食品腐敗變質(zhì)及其控制

第九章食品

腐敗變質(zhì)及其控制食品腐敗變質(zhì):食品受到各種內(nèi)外環(huán)境因素的影響,造成其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化,降低或失去其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的過(guò)程.食品腐敗變質(zhì)的原因：物理因素化學(xué)因素生物性因素（微生物污染引起食品腐敗變質(zhì)的最為重要和普遍的）食品的腐敗與變質(zhì)食品腐敗變質(zhì)的控制食品的腐敗與變質(zhì)一、微生物引起的食品變質(zhì)的基本條件二、食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過(guò)程三、食品腐敗變質(zhì)的鑒定四、腐敗變質(zhì)食品的衛(wèi)生學(xué)意義及處理原則五、各類食品的腐敗變質(zhì)一、微生物引起食物變質(zhì)的基本條件：（一）、食品的基質(zhì)特性（內(nèi)在原因）：1、食品的營(yíng)養(yǎng)條件：(1)、食品的營(yíng)養(yǎng)成分：食品含有蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、無(wú)機(jī)鹽、維生素和水分。微生物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)元素：碳源、氮源、無(wú)機(jī)元素、水和生長(zhǎng)因子食品是微生物良好的培養(yǎng)基食物成分不同，其腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象也不同：以糖類為主要成分的食品變質(zhì)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生異味。食品中含有大量的蛋白質(zhì)或脂肪時(shí)，其腐敗變質(zhì)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量惡臭的氣味。（2）、食品的氫離子濃度：酸性食品：pH值在4.5以下的食品。非酸性食品：pH值在4.5以上的食品。食品的pH值高低是制約微生物生長(zhǎng)，影響食品腐敗變質(zhì)的重要因素之一。不同pH值食品被微生物污染的情況不同：非酸性食品：多數(shù)細(xì)菌及酵母、霉菌酸性食品：酵母、霉菌微生物的活動(dòng)影響食品的pH值。

（3）、食品中的水：食品中的水分含量決定了生長(zhǎng)微生物的種類。含水量多的食品，容易被細(xì)菌污染。含水量少的食品，容易被霉菌和酵母污染。水分活度(AW)：表示食品中可以被微生物利用的水，是指食品在密閉容器內(nèi)的水蒸氣壓（P）與純水蒸汽壓（P0

）之比。食品的水分活度(AW)值在0～1之間。一般認(rèn)為：食品水分活度(AW)在0.64以下，是食品安全儲(chǔ)藏的防霉含水量。AW

值在0.80～0.85之間的食品，一般只能保存幾天，在0.72左右是食品可以保存2～3個(gè)月，在0.65以下的，則可以保存1～3年。嗜干微生物偏愛(ài)AW值低的環(huán)境，這是引起AW值低的食品變質(zhì)的主要原因。在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，為了方便常用含水量百分率表示食品中的含水量，并作為控制微生物生長(zhǎng)的一項(xiàng)衡量指標(biāo)。（4）、食品的滲透壓：一般而言，微生物在低滲透壓的食品中容易生長(zhǎng)，在高滲食品中，難以生長(zhǎng)。食鹽和糖是形成不同滲透壓的主要物質(zhì)。鹽腌和糖漬是實(shí)際生產(chǎn)生活中常用的保存食品的方法。嗜高滲微生物（嗜鹽，嗜糖）能在高滲透濃度的介質(zhì)里面或其表面生長(zhǎng)。（5）許多食品含有天然抗微生物的物質(zhì)，包括復(fù)雜的化學(xué)抑制物和酶類：水果和蔬菜里的香豆素顯示出抗微生物的活性。牛奶和雞蛋含有抗菌物質(zhì)，雞蛋里富含溶菌酶。香料和調(diào)料中通常含有很強(qiáng)的抗微生物的物質(zhì)，一般而言真菌比絕大多數(shù)細(xì)菌敏感。（二）、外在因素溫度和相對(duì)濕度是決定食品是否腐敗的重要外在因素。即使是在較低溫度下，如果相對(duì)濕度較高（冰箱處于未除霜狀態(tài)），微生物也能很快生長(zhǎng)。將較干燥的食品放置在潮濕的環(huán)境中，食品表面會(huì)吸收水分，從而最終導(dǎo)致微生物的生長(zhǎng)。食品貯藏處的空氣情況也很重要，尤其是對(duì)包裝的壓縮食品。氧氣能透過(guò)很多塑料薄膜，促進(jìn)食品表面相關(guān)的微生物生長(zhǎng)。多余的二氧化碳降低溶液的pH值，抑制微生物生長(zhǎng)。（三）、微生物微生物在食品腐敗變質(zhì)過(guò)程中起重要作用。微生物的污染是導(dǎo)致食品發(fā)生腐敗變質(zhì)的根源。1、分解蛋白質(zhì)類食品的微生物：主要是細(xì)菌、霉菌和酵母通過(guò)分泌胞外蛋白酶完成分解蛋白質(zhì)的過(guò)程。蛋白質(zhì)水解和變質(zhì)是在高蛋白質(zhì)物質(zhì)中微生物導(dǎo)致腐敗的典型后果。未經(jīng)消毒的牛奶腐敗經(jīng)歷4個(gè)連續(xù)的階段：乳酸乳球菌乳亞種生長(zhǎng)產(chǎn)酸；諸如乳桿菌之類的更耐酸的有機(jī)體生長(zhǎng)，同時(shí)伴隨更多的酸產(chǎn)生；隨著酸度增加，酵母菌和霉菌成為主要的菌種，并分解積累的乳酸，酸度下降。最后能消化蛋白質(zhì)的細(xì)菌變得活躍，結(jié)果產(chǎn)生腐敗惡心的氣味，牛奶由開(kāi)始的不透明變得清澈透明。2、分解碳水化合物類食品的微生物：能高活性分解淀粉主要是細(xì)菌中的芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的某些種。能分解纖維素：細(xì)菌中的芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和八疊球菌屬的一些種；霉菌中常見(jiàn)青霉屬、曲霉屬和木霉屬的幾個(gè)種。能分解果膠：細(xì)菌中的芽孢桿菌屬、歐氏植病桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬的一些種；霉菌中的曲霉屬，毛霉屬等、極少數(shù)酵母種類。很多微生物都能利用比較簡(jiǎn)單的碳水化合物，絕大多數(shù)微生物都能直接利用單糖。（3）、分解脂肪類食品的微生物：一般對(duì)蛋白質(zhì)分解能力強(qiáng)的需氧性細(xì)菌多數(shù)都能分解脂肪。霉菌中能分解脂肪的種類比細(xì)菌多，曲霉屬、白地霉等等酵母菌中能分解脂肪的種類不多，主要是解脂假絲酵母。二、食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過(guò)程1、食品中蛋白質(zhì)的分解腐?。河晌⑸镆鸬鞍踪|(zhì)食品發(fā)生的變質(zhì)蛋白質(zhì)分解后產(chǎn)生的胺類多具有揮發(fā)性和特異的臭味。氨基酸分解產(chǎn)生具有臭氣的物質(zhì)2、食品中脂肪的分解：酸?。阂话闶侵钢镜淖冑|(zhì)，脂肪發(fā)生變質(zhì)的特征是產(chǎn)生酸和刺激的“哈喇”氣味。油脂酸敗主要是油脂自身的氧化過(guò)程、其次是加水水解3、食品中碳水化合物的分解發(fā)酵：或酵解，是指微生物引起的糖類物質(zhì)發(fā)生的變質(zhì)。碳水化合物含量高的食品變質(zhì)的主要特征：酸度升高，產(chǎn)氣和稍帶有甜味，醇類氣味等。三、食品腐敗變質(zhì)的鑒定（一）、感觀鑒定是以人的視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)來(lái)查驗(yàn)食品初期變質(zhì)的一種簡(jiǎn)單而靈敏的方法。色澤氣味口味組織狀態(tài)（二）、化學(xué)鑒定微生物的代謝引起食品化學(xué)組成的變化，并產(chǎn)生多種腐敗性產(chǎn)物，因此可以直接測(cè)定腐敗產(chǎn)物作為判斷食品質(zhì)量的依據(jù)。1、揮發(fā)性鹽基總氮：衡量含氮高的食品需氧性敗壞的化學(xué)指標(biāo)。是在樣品浸液在弱堿性條件下能與水蒸氣一起蒸餾出的總氮量。2、三甲胺：可用氣相色譜法進(jìn)喜定量測(cè)定。3、組胺：圓形濾紙法進(jìn)行定量測(cè)定。4、K值：適于鑒定魚(yú)類早期的腐敗5、pH值變化：（三）、物理指標(biāo)主要根據(jù)蛋白質(zhì)分解時(shí)低分子物質(zhì)增多來(lái)先后研究食品浸出物量，浸出液導(dǎo)電度、折光率、冰點(diǎn)下降、黏度上升等指標(biāo)。（四）、微生物檢驗(yàn)對(duì)食品進(jìn)行微生物菌數(shù)測(cè)定，據(jù)此判斷食品被微生物污染的程度及是否發(fā)生變質(zhì)，同時(shí)這也是判定食品生產(chǎn)的一般衛(wèi)生狀況以及食品衛(wèi)生質(zhì)量的一項(xiàng)重要依據(jù)。四、腐敗變質(zhì)食品的衛(wèi)生學(xué)意義及處理原則：一切處理前提都是必須確保人體健康為原則。五、各類食品的腐敗變質(zhì)肉類的腐敗變質(zhì)主要的微生物：腐生微生物和病原微生物腐生微生物包括細(xì)菌、酵母和霉菌，污染肉品后，使肉品腐敗變質(zhì)。病原微生物主要影響不在使肉腐敗變質(zhì)，而是傳播疾病，造成食品中毒。肉類變質(zhì)的現(xiàn)象（感觀變化）：發(fā)黏：當(dāng)肉表面有發(fā)黏，拉絲現(xiàn)象時(shí)，其表面含菌數(shù)一般為107cfu/cm2。變色：細(xì)菌和酵母生長(zhǎng)產(chǎn)生。最常見(jiàn)的綠色，除此之外還有紅色，藍(lán)色，黃色，白色，灰色等。霉斑：霉菌生長(zhǎng)產(chǎn)生，形成霉斑。在干腌制肉制品種更為多見(jiàn)。氣味：肉制品腐敗變質(zhì)通常伴隨一些不正?；螂y聞的氣味。食品腐敗變質(zhì)的控制一、食品防腐保藏方法二、食品防腐保鮮理論三、加強(qiáng)食品企業(yè)的衛(wèi)生管理一、食品的防腐保藏方法原理：圍繞著防止微生物污染、殺滅或抑制微生物生長(zhǎng)繁殖以及延緩食品自身組織酶的分解作用，采用物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)方法使食品在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間保持其原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，色、香、味及良好的感觀性狀。（一）、食品的低溫保藏原理：低溫能延緩食品本身酶活性及化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)食品總殘存微生物的生長(zhǎng)繁殖速度大大降低或完全被抑制。目前，在食品制造、儲(chǔ)存和運(yùn)輸系統(tǒng)中普遍采用人工制冷方法保持食品質(zhì)量1、食品的冷藏在不凍結(jié)的狀態(tài)下的低溫儲(chǔ)存。溫度范圍：－1～10℃適用范圍：是食品的短期行為，適合于新鮮果蔬和短期儲(chǔ)藏食品。2、食品的冷凍保藏將保藏物降溫到冰點(diǎn)以下，使水部分或全部呈凍結(jié)狀態(tài)。溫度在－18℃以下適用于保藏動(dòng)物性食品。冰晶的形成情況跟溫度下降速度有關(guān)。肉的凍結(jié)速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，肉體由表面伸展向內(nèi)部的凍結(jié)速度，分為緩慢凍結(jié)，中速凍結(jié)和快速凍結(jié)。解凍：在解凍過(guò)程中溫度控制在0～10℃可以防止食品微生物和酶的活動(dòng)，防止水分蒸發(fā)。（二）、食品的氣調(diào)保藏（CA）是指用阻氣性材料將食品密封于改變了氣體的環(huán)境中，從而抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖及生化活性，達(dá)到延長(zhǎng)食品貨架期的目的。原理：增加食品環(huán)境空氣中二氧化碳，氮?dú)獗壤?，降低氧氣比例，控制食品變質(zhì)的因素，從而達(dá)到延長(zhǎng)食品保鮮或保藏期的目的。應(yīng)用范圍：果蔬保藏、鮮肉、谷物、蛋類、魚(yú)、產(chǎn)品等方法：MA：用改良?xì)怏w建立氣調(diào)系統(tǒng)，在儲(chǔ)存期不再調(diào)整。CA：在儲(chǔ)藏期，氣體濃度一直控制在一個(gè)恒定的范圍或恒定的值（三）、加熱殺菌保藏原理：通過(guò)加熱殺菌和使酶失活達(dá)到使食品久儲(chǔ)不壞的目的。為保證不再第二次染菌，必須在裝罐后滅菌或滅菌后在在無(wú)菌條件下充填裝罐。加壓殺菌（罐頭行業(yè)）D值：在一定溫度下，細(xì)菌死亡90%（即活菌數(shù)減少一個(gè)對(duì)數(shù)周期）所需要的時(shí)間。F值：在一定基質(zhì)中，在121.1℃下加熱殺死一定數(shù)量的微生物所需要的時(shí)間。（四）、非加熱殺菌保藏?zé)o需對(duì)物料進(jìn)行加熱，利用其他滅菌機(jī)理殺滅微生物，從而避免了食品成分被熱破壞。輻射殺菌：食品的輻射保藏是指用放射線輻射食品，借以延長(zhǎng)食品保藏期的技術(shù)。輻射線包括紫外線、X射線和γ射線。D值：殺滅食品中活菌菌數(shù)90％所需要吸收的射線劑量，單位為“戈瑞”（Gy，即1kg被輻射物質(zhì)吸收1J的能量為1Gy）環(huán)境對(duì)輻射殺菌的影響：氧氣：氧氣的有無(wú)對(duì)殺菌效果有顯著影響，有氧存在殺菌效果更好，但是無(wú)氧條件下對(duì)食品成分的破壞不及有氧的1/10，所以一般在無(wú)氧條件下進(jìn)行。溫度：溫度高，輻射對(duì)食品成分的破壞大，故在低溫下進(jìn)行。放射輻照對(duì)食品中原有的毒素的破壞幾乎是無(wú)效的。應(yīng)用：放射線輻照具有節(jié)約能源、殺菌效果好、可改善某些食品品質(zhì)、便于連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，被70多個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)應(yīng)用于食品保藏。安全性：1980年世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合專家委員會(huì)根據(jù)10年的研究結(jié)果和有關(guān)安全性數(shù)據(jù)得出結(jié)論：任何食品總體平均劑量低于10kGy，沒(méi)有毒理學(xué)危險(xiǎn)，用此劑量輻照的食品不再做毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)在營(yíng)養(yǎng)和微生物學(xué)上也是安全的。其它殺菌方法：常壓殺菌超高溫瞬時(shí)殺菌微波殺菌遠(yuǎn)紅外線殺菌歐姆殺菌（五）、食品的干燥和脫水保藏原理：降低食品的含水量，使微生物得不到充足的水而不能生長(zhǎng)。（六）、食品的化學(xué)保藏法防腐劑保藏食品防腐劑在我國(guó)被劃定為第17類，有28個(gè)品種。防腐劑按來(lái)源分，有化學(xué)防腐劑和天然防腐劑兩大類?；瘜W(xué)防腐劑又分為有機(jī)防腐劑與無(wú)機(jī)防腐劑。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等，后者主要包括亞硫酸鹽和亞硝酸鹽等。天然防腐劑，通常是從動(dòng)物、植物和微生物的代謝產(chǎn)物中提取的，如乳酸鏈球菌素等乳酸鏈球菌肽Nisin：又稱乳酸鏈球菌素，是目前唯一允許作為防腐劑在食品中使用的細(xì)菌素。苯甲酸、苯甲酸鈉和對(duì)羥基苯甲酸酯：苯甲酸對(duì)人體較安全，是我國(guó)允許使用的兩種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)防腐劑之一。山梨酸和山梨酸鉀:對(duì)人體有極微弱的毒性，是近年來(lái)各國(guó)普遍使用的安全防腐劑，也是我國(guó)允許使用的兩種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有機(jī)防腐劑之一。由于目前使用的防腐劑大多是人工合成的化學(xué)防腐劑，超標(biāo)準(zhǔn)使用會(huì)對(duì)人體造成一定損害。因此，我國(guó)對(duì)防腐劑的使用有著嚴(yán)格的規(guī)定，明確其使用應(yīng)該符合以下標(biāo)準(zhǔn)：

1．合理使用對(duì)人體健康無(wú)害；

2．不影響消化道菌群；

3．在消化道內(nèi)可降解為食物的正常成分；

4．不影響藥物特別是抗菌素的使用；

5．對(duì)食品熱處理時(shí)不產(chǎn)生有害成分。二、食品防腐保鮮理論

（一）、柵欄技術(shù)柵欄理論柵欄效應(yīng)柵欄技術(shù)GMP管理體系：良好操作規(guī)范或是良好生產(chǎn)工藝ISO22000食品安全管理體系三、加強(qiáng)食品企業(yè)的衛(wèi)生管理：食品衛(wèi)生：為了確保食品安全性和適用性在食物鏈的所有階段必須采取的一切條件和措施食品的微生物污染是食品污染