食品的腐敗與變質(zhì)（1）
錄入時(shí)間:2010-10-20 10:28:04
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微生物廣泛分布于自然界，食品中不可避免的會(huì )受到一定類(lèi)型和數量的微生物的污染，當環(huán)境條件適宜時(shí)，它們就會(huì )迅速生長(cháng)繁殖，造成食品的腐敗與變質(zhì)，不僅降低了食品的營(yíng)養和衛生質(zhì)量，而且還可能危害人體的健康。
食品腐敗變質(zhì)（food spoilage），是指食品受到各種內外因素的影響，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)養價(jià)值和商品價(jià)值的過(guò)程。如魚(yú)肉的腐臭、油脂的酸敗、水果蔬菜的腐爛和糧食的霉變等。
食品的腐敗變質(zhì)原因較多，有物理因素、化學(xué)因素和生物性因素，如動(dòng)、植物食品組織內酶的作用，昆蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)以及微生物的污染等。其中由微生物污染所引起的食品腐敗變質(zhì)是最為重要和普遍的，故本章只討論有關(guān)由微生物引起的食品腐敗變質(zhì)問(wèn)題。
1.1微生物引起食品變質(zhì)的基本條件
食品加工前的原料，總是帶有一定數量的微生物；在加工過(guò)程中及加工后的成品，也不可避免地要接觸環(huán)境中的微生物，因而食品中存在一定種類(lèi)和數量的微生物。然而微生物污染食品后，能否導致食品的腐敗變質(zhì)，以及變質(zhì)的程度和性質(zhì)如何，是受多方面因素的影響。一般來(lái)說(shuō)，食品發(fā)生腐敗變質(zhì)，與食品本身的性質(zhì)、污染微生物的種類(lèi)和數量以及食品所處的環(huán)境等因素有著(zhù)密切的關(guān)系，而它們三者之間又是相互作用、相互影響的。
1.1.1食品的基質(zhì)特性
⑴食品的營(yíng)養成分
食品含有蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂肪、無(wú)機鹽、維生素和水分等豐富的營(yíng)養成分，是微生物的良好培養基。因而微生物污染食品后很容易迅速生長(cháng)繁殖造成食品的變質(zhì)。但由于不同的食品中，上述各種成分的比例差異很大，而各種微生物分解各類(lèi)營(yíng)養物質(zhì)的能力不同，這就導致了引起不同食品腐敗的微生物類(lèi)群也不同，如肉、魚(yú)等富含蛋白質(zhì)的食品，容易受到對蛋白質(zhì)分解能力很強的變形桿菌、青霉等微生物的污染而發(fā)生腐��；米飯等含糖類(lèi)較高的食品，易受到曲霉屬、根霉屬、乳酸菌、啤酒酵母等對碳水化合物分解能力強的微生物的污染而變質(zhì)；而脂肪含量較高的食品，易受到黃曲霉和假單孢桿菌等分解脂肪能力很強的微生物的污染而發(fā)生酸敗變質(zhì)。
⑵ 食品的氫離子濃度
各種食品都具有一定的氫離子濃度。根據食品pH值范圍的特點(diǎn)，可將食品劃分為兩大類(lèi)：酸性食品和非酸性食品。一般規定pH值在4．5以上者，屬于非酸性食品；pH值在4.5以下者為酸性食品。例如動(dòng)物食品的pH值一般在5～7之間，蔬菜pH值在5～6之間，它們一般為非酸性食品；水果的pH值在2～5之間，一般為酸性食品。
各類(lèi)微生物都有其最適宜的pH范圍，食品中氫離子濃度可影響菌體細胞膜上電荷的性質(zhì)。當微生物細胞膜上的電荷性質(zhì)受到食品氫離子濃度的影響而改變后，微生物對某些物質(zhì)的吸收機制會(huì )發(fā)生改變，從而影響細胞正常物質(zhì)代謝活動(dòng)和酶的作用，因此食品pH值高低是制約微生物生長(cháng)，影響食品腐敗變質(zhì)的重要因素之一。
大多數細菌最適生長(cháng)的pH值是7.0左右，酵母菌和霉菌生長(cháng)的pH值范圍較寬，因而非酸性食品適合于大多數細菌及酵母菌、霉菌的生長(cháng)；細菌生長(cháng)下限一般在4．5左右，pH值3.3～4.0以下時(shí)只有個(gè)別耐酸細菌，如乳桿菌屬尚能生長(cháng)，故酸性食品的腐敗變質(zhì)主要是酵母和霉菌的生長(cháng)。
另外，食品的pH值也會(huì )因微生物的生長(cháng)繁殖而發(fā)生改變，當微生物生長(cháng)在含糖與蛋白質(zhì)的食品基質(zhì)中，微生物首先分解糖產(chǎn)酸使食品的pH值下降；當糖不足時(shí)，蛋白質(zhì)被分解，pH值又回升。由于微生物的活動(dòng)，使食品基質(zhì)的pH值發(fā)生很大變化，當酸或堿積累到一定量時(shí)，反過(guò)來(lái)又會(huì )抑制微生物的繼續活動(dòng)。
⑶ 食品的水分
水分是微生物生命活動(dòng)的必要條件，微生物細胞組成不可缺少水，細胞內所進(jìn)行的各種生物化學(xué)反應，均以水分為溶媒。在缺水的環(huán)境中，微生物的新陳代謝發(fā)生障礙，甚至死亡。但各類(lèi)微生物生長(cháng)繁殖所要求的水分含量不同，因此，食品中的水分含量決定了生長(cháng)微生物的種類(lèi)。一般來(lái)說(shuō)，含水分較多的食品，細菌容易繁殖；含水分少的食品，霉菌和酵母菌則容易繁殖。
食品中水分以游離水和結合水兩種形式存在。微生物在食品上生長(cháng)繁殖，能利用的水是游離水，因而微生物在食品中的生長(cháng)繁殖所需水不是取決于總含水量（%），而是取決于水分活度（Aw，也稱(chēng)水活性）。因為一部分水是與蛋白質(zhì)、碳水化合物及一些可溶性物質(zhì)，如氨基酸、糖、鹽等結合，這種結合水對微生物是無(wú)用的。因而通常使用水分活度來(lái)表示食品中可被微生物利用的水。
水分活度（Aw）是指食品在密閉容器內的水蒸汽壓(P)與純水蒸汽壓(P0)之比，即Aw=P/P0 。純水的Aw=1；無(wú)水食品的Aw=0，由此可見(jiàn)，食品的Aw值在0-1之間。表1給出了不同微生物類(lèi)群生長(cháng)的最低Aw值范圍，從表中可以看出，食品的Aw值在O.60以下，則認為微生物不能生長(cháng)。一般認為食品Aw值在O.64以下，是食品安全貯藏的防霉含水量。
表9-1 食品中主要微生物類(lèi)群生長(cháng)的最低Aw值范圍
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微生物類(lèi)群 |
最低Aw值范圍 |
微生物類(lèi)群 |
最低Aw值 |
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大多數細菌 |
0.99～0.90 |
嗜鹽性細菌 |
0.75 |
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大多數酵母菌 |
0.94～0.88 |
耐高滲酵母 |
0.60 |
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大多數霉菌 |
0.94～0.73 |
干性霉菌 |
0.65 |
新鮮的食品原料，例如魚(yú)、肉、水果、蔬菜等含有較多的水分，Aw值一般在O.98～0.99，適合多數微生物的生長(cháng)，如果不及時(shí)加以處理，很容易發(fā)生腐敗變質(zhì)。為了防止食品變質(zhì)，最常用的辦法，就是要降低食品的含水量，使Aw值降低至O．70以下，這樣可以較長(cháng)期地進(jìn)行保存。許多研究報道，Aw值在O.80～O.85之間的食品，一般只能保存幾天；Aw值在O.72左右的食品，可以保存2至3個(gè)月；如果Aw在0.65以下，則可保存1至3年。
在實(shí)際中，為了方便也常用含水量百分率來(lái)表示食品的含水量，并以此作為控制微生物生長(cháng)的一項衡量指標。例如為了達到保藏目的，奶粉含水量應在8% 以下，大米含水量應在13% 左右，豆類(lèi)在15% 以下，脫水蔬菜在14～20% 之間。這些物質(zhì)含水量百分率雖然不同，但其Aw值約在0.70以下。
⑷ 食品的滲透壓
滲透壓與微生物的生命活動(dòng)有一定的關(guān)系。如將微生物置于低滲溶液中，菌體吸收水分發(fā)生膨脹，甚至破裂；若置于高滲溶液中，菌體則發(fā)生脫水，甚至死亡。一般來(lái)講，微生物在低滲透壓的食品中有一定的抵抗力，較易生長(cháng)，而在高滲食品中，微生物常因脫水而死亡。當然不同微生物種類(lèi)對滲透壓的耐受能力大不相同。
絕大多數細菌不能在較高滲透壓的食品中生長(cháng)，只有少數種能在高滲環(huán)境中生長(cháng)，如鹽桿菌屬（Halobacterium)中的一些種，在20～30%的食鹽濃度的食品中能夠生活；腸膜明串珠菌能耐高濃度糖。而酵母菌和霉菌一般能耐受較高的滲透壓，如異常漢遜氏酵母（Hansenula anomala)、魯氏糖酵母（Saccharomyces rouxii)、膜畢赤氏酵母（Pichia membranafaciens）等能耐受高糖，常引起糖漿、果醬、果汁等高糖食品的變質(zhì)。霉菌中比較突出的代表是灰綠曲霉（Aspergillus glaucus)、青霉屬、芽枝霉屬等。
食鹽和糖是形成不同滲透壓的主要物質(zhì)。在食品中加人不同量的糖或鹽，可以形成不同的滲透壓。所加的糖或鹽越多，則濃度越高，滲透壓越大，食品的Aw值就越小。通常為了防止食品腐敗變質(zhì)，常用鹽腌和糖漬方法來(lái)較長(cháng)時(shí)間地保存食品。
食品的存在狀態(tài)
完好無(wú)損的食品，一般不易發(fā)生腐敗，如沒(méi)有破碎和傷口的馬鈴薯、蘋(píng)果等，可以放置較長(cháng)時(shí)間。如果食品組織潰破或細胞膜碎裂，則易受到微生物的污染而發(fā)生腐敗變質(zhì)。
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