一般來(lái)說(shuō)食品總是含有豐富的營(yíng)養成分,各種蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素和無(wú)機鹽等都有存在 只是比例上的不同而已。如有一定的水分和溫度,就十分適宜微生物的生長(cháng)繁殖。
但有些食品以某些成分為主的,如油脂則以脂肪為主,蛋品類(lèi)則以蛋白質(zhì)為主。微生物分解各種營(yíng)養物質(zhì)的能力也不同。因此只有當微生物所具有的酶所需的底物與食品營(yíng)養成分相一致時(shí),微生物才可以引起食品的迅速腐敗變質(zhì)。當然,微生物在食品上的生長(cháng)繁殖還受其他因素的影響。
食品本身所具有的 pH 值影響微生物在其上面的生長(cháng)和繁殖。一般食品的 pH 值都在 7.0 以下,有的甚至僅為 2~3 ,見(jiàn)表 12-7 。 pH 值在 4.5 以上者為非酸性食品,主要包括肉類(lèi)、乳類(lèi)和蔬菜等。 pH 值在 4.5 以下者稱(chēng)為酸性食品,主要包括水果和乳酸發(fā)酵制品等。因此,根據微生物生長(cháng)對 pH 值的要求來(lái)看,非酸性食品較適宜于細菌生長(cháng),而酸性食品則較適宜于真菌的生長(cháng)。但是食品被微生物分解會(huì )引起食品 pH 值的改變,如食品中以糖類(lèi)等為主,細菌分解后往往由于產(chǎn)生有機酸而使 pH 值下降。如以蛋白質(zhì)為主,則可能產(chǎn)氨而使 pH 值升高。在混合型食品中,由于微生物利用基質(zhì)成分的順序性差異,而 pH 值會(huì )出現先降后升或先升后降的波動(dòng)情況。
食品本身所具的水分含量影響微生物的生長(cháng)繁殖。食品總含有一定的水分。這種水分包括結合態(tài)水和游離態(tài)水兩種。決定微生物是否能在食品上生長(cháng)繁殖的水分因素是食品中所含的游離態(tài)水,也即所含水的活性或稱(chēng)水的活度。由于食品中所含物質(zhì)的不同,即使含有同樣的水分,但水的活度可能不一樣。因此各種食品防止微生物生長(cháng)的含水量標準就很不相同。
食品的滲透壓同樣是影響微生物生長(cháng)繁殖的一個(gè)重要因素。各種微生物對于滲透壓的適應性很不相同。大多數微生物都只能在低滲環(huán)境中生活。也有少數微生物嗜好在高滲環(huán)境生長(cháng)繁殖,這些微生物主要包括霉菌、酵母菌和少數種類(lèi)的細菌。根據它們對高滲透壓的適應性不同,可以分為以下幾類(lèi):① 高度嗜鹽細菌,最適宜于含 20%~30% 食鹽的食品中生長(cháng),菌落產(chǎn)生色素,如鹽桿菌( Halobacterium )。② 中等嗜鹽細菌,適宜于含 5%~10% 食鹽的食品中生長(cháng),如腌肉弧菌( Vibrio costicolus )。③ 低等嗜鹽細菌,最適宜于含 2%~5% 食鹽的食品中生長(cháng)。如假單胞菌屬( Pseudomonas )、弧菌屬( Vibrio )中的一些菌種。④ 耐糖細菌,能在高糖食品中生長(cháng),如腸膜狀明串珠菌( Leuctonostoc mesenteroides ) 。還有能在高滲食品上生長(cháng)的酵母菌,如蜂蜜酵母,異常漢遜氏酵母。霉菌有曲霉、青霉、卵孢霉( Oospora )、串孢霉( Catenularia )等。
2 、食品環(huán)境
食品所處的環(huán)境如溫度、氣體、濕度等與食品上微生物的生長(cháng)繁殖關(guān)系極為密切,因此這些環(huán)境因素也直接地影響食品腐敗變質(zhì)的速度和程度。
( 1 )食品所處環(huán)境的溫度。當環(huán)境為低溫時(shí),會(huì )明顯抑制微生物的生長(cháng)和代謝速率,因而會(huì )減緩由微生物引起的腐敗變質(zhì)。人們利用冰箱低溫保藏食品即是利用這一原理。但低溫下微生物一般并不死亡,只是代謝活性較低而已,因此食品在低溫下長(cháng)期保存,仍有緩慢腐敗變質(zhì)的可能。食品處于高溫環(huán)境時(shí),如果溫度超出微生物可忍耐的高限,則微生物很快死亡。如果溫度在適宜生長(cháng)溫度以下時(shí),則微生物的生長(cháng)會(huì )隨著(zhù)溫度的提高而加快,食品的腐敗變質(zhì)隨之會(huì )加快。如果溫度超出適宜范圍但未超過(guò)其忍耐限度時(shí),微生物生長(cháng)速率反而會(huì )減慢,食品的腐敗變質(zhì)速率也會(huì )減慢。但如有嗜熱細菌污染食品,則引起食品腐敗的速度要比中溫性細菌快 7~14 倍。
( 2 )食品環(huán)境中的氣體。食品環(huán)境中如有充足的氧時(shí),有利于好氧性微生物的生長(cháng),而厭氧性微生物只能生長(cháng)在食品內部缺氧之處。由于好氧性微生物的生長(cháng)速率較厭氧性微生物快得多,因此引起的食品腐敗變質(zhì)也較厭氧性微生物快得多。如在環(huán)境中含有較高濃度(如 10% )的 CO 2 ,則可明顯抑制好氧性細菌和霉菌的生長(cháng),從而防止食品尤其是水果和蔬菜的腐敗變。 O 3 , N 2 等都有相類(lèi)似的作用而可延長(cháng)食品的保存期。
( 3 )食品所處的濕度。 高濕度,一方面可增加食品的含水量,提高水的活度,有利于微生物的生長(cháng)與繁殖;另一方面有利于微生物的生命活動(dòng),不會(huì )因濕度太小而使細胞體失水干縮。因此減小食品所處環(huán)境和食品本身的濕度是防止食品腐敗、尤其是霉變的一個(gè)重要措施。