细菌、酵母菌和霉菌都会污染肉品,其中能使肉品变质的微生物有:细菌中的假单孢菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、变形杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和埃希氏杆菌属等。酵母菌中有假丝酵母。霉菌中有毛霉属、青霉属、芽枝霉属等。 2. 病原微生物
有时肉中可能带有各种病原菌,常见的有沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌、布氏杆菌和炭疽杆菌等,它们对肉类的影响不仅在于腐败变质,重要的是传病疾病,造成食物中毒。 三 、肉类的变质现象
肉类被微生物污染后,如果在0℃下保存,并能以通风干燥的条件存放,一般不会很快腐败变质,但如果贮存在温度高、湿度大的条件下,则很容易发生腐败变质,通常变质有以下四种现象:⑴ 发粘⑵ 变色⑶ 霉斑⑷ 气味改变 1.发粘
指的是肉类表面有粘性物质产生。这主要是由于微生物在肉的表面生长,形成了菌苔。引起发粘的微生物主要是一些革兰氏阴性细菌、LAB、yeast、还有一些需氧芽孢菌和小球菌等,通常发粘的肉块切开时会出现拉丝现象,并有臭味产生。此时含菌数一般为107cfu / cm2。 2. 变色
微生物污染肉类后会出现变色现象,这是由于微生物分解肉类中一些含硫的AA而产生了H2S,而H2S又与肌肉中的血红蛋白形成绿色的硫化氢血红蛋白,这些化合物积累在肉的表面,形成一层暗绿色的斑点。当然,也可由不同的微生物产生不同色素而造成多种颜色斑点。如粘质赛氏杆菌产生红色斑;深兰色假单孢菌产生蓝色;黄色杆菌产生黄色等。某些酵母菌也可产生白色、米红色和灰色的斑点。 3. 霉斑
霉菌污染肉类后会出现霉斑,使肉呈现各种不同的颜色,这主要是由霉菌的孢子造成与变色形成的。色斑与上述不同的是出现羽毛状的丝状物并带有各种颜色。常见菌有:白色侧孢霉、白地霉(白色霉斑)、鑫枝孢霉(黑色霉斑)、草酸青霉(绿色霉斑)等。 4. 气味改变
微生物引起肉类变质后常常产生各种不良气味,如脂肪酸败的哈败味;LAB和yeast发酵产生的有机酸味;Pr分解菌分解Pr时产生的恶臭味等。 第四节 鱼类的腐败变质 一、鱼类中的微生物
关于鱼类的微生物到现在为止已发表过很多见解,但大体上不外乎两种即无菌学说和有菌学说。根据许多资料报导,一般认为新捕获的健康鱼类,其组织内部和血液中常常是无菌的,但在鱼体表面的粘液中,鱼鳃里以及肠内存在着微生物。当然由于季节、鱼场、种类的不同,体表所附细菌数有所差异。此外,捕捉方式也会影响细菌的数目,(如网捕比钓捕到的鱼细菌污染要高10-100倍)。鱼类中的微生物种类主要有:假单孢菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、不动杆菌属、莫拉氏杆菌属和弧菌属。淡水鱼中还有产碱杆菌、气单孢杆菌和短杆菌属。其它菌如芽孢杆菌、大肠杆菌、棒状杆菌等也有报导。 二、鱼类的腐败变质
在一般情况下,鱼类比肉类更易腐败,这是由于两方面的原因造成的。一是获得水产品的方法;二是鱼类本身的问题。通常鱼类在捕获后,不是立即清洗处理,而多数情况下是带着容易腐败的内脏和鳃一道进行运输,这样就容易引起腐败。其次,鱼体本身含水量高(约70-80%),组织脆弱,鱼鳞容易脱落,细菌容易从受伤部位侵入,而鱼体表面的粘液又是细菌良好的培养基,再加死后体内酶的作用,因而造成了鱼类死后僵值持续时间短,迅速发生,故很快就发生了腐败变质。鱼类开始变质时,首先是体表的细菌在粘液中生长繁殖,使鱼体表面发生浑浊,放出不快气味,而后进一步使鱼鳞脱落,造成污染的细菌进一步蔓延扩散。这样鱼鳃由于细菌酶的作用,就使原来的红色变为褐色,细菌通过鱼鳃进入组织。同时肠内的细菌也迅速繁殖,使肠壁溃烂,造成细菌到处扩散,鱼肠也可以肛门中流出去而感染其它的鱼,而进入组织内部的细菌又可分解鱼肌肉中的Pr,而产生吲哚、粪臭素、H2S等异味化合物,最终使整个鱼体被细菌所腐败。
三、腌制鱼品的腐败变质
一般情况下,鱼类经过腌制以后,能杀灭或抑制大部分微生物的生长,但也有少数耐高渗透压的微生物可在25-35%的盐环境中生长发育,造成腌制鱼品发生赤变腐败,使鱼变为粉红色,最终导致腐败。引起赤变的主要菌有:玫瑰色微球菌、假单孢菌、赛氏杆菌、盐杆菌属等。 第五节 鲜蛋的腐败变质 一、鲜蛋中的微生物
在正常情况下,家禽的卯巢是无菌的,家禽的输卵管也具有防止和排除微生物污染的自卫机制,因此,通常在新产下的鲜蛋里是没有微生物存在的。新产蛋的蛋壳表面有一层粘液胶质层,具有防止水分蒸发,阻止外界微生物侵入的作用,在蛋壳膜和蛋白中,存在一定的溶菌酶,在一定的条件下,也可以杀灭侵入壳内的微生物。但是鲜蛋又很容易受到微生物的污染,其主要由两方面的原因造成。一是来自家禽本身。即当母禽不健康时,机体防御机能减弱,外界的细菌可侵入到输卵管,甚至卵巢,在生殖器官中往往也有病原微生物存在。二是来自外界的污染。禽蛋产下后,蛋壳立即受到禽类,空气等环境中微生物的污染。如果被磨损,壳面的胶质层就会脱落,污染的微生物就更容易经蛋壳气孔而侵入禽蛋内。如果贮存时间过长,具有杀菌作用的溶菌酶也失去保护作用,那么入侵的微生物就容易生长、繁殖,结果造成蛋的腐败。
其次,如果保存的温度和湿度过高,存在于蛋壳表面的微生物就会大量繁殖,如果温度变化较大,Pr和蛋黄随之就收缩,蛋壳上的微生物也就很容易随空气经气孔进入蛋内。鲜蛋中常见的微生物有:大肠菌群、无色杆菌属、假单孢菌属、产碱杆菌属、变形杆菌属、青霉、枝孢属、毛霉属、枝霉属等。另外禽蛋中也可能存在病原菌,如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌。
二、 鲜蛋的腐败变质由于上述的多种原因,鲜蛋容易发生腐败变质,其变质有2种类型。 1. 腐败
这主要是由于细菌而引起的鲜蛋变质。侵入到禽蛋中的细菌不断生长繁殖,并分泌各种相适应的酶,然后分解蛋内的各组成成分,使鲜蛋发生腐败和产生难闻的产味。蛋白腐败初期,从局部开始,呈淡绿色,这种叫绿腐病,主要由荧光假单孢菌所引起。以后逐渐扩大到全部蛋白,其颜色也随之变为灰绿色至淡黄色,此时,韧带断离,蛋黄不能固定而发生移位,细菌侵入蛋白,使蛋黄膜破裂,蛋黄流出与蛋白混合成为混浊的液体,习惯上称其为散蛋黄。 如果进一步发生腐败,蛋黄中的核蛋白和卯磷脂也被分解,产生恶臭的H2S等气体和其它有机物,使整个内含物变为灰色或暗黑色,称为黑腐病。这种黑腐病主要是由变形属和某些假单孢菌和气单孢菌引起。这种蛋在光照时不透光线,通过气孔还发出阵阵恶臭的气味。如果蛋内气体积累过多,蛋壳就会发生爆烈流出含有大量腐败菌的液体。有时蛋液变质产生酸臭而呈红色。这种叫红腐病,由假单孢菌和沙氏菌引起。 2 霉变
霉菌菌丝经过蛋壳气孔侵入后,首先在蛋壳腊上生长开来。靠近气室部分,因有相对较多的氧气,所以繁殖最快,并形成斑点菌落,以后可逐步蔓延扩散。霉菌污染后,造成蛋液粘壳,蛋内成分分解并有不愉快的霉变气味产生。
第六节 果蔬及其制品的腐败变质 一、微生物引起新鲜果蔬的变质 1. 污染果蔬的微生物
一般讲,正常果蔬内部组织是无菌的,但有时在水果内部组织中,可以有微生物的存在,如有些苹果、樱桃等组织内部可以分离出酵母属的酵母菌,番茄中可以分离出圆酵母属、红酵母属的酵母菌以及假单孢菌属的细菌。这些微生物是早在开花期即已侵入并自下而上在植物体内的,当然这种情况仅属于少数。此外,果蔬遭受植物病原菌的侵害可引起病害,而这些病变的果蔬即带有大量植物病原微生物,而这些植物病原微生物是在果蔬收获前从根、茎、叶、花、果实等途径侵入的,或者是在收获后的包装运输贮藏中侵入的,这种情况比较常见。
1. 污染果蔬的微生物
而新鲜果蔬的表面总是带有一定数量微生物,这些微生物是在果蔬收获前或收获后,由于接触外界环境
而污染的,而污染的这些微生物大多数是腐生微生物,当然也有可能有人畜污染的病原微生物。 表 1 引起果蔬 变质的主要微生物
微生物种类 学名 易感染的果蔬种类 指状青霉 Pen.digitatum 柑桔
扩张青霉 Pen.expansum 苹果,番薯
马铃薯疫霉 Phytophthora infestans 马铃薯,番茄,茄子 茄绵疫霉 Phytohpthora meongenae 茄子,番茄 交链孢霉 Alternaria 柑桔,苹果
镰刀霉属 Fusarium 苹果,番茄,黄瓜,甜瓜,洋葱 灰葡萄孢霉 Botrytis cinerae 梨,葡萄,苹果,草莓,甘蓝 番茄交链孢霉 Alternaria tomato 番茄 串珠镰孢霉 Fusarium moniliforme 香蕉 梨生囊孢壳 Physalospora piricola 梨
黑曲霉 Aspergillus niger 苹果,柑桔 果产核盘菌 Sclertinia fructigena 桃 ,樱桃
表 2 引起果蔬变质的主要微生物
微生物种类 学名 易感染的果蔬种类
苹果枯腐病毒 Clomerella eingulata 葡萄,梨,苹果
葱刺盘孢 Colletotrichum circinans 洋葱
黑根霉 Rhizopus nigricans 桃,梨,番茄,草莓,番薯
软腐病欧文氏杆菌 Erwinia aroideae 马铃薯,洋葱
胡萝卜软腐病欧文氏杆菌 Erwinia carotovora 胡萝卜,白菜
2. 微生物引起果蔬的变质
水果和蔬菜的表皮和表皮外覆盖着一层蜡质状物质,这种物质有防止微生物侵入的作用,但当果蔬表皮组织受到昆虫的刺伤或其它机械损伤时,微生物就会从此侵入并进行繁殖,从而促进果蔬腐烂变质,尤其是成熟度高的果蔬更易损伤,即使是我们肉眼察觉不到的极为微小的损伤,微生物也可侵入。 水果与蔬菜的物质组成特点是:以碳水化合物和水为主,水分含量高,这是果蔬容易引起微生物变质的一个重要因素;其次水果pH<4.5(酵母菌、霉菌)蔬菜pH为5-7之间,这决定了水果蔬菜中能进行生长繁殖的微生物类群。
引起水果变质微生物,开始只能是酵母菌、霉菌。引起蔬菜变质的微生物是霉菌、酵母菌和少数细菌。故最常见的现象是首先霉菌在果蔬表皮损伤处繁殖或者在果蔬表面有污染物粘附的场所繁殖,侵入果蔬组织后,组织细胞壁的纤维素首先被破坏,进而分解果胶、Pr、淀粉、有机酸、糖类等成为更简单的物质,继而细菌
开始繁殖,当然也有一开始就由细菌、酵母菌所引起的,但在水果上最先繁殖的只能是酵母菌和霉菌。 由于微生物的繁殖,果蔬外观上就表现出深色的斑点,组织变得松软,发绵,凹陷、变形,并逐渐变成浆液状甚至是水液状,并产生了各种不同的味道,如出现酸味、芳香味,酒味等。值得注意的是新鲜果蔬属于活体食品,它在贮藏期间仍保持原有的生命活力。原因是其组织内的酶仍然活动,故可利用采收前积贮于组织内的养分来维持其生命活动,如继续向成熟方向变化,不过这种变化是促进分解,而不再有合成,直至养料
消耗完全,从而使果蔬组织全部瓦解而发生变质,这与微生物造成的变质有一定的协同作用。 3. 果蔬冷藏中的微生物
由于低温可以抑制微生物和各种酶的活动,因而低温可以延长果蔬的保藏期。但温度过低,又会使果蔬冰冻,从而引起果蔬组织物理性状的改变,故一般情况下采用冷藏来保存果蔬,因为冷藏情况下大多数微生物的生长受到了抑制,生长速度已降到非常缓慢的程度。因而在一定时间内防止果蔬的变质是非常有效的。但有些微生物如细菌中的假单孢菌仍可以生长,故保藏期的长短还取决于多种因素,如冷藏温度的高低,果蔬原有微生物种类与数量,果蔬表皮损份情况,果蔬的pH值,果蔬的成熟度以及冷藏环境的温度和卫生状况等。 二、 微生物引起果汁的变质
水果原料带有一定数量的微生物,而在果汁制作过程中,又不可避免地还会受到微生物的污染,因而果汁中存在一定数量的微生物,但微生物进入果汁后,能否生长繁殖,主要取决于果汁的pH值和果汁中糖分含量的高低。由于果汁的酸度低,pH在2.4-4.2之间,糖度较高,因而在果汁中生长的微生物主要是酵母菌、霉菌和极少数的细菌。那么果汁中究竟存在哪些微生物呢? 1. 果汁中的细菌
果汁中生长的细菌主要是LAB,它们能在pH >3.5以上的果汁中生长,如植物乳杆菌、乳明串珠菌和嗜酸链球菌,它们可以利用果汁中的糖、有机酸生长繁殖并产生乳酸、CO2等以及少量丁二酮、3-羟基-2-丁酮等香味物质,明串珠菌产生粘多糖等发稠物质,从而使果汁变质。其它细菌在pH值低的果汁中残存下来后,是不会繁殖的。当pH >4.0时,酪酸菌(魏氏梭菌)容易生长进行丁酸发酵。 2. 果汁中的酵母菌
酵母菌是果汁中所含微生物数量和种类最多的一类微生物,它们是从鲜果中带来的或是在压榨过程中环境污染的,当然发酵果汁也可能是发酵过程中污染的。果汁的酵母菌,主要有假丝酵母属、圆酵母属、隐球酵母属和红酵母属的酵母菌。此外,苹果汁保存于低CO2气体中时,常会见到汉逊氏酵母菌生长(此菌可产生水果香味的酯类物质)柑桔汁中常出现有越南酵母、葡萄酵母、圆酵母属和醭酵母属的酵母菌,这些菌是在加工过程中污染的。 浓缩果汁由于糖度高、酸度高,故细菌生长受到抑制,在其生长的是一些耐渗透压的酵母菌和霉菌,如鲁氏酵母、蜂蜜酵母。 3. 果汁中的霉菌
霉菌引起果汁变质时会产生难闻的气味。果汁中存在的霉菌以青霉属最为多见,如扩张青霉、皮壳青霉。其次是曲霉属的霉菌,如构巢曲霉、烟曲霉等。原因是曲霉的孢子有较强的抵抗力,可以生存较长的时间。但霉菌一般都容易受到CO2的抑制,故充入CO2的果汁可以防止霉菌。此外在刚榨出的果汁中还会存在有交链孢霉属、芽枝霉属、粉孢霉属和镰刀霉属中的一些霉菌,但在贮藏果汁中不容易发现。 4. 微生物引起果汁变质的表现 (1)浑 浊
除了化学因素可引起果汁变质外,造成果汁变质的原因大多数是由于酵母菌产生C2H5OH而造成的,当然有时也可由霉菌而造成。通常引起浑浊的酵母菌是圆酵母属中的一些种。而造成浑浊的霉菌是一些耐热性的霉菌,如雪白丝衣霉菌,但霉菌在果汁中少量生长时,并不发生浑浊,仅使果汁的风味变坏,产生霉味和臭味等。只有大量生长时才会变成浑浊,原因是它们可以产生果胶酶,对果汁起澄清作用。 (2)产生酒精
引起果汁产生乙醇而变质的微生物主要是酵母菌。酵母菌能耐受CO2,当果汁含有较高浓度的CO2时,酵母菌虽不能明显生长,但仍能保持活力,一旦CO2浓度降低,即可恢复生长繁殖的能力而引起贮藏果汁产生乙醇。常见的酵母菌有啤酒酵母菌、葡萄汁酵母菌。此外少数霉菌和细菌也可引起果汁产生酒精变质,如甘露醇杆菌、明串珠菌、毛霉、曲霉、镰刀霉中的部分菌种。 (3)有机酸的变化
果汁中含有多种有机酸如酒石酸、柠檬酸、苹果酸,它们以一定的含量形成了果汁特有的风味,而当微生物生长繁殖后,分解了某些有机酸,从而改变了它们的含量比例,因而就使得果汁发生变质,表现为原有的风味被破坏,有时甚至产生了一些不愉快的异味。引起有机酸变化的微生物主要是细菌和霉菌, 酵母菌对有机酸
的作用微弱。
第七节 其他制品的腐败变质(自看)
思考题
1. 食品腐败、酸败、发酵、高温微生物、中温微生物、低温微生物、耐盐(高度、中度、低度)细菌、耐糖细菌、干性霉菌、酸性食品、非酸性食品等的概念。 2. 从那几方面鉴定食品的腐败变质?
3. 引起食品中蛋白质、脂肪、碳水化合物分解变质的微生物主要有哪些? 4. 何为食品的腐败变质?微生物污染食品后引起食品变质的条件有哪些? 5. 食品的基质条件有哪些?它们是如何影响微生物的?
6. 水分活性值指的是什么?它在食品微生物学中有何意义? 7.简述温度对食品腐败的影响。
第六章 微生物引起的食物中毒
第一节 食物中毒概述 一、 食物中毒
二 、 食物中毒的特点 三、 常见食物中毒类型 第二节 细菌性食物中毒 一、 沙门氏菌食物中毒
二 ,金黄色葡萄球菌食物中毒
大肠杆菌食物中毒 三、条件性致病菌食物中毒;变形杆菌食物中毒{
魏氏杆菌食物中毒 四 、肉毒梭菌食物中毒
五 、蜡状芽孢杆菌食物中毒 六、副溶血性弧菌食物中毒
七、单核细胞增生李斯特氏菌 第三节 真菌性食物中毒 一 、 毒蘑菇中毒 二 、 霉菌性食物中毒
第四节 微生物引起的人畜共患病 一 、炭疽病 二、布氏杆菌病 三 ,结核病
第六章 微生物引起食物中毒 第一节 食物中毒概述 一、食物中毒
一般认为,凡是由于摄入了各种有毒食物而引起的,以急性过程为主的疾病,统称为食物中毒。 二 、 食物中毒的特点
1. 潜伏期短,大约进食后0.5-24hr相继发病,来势急剧,短时间内可能有大量病人同时发病。 2. 与食物有密切的关系,所有病人都食过同一种食物。