1、食品污染和预防（二）青海大学医学院青海大学医学院王秀娟王秀娟食品腐败变质（Food spoilage）食品腐败变质是指在微生物为主的各食品腐败变质是指在微生物为主的各种因素的作用下，食品降低或失去食种因素的作用下，食品降低或失去食用价值的一切变化用价值的一切变化 与生物化学上腐败的定义有所不同与生物化学上腐败的定义有所不同 生物化学上的腐败（生物化学上的腐败（putrefaction）专）专指在厌氧菌作用下，蛋白质产生以恶指在厌氧菌作用下，蛋白质产生以恶臭为主的变化臭为主的变化食品腐败变质的原因和条件 以食品组成性质为基础以食品组成性质为基础 在环境因素的影响下在环境因素的影响下 主要由微生物
2、的作用引主要由微生物的作用引起的起的 三者互为条件、相互影三者互为条件、相互影响、综合作用响、综合作用食品腐败变质的原因和条件 食品的组成和性质食品的组成和性质酶类酶类生化作用（后熟、呼吸作用等）生化作用（后熟、呼吸作用等）加速腐败变质加速腐败变质营养成分、水分、营养成分、水分、pH值、渗透压值、渗透压影响食品中微生物的繁殖、菌影响食品中微生物的繁殖、菌相相决定腐败变质的进程和特征决定腐败变质的进程和特征 鱼、禽、肉、蛋、豆类鱼、禽、肉、蛋、豆类腐败菌为优势菌种，蛋白质腐败为特腐败菌为优势菌种，蛋白质腐败为特征征 碳水化合物为主的食物碳水化合物为主的食物细菌、酵母，产酸发酵细菌、酵母，产酸发酵
3、 脂肪为主的食物脂肪为主的食物酸败酸败组织、细胞的完整性组织、细胞的完整性组织溃破、细胞膜碎裂是促进腐败变质组织溃破、细胞膜碎裂是促进腐败变质的条件的条件 细碎的肉馅、解冻后的鱼和肉、籽粒不完整的粮豆等细碎的肉馅、解冻后的鱼和肉、籽粒不完整的粮豆等 状态及所含的不稳定物质状态及所含的不稳定物质 胶体体系的破坏、不饱和脂肪酸、色素、芳香物质等的变化胶体体系的破坏、不饱和脂肪酸、色素、芳香物质等的变化 如酸奶凝固、面包老化、水果变色等如酸奶凝固、面包老化、水果变色等食品腐败变质的原因和条件 微生物微生物细菌、酵母、霉菌（微生物酶类）细菌、酵母、霉菌（微生物酶类）糖酵母属糖酵母属糖浆、蜜饯、蜂蜜等发
4、酵酸败糖浆、蜜饯、蜂蜜等发酵酸败 德马利氏酵母属德马利氏酵母属盐腌食品变质、酸性食品氧化生膜盐腌食品变质、酸性食品氧化生膜 汉逊氏和毕氏酵母属汉逊氏和毕氏酵母属酒精氧化、变质酒精氧化、变质 红酵母属红酵母属肉类红斑肉类红斑 曲霉属、青霉属曲霉属、青霉属食品霉变的先兆食品霉变的先兆 根霉属、毛霉属根霉属、毛霉属食品霉变的象征食品霉变的象征 环境因素环境因素 温度温度 湿度湿度 阳光（紫外线）阳光（紫外线）食品腐败变质的化学过程与鉴定指标蛋白质的分解蛋白质的分解 鉴定指标鉴定指标 感观：感观：硬度、弹性下降，结构、外形、颜色、气味改变硬度、弹性下降，结构、外形、颜色、气味改变 物理物理：浸出物量、
5、浸出物电导率、折光率、冰点、粘度等：浸出物量、浸出物电导率、折光率、冰点、粘度等 化学化学：挥发性盐基总氮：挥发性盐基总氮（total volatile basic nitrogen,TVBN）；二甲胺、三甲胺含量测定（水产品）、）；二甲胺、三甲胺含量测定（水产品）、K值等值等 微生物：微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等 食品腐败变质的化学过程与鉴定指标脂肪的酸败脂肪的酸败 鉴定指标鉴定指标 感观：感观：颜色、气味改变颜色、气味改变 物理：物理：过氧化价、酸价、碘价、凝固点、比重、折光率、过氧化价、酸价、碘价、凝固点、比重、折光率、皂化价等皂化
6、价等 化学：化学：羰基（醛酮）反应羰基（醛酮）反应 微生物：微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等 食品腐败变质的化学过程与鉴定指标脂肪酸败的影响因素脂肪酸败的影响因素 脂肪酸饱和程度脂肪酸饱和程度 紫外线、氧、水分紫外线、氧、水分 铜、铁、镍等金属离子铜、铁、镍等金属离子 油料动植物残渣油料动植物残渣 天然抗氧化物天然抗氧化物食品腐败变质的化学过程与鉴定指标碳水化合物的分解碳水化合物的分解 鉴定指标鉴定指标 感观：外形、颜色、气味改变感观：外形、颜色、气味改变 物理：酸度升高物理：酸度升高 化学：糖、醇、醛、酮含量升高、产气化学：糖、醇、醛、酮含
7、量升高、产气 微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等微生物：菌相、菌落总数、大肠菌群、霉菌及毒素等 食品腐败变质的卫生学意义及处理原则卫生学意义卫生学意义 不良的感官性质，使人难以接受不良的感官性质，使人难以接受 刺激性气味刺激性气味 异常颜色异常颜色 组织溃烂组织溃烂 粘液污秽粘液污秽 营养价值降低营养价值降低 可能引起食物不良反应或中毒可能引起食物不良反应或中毒 产生致癌物前体（如胺类）产生致癌物前体（如胺类）处理原则处理原则 确保人体健康为前提确保人体健康为前提 选捡、烹调加工等方法对轻度和部分腐败食品进行处理选捡、烹调加工等方法对轻度和部分腐败食品进行处理防止食品腐败变质的措施
8、食品保藏食品保藏(food preservation)防止食品腐败变质、延长食品可供食用的期限而防止食品腐败变质、延长食品可供食用的期限而进行的加工处理进行的加工处理方法方法 低温保藏低温保藏 高温杀菌保藏高温杀菌保藏 干燥保藏干燥保藏 食品辐照保藏食品辐照保藏食品保藏基本原理基本原理 改变食品的环境和性质改变食品的环境和性质 温度温度 水分水分 氢离子浓度氢离子浓度 渗透压渗透压 采用抑菌、杀菌措施采用抑菌、杀菌措施 杀灭微生物杀灭微生物 减弱微生物生长繁殖的能力减弱微生物生长繁殖的能力食品的化学保藏食品的化学保藏食品的化学保藏 食品防腐剂食品防腐剂 严格的安全法规严格的安全法规 健康相关的
9、问题健康相关的问题食品的低温保藏食品的低温保藏 低温可延缓或抑制食品微生物的生长低温可延缓或抑制食品微生物的生长 抑制微生物代谢酶活性，减弱食品中的化学反应抑制微生物代谢酶活性，减弱食品中的化学反应 绝大多数绝大多数致病菌和腐败菌属嗜中温菌（致病菌和腐败菌属嗜中温菌（2040）少数嗜冷菌在少数嗜冷菌在0 以下也可基本控制以下也可基本控制 少数霉菌在少数霉菌在0 以下可以生长繁殖以下可以生长繁殖 脂肪酸败是决定低温食品保藏期的主要因素脂肪酸败是决定低温食品保藏期的主要因素解酯解酯酶在酶在-20以下才停止活动以下才停止活动食品的低温保藏食品冷藏（食品冷藏（-215，常用，常用48）是预冷后食品在稍
10、高于冰点温度（是预冷后食品在稍高于冰点温度（0 ）中进）中进行贮藏的方法行贮藏的方法 冰箱、冷藏柜冰箱、冷藏柜少量食品少量食品 冷水冷气循环、天然冰、人造冰冷水冷气循环、天然冰、人造冰短时保鲜短时保鲜 制冷剂（液氮、干冰）制冷剂（液氮、干冰）长期保藏或长途运长期保藏或长途运输输 长期冷藏时应定期检查食品质量长期冷藏时应定期检查食品质量食品的低温保藏食品冷冻（食品冷冻（-12-23，常用，常用18）采用缓冻或速冻方法先将食物冻结，而后在冻结状态采用缓冻或速冻方法先将食物冻结，而后在冻结状态的温度下贮藏的方法的温度下贮藏的方法 急速冷冻、缓慢融解急速冷冻、缓慢融解 缓慢冷冻时形成的细胞内冰晶体大，
11、引起细胞结构破缓慢冷冻时形成的细胞内冰晶体大，引起细胞结构破坏，还可引起蛋白质变性坏，还可引起蛋白质变性 解冻速度越快，微生物存活量越多（机制不明）解冻速度越快，微生物存活量越多（机制不明）食品的低温保藏冷链系统（冷链系统（cold chain）不耐保藏的食品，从生产到消费应连续保持适不耐保藏的食品，从生产到消费应连续保持适宜温度，即保持一条冷链宜温度，即保持一条冷链 冷链的基本要求：冷链的基本要求：T.T.T T.T.T反映的是一定温度下和一定时间后食品质反映的是一定温度下和一定时间后食品质量变化的程度量变化的程度食品的低温保藏低温保藏对食品质量的影响低温保藏对食品质量的影响 冰晶体形成（冰
12、晶体形成（-2-5）可使食品组织结构和细）可使食品组织结构和细胞发生机械损伤胞发生机械损伤 食品中蛋白质变性食品中蛋白质变性 解冻后食品比新鲜食品更易腐败解冻后食品比新鲜食品更易腐败食品的高温保藏食品的高温保藏食品的高温保藏原理：高温对微生物体内酶、脂质体、细胞膜的破原理：高温对微生物体内酶、脂质体、细胞膜的破坏、原生质构造不均一导致蛋白质凝固坏、原生质构造不均一导致蛋白质凝固 不耐热的生长型微生物不耐热的生长型微生物 50，30-60 分钟出现死亡分钟出现死亡 63，110分钟大多数死亡分钟大多数死亡 细菌芽孢耐热性较强细菌芽孢耐热性较强100，数小时，数小时食品的高温保藏高温保藏的方式高温
13、保藏的方式特点特点杀菌（杀菌（Sterilization）完全完全破坏微生物破坏微生物121 （内部温度）（内部温度），15 分钟分钟商业杀菌（商业杀菌（Commercially Sterile）杀灭杀灭所有所有致病菌和产毒微生物（适致病菌和产毒微生物（适用于大多数食品保藏）用于大多数食品保藏）巴氏杀菌（巴氏杀菌（Pasteurization）温度温度 100 破坏致病微生物破坏致病微生物延长保存期延长保存期热烫（热烫（Blanching）主要用于水果和蔬菜主要用于水果和蔬菜 灭活微生物酶灭活微生物酶 杀死一部分细菌杀死一部分细菌食品的高温保藏微生物耐热性指标微生物耐热性指标 热力致死时间（热
14、力致死时间（thermal death time,TDT）D值（值（decimal reduction time）食品的高温保藏D121（min）嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌45嗜热解糖梭状芽孢杆菌嗜热解糖梭状芽孢杆菌34致黑梭状芽孢杆菌致黑梭状芽孢杆菌23肉毒梭状芽孢杆菌（肉毒梭状芽孢杆菌（A、B）0.10.2凝结芽孢杆菌凝结芽孢杆菌0.010.07巨大芽孢杆菌巨大芽孢杆菌0.02蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌0.007桔草芽孢杆菌桔草芽孢杆菌0.08食品的高温保藏 F值值 热力致死曲线（热力致死曲线（thermal death time curve）Z值值食品的高温保藏巴氏杀菌巴氏杀菌（Pa
15、steurization,不完全灭菌，不能不完全灭菌，不能杀死芽孢杀死芽孢）杀灭所有致病菌杀灭所有致病菌 破坏和降低一些食品腐败微生物的数量破坏和降低一些食品腐败微生物的数量 低温长时杀菌法低温长时杀菌法（low temperature long time,LTLT）高高温短时杀菌法（温短时杀菌法（high temperature short time,HTST）适用于牛奶适用于牛奶、pH4的的蔬菜、果汁罐头、啤酒、醋、葡蔬菜、果汁罐头、啤酒、醋、葡萄酒等萄酒等食品的高温保藏Temperature()Time(s)LTLT631800HTST7215891.0900.5940.11000.01
16、食品的高温保藏高温杀菌高温杀菌 杀灭所有通过平板或其他计数方法可以测出的活菌杀灭所有通过平板或其他计数方法可以测出的活菌 110121，20min 杀灭繁殖型和芽孢型微生物杀灭繁殖型和芽孢型微生物 用于罐头食品（又称为商业杀菌，用于罐头食品（又称为商业杀菌，commercial sterilization）对食物的营养成分和感官质量破坏较大对食物的营养成分和感官质量破坏较大超高温杀菌超高温杀菌（ultra high temperature）用于乳及乳制品加工用于乳及乳制品加工 与巴氏杀菌不同，保留了牛奶原有的自然特性，保证无菌，适合无与巴氏杀菌不同，保留了牛奶原有的自然特性，保证无菌，适合无菌
17、贮存菌贮存微波加热法微波加热法 915MHz、2450MHz 与巴氏杀菌效果类似与巴氏杀菌效果类似食品的高温保藏酸度等级酸度等级pH食品种类食品种类腐败微生物腐败微生物处理要求处理要求低酸性低酸性7.0肉类肉类嗜温、有孢子、厌氧嗜温、有孢子、厌氧菌菌高温高温110121鱼类鱼类奶类奶类禽类禽类6.0蔬菜蔬菜嗜热菌嗜热菌汤类汤类酸性酸性4.5水果水果耐酸、有或无孢子细耐酸、有或无孢子细菌菌沸水沸水100 浆果浆果高酸性高酸性3.0腌制食品腌制食品酵母、霉菌酵母、霉菌沸水沸水100 果酱果酱果冻果冻食品的高温保藏高温灭菌工艺对食品质量的影响高温灭菌工艺对食品质量的影响 蛋白质蛋白质 脂肪脂肪 碳水
18、化合物碳水化合物食品的干燥保藏食品的干燥保藏食品的干燥保藏原理：降低食品水分，抑制可引起食品腐败和食物原理：降低食品水分，抑制可引起食品腐败和食物中毒的微生物的生长中毒的微生物的生长 杀灭部分微生物，但不能对微生物造成致命性杀灭杀灭部分微生物，但不能对微生物造成致命性杀灭 抑制微生物引起食品腐败的作用，延长保存期抑制微生物引起食品腐败的作用，延长保存期（shelf life）大多数细菌生长的大多数细菌生长的aw要求要求在在0.90以上以上 aw 0.800.85各种真菌可在各种真菌可在12周引起食品腐败变质周引起食品腐败变质 aw 0.75食品中可生存的腐败菌较少食品中可生存的腐败菌较少 aw
19、 0.70食品腐败变质时间大大延迟食品腐败变质时间大大延迟 aw 0.65可生长的微生物极少，保存期可达可生长的微生物极少，保存期可达2年年食品的干燥保藏干燥食品（包括冷冻干燥食品）干燥食品（包括冷冻干燥食品）含水量含水量15%或或aw 0.000.60 日光暴晒（早期方法）日光暴晒（早期方法）喷雾干燥、滚筒干燥、蒸发干燥、喷雾干燥、滚筒干燥、蒸发干燥、冷冻干燥（工业常用方法）冷冻干燥（工业常用方法）冷冻干燥（快速、慢速）适用于各冷冻干燥（快速、慢速）适用于各类食品类食品 预处理（热碱液、预处理（热碱液、SO2、漂洗、热、漂洗、热烫、蒸煮等）烫、蒸煮等）食品的干燥保藏半干燥食品半干燥食品 含水
20、量含水量25%50%或或aw 0.600.85 吸附方式吸附方式 解吸附方式解吸附方式 吸附方式具有更高的微生物抑制作用吸附方式具有更高的微生物抑制作用食品的辐照保藏食品的辐照保藏食品的辐照保藏辐照食品辐照食品（irradiated food）利用人工控制的辐射能源处理过的食品利用人工控制的辐射能源处理过的食品 不是同一类食品，而是被同一种辐照工艺处理过的不是同一类食品，而是被同一种辐照工艺处理过的食品食品食品辐照食品辐照（food irradiation）利用适当的辐射源产生的辐射能量，以安全剂量照利用适当的辐射源产生的辐射能量，以安全剂量照射食品或食品原料，达到灭菌、杀虫、抑制发芽等射食品
21、或食品原料，达到灭菌、杀虫、抑制发芽等目的，从而提高食品的安全性和延长保存期（货架目的，从而提高食品的安全性和延长保存期（货架期）期）是一种食品保藏方法是一种食品保藏方法食品辐照保藏辐照保藏的原理辐照保藏的原理 -射线或电子束（射线或电子束（10MeV）直接或间接作用直接或间接作用 引起微生物引起微生物DNA、RNA、蛋白质、脂类等有机分子中化学、蛋白质、脂类等有机分子中化学键的断裂，导致微生物死亡键的断裂，导致微生物死亡 主要作用是引起主要作用是引起DNA损伤（单链或双链断裂、蛋白质与损伤（单链或双链断裂、蛋白质与DNA分子交联、分子交联、DNA碱基序列改变等）碱基序列改变等）辐照保藏的问题
22、辐照保藏的问题 不适宜于所有食品不适宜于所有食品 卫生问题卫生问题 安全性（仍有国家不认可辐照食品）安全性（仍有国家不认可辐照食品）食品辐照保藏辐照能源的种类辐照能源的种类对放射源的要求：对放射源的要求：“电离辐射电离辐射”放射源符合上述要求：放射源符合上述要求：食品辐照保藏辐照剂量辐照剂量 辐照对食品组织的副作用辐照对食品组织的副作用 辐照效果受食品成分和结构耐受力以及微生物辐照效果受食品成分和结构耐受力以及微生物耐受力耐受力 的影响的影响 被辐照物吸收被辐照物吸收1焦耳（焦耳（J）能量称为）能量称为1戈瑞（戈瑞（Gy）辐照防腐（辐照防腐（radurization）5 kGy 辐照消毒（辐照
23、消毒（radicidation）510 kGy 辐照灭菌（辐照灭菌（radappertization）1050 Gy 食品辐照保藏的剂量和用途目的目的剂量（剂量（kGy）适用食品适用食品低剂量（低剂量（10 kGy）工业灭菌（中温）工业灭菌（中温）3050肉类、禽类、海洋食品、加工肉类、禽类、海洋食品、加工肉类、医院食品等肉类、医院食品等 某些食品添加剂和食某些食品添加剂和食品品 成分的净化成分的净化1030调味品、酶制剂、天然树胶、调味品、酶制剂、天然树胶、胶冻等胶冻等食品辐照保藏的优点杀虫、灭菌、抑制发芽效果好，节省时间、杀虫彻底、无残毒杀虫、灭菌、抑制发芽效果好，节省时间、杀虫彻底、无残毒可减少食品添加剂和农药的使用量可减少食品添加剂和农药的使用量是冷加工过程（温度升高是冷加工过程（温度升高23），对感观性状和营养成分影），对感观性状和营养成分影响小响小适用于工业化生产，可带包装操作，工作效率高适用于工业化生产，可带包装操作，工作效率高辐照食品保鲜度高（无需冷藏可达数月至辐照食品保鲜度高（无需冷藏可达数月至1年）年）
