食品变质与类型相关性.pptx

食品腐败变质食品腐败变质食品受到外界有害因素的污染以后，原有色、香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化，结果使食品的质量降低或完全不能食用，这个过程称为食品腐败变质。习惯的原因常常把食品腐败变质称为食品变质，实际上食品腐败是食品变质的一个方面。造成食品变质的原因较多，有物理的、化学的，也有生物的，这里只学习生物原因中由微生物引起的食品变质问题。第1页/共140页腐败腐败腐败指的是由微生物引起蛋白质食品发生的变质。食物+分解Pr的微生物AA+胺+硫化氢等发酵发酵发酵指的是由微生物引起糖类物质的变质。碳水化合物+分解糖类的微生物有机酸+酒精+气体酸败酸败酸败指的是由微生物引起脂肪类物质发生的变质，脂肪发生变质的特征是产生酸和刺激性的“油哈”气味。脂肪食物+解脂微生物脂肪酸+甘油及其它产物注：脂肪发生变质主要是由于化学作用所引起的，但许多研究证明与微生物有密切的关系。第2页/共140页第一节第一节 食品腐败变质的鉴定食品腐败变质的鉴定一、感官鉴定一、感官鉴定1.色泽 2.气味 3.口味 4.组织状态二、化学鉴定：二、化学鉴定：腐败产物作为判断依据，如盐基氮、有机酸等。三、三、pHpH值或酸碱度的测定：值或酸碱度的测定：微生物产酸或氨；食品消化产酸四、微生物检验四、微生物检验第3页/共140页 第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件微生物食品的基质条件食品的外界环境条件第4页/共140页一、微生物一、微生物1.分解蛋白质的微生物细菌：分解力强的包括有芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属。分解力弱的包括有小球菌属、葡萄球菌属、八叠球菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、肠细菌属、埃希氏杆菌属。酵母菌：大多酵母菌对蛋白质分解能力极微弱。霉菌：许多霉菌都具有分解蛋白质的能力。霉菌与细菌相比，霉菌更能利用天然蛋白质。如青霉属、曲霉属、根霉属、毛霉属、木霉属和复端孢属中的许多种。第5页/共140页一、微生物一、微生物2.分解碳水化合物的微生物细菌：能强烈分解淀粉的细菌仅是少数。主要是芽孢杆菌属的细菌，如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌和马铃薯芽孢杆菌。其次是梭状芽孢杆菌属，如淀粉梭状芽孢杆菌。能分解纤维素和半纤维素的细菌仅少数菌株。能分解果胶质的细菌有欧氏植病杆菌属（胡萝卜软腐病欧氏杆菌）、芽孢杆菌属（环状芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌）和梭状芽孢杆菌属。绝大多数细菌都具有分解单糖或双糖的能力，某些细菌能利用有机酸和醇类，特别是利用单糖的能力极为普遍。第6页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一、微生物一、微生物2.分解碳水化合物的微生物细菌：酵母菌：绝大多数酵母菌不能使淀粉分解。但少数特殊的酵母菌能分解多糖，个别酵母能分解果胶如脆壁酵母。大多数酵母菌有利用有机酸的能力。第7页/共140页一、微生物一、微生物2.分解碳水化合物的微生物霉菌：大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力。能分解纤维素的霉菌较少。纤维素分解力最强的是木霉属中的绿色木霉。其次曲霉中的黑曲霉、土曲霉、烟曲霉以及青霉中的黄青霉、淡黄青霉等也具有分解纤维素的能力。分解果胶质的霉菌中，活力最强的有黑曲霉、米曲霉、灰绿青霉。其次是蜡叶芽枝霉、大毛霉等。青霉属、曲霉属、毛霉属和镰刀霉属中的许多种都具有利用某些简单有机酸或醇类的能力。第8页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一、微生物一、微生物3.分解脂肪的微生物细菌：脂肪分解菌是指能产生脂肪酶，使脂肪分解为脂肪酸和甘油的细菌。一般来说，有强烈分解蛋白质能力的需氧菌中的大多数细菌，同时也就是脂肪分解菌。细菌中具有分解脂肪的细菌并不多，主要有假单孢菌属、黄杆菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、小球菌属、葡萄球菌属和芽孢杆菌属。第9页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一、微生物一、微生物3.分解脂肪的微生物酵母菌：能分解脂肪的酵母菌不多，常见的有解脂假丝酵母。霉菌：能分解脂肪的霉菌比细菌多的多。常见的有黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉、灰绿青霉、脂解毛霉、白地霉和芽枝霉等。第10页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件二、食品基质特性二、食品基质特性1.食品的营养组成大部分食品都是微生物生长的良好培养基，所以食品一旦被微生物污染，微生物就很容易在其上生长，从而导致食品变质。诱导酶、易突变第11页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件二、食品基质特性二、食品基质特性2.食品的氢离子浓度食品中氢离子浓度对微生物的生命活动有很大影响。初级主动运输；次级主动运输。第12页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件二二食品基质特性食品基质特性2.食品的氢离子浓度动植物食品原料的pH几乎都在7以下，有的可低到2-3。根据食品pH值不同，一般将食品分为酸性食品和非酸性食品。第13页/共140页二二食品基质特性食品基质特性2.食品的氢离子浓度酸性食品和非酸性食品非酸性食品：pH值在4.5以上者称为非酸性食品。酸性食品：pH值在4.5以下者称为酸性食品。从食品原料及其制品来看，几乎所有的蔬菜，乳、肉等动物性食品都属于非酸性食品，而所有的水果都属于酸性食品。由于食品的pH值不同，故引起食品腐败变质的微生物类群也就呈现一定的特殊性。第14页/共140页二二 食品基质特性食品基质特性2.食品的氢离子浓度微生物生长与食品中pH值的关系不同微生物在不同生长阶段不同生长环境中对pH的要求不一样。微生物在食品中生长也能导致食品的pH值改变。当pH值转化到一定限度时，又会对微生物的生长产生抑制作用，微生物的生长就停止了，这样食品中酸碱的积累就不再继续进行。如某些微生物分解食品中的糖类产酸，结果引起食品的pH值下降，某些微生物分解Pr产碱，结果导致食品的pH值出现上升趋势。第15页/共140页二二 食品的基质特性食品的基质特性2.食品的氢离子浓度微生物生长与食品中pH值的关系一些腐败细菌生长初期，首先分解的也是糖，当糖被利用而降低到一定程度时，接着就出现了蛋白质被强烈分解，使碱性物质积累，造成pH值上升，这种现象在液体食品中特别明显。在发酵食品制造过程中也可以见到有这种类似的现象，这是在几种微生物同时存在时所引起的。第16页/共140页二二 食品的基质特性食品的基质特性2.食品的氢离子浓度微生物生长与食品中pH值的关系以腌菜为例：制备腌菜时，初期LAB利用菜液中的糖分而产酸，pH值就逐渐下降，直至有大量的酸积累时，由于酸度过高，LAB生长即被抑制。可是一些真菌因具有耐酸的特性，它们并能利用酸性物质而获得生长的机会，这样就造成了pH值逐渐上升，当pH值接近中性时，若原来加入的盐分不足和在其它条件的影响下，还可以出现一些腐败细菌的生长繁殖，最后的结果造成pH值显著向碱性转化。第17页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分食品有固体状、半固体状和液体状。它们不论是原料、半成品或成品，都含有一定量的水分，食品中的水分总是以结合水和游离水两种状态存在。微生物在食品上生长繁殖，除需要一定的营养物质外，还必须有足够的水分，微生物能利用的水分是游离水。第18页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分食品中的糖、盐、AA等溶解、转化后才能被微生物吸收。有些不溶性物质，也必须通过微生物酶作用使其转变成小分子的可溶性物质后，才能被微生物吸收。第19页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分游离水的存在是微生物生长所必需的物质之一。故降低食品的水分含量，可以作为控制微生物生长的一项衡量指标（标准）。一般来说，含水分多的食品，微生物容易生长，含水分少的食品，微生物则不易生长，那么食品中含有的水分减少到怎样的程度，微生物就不能生长呢？第20页/共140页二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分有些食品的含水量为60%时，细菌就不能生长，而有些食品的含水量则必须降至40%时，细菌才不能生长。这是因为在含有60%水分的食品中，有较多的可溶性物质被溶解在水中，这样势必就会有较多的水分被可溶性物质夺去，微生物可利用的水分因此而减少；在40%水分的食品中，虽然水含量较低，可是可溶性物质也较少，因此微生物可利用的水分降低不多。第21页/共140页二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分水活度（Aw）值来表示。水分活性值（Aw）Aw值即是食品在密闭容器内的水蒸汽压与在相同温度下的纯水蒸汽压的比值。Aw=P/P0P0表示纯水的水蒸汽压，P表示食品的水蒸汽压。Aw值为0-1之间 第22页/共140页二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分水分活性值（Aw）不同类型微生物的生长对水分活性值的要求各种不同类型微生物都有生长适宜的水分活性范围，即使是同一类型的微生物，在不同条件下生长发育所需要的最低水分活性值也有差异。以细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物来比较。细菌酵母菌霉菌 细菌生长的水分活性值除了嗜盐性细菌的最低Aw在0.75以下外，绝大多数的细菌要求Aw在0.94以上。第23页/共140页二二食品基质特性食品基质特性3.食品的水分不同类型微生物的生长对水分活性值的要求酵母菌生长的水分活性值酵母菌生长所需水分要比细菌低一些，但比霉菌要高一些，除了耐渗透压酵母菌外，一般酵母菌生长的最低Aw范围在0.94-0.88。霉菌生长的水分活性值霉菌与细菌和酵母菌相比，能在较低的Aw范围内生长。一般在 蒸发量，就会使食品的蒸发量，就会使食品的AwAw值上升，食品中值上升，食品中AwAw值变化了，能在食品中活动的微值变化了，能在食品中活动的微生物种类也会有所变化。生物种类也会有所变化。第26页/共140页 表表2 2食品中重要微生物类群生长的最低食品中重要微生物类群生长的最低AwAw值范围值范围类群最低Aw值范围类群最低Aw大多数细菌0.990.94嗜盐性细菌0.75大多数酵母0.940.88耐渗透压酵母菌0.60大多数霉菌0.940.73干性霉菌0.65第27页/共140页表表33食品中细菌生长的最低食品中细菌生长的最低AwAw蕈状芽孢杆菌0.99产气肠细菌0.945肉毒杆菌（发芽）0.98蜡状芽孢杆菌0.94假单孢菌属0.97粪链球菌0.94蜡状芽孢杆菌（发芽）0.97肉毒杆菌0.93无色杆菌属0.96八叠球菌0.9150.930大肠杆菌0.960.935玫瑰色小球菌0.905枯草芽孢杆菌0.95金黄色葡萄球菌（厌氧）0.90纽波特沙门氏菌0.945金黄色葡萄球菌（需氧）0.86肉毒杆菌0.95嗜盐菌0.75第28页/共140页表表44食品中酵母生长的最低食品中酵母生长的最低AwAw值值产朊圆酵母0.94啤酒酵母0.895产朊假丝酵母0.94红酵母属0.89裂殖酵母属0.93内孢霉属0.835面包酵母0.905异形魏立氏酵母0.83醭酵母属0.90鲁氏酵母0.600.61第29页/共140页表表 55食品中霉菌生长的最低食品中霉菌生长的最低AwAw（孢子发芽）（孢子发芽）根霉属0.940.92白曲霉0.75葡萄孢属0.93灰绿曲霉0.750.73毛霉属0.930.92薛氏曲霉0.65乳粉孢霉0.895匍匐曲霉0.65黑曲霉0.890.88赤曲霉0.65青霉属0.830.80安氏曲霉0.65黄曲霉0.80第30页/共140页二二食品基质特性食品基质特性4.食品的渗透压不同类群微生物对渗透压的适应性多数微生物在低渗透压食品中能够生长，在高渗透压食品中，各种微生物的适应情况是不一样的。多数霉菌和少数酵母菌能耐受较高渗透压，它们在高渗环境中，不但不会死亡，而且有些还能生长繁殖；绝大多数细菌不能在较高渗透压的食品中生长，但能在其中生存一个时期。在高渗透压食品中生存时间的长短，取决于不同的菌种。细菌中虽有少数菌种能适应较高的渗透压，但其耐受力远远不如霉菌和酵母菌。第31页/共140页二二食品基质特性食品基质特性4.食品的渗透压引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌在食品中形成不同渗透压的物质，主要是食盐和糖，不同微生物耐受食盐和糖的程度不一样。高度耐盐细菌它们最适宜在含有20-30%食盐浓度的食品中生长。这些细菌都能产生类胡萝卜素，所以菌落大都具有色素，如杆菌中的盐杆菌，球菌中的小球菌属等。第32页/共140页二二食品基质特性食品基质特性4.食品的渗透压引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌中度耐盐细菌最适宜在含有5-10%食盐浓度食品中生长，如假单孢菌属、弧菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属和小球菌属，其中最突出的是盐脱氮微球菌和腌肉弧菌。低度耐盐细菌最适宜在含2-5%食盐浓度食品中生长，如假单孢菌属、无色杆菌属、黄杆菌属和弧菌属中的一些菌种。第33页/共140页二二食品基质特性食品基质特性4.食品的渗透压引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌高度、中度和低度三种不同的耐盐细菌，一般生长繁殖速度都比较慢，世代时间在几小时，甚至十几个小时之久，只有低度耐盐细菌中的溶血性弧菌繁殖速度较快。耐糖细菌能在高度含糖食品中生长的细菌称为耐糖细菌，如肠膜明串珠菌等。第34页/共140页4.食品的渗透压(3)引起高渗透压食品变质的酵母菌耐高糖的酵母菌有鲁氏酵母、蜂蜜酵母菌、异常汉逊氏酵母、膜蹼毕赤氏酵母等，常常会引起高浓度糖分的糖浆、果酱、浓缩果汁等食品变质。(4)引起高渗透压食品变质的霉菌如灰绿曲霉、葡萄曲霉、咖啡色串孢霉、乳卵孢霉及芽枝霉属和青霉属等能引起高渗透压食品变质。食品的渗透压越高，水分活性越小。由此可见，耐高渗透压的微生物，它们生长的最低水分活性值都比较低。第35页/共140页第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件三、外界环境条件三、外界环境条件温度、气体、湿度（同前面Aw）等。1 1温度温度三基点根据微生物对温度的适应性，可将其分成嗜冷微生物、嗜温微生物和嗜热微生物三个生理类群，其中与腐败有密切关系的是嗜温微生物。第36页/共140页三、外界环境条件三、外界环境条件1.1.温度温度A嗜热微生物（高温型）30-75，最适45-55B嗜温微生物（中温型）5-50，最适25-37C嗜冷微生物（低温型）-5-30，最适10-15每一群微生物都有最适生长温度范围，但这三群又都可以在25-30之间生长繁殖，当食品处于这样一种温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质。第37页/共140页1 1温度温度低温条件下引起食品变质的微生物低温微生物：食品在冷藏中，有时会出现因微生物繁殖而导致的变质，在冷藏中出现的这一群微生物，在食品微生物学中就称为低温微生物（5左右或更低的温度-20以下）。低温微生物是引起冷藏食品变质的主要微生物，常见的有：G-无芽孢杆菌：假单孢菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属、变形杆菌属和弧菌属。G+细菌：有小球菌属、八叠球菌属、乳杆菌属、小杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属。酵母菌和霉菌：假丝酵母属、酵母属、圆酵母属、青霉属、芽枝霉属、念株霉属、毛霉属。第38页/共140页11温度温度低温条件下引起食品变质的微生物低温条件下微生物虽能生长，但并不是它们生长繁殖的最适温度，即它们生长繁殖的速度很慢，因此，引起冷藏食品变质速度也较慢。如荧光假单孢菌可产生脂肪酶和蛋白酶，但5-15为产脂肪酶的适温，40酶的活性最强；0-30为产蛋白酶的温度，40为蛋白酶活性温度；第39页/共140页三、外界环境条件三、外界环境条件 11温度温度 高温条件下引起食品变质的微生物微生物对高温比较敏感，如果超过微生物所适应的最高温度，一般敏感的微生物就会死亡。故应用高温进行灭菌是最常用的方法。然而不同微生物对热的敏感程度不同，有些微生物对热的抵抗力较强。嗜热微生物：在高温条件下，即一般指在45以上的温度下能生长的微生物被称作是嗜热微生物。第40页/共140页1 1温度温度 高温条件下引起食品变质的微生物值得注意的是，也有一些属嗜温微生物，长期处于高温环境下被驯化，而逐渐变异成为具有适应高温生长特性的菌，有些枯草芽孢杆菌在50环境下可以生长。食品中常见的高温微生物主要是嗜热的细菌，如芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属，其次是链球菌属和乳杆菌属。嗜热细菌引起食品腐败变质的速度很快，比一般嗜温细菌快7-14倍，且菌体经过旺盛生长繁殖后很快死亡，如不及时进行分离培养，就会失去检出机会。嗜热细菌引起食品变质主要表现是分解糖类而产酸。第41页/共140页三、外界环境条件三、外界环境条件22气体气体需氧微生物：如芽孢杆菌属、乳杆菌属的某些种、醋酸杆菌属、无色杆菌属、产膜酵母和霉菌。厌氧微生物：如梭状芽孢杆菌属、拟杆菌属和双歧杆菌属。兼性厌氧微生物：如葡萄球菌属、埃希氏菌属、沙门氏菌属、变形杆菌属、志贺氏菌属、芽孢杆菌属中的部分菌种及大多数酵母菌。第42页/共140页三、外界环境条件三、外界环境条件 22气体气体食品在加工、运输、贮藏中，由于环境不同，接触气体情况也不同，因而引起食品变质的微生物类群和食品变质的过程也不一样。引起食品变质的微生物与氧的关系引起食品变质的微生物与氧的关系食品处于有氧的情况下，各种霉菌、酵母菌和细菌都可生长而引起食品腐败变质；而在缺氧情况下引起食品变质就只有那些厌氧生长的细菌和酵母菌。食品在有氧环境中由需氧微生物引起的变质速度要比缺氧时快得多，一些兼性厌氧菌在有氧环境中引起的食品变质也要比在缺氧环境中快的多。第43页/共140页三、外界环境条件三、外界环境条件22气体气体微生物引起食品变质和其它气体的关系食品贮藏于含有高浓度CO2的环境中，可以防止需氧性细菌和霉菌所引起的变质。当环境中含有1%CO2时，可以防止水果、蔬菜霉变。有些微生物如乳酸菌和酵母菌对CO2有较大的耐受力，果汁装瓶时充入CO2可抑制霉菌的生长，但对酵母菌的抑制作用很差.第44页/共140页三、外界环境条件三、外界环境条件22气体气体微生物引起食品变质和其它气体的关系个别微生物对CO2非常敏感，如曲霉等，在其呼吸过程中产生CO2，若不迅速排出，只要含量积累到一定浓度，就能抑制曲霉菌体的繁殖和酶的产生，所以酱油、食醋、黄酒等的制曲生产一定要注意。臭O3对微生物的生长有抑制作用。当臭O3加入到食品贮藏的空间，浓度达几个mg/L时，即可有效地延长一些食品的保存期。第45页/共140页思考题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46页/共140页 第四节第四节 食品变质与食品类型相关性食品变质与食品类型相关性一、乳与乳制品的腐败变质一、乳与乳制品的腐败变质二、罐头食品的腐败变质二、罐头食品的腐败变质三、肉类的腐败变质三、肉类的腐败变质四、鱼类的腐败变质四、鱼类的腐败变质五、鲜蛋的腐败变质五、鲜蛋的腐败变质六、果蔬制品的腐败变质六、果蔬制品的腐败变质第47页/共140页一、乳与乳制品的腐败变质一、乳与乳制品的腐败变质（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源乳房内的微生物在健康奶牛乳房中常有细菌存在，这些细菌主要存在于乳头管及其分枝处。主要是小球菌属和链球菌属的细菌，有时也可以发现有乳杆菌属和棒状杆菌属。所以在最先挤出的少量乳液中，总是含有较多的细菌（可达103-104cfu/ml）。也正因为如此，挤奶工人常常习惯地弃去最先挤出的几把奶液。第48页/共140页一、乳与乳制品的腐败变质一、乳与乳制品的腐败变质（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源乳房内的微生物当牛群中发生乳房炎时，牛乳中就会发现有一些乳房炎病原菌。如无乳链球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓性棒状杆菌和埃希氏大肠杆菌等，更严重时可能有一些人畜共患传染病，如牛型结核杆菌、牛布氏杆菌等，这些病原菌虽然并不改变乳制品物理性状，但对人类健康有害，可以通过乳传播人畜共患传染病。第49页/共140页一、乳与乳制品的腐败变质一、乳与乳制品的腐败变质（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质 1鲜乳中微生物来源环境中污染的微生物包括挤奶过程中细菌的污染和挤后食用前的一切环节中受到的污染。挤奶后要很快进行过滤并及时冷却。第50页/共140页一、乳和乳制品的腐败变质一、乳和乳制品的腐败变质（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源2牛乳中微生物的主要类群鲜乳中常见微生物有细菌、酵母菌和霉菌，但主要以细菌为主。（1）乳酸菌（2）胨化细菌（3）脂肪分解菌（4）酪酸菌（5）产生气体的细菌（6）产碱菌（7）酵母菌和霉菌第51页/共140页一、乳和乳制品的腐败变质一、乳和乳制品的腐败变质（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源2牛乳中微生物的主要类群乳酸菌（LAB）乳酸菌是一类能利用可发酵性碳水化合物产乳酸的一大类G+细菌的统称。乳中主要包括链球菌类和乳杆菌类。链球菌类：最常见的有乳链球菌、乳脂链球菌、粪链球菌、液化链球菌和嗜热链球菌。乳杆菌类：较常见和重要的有嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热乳杆菌等。第52页/共140页2牛乳中微生物的主要类群乳酸菌（LAB）链球菌类A乳链球菌(S.lactis)广泛存在乳液中，几乎所有鲜乳中都能检出这种菌。最适生长温度为30-35，能产生抗菌物质乳链球菌肽（Nisin)。鲜乳的自然腐败主要就是由这种菌引起的。B乳脂链球菌（S.cermoris）此菌不仅能分解乳糖产酸，且有较强的分解蛋白质能力。最适生长温度为30，粘度大。第53页/共140页2牛乳中微生物的主要类群乳酸菌（LAB）链球菌类C粪链球菌（S.faecalis）此菌存在于人类和温血动物的肠道内，能分解单糖和二糖而产酸，产酸力不强，生长的最低温度为10，最高温为45。D液化链球菌（S.liguefaciens）与乳链球菌的一般特征相似，但有较强的水解蛋白质的能力，使酪蛋白分解而产生苦味。E嗜热链球菌(S.thermophilus)形态与乳链球菌相似，但生长温度要求较高，最低生长温度不低于20，最适生长温度为40-45，能分解多种糖类产酸。第54页/共140页2牛乳中微生物的主要类群乳酸菌（LAB）链球菌类乳杆菌类较常见和重要的种有嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌、短乳杆菌、瑞士乳杆菌、清酒乳杆菌、罗伊氏乳杆菌等，它们是食草哺乳动物肠道内存在的细菌，15以下不能生长，最适生长温度为37-40，能分解多种糖而产酸，具有较强的耐酸能力。第55页/共140页2牛乳中微生物的主要类群（2）胨化细菌是一类分解蛋白质的细菌，凡能使不溶解状态蛋白质变成溶解状态简单蛋白质的一类细菌，称为胨化细菌。乳液经乳酸菌作用而产酸，使乳中蛋白质凝固，或由于乳酸菌分泌凝乳酶的作用，而使乳中酪蛋白凝固。而胨化细菌能产生蛋白酶，可使这种凝固蛋白质消化成为可溶性状态。那么乳中胨化细菌:芽孢杆菌属的细菌假单孢菌属的细菌第56页/共140页2牛乳中微生物的主要类群（2）胨化细菌A芽孢杆菌属的细菌如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等。芽孢杆菌适宜生长的温度为20-40，一般均37培养，最高生长温度为55。这类微生物主要存在于牛舍周围和饲料中，因为其芽孢对热和干燥具有较大抵抗力，故生存力较强。通常情况下，好氧性的芽孢杆菌大多数能产生二种不同的酶，一是凝乳酶，另一是蛋白酶。B假单孢菌属的细菌（G-好氧杆菌）如荧光假单孢菌和腐败假单孢菌，适宜生长的温度为25-30，但可以在低温中生长，可分解蛋白质和脂肪。第57页/共140页2牛乳中微生物的主要类群乳酸菌（LAB）（2）胨化细菌（3）脂肪分解菌指的是在乳液中出现的一类分解脂肪的细菌，主要是G-无芽孢杆菌，如假单孢杆菌属和无色杆菌属。（4）酪酸菌是一类使碳水化合物分解而产生酪酸、CO2、H2的细菌，广泛存在于牛粪、干饲料中（土壤、污水等），已知的有20余种，有厌氧性和需氧性的。牛乳中出现的主要是魏氏梭菌，它是一种厌氧的G+梭状芽孢杆菌，最适生长温度为45。第58页/共140页（5）产生气体的细菌是一类能分解碳水化合物而产酸、产气的细菌，如大肠杆菌和产气杆菌（为G-杆菌、厌氧或兼性厌氧），乳中检出一般都是受到粪便的直接或间接污染造成的。（6）产碱菌是一类能使牛乳中所含的有机盐（柠檬酸盐）分解而形成碳酸盐或其它物质，从而使牛乳转为碱性的细菌。如类产碱杆菌、粘乳产碱杆菌等（为G-需氧杆菌）。（7）酵母菌和霉菌牛乳中经常见到的酵母菌主要有脆壁酵母菌、球拟酵母菌；常见的霉菌有乳卯孢霉、乳酪卯孢霉、腊叶芽枝霉、乳酸青霉、灰绿青霉、灰绿曲霉及黑曲霉等。第59页/共140页一、乳和乳制品的腐败变质一、乳和乳制品的腐败变质（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质3鲜乳的变质过程鲜乳中由于含有一定数量的微生物，故贮藏过程中由于微生物在乳中的活动，会逐渐使乳变质，其变化过程分5个阶段：抑制期（混合菌群期）刚挤出的鲜乳由于其中含有来自动物体的抗体等多种抗菌物质，因而可以抑制和杀死乳中的微生物，因此鲜乳放置适温一定时间不出现变质现象，一般可持续12h。第60页/共140页3鲜乳的变质过程乳酸链球菌期当抗菌物质减少或消失后，存在于乳中的微生物如乳链球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和一些蛋白质分解菌等开始生长繁殖。其中以乳酸链球菌生长繁殖占绝对优势，分解乳糖和其它糖类产生乳酸，使乳液酸度不断升高，乳液出现凝块。由于酸度的升高抑制了腐败菌、产碱菌的活动，当酸度升高到一定限度时（pH=4.5左右），乳链球菌本身也受到抑制，不再继续繁殖，数量开始减少。第61页/共140页3鲜乳的变质过程乳酸杆菌期在乳链球菌生长过程中，也伴随着乳杆菌的生长，当pH降到4.5左右时乳链球菌的生长受到了抑制，乳杆菌有较强的酸抵抗力，继续进行繁殖产酸，这时乳中出现大量凝块，并伴随有乳清的析出。真菌期随着酸度的上升，当pH达3.5-3.0时，绝大多数的细菌生长受到抑制，甚至死亡，此时仅有酵母菌和霉菌尚能适应强酸环境，并利用其中的乳酸或其它有机酸而存活，由于酸被利用，乳液的酸度降低，pH值回升，并逐渐接近中性，这时乳就失去了食品的价值。第62页/共140页（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质3鲜乳的变质过程腐败期（胨化细菌期）经过以上几个阶段，乳中的乳糖含量已基本上消耗掉，而蛋白质和脂肪含量相对增高。此时能分解蛋白质和脂肪的细菌开始活跃，凝乳块逐渐被消化，乳的pH值不断上升，向碱性转化，并伴随有腐败细菌的生长繁殖，如芽孢杆菌、假单孢菌、变形杆菌等都可能生长，于是牛奶出现腐败的臭味。第63页/共140页图-1鲜乳中微生物活动曲线第64页/共140页（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质4鲜乳的净化、消毒与灭菌鲜乳的净化净化目的：除去鲜乳中被污染的非溶解性杂质，因为杂质上带有一定数量微生物，杂质污染牛乳后，其上的微生物可扩散到乳液中，因而净化可以减少微生物污染的数量。净化的方法：过滤法和离心法。一般3-4层沙布过滤。离心法是奶在离心罐中靠受到强大离心力作用，使乳液达到净化（杂质与细菌到了分离钵的内壁上）。值得一提的是：无论哪种净乳方法都无法达到完全除菌的程度，只能降低微生物的含量，对以后的消毒起促进作用。第65页/共140页4鲜乳的净化、消毒与灭菌鲜乳的净化鲜乳的消毒指的是用热进行杀菌，主要是杀死乳中的病原微生物及一部分其它微生物，并不能杀死所有的微生物。牛乳消毒的时间和温度是根据要保证最大限度地消灭微生物和最高限度地保留牛乳的营养成分和风味而制定的。消灭微生物的要求:首先是必须消灭病原菌，是比较耐热的一种无芽孢杆菌，因此要消灭乳中全部病原菌，首先必须保证消灭结核杆菌。目前鲜乳的灭菌方法主要有以下几种：第66页/共140页鲜乳的消毒A低温长时间消毒法61-65、30min或72-75、10-15min。时间长，效果不太理想，许多乳品厂已不再使用（残留有耐热的芽孢菌及非芽孢杆菌）。B高温短时消毒法70-75至少15-16S以上的加热，可以对大批牛奶连续消毒，但如果原料污染严重时，难以保证消毒的效果。C高温瞬时消毒法80-90瞬时加热处理，效果比前两者好，但对牛乳的质量有影响，如容易出现乳清蛋白凝固，褐变和加热臭等现象。一般讲经过上述消毒处理后，乳中的绝大多数微生物可以被杀死。第67页/共140页4鲜乳的净化、消毒与灭菌（2）鲜乳的消毒消毒后的鲜乳由于残留有耐热的细菌，因而可以造成变质，尤其是污染越严重的鲜乳，消毒后残留的细菌越多。因此常常会出现这种状况，即消毒后的乳液中病原菌和大肠菌群检不出，但含有的杂菌数却相当高，常常超过了卫生标准规定的含菌数。在保证相同杀菌效果的前提下，提高温度比延长杀菌时间对营养成分的损失要小些，因而目前比较盛行的乳灭菌方法是超高温瞬时灭菌法。超高温灭菌法有二种：第68页/共140页（一）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质4鲜乳的净化、消毒与灭菌（3）鲜乳的灭菌一种是直接蒸汽加热方式，即牛乳中喷入高温蒸汽。另一种是间接蒸汽加热方式，即高温蒸汽中喷射牛奶。具体灭菌方法是牛乳先经75-85预热4-6min，接着通过136-150的高温2-5。预热过程中，可使大部分细菌杀死，其后的超高温瞬时加热，主要是杀死耐热性强的芽孢细菌。超高温瞬时灭菌法虽然杀灭微生物的效果良好，但乳液会产生H2S臭、乳清蛋白变性、褐变等不良现象，尤其是贮藏中会有变性蛋白沉淀物产生。第69页/共140页（二）奶粉的腐败变质奶粉的腐败变质奶粉是由全脂奶或脱脂奶经过杀菌、浓缩和干燥而制成的。水分含量一般在5%以下，所以微生物很难生长繁殖，故保质期比较长（8-24个月）。尤其是质量好的奶粉，水分可下降到2-3%，微生物很难在其生长。1奶粉中微生物的来源A奶粉中微生物主要是在原料乳阶段造成的尽管原料乳经过了净化、消毒等过程。但只能起到降低原料奶中微生物的数量，而达不到无菌的状态。而且降低的程度又与原料乳污染的程度有关。第70页/共140页1奶粉中微生物的来源A奶粉中微生物主要是在原料乳阶段造成的B某些加工过程中可能会造成微生物污染如浓缩过程虽然经过了不利于微生物生长的（48-60）保温和减压处理，但仍然可以残留一些厌氧的嗜热微生物。干燥多采用喷雾干燥（离心喷雾干燥和压力喷雾干燥）。通常采用压力喷雾干燥，120-150的热风使喷出的乳液雾滴干燥（当然乳粉粒的实际受热温度为60左右）。因为热风必须经过空气过滤后进入干燥室，如果空气过滤的不完全，管道灭菌不彻底，就会造成二次污染。一般情况下干燥前后含菌数差异不太大。干燥后进入包装车间后，如果空间、容器、包装材料等卫生条件较差，奶粉还会受到微生物的污染，故包装环节很重要。第71页/共140页 一、乳和乳制品的腐败变质一、乳和乳制品的腐败变质（二）奶粉的腐败变质奶粉的腐败变质1奶粉中微生物的来源 2奶粉贮藏中微生物的消长由于合格奶粉含水量5%，不适宜微生物的生长，因而随着贮存时间的延长，微生物含量会逐渐减少。实验也证明：奶粉在室温中贮存几个月细菌的平均死亡率在50%以上，一年后的死亡率可高达90%以上，残留的仅是一些耐热力较大的芽孢细菌。但如果贮存在不良条件（如温度高、湿度大、包装密封不严时），会受到多种微生物的污染，并进而生长繁殖引起奶粉变质（结块，不良气味及食物中毒等）。第72页/共140页（二）奶粉的腐败变质奶粉的腐败变质3奶粉中的病原菌如果原料奶污染严重，而加工处理又不适当，那么奶粉中就有可能有病原菌的存在，最常见的是金黄色葡萄球菌和沙门氏菌。金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌可以产生肠毒素而引起人类食物中毒，有些金萄的耐热能力较强，可以耐过奶粉的加热处理而残存到奶粉中。当然，奶粉在生产过程中也可能会由于某些原因而造成再次污染。如果原料奶中有金黄色葡萄球菌旺盛生长，并产生了大量肠毒素，虽然此时乳的理化性质无明显变化。但用这样的乳原料加工的奶粉即可能会引起金黄色葡萄球菌毒素中毒。第73页/共140页（二）奶粉的腐败变质奶粉的腐败变质3奶粉中的病原菌沙门氏菌沙门氏菌是G-杆菌，可以产生内毒素而引起人类的食物中毒，有些沙门氏菌菌株能耐过乳粉加热过程中杀菌和干燥工序的影响而存活下来。有研究证明，影响沙门氏菌在奶粉中存活的因素主要是：加工的温度和奶粉颗粒的密度；脂肪含量高不利于沙门氏菌的存活（全脂奶粉）；成品奶粉贮存在45-55情况下对沙门氏菌有明显的致死作用，而在25-35下贮存4-8周，沙门氏菌的数量明显减少但不会死亡。第74页/共140页（三）炼乳的腐败变质炼乳的腐败变质1微生物引起淡炼乳的变质现象淡炼乳是消毒牛乳经浓缩（2.15-2.55:1）而制成的乳制品，它含有不低于25.5%的乳固体和不低于7.8%的乳脂肪。由于淡炼乳中水分含量已减少，在罐装后又经过了115-117的高温下杀菌15min或经过了超高温灭菌，故最后制品中不会有病原菌和可以引起变质的杂菌。因此正常状况下的罐装淡炼乳可以长期保存，并不会因微生物而发生变质。但有时会出现由于微生物而引起的变质，原因有两个：一是由于罐装不密封，而被外界微生物污染所造成；二是由于加热灭菌不充分，有抗热力大的细菌残留下来（这主要是由于加工过程中某些环节的疏漏而引起）。第75页/共140页（三）炼乳的腐败变质炼乳的腐败变质1微生物引起淡炼乳的变质现象凝乳微生物污染炼乳后可以引起淡炼乳变稠并发生结块现象即发生凝乳，凝乳有二种现象。一种现象是由于微生物在炼乳中生长繁殖，首先发生凝乳，但凝乳的酸度并不升高，其后凝块又逐渐被消化成乳清液体状，这种凝固称作甜凝固甜凝固。它主要是由于芽孢菌引起，如枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌等引起。这种凝固主要是由于细菌产生凝乳酶的作用。第76页/共140页一、乳和乳制品的腐败变质一、乳和乳制品的腐败变质（三）炼乳的腐败变质炼乳的腐败变质1微生物引起淡炼乳的变质现象凝乳另一种现象是由于微生物在炼乳中生长繁殖，发生凝乳并出现酸度增高，这种凝固称作酸凝固酸凝固。这是由于细菌分解乳糖产酸而引起凝固（LAB），个别凝乳芽孢菌，不仅使炼乳变稠凝固，使酸度升高，而且会呈现干酪样的气味，如蜡样芽孢杆菌是需氧菌，可在乳液的表面繁殖使乳酸产生柔软的凝固并伴随有干酪样气味产生。第77页/共140页（三）炼乳的腐败变质炼乳的腐败变质1微生物引起淡炼乳的变质现象产气乳一些较耐热的厌氧芽孢乳杆菌引起炼乳变质时，除了凝固和有不良气味出现外，往往产生气体，使炼乳发生爆烈膨胀现象，使炼乳出现断层。当然产气的原因也可以因物理或化学原因造成，故必须加以区别。苦味乳微生物引起淡炼乳发生变质时，有时会产生苦味，这是由于污染了一些分解蛋白质的芽孢乳杆菌，如鼻芽孢杆菌和面包芽孢杆菌等分解炼乳中的酪蛋白，结果使炼乳出现苦味。第78页/共140页一、乳和乳制品的腐败变质一、乳和乳制品的腐败变质（三）炼乳的腐败变质炼乳的腐败变质2微生物引起甜炼乳的变质现象甜炼乳是在鲜乳中加入16%左右的蔗糖，经消毒并浓缩至原体积40%左右,成品中蔗糖浓度达40-45%，最后装罐。装罐后不再进行灭菌，而是借助乳中高浓度的糖含量而形成一个高渗透压的环境，从而来抑制微生物的生长。当然由于乳原料污染情况不同，加工条件不同以及蔗糖量不足等原因，往往也会造成甜炼乳的变质，那么甜炼乳会出现哪些变质呢？第79页/共140页（三）炼乳的腐败变质炼乳的腐败变质2微生物引起甜炼乳的变质现象膨胀乳微生物繁殖产气而发生膨胀，形成膨胀乳，使罐头发生膨胀，严重的可使罐头爆烈。引起甜炼乳发生产气、膨胀的微生物有酵母菌：如耐渗透压的炼乳球拟酵母等生长繁殖，分解蔗糖而产生大量的气体。酪酸菌：贮存温度较高时酪酸菌生长繁殖产气而造成。乳酸菌：铁罐装的甜炼乳可能残留有LAB，与罐的锡作用而生成锡氢化合物。