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常见的食品腐败变质类型

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:引起食品变质腐败的微生物种类很多,主要有细菌、酵母菌和霉菌三大类,以细菌引起的最为显著。散黄蛋被腐败微生物进一步分解,产生H2S、吲哚等腐败分解产物,形成灰绿色的稀薄液并伴有恶臭,称为泻黄蛋,此时蛋已完全腐败。冷冻食品中常见的腐败微生物主要是嗜冷性菌及部分嗜温性菌,有些情形下还可发现酵母菌和霉菌。冷冻食品中存在的腐败微生物的种类与食品种类及所处温度等因素有关。例如在真空下冷藏的食品,其腐败菌主要为耐低

常见的食品腐败变质类型

(一)微生物引起的变质

自然界微生物分布及其广泛,几乎无处不在,而且生命力强,生长繁殖速度快。食品中的水分和营养物质是微生物生长繁殖的良好基质,如果保藏不当,易被微生物污染,使它们迅速生长繁殖,促使食品营养成分迅速分解,由高分子物质分解为低分子物质(如鱼体蛋白质分解,可部分生成三甲胺、四氢化吡咯、六氢化吡啶、氨基戊醛、氨基戊酸等),食品质量即下降,进而发生变质和腐败。

引起食品变质腐败的微生物种类很多,主要有细菌酵母菌霉菌三大类,以细菌引起的最为显著。我们把引起食品腐败的微生物称作腐败微生物,腐败微生物的种类及其引起的腐败现象主要取决于食品的种类及加工等因素。

1.微生物与蔬菜的腐败 由于新鲜蔬菜含有大量的可利用水分,且其pH值处于很多细菌的生长范围之内,因此细菌成为引起蔬菜腐败的常见微生物。由于蔬菜具有相对较高的氧化⁃还原电势且缺乏平衡能力,因而引起蔬菜腐败的细菌主要是需氧菌和兼性厌氧菌。表1⁃1是蔬菜中常见的腐败菌及腐败特征。

1⁃1 蔬菜中常见的腐败菌及腐败特征

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2.微生物与水果的腐败 由于水果的pH值大多低于细菌生长的pH值范围,因此由细菌引起的水果腐败现象并不常见。水果的腐败主要是由酵母和霉菌引起的,特别是霉菌。表1⁃2是水果中常见的腐败菌及腐败特征。

1⁃2 水果中常见的腐败菌及腐败特征

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3.微生物与肉类的腐败 引起肉类腐败的微生物种类繁多,因肉类的加工及包装方法而异。在新鲜及冷藏的肉类中常见的微生物有假单胞菌属、黄杆菌属、小球菌属、五色杆菌属、产碱杆菌属及梭状芽孢杆菌属等细菌,有芽枝霉属、枝霉属、毛霉属、青霉属、根霉属及分枝孢霉属等霉菌,有假丝酵母属、丝孢酵母属及赤酵母属等酵母菌。采用真空包装的肉类中,占优势的微生物常常是乳酸菌。而咸肉中存在的微生物主要是霉菌,包括曲霉属、交链孢霉属、镰刀霉属、毛霉属、根霉属、葡萄孢霉属、青霉属等。引起腌火腿腐败的微生物主要有芽孢杆菌属、假单胞菌属、乳杆菌属、小球菌属及梭状芽孢杆菌属等。

微生物引起的肉类腐败现象主要有发粘、变色、长霉及产生异味等。发粘主要是由酵母菌、乳酸菌及一些革兰阴性细菌的生长繁殖所引起,当肉类表面细菌总数达到107.5~108个/cm2时,即出现此现象。肉类的变色现象有多种,如绿变、红变等,但以绿变为常见,绿变有两种,一种是由H2O2引起的绿变,另一种是由H2S引起的绿变。微生物在引起肉类变质时,通常都伴随着各种异味的产生,如酸败味,因乳酸菌和酵母菌的作用而产生的酸味以及因蛋白质分解而产生的恶臭味等。一般当肉表面的菌数在107~107.5个/cm2时,即会产生异味。

4.微生物与蛋类的腐败 带壳蛋类中常见的腐败微生物有假单胞菌属、不动菌属、变形杆菌属、产碱杆菌属、埃希杆菌属、小球菌属、沙门菌属、沙雷菌属、肠细菌属、黄色杆菌属及葡萄球菌属等细菌,有毛菌属、青霉属、单胞枝霉属、芽枝孢霉属等霉菌,而圆酵母属则是蛋类中发现的唯一酵母菌。

污染蛋类的微生物从蛋壳上的小孔进入蛋内后,首先是蛋白分解,系带断裂,蛋黄因失去固定作用而移动。随后蛋黄膜被分解,蛋黄与蛋白混合成为散黄蛋,发生早期变质现象。散黄蛋被腐败微生物进一步分解,产生H2S、吲哚等腐败分解产物,形成灰绿色的稀薄液并伴有恶臭,称为泻黄蛋,此时蛋已完全腐败。有时腐败的蛋类并不产生H2S而酸臭,也不呈绿色或黑色而呈红色,且成浆状或形成凝块,这是由于微生物分解糖而产生的酸败现象,称为酸败蛋。当霉菌进入蛋内并在壳内壁和蛋白膜上生长繁殖时,会形成大小不同的霉斑,其上有蛋粘着液,成为粘壳蛋或霉蛋。

5.微生物与水产品的腐败 健康新鲜的鱼贝类肌肉及血液等处是无菌的,但鱼皮、粘液、鳃部及消化器官等处是带菌的。据Shewan测定的结果,鲭鱼体表粘液中每平方厘米带有102~106个细菌,每克鳃带菌103~107个,肠内容物中每毫升带菌4~8×106个。

海水鱼中常见的腐败微生物有假单胞菌、无色杆菌、摩氏杆菌、黄色杆菌、小球菌、棒状杆菌及葡萄球菌等。海水鱼中的腐败微生物种类将随渔获海域、渔期及渔获后处理方法的不同而不同;虾等甲壳类中的腐败微生物主要有假单胞菌、不动细菌、摩氏杆菌、黄色杆菌及小球菌等;而牡蛎、蛤、乌贼扇贝等软体动物中常见的腐败微生物包括假单胞菌、无色杆菌、不动细菌、摩氏杆菌等;淡水鱼中带有的腐败微生物除海水鱼中常见的那些细菌,还有产碱杆菌属、产气单胞杆菌属、短杆菌属等细菌。

污染鱼贝类的腐败微生物首先在鱼贝类体表及消化道等处生长繁殖,使其体表粘液及眼球变得浑浊,失去光泽,鳃部颜色变灰暗,表皮组织也因细菌的分解而变得疏松,使鱼鳞脱落。同时,消化道组织溃烂,细菌即扩散进入体腔壁并通过毛细血管进入肌肉组织内部,使整个鱼体组织分解,产生氨、H2S、吲哚、粪臭素、硫醇等腐败特征产物。一般当细菌总数达到或超过108个/g时,从感官上即可判断鱼体已进入腐败期。

6.微生物与冷冻食品的腐败 微生物是引起冷冻食品腐败的最主要原因。冷冻食品中常见的腐败微生物主要是嗜冷性菌及部分嗜温性菌,有些情形下还可发现酵母菌和霉菌。在嗜冷性菌中,假单胞菌(Ⅰ群,Ⅱ群,Ⅲ群/Ⅳ群)、黄色杆菌、无色杆菌、产碱杆菌、摩氏杆菌、小球菌等是普遍存在的腐败菌,而在嗜温性菌中,较为重要的是金黄色葡萄球菌、沙门菌及芽孢杆菌等,冷冻食品中常见的酵母菌有酵母属、圆酵母属等,常见的霉菌有曲霉属、枝霉属、交链孢霉属、念珠霉属、根霉属、青霉属、镰刀霉属及芽枝霉属等。

冷冻食品中存在的腐败微生物的种类与食品种类及所处温度等因素有关。比如冷藏肉类中常见的微生物包括沙门菌、无色杆菌、假单胞菌及曲霉、枝霉、交链孢霉等,而冷藏鱼类中常见的微生物主要是假单胞菌、无色杆菌及摩氏杆菌等。另外,虽然同是鱼类,但是微冻鱼类的主要腐败微生物是假单胞菌(Ⅰ群,Ⅱ群,)、摩氏杆菌、弧菌等,冻结鱼类的主要腐败菌是小球菌、葡萄球菌、黄色杆菌、摩氏杆菌及假单胞菌等,它们之间存在着明显的差异。

冷冻食品中微生物存在的状况还要受氧气、渗透压、pH值等因素的影响。例如在真空下冷藏的食品,其腐败菌主要为耐低温的兼性厌氧菌如无色杆菌、产气单胞杆菌、变形杆菌、肠杆菌,以及厌氧菌如梭状芽孢杆菌等。(www.xing528.com)

7.微生物与干制食品的腐败 干制食品由于具有较低的水分活度,使大多数微生物不能生长,但是也有少数微生物可以在干制食品中生长,主要是霉菌及酵母菌,而细菌较为少见。

8.微生物与食物中毒 某些微生物在引起食品腐败的同时,还会导致食物中毒现象,这些微生物被称为病原菌或食物中毒菌。因污染了病原菌而引起的食物中毒也称细菌性食物中毒,包括感染型食物中毒和毒素型食物中毒两类。

引起感染型食物中毒的细菌主要是沙门菌、病原性大肠菌、肠炎弧菌等。这类食物中毒现象的共同特点是食用了含有大量上述病原菌的食物后引起人体消化道的感染从而导致食物中毒。

引起毒素型食物中毒的细菌主要有葡萄球菌、肉毒杆菌等。这类食物中毒的共同特点是食物污染了上述细菌后,这些细菌又在适宜的条件下繁殖并产生毒素,人体在摄入了这些食物之后就会引起中毒。

比较而言毒素型食物中毒比感染型食物中毒更需引起注意。因为引起感染型食物中毒的病原菌容易通过加热杀灭,而毒素型食物中毒菌虽可通过加热杀灭,但其产生的某些毒素却有较强的耐热性,比如金黄色葡萄球菌所产生的肠毒素,在120℃下处理20min仍不能被完全破坏。

另外,还有些病原菌引起的食物中毒既不完全属于毒素型,也不完全属于感染型,被称为中间型食物中毒。能够引起此类食物中毒的病原菌主要是肠球菌、魏氏杆菌及亚利桑那菌等。

(二)化学因素

食品和食品原料是由多种化学物质组成的,绝大部分为有机物质和水分,另外还含有少量的无机物质。蛋白质、脂肪、碳水化合物维生素、色素等有机物质的稳定性差,从原料生产到贮藏、运输、加工、销售、消费,每一环节无不涉及一系列的化学变化。有些变化对食品质量产生积极的影响,有些则产生消极的甚至有害的影响,导致食品质量降低。其中对食品质量产生不良影响的化学因素主要有酶的作用、非酶褐变、氧化作用等。

1.由酶引起的变质 酶是生物体内的一种特殊蛋白质生物催化剂,酶与被作用的基质结合形成一定的中间产物后,基质分子内建的结合力便会减弱,从而降低反应的活化能,酶能促使化学变化的发生而不消耗自身,具有高度的催化活性。绝大多数食品来源于生物界,尤其是鲜活食品和生鲜食品,在其体内存在着具有催化活性的多种酶类,因此食品在加工和贮藏过程中,由于酶的作用,特别是由于氧化酶类、水解酶类的催化会发生多种多样的酶促反应,造成食品色、香、味和质的变化。另外,微生物也能够分泌导致食品发酵、酸败和腐败的酶类,与食品本身的酶类一起作用,加速食品变质腐败的发生。

无论是动物性食品或是植物性食品,它们本身都含有酶,进行生化反应的速度随食品的种类而不同。例如,鱼类引起本身组织酶的作用,在相当短的时间内经过一系列中间变化,使蛋白质水解为氨基酸和其他含氮化合物及非含氮化合物,脂肪分解生成游离的脂肪酸,糖原酵解成乳酸。由于鱼体组织中氨基酸一类物质的增多,为腐败微生物繁殖提供了有利条件,使鱼类的品质急剧变坏,以致不能食用,这是酶引起的不良作用。畜肉生化过程进行缓慢,牲畜经屠宰放血后,停止对肌肉细胞供给氧气,破坏了肌肉组织的新陈代谢及正常的生理活动,停止了生命活动,体内氧化酶的活动减弱,自行分解的酶活动加强,自行分解的酶在有机磷化物参加下很快地将糖原变成乳糖,磷化物形成正磷酸。由于乳酸和磷酸的积聚,使肉呈酸性反应,这时肉成僵硬状态,坚硬干燥,不易煮烂。僵硬以后,肉中乳酸量继续增加,又使肌肉变得柔软、富有汁液,具有肉香味,较易煮烂。从僵硬到柔软的过程称为肉的成熟,虽然肉的成熟能改善肉类本身的质量和风味,但也为肉的腐败创造了条件。原因是经过成熟的肉呈酸性,不利于腐败细菌的繁殖,但如果继续在较高温度条件下保存,蛋白质在蛋白酶的作用下分解产生氨,使肉呈碱性,为腐败细菌创造了有利的生长环境,引起肉类腐败变质。蔬菜类蛋白质含量少的食品,由于氧化酶的催化,促进了呼吸作用,使绿色新鲜的蔬菜,变得枯萎,发黄,失去了原有的风味;同时由于呼吸作用的加强,温度的升高,加速了蔬菜的腐败变质。另外霉菌、酵母、细菌等微生物对食品的腐败作用,也是这些微生物活动过程中产生的各种酶引起的缘故。

常见的与食品变质有关的酶主要是脂肪酶、蛋白酶、果胶酶淀粉酶过氧化物酶、多酚氧化酶等。因酶的作用引起的食品腐败变质现象中较为常见的是果蔬的褐变、虾的黑变、脂质的水解和氧化以及鱼类、贝类的自溶作用和果蔬的软烂等。

2.由非酶引起的变质 引起食品变质的化学反应大部分是由于酶的作用,但也有一部分不与酶直接有关,如油脂的酸败。

(1)氧化作用:当食品中含有较多的诸如不饱和脂肪酸、维生素等不饱和化合物,而在贮藏、加工及运输等过程中又经常与空气接触时,氧化作用将成为食品变质的重要因素。这会导致食品的色泽、风味变差,营养价值下降及生理活性丧失,甚至会生成有害物质。

油脂与空气直接接触,发生氧化反应,生成醛、酮、酸、内酯、醚等化学物质,并且油脂本身粘度增加,相对密度增加,出现令人不愉快的“哈喇”味,这称为油脂的酸败。除油脂酸败以外,维生素C很容易被氧化成脱氢维生素,若脱氢维生素C继续分解,生成二酮古乐糖酸,则失去维生素C的生理作用。番茄色素由八个异戊二烯结合而成,由于其中有较多的共轭双键,故易被空气中氧所氧化(胡萝卜色素也有此性质)。无论是细菌、霉菌、酵母等微生物引起的食品变质,或者由酶引起的变质,以及非酶引起的变质,在低温环境下,均会被延缓、减弱,但低温并不能完全抑制微生物的作用,即使在冻结点以下的低温时,食品进行长期贮藏,其质量仍然有所下降。

另外,氧气的存在也有利于需氧性细菌、产膜酵母菌、霉菌及食品害虫等有害生物的生长,同时也能引起罐头食品中金属容器的氧化腐蚀,从而间接地引起食品变质。

(2)非酶褐变:主要有美拉德反应(Maillard reaction)引起的褐变、焦糖化反应引起的褐变以及抗坏血酸氧化引起的褐变等,这些褐变常常由于加热及长期的贮藏而发生。

葡萄糖、果糖等还原性糖与氨基酸引起的褐变反应称为美拉德反应,也称为羧氨反应。美拉德反应所引起的褐变与氨基化合物和糖的结构有密切关系,含氮化合物中的胺、氨基酸中的盐基性氨基酸反应活性较强;糖类中凡具有还原性的单糖、双糖(麦芽糖、乳糖)都能参加美拉德反应,反应活性戊糖(木糖)最强,己糖次之,双糖最低。褐变的速度随温度升高而加快,温度每上升10℃,反应速率增加3~5倍。食品的含水率高则反应速率加快,如果食品完全脱水干燥,则反应趋于停止,但干制品吸湿受潮时会促进褐变反应。美拉德反应在酸性和碱性介质中都能进行,但在碱性介质中更易发生,一般是随介质的pH值升高而反应加快。因此,高酸性介质不利于美拉德反应进行。光线,氧及铁、铜等金属离子都能促进美拉德反应。

)其他生物学因素

害虫和鼠类对食品保藏有很大的危害性,它们不仅是食品保藏损耗加大的直接原因,而且害虫和鼠类的繁殖迁移,以及它们排泄的粪便、分泌物和尸体等还会污染食品,甚至传染疾病,因而使食品的卫生质量受损,严重者甚至丧失商品价值,造成巨大的经济损失。

1.害虫 害虫的种类繁多,分布较广,并且躯体小、体色暗、繁殖快、适应性强,多隐居于缝隙、粉屑或食品组织内部,所以一般的食品仓库中都可能有害虫存在。对食品危害性大的害虫主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类和蜻类。如危害禾谷类粮食及其加工品、水果蔬菜的干制品等的害虫主要是象虫科的米象、谷象、玉米象等甲虫类。

2.鼠类 鼠类是食性杂、食量大、繁殖快和适应性强的啮齿类动物。鼠类有咬啮物品的习性,对包装食品及其他包装物品均能造成危害。鼠类还能传播多种疾病,鼠类排泄的粪便、咬食物品的残渣也能污染食品和贮藏环境,使之产生异味,影响食品卫生,危害人体健康,防治鼠害要防鼠和灭鼠相结合。

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