食品微生物

第三节控制微生物生长与食品保藏技术一、影响微生物生长的食品内在和外在因素二、食品防腐保藏技术三、食品防腐保藏理论一、影响微生物生长的食品内在和外在因素（一）内在因素（二）外在因素（三）内外在因素的联合作用——栅栏技术（一）内在因素一、营养组成二、pH值三、含水量四、氧化还原电位（Eh）五、抗菌成分六、生物组织结构一、营养组成微生物生长需要的营养成分水能源氮源维生素和生长因子矿物质食品原料营养物质组成的比较食品原料有机物含量％（约数）蛋白质碳水化合物脂肪水果2～885～970～3蔬菜16～3050～850～5鱼70~95少量5～30禽50～70少量30～50蛋51346肉35～50少量50～65乳293831大多数天然食品能满足微生物生长需要G+菌合成VB能力差，必须利用现成的VBG-菌和霉菌可合成VB并满足自身所需水果低VB含量、低pH和正Eh，因此水果的腐败主要是霉菌而不是细菌二、pH值1.氢离子浓度（pH值）对微生物生命活动的影响引起菌体细胞膜带电荷性质的变化影响微生物代谢过程中酶的活性改变营养物质的可给态和有毒物质的毒性使蛋白质变性或表面蛋白质和核酸的水解2.微生物生长繁殖的pH值微生物的生长繁殖有一定的pH值范围细菌：3.5~9.5真菌：2~11微生物生长的pH值范围可以分为三种：最低生长pH值最适生长pH值最高生长pH值各种微生物开始生长的pH限值菌名最低pH最高pH大肠杆菌4.49.0金黄色葡萄球菌4.09.8乳链球菌4.3~4.89.2副溶血球菌4.811枯草杆菌4.58.5肉毒梭菌4.78.5酿酒酵母2.48.6米曲霉1.69.3意大利青霉1.99.3微生物生长的最适pH值大多数细菌：6.5~7.5放线菌：7.5~8.0酵母菌和霉菌：5~63.食品的pH值与微生物生长的适应性各种食品都具有一定的pH值pH值在4.5以下，称为酸性食品pH值在4.5以上，称为非酸性食品食品的pH值范围越向7的两端偏移，细菌生长能力越弱，生长细菌的种类也越少不同食品原料的pH值动物食品的pH值蔬菜pH值水果pH值牛肉5.1~6.2卷心菜5.4~6.0苹果2.9~3.3羊肉5.4~6.7花椰菜5.6香蕉4.5~5.7猪肉5.3~6.9芹菜5.7~6.0柿子4.6鸡肉6.2~6.4茄子4.5葡萄3.4~4.5鱼肉6.6~6.8莴笋6.0柠檬1.8~2.0蟹肉7.0洋葱5.3~5.8橘子3.6~4.3小虾肉6.8~7.0番茄4.2~4.3西瓜5.2~5.6牛乳6.5~6.7萝卜5.2~5.5橙子1.8~2.0微生物在酸性条件下的生长下限假单胞菌、芽孢杆菌以及肠杆菌科细菌等一般食品细菌的生长下限为pH值4~5；霉菌和酵母的生长下限为pH值1.6~3.2，多数pH是2食品的酸碱度不同，导致食品变质的微生物类群就有一定的特殊性不同类群微生物对不同H+浓度的适应能力pH值范围pH值4.5pH值4.5适应生长的霉菌、酵母细菌微生物类群菌4.微生物在食品基质上生长引起pH值的变化pH值的改变是随食品的成分和微生物的种类以及其它的一些条件而定的有些能利用食品中的糖分而产酸，有些能分解蛋白质产碱。有些食品对pH值的改变有一定的缓冲作用食品pH值的改变已超越微生物本身活动所能适应的pH值范围时，微生物的生长中止，食品中酸碱积累作用不再继续在有糖和蛋白质的食品中经常能见到首先是pH值下降而后出现pH值上升产气肠杆菌腐败菌发酵食品制造微生物生长繁殖的最适pH值与其合成某种代谢产物的最适pH值通常不一样pH值不同，积累的代谢产物不同发酵阶段不同，要求的pH值也有差异三、含水量水分是微生物在食品上生长的必要条件食品中的水分有游离水和结合水两种形态食品中水分的含量决定了生长的微生物种类含水分多的食品微生物容易生长含水分少的食品微生物不易生长食品中水分含量的表示方法重量百分率水分活度1.水分活度（WaterActivity,aw）水分活度是指在相同温度下的密闭容器内，食品的水蒸汽压与纯水蒸汽压之比值。aw=p/p0式中：aw表示水分活度p表示在一定温度压力下食品水分所产生的蒸汽压p0表示在与p相同温度下纯水的蒸汽压纯水的aw=1，无水的食品aw=0，因此aw的取值范围是0≤aw≤1一种溶液或物质的水活性，可用它与空气蒸汽压平衡时的相对湿度来测定相对湿度通常以百分率表示，aw以小数表示，例如相对湿度80%就等于aw值为0.802.不同类群微生物的生长和水分活度大多数新鲜食品的水分活度（aw）大于0.99一般说来凡是aw值低的基质，微生物生长都不好，若基质的aw值低于微生物生长的最低aw值时微生物就停止生长。不同类群微生物生长要求最低的aw值不一致，即使是同一类群的不同菌种，它们生长发育的最低aw值也有差别。食品中重要微生物类群生长的最低aw值范围类群最低aw值类群最低aw值大多数细菌0.90嗜盐性细菌0.75大多数霉菌0.80干性霉菌0.65大多数酵母0.88耐渗透压酵母0.61细菌生长所需水分比酵母菌和霉菌高，因此一般细菌的aw值要比霉菌和酵母高；同pH一样，酵母和霉菌的aw值范围比细菌要广泛aw影响微生物对不良因素的抵抗力aw为0.2~0.4，细菌的芽孢对热的抵抗力最强aw影响微生物的生长低aw延长微生物生长的延滞期，抑制微生物的生长（aw0.6，几乎都不生长）在一定温度下，aw降低，微生物的生长能力也下降；当微生物处于最适生长温度时，aw的范围最广；同样，当营养物质增多时，aw的范围也变广3.食品的水分活度食品的水分活度会受环境的相对湿度的影响而变化，环境相对湿度低会导致食品表面干燥，降低水分活度；环境相对湿度高会增加表面湿度，提高水分活度当食品的水分活度与环境的相对湿度平衡时，此时食品的水分活度为aw=RH/100或RH=100×aw式中：RH表示相对湿度大部分新鲜食品aw值大于0.99，许多腌肉制品（保藏期1~2天）aw值在0.87~0.95，这一aw值范围的食品可满足一般细菌的生长，其下限可满足酵母菌的生长；盐分和糖分很高的食品（保藏期1~2个周）aw值在0.75~0.87，可满足霉菌和少数嗜盐细菌的生长；干制品（保藏期1~2个月）aw值在0.60~0.75，可满足耐渗透压酵母和干性霉菌的生长；奶粉aw值为0.20、蛋粉aw值为0.40，微生物几乎不能生长（理论上可无限期保藏）食盐、食糖的浓度和aw值的关系（%）aw值食糖食盐0.9958.510.8720.99016.41.720.98026.13.430.94048.29.380.90058.416.20.85067.219.10.800——23.1食品中水分含量的重量百分率是控制微生物生长的一项衡量指标。为防止食品霉变，必须控制其水分不超过防霉含水量防霉含水量若用重量百分率来表示，则因不同食品由于溶质不同，而各有不同的防霉水分含量的界限。若以aw值表示则不超过0.70不同食品的防霉含水量（%）RH70%，20℃食品水分食品水分全脂乳粉8豆类15全蛋粉10~11脱水蔬菜14~20小麦粉13~15脱脂乳粉15米13~15淀粉18去油肉丁15脱水水果18~25