【正文】 存 (裝滿包裝袋 、 空隙部分抽真空或充二氧化碳 、氮氣等惰性氣體 )可顯著地延長貯藏期 。 大多數(shù)蔬菜上的嗜冷菌為細菌和霉菌 ， 而水果上主要是霉菌和酵母 。 24 大多數(shù)食物的致毒性微生物類和糞便污染性菌都屬于嗜溫菌類 。 糞便污染菌類可用作微生物 (衛(wèi)生檢驗 )指示劑 ，當它們的含量超出一定范圍時即可指示出食物受致毒菌污染 。 通常食物致毒性菌在溫度低于 5℃ 的環(huán)境中即不易生長 ， 而且不產(chǎn)生毒素；毒素一旦產(chǎn)生后 ， 是不能用降低溫度來使之失去活性的 。 25 長期處于低溫中的微生物能產(chǎn)生新的適應(yīng)性 ， 這是長期低溫培育中自然選育后形成了能適應(yīng)低溫的菌種所致的結(jié)果 。 這種微生物對低溫的適應(yīng)性可以從微生物生長時出現(xiàn)的滯后期縮短的情況加以判斷 。 26 （ 1） 低溫降低微生物的酶活性和代謝活性 ?微生物的生長繁殖是酶活動下物質(zhì)代謝的結(jié)果 。因此溫度下降 ， 酶活性隨之下降 ， 物質(zhì)代謝減緩 ，微生物的生長繁殖就隨之減慢 。 ?在正常情況下 ， 微生物細胞內(nèi)總生化變化是相互協(xié)調(diào)一致的 。 但降溫時 ， 由于 各種生化反應(yīng)的溫度系數(shù)不同 ， 破壞了各種反應(yīng)原來的協(xié)調(diào)一致性 ， 影響了微生物的新陳代謝 ， 以致微生物的代謝機能受到抑制甚至終止 。 2．低溫導致微生物活力減弱和死亡的機理 27 （ 2） 低溫降低水分活度 ?冷凍保存的食品 ， 絕大部分水凍結(jié)成冰 ， 使食物中溶質(zhì)濃度極大提高 ， 水分活度 （ Aw） 下降 。 ?一方面導致食品中的營養(yǎng)物質(zhì)不能被微生物利用 ， 另一方面食品中污染的微生物細胞自身也處于暫時缺水狀態(tài) ， 致其代謝機能受到抑制 。 ?低于 0℃ ， 食品中能夠生長的微生物主要是酵母菌和霉菌 ， 紅酵母在 34℃ 條件仍能生長 ， 這可能與真菌能耐低水分活度的特性有關(guān) 。 28 各種酶蛋白必須在水化條件下才具有活性 ， 食品中的水分活度必須達到一定的高度 ， 酶分子才能被水化 。 如溶菌酶 ， 只有當水分含量達到 ， 才具有微弱的活性；水分 g/g酶蛋白 ， 酶蛋白分子表面才能形成完整的單分子層水；水分 g/g 酶蛋白時 ， 才具有較高的酶活性 。 冷凍食品中凍結(jié)水的比例取決于食品類型和凍藏溫度 。 凍結(jié)水所占比例越高 ， 水分活度下降就越多 ， 對食品的保藏性也越好 。 例如 ， 在 20℃ 凍藏條件下 ， 凍結(jié)水占總水分的比例 ，羊肉 88％ ， 魚類 91％ ， 雞蛋蛋白 93％ 。 29 （ 3） 冰晶體形成促使細胞內(nèi)原生質(zhì)膠體脫水 ?膠體內(nèi)溶質(zhì)濃度因脫水而增加 ， 原生質(zhì)粘度增加 ，膠體吸水性下降 ， 導致具有酶活性或者其它生物活性的蛋白質(zhì)不可逆變性 ， 從而破壞正常的代謝秩序 。 ?慢速凍結(jié)過程 ， 大冰晶體的形成還可能使細胞質(zhì)膜甚至整個細胞遭到機械性破壞 ， 導致細胞死亡 。 30 （ 4） 低溫降低細胞質(zhì)膜的流動性 ?細胞質(zhì)膜流動性下降 ， 對營養(yǎng)性溶質(zhì)的吸收受影響 ， 導致微生物呈饑餓狀態(tài) ， 影響生長繁殖 。耐冷菌在生長溫度范圍內(nèi) ， 細胞質(zhì)對溶質(zhì)的吸收隨溫度下降而減少 。 嗜冷菌生長的最低溫度取決于胞質(zhì)膜上的透酶是否被鈍化 。 ?此外 ， 冷凍導致細胞內(nèi)氣體如 O2和 CO2的減少 ，O2損失會抑制耗氧菌的呼吸 。 耐冷的假單胞菌 ， 對葡萄糖和乳糖的最大吸收率發(fā)生在 1520℃ ， 溫度下降到 0℃ 吸收率顯著降低 。 因此 ， 有人提出微生物的最低生長溫度為基質(zhì)吸收被抑制的溫度 。 31 （ 1） 微生物種類和株系 ?嗜溫菌和嗜熱菌對低溫適應(yīng)性差 ， 在低溫處理過程首先致死的是這些不耐冷的微生物 。 ?嗜冷菌和耐冷菌容易在冷藏和冷凍食品中存活 。能在 ≤ 7℃ 條件生長的大多是革蘭氏陰性桿菌 ， 革蘭氏陽性菌較少 。 ?球菌比革蘭氏陰性桿菌對冷凍具有更強的抗性 。 ?在 0℃ 以下能生長的微生物更多的是霉菌和酵母 ，而非細菌 。 一種粉紅酵母 ， 在 34℃ 還能生長 。 3．影響微生物低溫致死的因素 32 （ 2） 冷凍方式與溫度 ?冷凍溫度 是決定微生物存亡的關(guān)鍵因素 。 ?冰點左右 ， 只有不耐低溫的微生物才逐漸死亡 。 ?在凍結(jié)點或略低于凍結(jié)點的溫度 ， 2～ 5℃ 致死效果最顯著 ， 微生物活菌數(shù)下降的速率最快 。 ?4℃ 比 15℃ 的致死率高； 10℃ 比 20℃ 對微生物致死力強；低于 20℃ 以下的溫度 ， 微生物死亡率很低 。 ?當溫度急劇下降到 20~30℃ 時 ， 所有生化變化和膠體變性幾乎完全處于停頓狀態(tài) ， 以致細胞能在較長時間內(nèi)保持其生命力 。 33 降溫速度： 凍結(jié)前 ， 降溫愈快 ， 微生物的死亡率愈大 。 這是因為迅速降溫過程 ， 微生物細胞內(nèi)原來協(xié)調(diào)一致的各種生化反應(yīng)不能及時以適應(yīng)新的溫度環(huán)境 。 凍結(jié)時 ， 降溫越慢 ， 微生物的死亡率越高 。 在一定的凍結(jié)溫度范圍內(nèi) ， 凍結(jié)溫度越低對微生物的致死率越低 。 如凍魚在 10℃ 凍結(jié)的細菌存活率顯著低于 18℃ 。 凍結(jié)后殘存的活菌數(shù)在冷凍貯藏過程有所減少 ，但與凍結(jié)過程的死亡率相比 ， 其死亡速度很慢 。 34 結(jié)合狀態(tài)和過冷狀態(tài) 急劇冷卻時 ， 如果水分能迅速轉(zhuǎn)化成過冷狀態(tài) ，避免結(jié)晶形成固態(tài)玻璃體 ， 就有可能避免因介質(zhì)內(nèi)水分結(jié)冰所遭受的破壞作用 。 微生物細胞內(nèi)原生質(zhì)含有大量結(jié)合水分時 ， 介質(zhì)極易進入過冷狀態(tài) ， 不再形成冰晶體 ， 有利于保持細胞內(nèi)膠體穩(wěn)定性 。 比如芽孢 ， 低溫下穩(wěn)定性比生長細胞高 。 35 快速凍結(jié) ， 溫度急劇降到 18℃ 以下 ， 微生物細胞內(nèi)所有酶促反應(yīng)迅速趨向停滯狀態(tài) ， 對微生物的致死率低 。 微生物只是處于休眠狀態(tài)而不易死亡 。 緩慢凍結(jié) ， 導致大量微生物死亡 ， 食品溫度較長時間處于 8～ 12℃ （ 特別在 2～ 5℃ ） ， 形成較大冰晶體 ， 對細胞產(chǎn)生機械性破壞作用 ， 還會促進蛋白質(zhì)變性 ， 以致微生物死亡率相應(yīng)增加 。 速凍時 ， 介質(zhì)的極端低溫容易使微生物產(chǎn)生過冷狀態(tài) ， 這對微生物有保護作用 。 與營養(yǎng)細胞相比 ， 細菌和霉菌的芽孢含游離水較少 ，而結(jié)合水含量較高 ， 在冷凍過程更容易形成過冷狀態(tài) ，因而它們在低溫下的穩(wěn)定性也相應(yīng)較高 。 36 （ 3） 食品的成分與性質(zhì) （ 介質(zhì) ） ?高水分和低 pH值的介質(zhì)會加速微生物的死亡 。 ?而糖 、 鹽 、 蛋白質(zhì) 、 膠體 、 脂肪對微生物則有保護作用 。 蛋白 、 蔗糖等都能增加微生物的冷凍存活率；酸性條件可以增加低溫對細胞的致死率 。 水分活度低 、 結(jié)合水分含量高的食品 ， 在急速降溫時 ，容易轉(zhuǎn)化成過冷狀態(tài) ， 可以避免因冰晶體形成而對細胞的破壞作用 ， 這將降低微生物的冷凍致死率 。 冰激凌的組成成分是微生物的良好抗凍保護劑 ， 特別是大量脂肪形成了對微生物起保護作用的屏障 。 在衛(wèi)生條件差的環(huán)境中生產(chǎn)的冰激凌通常被檢測出微生物超標 。 37 （ 4） 冷藏或凍藏的時間 ?低溫貯藏時微生物一般總是隨著貯存期的增加而有所減少；但是貯藏溫度愈低 ， 減少的量愈少 ，有時甚至保持基本穩(wěn)定 。 ?貯藏初期 （ 最初數(shù)周內(nèi) ） ， 微生物殘留率下降快 ， 后期則下降很慢 。 ?交替凍結(jié)和解凍 ： 理論上講會加速微生物的死亡 ， 但實際效果并不顯著 。 炭疽菌在 68℃ 溫度下的 CO2中凍結(jié) ， 再在水中解凍 ， 連續(xù)反復二次 ， 結(jié)果仍未失去毒性 。 38 (1)耐冷微生物的低溫適應(yīng)性 ?耐冷菌代謝活性隨溫度降低而降低 ， 但其體內(nèi)的酶活性仍然存在 ， 在 0℃ 也有孢子形成和萌發(fā) 。 ?肉毒桿菌及其毒素對低溫有很強的抵抗力 。 肉毒桿菌在 16℃ 能存活一年以上 ， 其毒素的毒性在79℃ 可保持 2個月 ， 在 16℃ 可保持 14個月 。 ?冷藏食品在 3℃ 以上的溫度貯藏較長時間有產(chǎn)生肉毒桿菌中毒的風險 。 4．微生物的低溫適應(yīng)性與病原菌控制 39 (1)耐冷微生物的低溫適應(yīng)性 ?耐冷菌代謝活性隨溫度降低而降低 ， 但其體內(nèi)的酶活性仍然存在 ， 在 0℃ 也有孢子形成和萌發(fā) 。 ?肉毒桿菌及其毒素對低溫有很強的抵抗力 。 肉毒桿菌在 16℃ 能存活一