【正文】 分為溶媒。在缺水的環(huán)境中，微生物的新陳代謝發(fā)生障礙，甚至死亡。但各類微生物生長繁殖所要求的水分含量不同，因此，食品中的水分含量決定了生長微生物的種類。一般來說，含水分較多的食品，細(xì)菌容易繁殖；含水分少的食品，霉菌和酵母菌則容易繁殖。 微生物類群 最低 Aw值范圍 微生物類群 最低 Aw值 大多數(shù)細(xì)菌 ～ 嗜鹽性細(xì)菌 大多數(shù)酵母菌 ～ 耐高滲酵母 大多數(shù)霉菌 ～ 干性霉菌 表 61 食品中主要微生物類群生長的最低 Aw值范圍 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 食品中水分以游離水和結(jié)合水兩種形式存在。微生物在食品上生長繁殖，能利用的水是游離水，因而微生物在食品中的生長繁殖所需水不是取決于總含水量（ %），而是取決于水分活度（ Aw， 也稱水活性）。因為一部分水是與蛋白質(zhì)、碳水化合物及一些可溶性物質(zhì)，如氨基酸、糖、鹽等結(jié)合，這種結(jié)合水對微生物是無用的。因而通常使用水分活度來表示食品中可被微生物利用的水。純水的 Aw=1； 無水食品的Aw=0， 由此可見，食品的 Aw值在 0～ 1之間。表 61給出了不同微生物類群生長的最低 Aw值范圍，從表中可以看出，食品的 Aw值在 ，則認(rèn)為微生物不能生長。一般認(rèn)為食品Aw值在 ，是食品安全貯藏的防霉含水量。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 4）滲透壓 滲透壓與微生物的生命活動有一定的關(guān)系。如將微生物置于低滲溶液中，菌體吸收水分發(fā)生膨脹，甚至破裂；若置于高滲溶液中，菌體則發(fā)生脫水，甚至死亡。一般來講，微生物在低滲透壓的食品中有一定的抵抗力，較易生長，而在高滲食品中，微生物常因脫水而死亡。當(dāng)然不同微生物種類對滲透壓的耐受能力大不相同。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 絕大多數(shù)細(xì)菌不能在較高滲透壓的食品中生長，只有少數(shù)種能在高滲環(huán)境中生長，如鹽桿菌屬中的一些種，在 20%～ 30%的食鹽濃度的食品中能夠生活；腸膜明串珠菌能耐高濃度糖。而酵母菌和霉菌一般能耐受較高的滲透壓，如異常漢遜氏酵母、魯氏糖酵母、膜畢赤氏酵母等能耐受高糖，常引起糖漿、果醬、果汁等高糖食品的變質(zhì)。霉菌中比較突出的代表是灰綠曲霉、青霉屬、芽枝霉屬等。 食鹽和糖是形成不同滲透壓的主要物質(zhì)。在食品中加人不同量的糖或鹽，可以形成不同的滲透壓。所加的糖或鹽越多，則濃度越高，滲透壓越大，食品的 Aw值就越小。通常為了防止食品腐敗變質(zhì)，常用鹽腌和糖漬方法來較長時間地保存食品。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 微生物 在食品發(fā)生腐敗變質(zhì)的過程中，起重要作用的是微生物。如果某一食品經(jīng)過徹底滅菌或過濾除菌，則食品長期貯藏也不會發(fā)生腐敗。反之，如果某一食品污染了微生物，一旦條件適宜，就會引起該食品腐敗變質(zhì)。所以說，微生物的污染是導(dǎo)致食品發(fā)生腐效變質(zhì)的根源。 能引起食品發(fā)生腐敗變質(zhì)的微生物種類很多，主要有細(xì)菌、酵母和霉菌。一般情況下細(xì)菌常比酵母菌占優(yōu)勢。在這些微生物中，有病原菌和非病原菌，有芽孢和非芽孢菌，有嗜熱性、嗜溫性和嗜冷性菌，有好氣或厭氣菌，有分解蛋白質(zhì)、糖類、脂肪能力強的菌。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 1）分解食品中蛋白質(zhì)的主要微生物 分解蛋白質(zhì)而使食品變質(zhì)的微生物，主要是細(xì)菌、霉菌和酵母菌，它們多數(shù)是通過分泌胞外蛋白酶來完成的。細(xì)菌中，芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、假單孢菌屬、變形桿菌屬、鏈球菌屬等分解蛋白質(zhì)能力較強，即使無糖存在，它們在以蛋白質(zhì)為主要成分的食品上生長良好；肉毒梭狀芽孢桿菌分解蛋白質(zhì)能力很微弱，但該菌為厭氧菌，可引起罐頭的腐敗變質(zhì)；小球菌屬、葡萄球菌屬、黃桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、埃希氏桿菌屬等分解蛋白質(zhì)較弱。微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 許多霉菌都具有分解蛋白質(zhì)的能力，霉菌比細(xì)菌更能利用天然蛋白質(zhì)。常見的有：青霉屬、毛霉屬、曲霉屬、木霉屬、根霉屬等。而多數(shù)酵母菌對蛋白質(zhì)的分解能力極弱。如啤酒酵母屬、畢赤氏酵母屬、漢遜氏酵母屬、假絲酵母屬、球擬酵母屬等能使凝固的蛋白質(zhì)緩慢分解。但在某些食品上，酵母菌競爭不過細(xì)菌，往往是細(xì)菌占優(yōu)勢。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 2）分解食品中碳水化合物的主要微生物 細(xì)菌中能分解淀粉的種類不多，主要是芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的某些種，如枯草桿菌、巨大芽孢桿菌、馬鈴薯芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、淀粉梭狀芽孢桿菌等，它們是引起米飯發(fā)酵、面包粘液化的主要菌株；能分解纖維素和半纖維素只有芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和八疊球菌屬的一些種；但絕大多數(shù)細(xì)菌都具有分解某些糖的能力，特別是利用單糖的能力極為普遍；某些細(xì)菌能利用有機酸或醇類；能分解果膠的細(xì)菌主要有芽孢桿菌屬、歐氏植病桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬中的部分菌株，它們參與果蔬的腐敗。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 多數(shù)霉菌都有分解簡單碳水化合物的能力；能夠分解纖維素的霉菌并不多，常見的有青霉屬、曲霉屬、木霉屬等中的幾個種，其中綠色木霉、里氏木霉、康氏木霉分解纖維素的能力特別強。分解果膠質(zhì)的霉菌活力強的有曲霉屬、毛霉屬、蠟葉芽枝霉等；曲霉屬、毛霉屬和鐮刀霉屬等還具有利用某些簡單有機酸和醇類的能力。 絕大多數(shù)酵母不能使淀粉水解；少數(shù)酵母如擬內(nèi)胞霉屬能分解多糖；極少數(shù)酵母如脆壁酵母能分解果膠；大多數(shù)酵母有利用有機酸的能力。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 3）分解食品中脂肪的主要微生物 分解脂肪的微生物能生成脂肪酶，使脂肪水解為甘油和脂肪酸。一般來講，對蛋白質(zhì)分解能力強的需氧性細(xì)菌，同時大多數(shù)也能分解脂肪。細(xì)菌中的假單孢菌屬、無色桿菌屬、黃色桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬和芽孢桿菌屬中的許多種，都具有分解脂肪的特性。 能分解脂肪的霉菌比細(xì)菌多，在食品中常見的有曲霉屬、白地霉、代氏根霉、婁地青霉和芽枝霉屬等。 酵母菌分解脂肪的菌種不多，主要是解脂假絲酵母，這種酵母不能使糖類發(fā)酵，但分解脂肪和蛋白質(zhì)的能力卻很強。因此，在肉類食品、乳及其制品中脂肪酸敗時，也應(yīng)考慮到是否因酵母而引起。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 食品的外界環(huán)境條件 在某種意義上講，引起食品變質(zhì)，環(huán)境因素也是非常重要的。污染食品的微生物能否生長，還要看環(huán)境條件，例如，天熱飯菜容易變壞，潮濕糧食容易發(fā)霉。影響食品變質(zhì)的環(huán)境因素和影響微生物生長繁殖的環(huán)境因素一樣，也是多方面的。有些內(nèi)容已在前面有關(guān)章節(jié)中加以討論，故不再重復(fù)。在這里，僅就影響食品變質(zhì)的最重要的幾個因素，例如溫度、濕度和氣體等進行討論。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 1）溫度 前面章節(jié)已經(jīng)討論了溫度變化對微生物生長的影響。根據(jù)微生物對溫度的適應(yīng)性，可將微生物分為三個生理類群，即嗜冷、嗜溫、嗜熱三大類微生物。每一類群微生物都有最適宜生長的溫度范圍，但這三群微生物又都可以在 20℃ ～ 30℃ 之間生長繁殖，當(dāng)食品處于這種溫度的環(huán)境中，各種微生物都可生長繁殖而引起食品的變質(zhì)。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) ① 低溫對微生物生長的影響。低溫對微生物生長極為不利，但由于微生物具有一定的適應(yīng)性，在 5℃ 左右或更低的溫度（甚至 20℃ 以下）下仍有少數(shù)微生物能生長繁殖，使食品發(fā)生腐敗變質(zhì)，我們稱這類微生物為低溫微生物。低溫微生物是引起冷藏、冷凍食品變質(zhì)的主要微生物。食品在低溫下生長的微生物主要有：假單孢桿菌屬、黃色桿菌屬、無色桿菌屬等革蘭氏陰性無芽孢桿菌；小球菌屬、乳桿菌屬、小桿菌屬、芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬等革蘭氏陽性細(xì)菌；假絲酵母屬、隱球酵母屬、圓酵母屬、絲孢酵母屬等酵母菌；青霉屬、芽枝霉屬、葡萄孢屬和毛霉屬等霉菌。食品中不同微生物生長的最低溫度見表 62。微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)食 品 微 生 物 1生長最低溫度（ ℃）食 品微 生 物 生長最低溫度（ ℃ ）豬 肉 細(xì)菌 4 乳 細(xì)菌 1～ 0牛 肉 霉菌、酵母菌、細(xì)菌 1～ 冰淇凌 細(xì)菌 10～ 3羊 肉霉菌、酵母菌、細(xì)菌 5～ 1 大 豆霉菌 火 腿細(xì)菌 1～ 2 豌 豆霉菌、酵母菌 4～ 臘 腸細(xì)菌 5 蘋 果霉菌 0熏 肉 細(xì)菌 10～ 5 葡萄汁 酵母菌 0魚貝類 細(xì)菌 4～ 7 濃桔汁 酵母菌 10草 莓霉菌、酵母菌、細(xì)菌 ～ 表 62 食品中微生物生長的最低溫度 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) ② 高溫對微生物生長的影響。高溫，特別在 45℃ 以上的高溫，對微生物生長來講，是十分不利的。在高溫條件下，微生物體內(nèi)的酶、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)體很容易發(fā)生變性失活，細(xì)胞膜也易受到破壞，這樣會加速細(xì)胞的死亡。溫度愈高，死亡率也愈高。 然而，在高溫條件下，仍然有少數(shù)微生物能夠生長。通常把凡能在 45℃ 以上溫度條件下進行代謝活動的微生物，稱為高溫微生物或嗜熱微生物。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 嗜熱微生物之所以能在高溫環(huán)境中生長，是因為它們具有與其他微生物所不同的特性，如它們的酶和蛋白質(zhì)對熱穩(wěn)定性比中溫菌強得多；它們的細(xì)胞膜上富含飽和脂肪酸。由于飽和脂肪酸比不飽和脂肪酸可以形成更強的疏水鍵，從而使膜能在高溫下保持穩(wěn)定；它們生長曲線獨特，和其他微生物相比，延滯期、對數(shù)期都非常短，進入穩(wěn)定期后，迅速死亡。 在食品中生長的嗜熱微生物，主要是嗜熱細(xì)菌，如芽孢桿菌屬中的嗜熱脂肪芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌；梭狀芽孢桿菌屬中的肉毒梭菌、熱解糖梭狀芽孢桿菌、致黑梭狀芽孢桿菌；乳桿菌屬和鏈球菌屬中的嗜熱鏈球菌、嗜熱乳桿菌等。霉菌中純黃絲衣霉耐熱能力也很強。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 在高溫條件下，嗜熱微生物的新陳代謝活動加快，所產(chǎn)生的酶對蛋白質(zhì)和糖類等物質(zhì)的分解速度也比其他微生物快，因而使食品發(fā)生變質(zhì)的時間縮短。由于它們在食品中經(jīng)過旺盛的生長繁殖后，很容易死亡，所以在實際中，若不及時進行分離培養(yǎng)，就會失去檢出的機會。高溫微生物造成的食品變質(zhì)主要是酸敗，由微生物分解糖類產(chǎn)酸而引起。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 2）氣體 微生物與 O2有著十分密切的關(guān)系。一般來講，在有氧的環(huán)境中，微生物進行有氧呼吸，生長、代謝速度快，食品變質(zhì)速度也快；缺乏 O2條件下，由厭氧性微生物引起的食品變質(zhì)速度較慢。 O2存在與否決定著兼性厭氧微生物是否生長和生長速度的快慢。例如當(dāng) Aw值是 ，無氧存在情況下金黃色葡萄球菌不能生長或生長極其緩慢；而在有氧情況下則能良好生長。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 新鮮食品原料中，由于組織內(nèi)一般存在著還原性物質(zhì)（如動物原料組織內(nèi)的巰基），因而具有抗氧化能力。在食品原料內(nèi)部生長的微生物絕大部分應(yīng)該是厭氧性微生物；而在原料表面生長的則是需氧微生物。食品經(jīng)過加工，物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，需氧微生物能進入組織內(nèi)部，食品更易發(fā)生變質(zhì)。 另外， H2和 CO2等氣體的存在，對微生物的生長也有一定的影響。實際中可通過控制它們的濃度來防止食品變質(zhì)。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) （ 3）濕度 空氣中的濕度對于微生物生長和食品變質(zhì)來講，起著重要的作用，尤其是未經(jīng)包裝的食品。例如把含水量少的脫水食品放在濕度大的地方，食品則易吸潮，表面水分迅速增加。長江流域梅雨季節(jié)，糧食、物品容易發(fā)霉，就是因為空氣濕度太大（相對濕度 70% 以上）的緣故。 Aw值反映了溶液和作用物的水分狀態(tài)，而相對濕度則表示溶液和作用物周圍的空氣狀態(tài)。當(dāng)兩者處于平衡狀態(tài)時 ，Aw 100就是大氣與作用物平衡后的相對濕度。每種微生物只能在一定的 Aw值范圍內(nèi)生長，但這一范圍的 Aw值要受到空氣濕度的影響。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 食品腐敗的化學(xué)過程 食品腐敗變質(zhì)的過程實質(zhì)上是食品中蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等被微生物的分解代謝作用或自身組織酶進行的某些生化過程。例如新鮮的肉、魚類的后熟，糧食、水果的呼吸等可以引起食品成分的分解、食品組織潰破和細(xì)胞膜碎裂，為微生物的廣泛侵入與作用提供條件，結(jié)果導(dǎo)致食品的腐敗變質(zhì)。由于食品成分的分解過程和形成的產(chǎn)物十分復(fù)雜，因此建立食品腐敗變質(zhì)的定量檢測尚有一定的難度。 微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì)微生物引起的食品污染與腐敗變質(zhì) 食品中蛋白質(zhì)的分解 肉、魚、禽蛋和豆制品等富含蛋白質(zhì)的食品，主要是以蛋白質(zhì)分解為其腐敗變質(zhì)特征。由微生物引起蛋白質(zhì)食品發(fā)生的變質(zhì)，通