食品的腐敗與變質（2）

表 9-2   部分食品腐敗類型和引起腐敗的微生物

        ⑴ 分解蛋白質類食品的微生物
分解蛋白質而使食品變質的微生物，主要是細菌、黴菌和酵母菌，它們多數是通過分泌胞外蛋白酶來完成的。
    細菌中，芽孢杆菌屬、梭狀芽孢杆菌屬、假單孢菌屬、變形杆菌屬、鏈球菌屬等分解蛋白質能力較強，即使無糖存在，它們在以蛋白質為主要成分的食品上生長良好；肉毒梭狀芽孢杆菌分解蛋白質能力很微弱，但該菌為厭氧菌，可引起罐頭的腐敗變質；小球菌屬、葡萄球菌屬、黃杆菌屬、產堿杆菌屬、埃希氏杆菌屬等分解蛋白質較弱。
    許多黴菌都具有分解蛋白質的能力，黴菌比細菌更能利用天然蛋白質。常見的有：青黴屬、毛黴屬、曲黴屬、木黴屬、根黴屬等。而多數酵母菌對蛋白質的分解能力極弱。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緩慢分解。但在某些食品上，酵母菌競爭不過細菌，往往是細菌占優勢。
        ⑵ 分解碳水化合物類食品的微生物
    細菌中能高活性分解澱粉的為數不多，主要是芽孢杆菌屬和梭狀芽孢杆菌屬的某些種，如枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、馬鈴薯芽孢杆菌、蠟樣芽孢杆菌、澱粉梭狀芽孢杆菌等，它們是引起米飯發酵、麵包粘液化的主要菌株；能分解纖維素和半纖維素隻有芽孢杆菌屬、梭狀芽孢杆菌屬和八疊球菌屬的一些種；但絕大多數細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；某些細菌能利用有機酸或醇類；能分解果膠的細菌主要有芽孢杆菌屬、歐氏植病杆菌屬、梭狀芽孢杆菌屬中的部分菌株，它們參與果蔬的腐敗。
     多數黴菌都有分解簡單碳水化合物的能力；能夠分解纖維素的黴菌並不多，常見的有青黴屬、曲黴屬、木黴屬等中的幾個種，其中綠色木黴、裏氏木黴、康氏木黴分解纖維素的能力特別強。分解果膠質的黴菌活力強的有曲黴屬、毛黴屬、蠟葉芽枝黴等；曲黴屬、毛黴屬和鐮刀黴屬等還具有利用某些簡單有機酸和醇類的能力。
    絕大多數酵母不能使澱粉水解；少數酵母如擬內胞黴屬能分解多糖；極少數酵母如脆壁酵母能分解果膠；大多數酵母有利用有機酸的能力。
        ⑶ 分解脂肪類食品的微生物
    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，對蛋白質分解能力強的需氧性細菌，同時大多數也能分解脂肪。細菌中的假單孢菌屬、無色杆菌屬、黃色杆菌屬、產堿杆菌屬和芽孢杆菌屬中的許多種，都具有分解脂肪的特性。
能分解脂肪的黴菌比細菌多，在食品中常見的有曲黴屬、白地黴、代氏根黴、婁地青黴和芽枝黴屬等。
    酵母菌分解脂肪的菌種不多，主要是解脂假絲酵母，這種酵母對糖類不發酵，但分解脂肪和蛋白質的能力卻很強。因此，在肉類食品、乳及其製品中脂肪酸敗時，也應考慮到是否因酵母而引起。
1.1.3   食品的環境條件
     在某種意義上講，引起食品變質，環境因素也是非常重要的。食品中汙染的微生物能否生長，還要看環境條件，例如，天熱飯菜容易變壞，潮濕糧食容易發黴。影響食品變質的環境因素和影響微生物生長繁殖的環境因素一樣，也是多方麵的。有些內容已在前麵有關章節中加以討論，故不再重複。在這裏，僅就影響食品變質的最重要的幾個因素，例如溫度、濕度和氣體等進行討論。

溫度
前麵章節已經討論了溫度變化對微生物生長的影響。根據微生物對溫度的適應性，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範圍，但這三群微生物又都可以在20℃～30℃之間生長繁殖，當食品處於這種溫度的環境中，各種微生物都可生長繁殖而引起食品的變質。
     ⑴ 低溫對微生物生長的影響
    低溫對微生物生長極為不利，但由於微生物具有一定的適應性，在5℃左右或更低的溫度（甚至-20℃以下）下仍有少數微生物能生長繁殖，使食品發生腐敗變質，我們稱這類微生物為低溫微生物。低溫微生物是引起冷藏、冷凍食品變質的主要微生物。食品在低溫下生長的微生物主要有：假單孢杆菌屬、黃色杆菌屬、無色杆菌屬等革蘭氏陰性無芽孢杆菌；小球菌屬、乳杆菌屬、小杆菌屬、芽孢杆菌屬和梭狀芽孢杆菌屬等革蘭氏陽性細菌；假絲酵母屬、隱球酵母屬、圓酵母屬、絲孢酵母屬等酵母菌；青黴屬、芽枝黴屬、葡萄孢屬和毛黴屬等黴菌。食品中不同微生物生長的最低溫度見表9-3
表9-3   食品中微生物生長的最低溫度

這些微生物雖然能在低溫條件下生長，但其新陳代謝活動極為緩慢，生長繁殖的速度也非常遲緩，因而它們引起冷藏食品變質的速度也較慢。
有些微生物在很低溫度下能夠生長，其機理還不完全清楚。但至少可以認為它們體內的酶在低溫下仍能起作用。另外也觀察到嗜泠微生物的細胞膜中不飽和脂肪酸含量較高，推測可能是由於它們的細胞質膜在低溫下仍保持半流動狀態，能進行活躍的物質傳遞。而其它生物則由於細胞膜中飽和脂肪酸含量高，在低溫下成為固體而不能履行其正常功能。   
     ⑵ 高溫對微生物生長的影響
     高溫，特別在45℃以上，對微生物生長來講，是十分不利的。在高溫條件下，微生物體內的酶、蛋白質、脂質體很容易發生變性失活，細胞膜也易受到破壞，這樣會加速細胞的死亡。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（theophiles）。嗜熱微生物之所以能在高溫環境中生長，是因為它們具有與其它微生物所不同的特性，如它們的酶和蛋白質對熱穩定性比中溫菌強得多；它們的細胞膜上富含飽和脂肪酸。由於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定；它們生長曲線獨特，和其它微生物相比，延滯期、對數期都非常短，進入穩定期後，迅速死亡。
     在食品中生長的嗜熱微生物，主要是嗜熱細菌，如芽孢杆菌屬中的嗜熱脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermophilus）、凝結芽孢杆菌（B. coagulans）；梭狀芽孢杆菌屬中的肉毒梭菌（Clostridium botulinum）、熱解糖梭狀芽孢杆菌（Cl.thermosaccharolyticum）、致黑梭狀芽孢杆菌（Cl.nigrificans）；乳杆菌屬和鏈球菌屬中的嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）、嗜熱乳杆菌等。黴菌中純黃絲衣黴（Byssochlamys fulva）耐熱能力也很強。
     在高溫條件下，嗜熱微生物的新陳代謝活動加快，所產生的酶對蛋白質和糖類等物質的分解速度也比其它微生物快，因而使食品發生變質的時間縮短。由於它們在食品中經過旺盛的生長繁殖後，很容易死亡，所以在實際中，若不及時進行分離培養，就會失去檢出的機會。高溫微生物造成的食品變質主要是酸敗，分解糖類產酸而引起。
氣體
     微生物與O₂有著十分密切的關係。一般來講，在有氧的環境中，微生物進行有氧呼吸，生長、代謝速度快，食品變質速度也快；缺乏O₂條件下，由厭氧性微生物引起的食品變質速度較慢。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Aw值是O．86時，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。
     新鮮食品原料中，由於組織內一般存在著還原性物質（如動物原料組織內的巰基），因而具有抗氧化能力。在食品原料內部生長的微生物絕大部分應該是厭氧性微生物；而在原料表麵生長的則是需氧微生物。食品經過加工，物質結構改變，需氧微生物能進入組織內部，食品更易發生變質。
     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。實際中可通過控製它們的濃度來防止食品變質。
 

濕度
空氣中的濕度對於微生物生長和食品變質來講，起著重要的作用，尤其是未經包裝的食品。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，表麵水分迅速增加。長江流域梅雨季節，糧食、物品容易發黴，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，而相對濕度則表示溶液和作用物周圍的空氣狀態。當兩者處於平衡狀態時，Aw×100就是大氣與作用物平衡後的相對濕度。每種微生物隻能在一定的Aw值範圍內生長，但這一範圍的Aw值要受到空氣濕度的影響。

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