1、罐藏食品的微生物学分析作者：陆静 指导教师：王伟摘要：微生物与食品的关系复杂，既有有利的的一面，也有有害的一面。食品微生物检验，侧重于有害的一面。此次重点研究了罐藏食品中的微生物，包括罐藏食品的 pH 值和变质特点、不同类型的微生物引起食品的变质、以及分析罐藏食品的变质原因与微生物学分析。关键词：罐藏食品；微生物；变质；分析前言：罐藏食品用于动物组织或植物原料，经过清洗、预处理等工序,最后装罐、杀菌而制成。罐藏食品虽然经过杀菌处理，但有时在罐头中，仍然可能有微生物存在。这是由于杀菌不足，或在杀菌后，由于罐头密封不良而遭受来自外界的污染。在一定的条件下，这些杀菌后残存的，或后来污染的微生物，就有
2、可能在罐头内生长繁殖而造成罐藏食品的变质。罐藏食品是我最喜爱的食物之一，但是怎样让我们大家吃的健康、吃的放心、这是我们现在研究的一个重要的话题。因此，通过学习了这门课程的知识的了解，以及参阅大部分书籍，针对罐藏食品中的微生物进行了系统的研究。研究其变质特点及类型，及其变质原因的分析，是为了延长其存储期，让人们都了解他，以便于我们安全健康饮食。以下是罐藏食品的微生物分析。1.罐藏食品的性质与变质的类型1.1 罐藏食品的 pH 值和变质特点罐藏食品由于各种原因，可以造成微生物的污染或残留。罐藏食品中的微生物能否引起变质以及变质的特性如何，这是由多种因素决来定的。其中食品的 pH 值是一个重要的因素
3、，因为食品的 pH 值多半与食品原料的性质有关，与确定食品杀菌的工艺条件有关，并与能否引起食品变质的微生物种类有关。因此，可按照 pH 值的高低来进行罐装食品的分类。根据 1966 年舍米特（Schmitt）氏的意见，将罐装食品分为以下四类：1.1.1 低酸性食品（pH5.3 以上）包括谷类、豆类、鱼、肉、乳和蔬菜等制品。1.1.2 中酸性食品（pH5.34.5）包括蔬菜、瓜类等制品。1.1.3 酸性食品（pH4.53.7）包括水果类等制品。1.1.4 高酸性食品（pH3.7）以下包括酸菜、果酱等制品。1.2 罐藏食品变质的外观类型正常的罐藏食品，因罐内保持一定的真空度，金属罐头的罐盖和罐底应
4、该是平的或稍向内凹陷，使罐头膨胀，即罐盖或罐底向外鼓起，或两面多鼓起，一般称它为胖听。产气利害的，可造成罐头爆裂。另外一种情况，即微生物已经在罐内繁殖，食品已变质，但并不出现罐头的膨胀现象， ，外观可与正常罐一样。罐藏食品出现罐头的膨胀，除由于微生物能引起外，还可以由化学性质的或物理性质的原因所造成，必须注意区分。罐头内的酸性食品与罐头本身的金属发生化学反应而产生氢气，当食品的pH 值在 4 左右时，比较容易与金属发生反应。罐内装的食品量过多时，可压迫罐头形成膨胀，特别在加热后，更为显著。罐内排气不充分，有气体残存，经受热也可造成膨胀。2.不同类型的微生物引起罐藏食品的变质2.1 需氧型芽孢杆
5、菌引起的变质需氧型芽孢杆菌在自然界分布甚广，主要存在于土壤、水和空气中。食品原料经常可以被这类细菌所污染。这类细菌在细菌分类学上，即归于芽孢杆菌属，这类细菌中的大部分菌种，它们的生长适宜温度在 2840之间，有些菌种并能在 55的温度中生存。少数菌种在 55甚至更高的温度中，也能够良好地生长，这种菌就是嗜热菌或高温菌。嗜温菌与嗜热菌的区分，是以最适生长温度 37与 55两种温度作为划分的界限。但已有很多人研究证明，菌种的适宜生长的温度范围，可通过一定条件的诱导，使它改变。嗜温的菌株可以驯化为嗜热的菌株，同样嗜热的菌株可也以变异成为嗜温的菌株。这类芽孢菌在分类学上虽然属于需氧性的细菌，但其中有些
6、细菌是兼性厌氧的，因此它们在罐藏食品内，不因缺氧的影响，仍然可以生长。这类细菌因有芽孢产生，对热的抵抗力特别大，是罐藏食品发生变质的重要原因菌。特别是经过高温杀菌后的罐藏食品所引起瓶平盖败类型的变质，可以说，主要是由于这类细菌所造成的。2.2 厌氧性的芽孢杆菌引起的变质厌氧性芽孢杆菌主要存在于土壤中，也有些厌氧性芽孢杆菌可以存在于人和动物的肠道内。食品原料如蔬菜、肉类、乳等经常可以发现这类细菌的存在，这是因为直接或间接被土壤或粪便所污染而造成的。这类细菌就是在细菌分类学上所称的梭状芽孢杆菌属。其中除极少数几个菌种也可能在有氧条件下生长，其他多数的菌种，都必须在缺氧的环境中，才能良好生长。但不同
7、的菌种所需的缺氧环境，在程度上也有不同的差异。这类细菌在适应生长温度的特性上，也可区分为嗜热性的、兼性嗜温性的和嗜温性的。厌氧性的芽孢杆菌的生长速度，总是比需氧性芽孢杆菌来得缓慢。梭状芽孢杆菌属所包括的菌种较多，但能引起罐装食品变质的菌种仅属少数。2.3 非芽孢细菌引起的变质在自然界存在的细菌中，无芽孢细菌的种类比有芽孢细菌的种类要多得多，因此污染食品的机会也多。这类无芽孢细菌的抗热力较差，pH 值为 4.5 以上的罐装食品，通过高压蒸汽杀菌是不可能再有这类细菌残存在罐头内的。除非是因罐头密封不良，在杀菌后的冷却过程中或在贮藏过程中被污染，才有可能出现在罐藏食品中，否则决不会发生这类细菌而引起
8、的变质。但在采用不太高的温度杀菌时，即有可能出现这类细菌的残存。这类菌能引起罐藏食品变质的，仅是少数的。2.4 酵母引起的变质酵母（包括酵母包子）易被 100以下的温度杀死。罐藏食品加热杀菌不充分，就会存活在罐内，或由于罐内密封不良，外界酵母可以侵入罐内。罐藏食品因酵母引起的变质，绝大多数发生在酸性高的（pH4.5 以下）罐藏食品，如水果、果酱、果汁饮料、含糖饮料、酸乳饮料和低酸的甜炼乳等制品。引起变质的酵母主要有：球拟酵母菌、假丝酵母菌和啤酒酵母等。酵母繁殖使糖发酵， 引起内容物风味的改变，产生汁液浑浊和沉淀。并因酵母产生的二氧化碳造成罐头膨胀和爆裂。这些加糖的制品中，食糖是一个重要的酵母污
9、染来源。例如：含糖饮料的败坏，在绝大数情况下，是被食糖中酵母污染而造成的。2.5 霉菌引起的变质霉菌引起的罐藏食品的变质，常见于酸度高（pH4.5 以下） 的罐藏食品，如：果酱、糖水水果类罐头。在酸度低的炼乳罐头中也可以发生。霉菌具有耐酸、耐高渗透压的特性。因此，能在酸度高的和糖分高的食品中生长，但必须在有氧的条件下才能发生。一般经过加温消毒后的正常罐头中，是不会再有霉菌生存。若罐头中有霉菌出现，这可以说明罐头密封不良而遭受污染，或者由于杀菌并不充分，导致霉菌残存，同时亦说明罐头内真空度不够，有空气存在。霉菌在罐头内繁殖，一般不会引起罐头膨胀。3 罐藏食品变质和微生物学分析微生物引起罐藏食品的
10、变质，必须掌握其规律，找出其原因，从而才能有效地防止罐藏食品变质的发生。3.1 罐藏食品变质原因的分析罐藏食品均通过杀菌处理。高温杀菌温度的确定，是以能杀死抗热力最大的食物中毒病源细菌（肉毒杆菌）作为主要的依据。因此通过高温杀菌，在多数场合下可以杀死所有的微生物，包括肉毒杆菌在内的病原微生物和非病原微生物。可是在某些情况下，在杀菌后的罐头内还有微生物残留生存。如果罐头密封是良好的，那么，这些残存的微生物，必然是具有抗热力特别大的有芽孢的细菌。它们如果在罐头中繁殖，就会引起罐藏食品变质。而且这种细菌引起的变质的罐藏食品，绝大多数是属于酸度不高的（pH4.5 以上）制品。在生产酸性和高酸性罐藏食品
11、时，一般应用低温消毒，由于温度不高，不足以杀死罐内所有的微生物，如果罐头密封是良好的，那么所残存下来的微生物也必然是比较有耐热力特别大的细菌。由于食品具有较高的酸度，可以有效的抑制它们生长，不至于引起食品变质。但有时也会出现罐头内食品变质，那么在这种情况下引起变质的原因菌，只可能是具有耐酸特性的细菌，包括非芽孢细菌和芽孢细菌。以上所介绍的分析方法，必须肯定所引起罐藏食品的变质，是在罐头密封良好的情况产生的，这是一个前提，然后根据罐藏食品的杀菌温度和罐藏食品的 pH 值，来判断那些微生物有可能残存下来和那些微生物可能在罐头内生长繁殖，这样就可以把寻找变质原因菌的目标缩小到局限的范围。可是罐藏食品
12、变质的发生，事实上并不都在罐头密封性良好下发生的，那就得进行全面的分析。各种微生物引起罐藏食品的败坏的现象是多种多样的，不同的微生物作用于同一品种的食品，可以显示出不同的变质特性，但有时也有某些共同的特性；同一种微生物作用于不同的食品，也同样产生不同的或相同的变质特性。虽然微生物引起罐藏食品的变质是非常复杂的，但我们可以从罐藏食品经微生物变质后的罐头的外观来看，可以出现两种现象，即膨胀和平盖。这就根据这两种现象，并结合食品的化学组成，食品的 pH 值，加工的条件，特别是温度条件，罐头的密闭性和真空度以及不同类群微生物的生活特性等，并最后通过微生物学检验的结果，加以综合分析，就不难找出其变质的原
13、因菌。31.1 在分析微生物引起罐藏食品变质的过程中，应注意以下主要的几个特点微生物引起产气型的变质，主要是微生物作用于含有碳水化合物的食品而产生的。引起产气型变质的微生物，主要是细菌和酵母。由细菌引起的，绝大多数见于 pH 值在 4.5 以上的罐藏食品，并以具有芽孢的细菌最为常见。酵母的产气大多发生在 pH 值以下的罐藏食品。微生物引起非产气型变质，绝大多数见于 pH 值 4.5 以上的、并含有碳水化合物的食品，以芽孢细菌为主要原因菌。霉菌的出现，常是罐头密闭不良所造成的。3.2 罐藏食品变质原因菌的分析与微生物检验微生物检验是分析罐藏食品变质原因的一个极为重要的方法，但决不是唯一的方法，因
14、为可能有以下情况出现，必须考虑。3.2.1 食品已有变质现象，但无微生物检出，其原因如下：食品原料早在加工前，或者半成品在杀菌前，已发生变质，经过杀菌，微生物已死亡。罐头杀菌后，因具有抗热力强的微生物残存并在罐藏食品中生长繁殖，导致食品变质，接着，微生物因受食品变质的环境影响而死亡。例如：嗜热脂肪芽孢杆菌引起食品酸败后，因食品酸度提高，促使细菌迅速死亡。有微生物存在，但由于检验方法不确当而不能检出。3.2.2 食品无变质现象，但有微生物检出，可能有以下几种原因造成罐藏食品经过杀菌后，而有抗热力大的微生物残存，或由于罐头密封不良，微生物侵入罐内。这些微生物因罐藏食品内的环境并不适宜于它们的生长繁
15、殖，但是，有些微生物却可以在罐内食品中生存一个星期。在检验过程中，无菌操作不严密造成样品污染。3.2.3 食品有变质现象，并有微生物检出。必须注意可能有以下情况存在：罐藏食品在变质过程中，可以有两种或两种以上微生物共同作用所造成。如梭状芽孢杆菌繁殖的同时可能并伴有某些芽孢杆菌生长，可是在检验时，没有把它们全部都检查出来。罐藏食品的变质是在杀菌后产生的，引起变质的微生物，因在贮藏中已死去，已不能检出，而检查出来的乃是与变质无关的微生物。食品在杀菌前已变质，杀菌后引起变质的微生物已死去，所检出的乃是后来污染的微生物。因此，不能单凭能否检出微生物和所能检出微生物的菌种，就作出变质原因的判断，特别在检
16、出的微生物菌种，若与所形成变质的各种实际具体因素不符合时，就得考虑以上所举的情况及其类似的情况是否有可能存在，必须加以区分和排除。必要时，还需要进一步将所检出的微生物接种于罐藏食品，进行变质证实试验。民以食为天，食品卫生与人民健康关系极为密切。在我国人民群众生活水平极大提高的今天，人们对食品不在是仅仅是满足果腹，而是要吃得好、吃得营养和健康，吃的安全。所以，研究食品中的微生物显得尤为重要。研究罐藏食品中的微生物，不仅仅是喜爱罐藏食品，而是更加带着一种兴趣来研究它。通过学习课本的知识，以及这次系统的研究与分析。是我对罐藏食品中的微生物的知识有了全面的了解，同时，使我更加喜爱本门专业课。希望大家都
17、能能吃的好，吃的营养和健康。参考文献：1胡希容.食品微生物学.北京.中国农业出版社,1993.2周德庆.微生物学教程.第 2 版.北京:人民卫生出版社,1982.3沈萍.微生物学.北京:高等教育出版社,2000.4刘用成.食品检验技术:微生物部分.北京:中国轻工业出版社,1998.5苏世彦.食品微生物检验手册.北京:中国轻工业出版社，1998.6南开大学生物系微生物教研室编:基础微生物学,人民教育出版社,1975.7小酒井望.微生物检查,医学书院,东京,1962.8好井久雄.食品微生物学.技报堂,东京.1972.9贾英明.食品微生物学.北京:中国轻工业出版社，2006.10张青。微生物学.北京:科学出版社，2004.
