食品的存在状态

    完好无损的食品，一般不易发生腐败，如没有破碎和伤口的马铃薯、苹果等，可以放置较长时间。如果食品组织溃破或细胞膜碎裂，则易受到微生物的污染而发生腐败变质。

1.1.2微生物

    在食品发生腐败变质的过程中，起重要作用的是微生物。如果某一食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品长期贮藏也不会发生腐败。反之，如果某一食品污染了微生物，一旦条件适宜，就会引起该食品腐败变质。所以说，微生物的污染是导致食品发生腐效变质的根源。  
   
    能引起食品发生腐败变质的微生物种类很多，主要有细菌、酵母和霉菌。一般情况下细菌常比酵母菌占优势。在这些微生物中，有病原菌和非病原菌，有芽孢和非芽孢菌，有嗜热性、嗜温性和嗜冷性菌，有好气或厌气菌，有分解蛋白质、糖类、脂肪能力强的菌。下面对容易引起不同食品腐败变质的微生物概括如表9-2：

表 9-2  部分食品腐败类型和引起腐败的微生物
（微生物学，M Ｊ 小佩尔扎等，１９８７)
食  品    腐败类型    微  生  物
面包    发霉产生粘液    黑根霉 (Rhizopus nigricans)、青霉属 (Penicillium)、黑曲霉 (Aspergillus niger)枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)
糖浆    产生粘液发酵呈粉红色发霉    产气肠杆菌 (Enterobacter aerogenes)、酵母属 (Saccharomyces)接合酵母属 (Zygosacchromyces)玫瑰色微球菌 (Micrococcus roseus)、曲霉属 (Aspergillus)、青霉属
新鲜水果和蔬菜    软腐灰色霉菌腐烂黑色霉菌腐烂    根霉属 (Rhizopus)、欧文氏杆菌属 (Erwinia)葡萄孢属 (Botrytis)黑曲霉 、假单胞菌属 (Pseudomonas)
 泡菜、 酸菜    表面出现白膜    红酵母属 (Rhodotorula)
新鲜    腐败变黑    产碱菌属 (Alcaligenes)、梭菌属 (Clostridium)、普通变形菌 (Proteus vulgaris)荧光假单胞菌 (Pseudomonas fluorescens)、腐败假单胞菌 (Pseudomonas putrefaciens)
肉的    发霉    曲霉属、根霉属、青霉属
保存    变酸变绿色、变粘    假单胞菌属、微球菌属 (Micrococcus)、乳杆菌属 (Lactobacillus)明串珠菌属 (Leuconostoc)
鱼    变色腐败    假单胞菌属、产碱菌属、黄杆菌属 (Flavobacterium)腐败桑瓦拉菌 (Shewanella  putrefaciens)
蛋    绿色腐败、褪色腐败黑色腐败    荧光假单胞菌、假单胞菌属、产碱菌属、变形菌属
家禽    变粘、有气味    假单胞菌属、产碱菌属
浓缩桔汁    失去风味    乳杆菌属、明串珠菌属醋杆菌属 (Acetobacter)

       ⑴ 分解蛋白质类食品的微生

分解蛋白质而使食品变质的微生物，主要是细菌、霉菌和酵母菌，它们多数是通过分泌胞外蛋白酶来完成的。

细菌中，芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属、链球菌属等分解蛋白质能力较强，即使无糖存在，它们在以蛋白质为主要成分的食品上生长良好；肉毒梭状芽孢杆菌分解蛋白质能力很微弱，但该菌为厌氧菌，可引起罐头的腐败变质；小球菌属、葡萄球菌属、黄杆菌属、产碱杆菌属、埃希氏杆菌属等分解蛋白质较弱。

许多霉菌都具有分解蛋白质的能力，霉菌比细菌更能利用天然蛋白质。常见的有：青霉属、毛霉属、曲霉属、木霉属、根霉属等。而多数酵母菌对蛋白质的分解能力极弱。如啤酒酵母属、毕赤氏酵母属、汉逊氏酵母属、假丝酵母属、球拟酵母属等能使凝固的蛋白质缓慢分解。但在某些食品上，酵母菌竞争不过细菌，往往是细菌占优势。

       ⑵ 分解碳水化合物类食品的微生物

细菌中能高活性分解淀粉的为数不多，主要是芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的某些种，如枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、马铃薯芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、淀粉梭状芽孢杆菌等，它们是引起米饭发酵、面包粘液化的主要菌株；能分解纤维素和半纤维素只有芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和八叠球菌属的一些种；但绝大多数细菌都具有分解某些糖的能力，特别是利用单糖的能力极为普遍；某些细菌能利用有机酸或醇类；能分解果胶的细菌主要有芽孢杆菌属、欧氏植病杆菌属、梭状芽孢杆菌属中的部分菌株，它们参与果蔬的腐败。

    多数霉菌都有分解简单碳水化合物的能力；能够分解纤维素的霉菌并不多，常见的有青霉属、曲霉属、木霉属等中的几个种，其中绿色木霉、里氏木霉、康氏木霉分解纤维素的能力特别强。分解果胶质的霉菌活力强的有曲霉属、毛霉属、蜡叶芽枝霉等；曲霉属、毛霉属和镰刀霉属等还具有利用某些简单有机酸和醇类的能力。

绝大多数酵母不能使淀粉水解；少数酵母如拟内胞霉属能分解多糖；极少数酵母如脆壁酵母能分解果胶；大多数酵母有利用有机酸的能力。

       ⑶ 分解脂肪类食品的微生物

分解脂肪的微生物能生成脂肪酶，使脂肪水解为甘油和脂肪酸。一般来讲，对蛋白质分解能力强的需氧性细菌，同时大多数也能分解脂肪。细菌中的假单孢菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、产碱杆菌属和芽孢杆菌属中的许多种，都具有分解脂肪的特性。

能分解脂肪的霉菌比细菌多，在食品中常见的有曲霉属、白地霉、代氏根霉、娄地青霉和芽枝霉属等。
酵母菌分解脂肪的菌种不多，主要是解脂假丝酵母，这种酵母对糖类不发酵，但分解脂肪和蛋白质的能力却很强。因此，在肉类食品、乳及其制品中脂肪酸败时，也应考虑到是否因酵母而引起。

1.1.3  食品的环境条件

    在某种意义上讲，引起食品变质，环境因素也是非常重要的。食品中污染的微生物能否生长，还要看环境条件，例如，天热饭菜容易变坏，潮湿粮食容易发霉。影响食品变质的环境因素和影响微生物生长繁殖的环境因素一样，也是多方面的。有些内容已在前面有关章节中加以讨论，故不再重复。在这里，仅就影响食品变质的最重要的几个因素，例如温度、湿度和气体等进行讨论。

温度

前面章节已经讨论了温度变化对微生物生长的影响。根据微生物对温度的适应性，可将微生物分为三个生理类群，即嗜冷、嗜温、嗜热三大类微生物。每一类群微生物都有最适宜生长的温度范围，但这三群微生物又都可以在20℃～30℃之间生长繁殖，当食品处于这种温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质。

    ⑴ 低温对微生物生长的影响

低温对微生物生长极为不利，但由于微生物具有一定的适应性，在5℃左右或更低的温度（甚至-20℃以下）下仍有少数微生物能生长繁殖，使食品发生腐败变质，我们称这类微生物为低温微生物。低温微生物是引起冷藏、冷冻食品变质的主要微生物。食品在低温下生长的微生物主要有：假单孢杆菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属等革兰氏阴性无芽孢杆菌；小球菌属、乳杆菌属、小杆菌属、芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属等革兰氏阳性细菌；假丝酵母属、隐球酵母属、圆酵母属、丝孢酵母属等酵母菌；青霉属、芽枝霉属、葡萄孢属和毛霉属等霉菌。食品中不同微生物生长的最低温度见表9-3
表9-3  食品中微生物生长的最低温度

食  品    微 生 物    生长最低温度（℃）    食  品    微 生 物    生长最低温度（℃）
猪  肉    细菌    -4    乳    细菌    0～-1
牛  肉    霉菌、酵母菌、细菌    -1～1.6    冰淇凌    细菌    -3～-10
羊  肉    霉菌、酵母菌、细菌    -1～-5    大  豆    霉菌    -6.7
火  腿    细菌    1～2    豌  豆    霉菌、酵母菌    -4～6.7
腊  肠    细菌    5    苹  果    霉菌    0
熏肋肉    细菌    -5～-10    葡萄汁    酵母菌    0
鱼贝类    细菌    -4～-7    浓桔汁    酵母菌    -10
草  莓    霉菌、酵母菌、细菌    -0.3～-6.5            

这些微生物虽然能在低温条件下生长，但其新陈代谢活动极为缓慢，生长繁殖的速度也非常迟缓，因而它们引起冷藏食品变质的速度也较慢。

有些微生物在很低温度下能够生长，其机理还不完全清楚。但至少可以认为它们体内的酶在低温下仍能起作用。另外也观察到嗜泠微生物的细胞膜中不饱和脂肪酸含量较高，推测可能是由于它们的细胞质膜在低温下仍保持半流动状态，能进行活跃的物质传递。而其它生物则由于细胞膜中饱和脂肪酸含量高，在低温下成为固体而不能履行其正常功能。
 
    ⑵ 高温对微生物生长的影响

    高温，特别在45℃以上，对微生物生长来讲，是十分不利的。在高温条件下，微生物体内的酶、蛋白质、脂质体很容易发生变性失活，细胞膜也易受到破坏，这样会加速细胞的死亡。温度愈高，死亡率也愈高。

然而，在高温条件下，仍然有少数微生物能够生长。通常把凡能在45℃以上温度条件下进行代谢活动的微生物，称为高温微生物或嗜热微生物（theophiles）。嗜热微生物之所以能在高温环境中生长，是因为它们具有与其它微生物所不同的特性，如它们的酶和蛋白质对热稳定性比中温菌强得多；它们的细胞膜上富含饱和脂肪酸。由于饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸可以形成更强的疏水键，从而使膜能在高温下保持稳定；它们生长曲线独特，和其它微生物相比，延滞期、对数期都非常短，进入稳定期后，迅速死亡。

    在食品中生长的嗜热微生物，主要是嗜热细菌，如芽孢杆菌属中的嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermophilus）、凝结芽孢杆菌（B. coagulans）；梭状芽孢杆菌属中的肉毒梭菌（Clostridium botulinum）、热解糖梭状芽孢杆菌（Cl.thermosaccharolyticum）、致黑梭状芽孢杆菌（Cl.nigrificans）；乳杆菌属和链球菌属中的嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、嗜热乳杆菌等。霉菌中纯黄丝衣霉（Byssochlamys fulva）耐热能力也很强。

    在高温条件下，嗜热微生物的新陈代谢活动加快，所产生的酶对蛋白质和糖类等物质的分解速度也比其它微生物快，因而使食品发生变质的时间缩短。由于它们在食品中经过旺盛的生长繁殖后，很容易死亡，所以在实际中，若不及时进行分离培养，就会失去检出的机会。高温微生物造成的食品变质主要是酸败，分解糖类产酸而引起。

微生物与O2有着十分密切的关系。一般来讲，在有氧的环境中，微生物进行有氧呼吸，生长、代谢速度快，食品变质速度也快；缺乏O2条件下，由厌氧性微生物引起的食品变质速度较慢。O2存在与否决定着兼性厌氧微生物是否生长和生长速度的快慢。例如当Aw值是O．86时，无氧存在情况下金黄色葡萄球菌不能生长或生长极其缓慢；而在有氧情况下则能良好生长。

    新鲜食品原料中，由于组织内一般存在着还原性物质（如动物原料组织内的巯基），因而具有抗氧化能力。在食品原料内部生长的微生物绝大部分应该是厌氧性微生物；而在原料表面生长的则是需氧微生物。食品经过加工，物质结构改变，需氧微生物能进入组织内部，食品更易发生变质。

    另外，H2和CO2等气体的存在，对微生物的生长也有一定的影响。实际中可通过控制它们的浓度来防止食品变质。 (待续)