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第12章 食品的腐败变质

一、食品腐败变质的原因

二、食品腐败变质的化学过程产物与鉴定指标

三、腐败变质食品卫生学意义与处理原则第一节食品污染概述一、食品污染分类

食品污染按其污染物性质的不同可分为三大类:

⑴生物性污染:其中包含微生物、寄生虫及虫卵和昆虫等。

微生物污染主要有细菌及其毒素、霉菌及其毒素和病毒。食品中的细菌包括能引起食物中毒、人畜共患疾病以及其它以食品为传播媒介的致病菌,还包括能引起食品腐败变质或仅作为食品受到污染标志的非致病菌。食品加工和销售是细菌污染重要来源之一,主要来自食品从业人员不洁净的手、工具、容器、设备以及不合理的工艺。食品霉菌污染也是对人类健康的一大威胁,霉菌及其毒素能够引起人的急性中毒。现在还发现霉菌毒素与许多肿瘤有关。近年来由食品传播给人的病毒牲疾病颇为引人瞩目,上海曾经暴发甲型肝炎,据调查由生食毛蚶引起,全国范围内流行的乙型肝炎也与不卫生的饮食密切相关。

这些微生物富含酶类,在各种酶的作用下,分解食品中的蛋白质、脂肪及碳水化合物产生一系列复杂的变化,可使食物的感官性能改变,营养价值降低,甚至引起严重腐败变质、霉烂,完全失去食用价值。所谓食品腐败变质系泛指在微生物为主的各种因素作用下,食品降低或失去食用价值的一切变化,也就是食品失去商品价值,例如:肉鱼和禽蛋的腐臭、粮食的霉变、蔬菜水果的腐烂、油脂的酸败等。

寄生虫和虫卵对食品的污染常见有蛔虫、绦虫、吸虫、旋毛虫等,主要是虫卵通过病人病畜的粪便污染水源和土壤后再污染食物或虫卵直接污染食品。

昆虫污染主要有粮食中的甲虫、螨类和蛾类,以及动物性食品和某些发酵食品中的蝇蛆等。

⑵化学性污染:包括各种有害金属、非金属、有机化合物和无机化合物等。它们来源于农药残留,工业三废污染,食品添加剂和食用包装材料的污染。

污染食品的有害金属和非金属主要有:汞,砷,铅,铜,锌,镉,锡和氟等,从食品卫生学角度看,汞,砷,铅对人类的危害最大,当然,在某些特殊情况下,其它元素的毒性作用表现更为突出,如罐头产品中锡的含量容易超标,某些工业区氟的污染十分严重,很容易通过食物链进入人体,造成人体中毒。

农药、化肥等农业用化学品使用不当,在食品中残留量超标的情况比较普遍。过去我国大量使用的有机氯农药DDT、六六六等,化学性质稳定,在自然界代谢缓慢,至今在动植物性食品中均可检出,在人体脂肪中也可检出。我国某省1976年调查,大米中六六六检出率为100%,平均含量0.11mg/kg;DDT检出率为25%,平均含量为0.06mg/kg;畜禽肉类六六六和DDT检出率均为100%,六六六平均含量0.38mg/kg,DDT平均含量为0.4mg/kg。近几十年,国家禁止使用有机氯农药,推广使用高效低毒的有机磷农药,因此有机磷农药在水果蔬菜中的残留现象比较常见。

致癌性化合物对食品的污染应当引起我们食品从业人员的高度重视,黄曲霉毒素,亚硝胺,3、4—苯并芘已被证实具有强烈致癌作用,黄曲霉毒素是某些霉菌的代谢产物,因此在霉变食品中污染黄曲霉毒素的机会较多。亚硝胺被认为是人类最主要的致癌物,它是由亚硝酸盐进入人体与胺类相结合的产物。亚硝酸盐也可由硝酸盐还原产生,依照现有资料来看,几乎所有食物含有硝酸盐和亚硝酸盐。尤其以肉类,鱼类,酒类和发酵性食品中亚硝基化合物含量较多,此外,某些青叶类蔬菜,如(莲花,白菜,菠菜,芹菜等)中含有大量硝酸盐,是一个潜在的亚硝基的来源。在正常情况下3、4—苯并芘在食品中含量甚微,但由于近年来工业大气和废水对食品污染情况加剧,使他在食品中含量显著增加,除工业废气,废水外,食品加工过程也可造成污染,如烟熏,烘烤,暴晒等都可使食品中3、4—苯并芘含量增多。特别得指出的是许多无机物也具有致癌性,如:镍、铬、石棉、赤铁矿、砷等已被证实具有致癌性。

⑶放射性污染:主要来自放射性物质的开采,冶炼以及国防的生产和生活中的应用和排放,由于大气中核爆炸试验,核电站泄漏事故,核动力船舰排放冷却水等使大量放射性物质进入环境,而污染农作物、水产品、饲料和牧草。经食物链再进入食品,造成食品污染。危害人类的主要由人工核素如131I,90se,131Cs,3H,14C等,均是核爆炸或核动力的产物。二、食品污染的特点

1.食品污染日趋严重,其中化学性物质污染占主导地位,污染物可通过食物链进入人体。

2.污染物从一种生物转移到另一种生物时,浓度可以不断积聚增高,称谓生物蓄积作用,以致轻微的污染过程经生物蓄积作用后,可对人体造成严重损害。

3.现今食品污染导致的危害,除了以急性中毒外,以慢性毒性作用多见,由于长期少量摄入,以致食品污染物在体内对DNA等发生作用,可出现致畸,致突变及致癌现象。目前已引起世界各国有关学者的密切关注。三、受污染食品的处理原则

处理前,先要调查污染方式、程度和范围、受污染食品的数量和污染物的毒性等情况。根据具体情况,因地制宜地进行处理。首先清除污染源,对受污染食品无论怎样处理都要以保证食用者安全为前提,在此前提下,适当考虑食物的利用价值和经济价值。

1.剔除污染部分

食品被有害物质污染,处理时要把受污染的和未被受污染的分开,若属运输污染,在卸货时分开堆放。经过仔细检查确实没有污染的部分,可供食用,对污染部分作另外处理,剔除污染部分时,要防止剔除不完全,造成食物中毒。

2.稀释处理

被污染食物经济价值较高,数量较多,为避免和减少经济损失而采取稀释处理,使有害物质含量达到国家标准允许范围内或能够被人体接受的程度,继续供作食用。但该法不能用于处理所有被污染的食物。当污染物毒性较小,容易分解破坏,不具传播性,无明显蓄积作用和致癌作用时,才能稀释处理。处理时要充分搅拌,稀释后污染物不应随食物贮藏时间延长而有所增加。

3.有条件地食用

又称有条件的供应,指在供应销售时加以限制,如要求裂纹和流清蛋应在短期内售完高温蒸煮后食用。有条件供应食品多为已经加工具有一定食用价值,而且不能再改制的食品。作销毁处理损失较大,经过无害处理后能消除或减轻污染物的毒性。

4.去除污染物

对受污染的食品,很难用一般物理方法除净,有些污染物多在食品原料表皮,如农药污染的水果,可削皮后食用。如被3、4—苯并芘污染的植物油,可用白陶土或活性炭吸附处理后再食用。

5.工业用或销毁

当食品被严重污染,虽经处理,仍不能保证食用者安全时,可改作饲料或工业用,改作饲料并未消除对人的危害,污染物经畜体蓄积,对蛋、奶、肉等污染而被人食用,因此,严重污染不能再利用时,应作销毁处理。四、食品污染对人体健康和安全的影响

食品污染及其对人体健康和安全的危害,涉及面相当广泛。如果病原微生物污染食品而在食品中大量繁殖并产生毒素时,可引起食源性疾病或食物中毒。如果食品被某些有害化学物质污染,含量虽少,但当有害物质长期连续地通过食物作用于人体,可表现为急性或慢性中毒、致畸、致突变、致癌等潜在性危害。

1.急性中毒

污染物随食物进入人体,在短时间内造成机体损害,出现临床症状(如急性胃肠炎、痢疾等),称为急性中毒,如细菌性食物中毒等。

2.慢性中毒

由于长期摄入少量被有毒有害物质污染的食物,可对机体造成永久的损伤,引起慢性中毒。例如,过量食用含有大量人工合成色素或香精等添加剂的食品,短期内不易看出危害,但它可以引起呼吸系统疾病;长期摄入微量受黄曲霉毒素污染的粮油,能引起肝功能异常和肝脏组织病理变化。由于慢性中毒的原因较难发现,容易被人们忽视,应给予足够的重视。

3.致畸作用

摄入食物中的有毒有害污染物,可以通过母体作用于胚胎,引起形态和结构上的异常而导致畸胎、死胎或胚胎发育迟缓。例如,吃了含亚硝胺、甲基汞、黄曲霉毒素等的食物可引起畸胎或胚胎变异。

4.致突变作用

所谓突变,是指生物在某些诱变因子作用下,细胞中的遗传物质结构发生突然的、根本的改变,并在细胞分裂过程中被传给后代细胞,使新的细胞获得新的遗传特性。这种不正常增殖的细胞如果损害或取代了正常组织,可引起癌症。

5.致癌作用

根据实验和临床调查,已知不少污染食品的化学物质和霉菌毒素有致癌作用,例如,过量使用着色剂对肉类进行加工处理可形成强致癌物;黄曲霉毒素、六六六等能使动物和人发生肿瘤。因此,对于那些被能致癌的污染物所污染的食品要引起重视,采取措施进行处理或禁止食用。第二节食品的细菌污染

食品被微生物污染,降低了食品卫生质量,以至引起人体健康损害,是食品卫生工作中经常遇到的问题。从食品卫生角度,污染食品的生物根据其对人体的致病能力分为三类,即直接致病性微生物(包括致病性细菌、人畜共患传染病病原菌和病毒、产毒霉菌和霉菌毒素、寄生虫)、非致病性微生物(包括非致病菌、不产毒霉菌及常见酵母)、条件致病性微生物。

致病菌和粪便污染的指示菌为大肠菌群。本节所讨论的食品细菌污染主要是指非致病性细菌对食品污染,用以衡量食品污染程度,间接估测食品变质可能性及评价食品卫生质量的重要指标。

自然界中细菌几乎无处不在,因而食品很容易受到污染。食品细菌中如伤寒杆菌、痢疾杆菌等属于致病菌,人体摄入被其污染的食品后可直接引发疾病;变形杆菌、大肠杆菌等通常不会致病,但在一定条件下,尤其是当机体抵抗力下降时可致病,为条件致病菌;非致病菌,如芽胞杆菌属、假单孢菌属等,一般不引起疾病,但它们与食品腐败变质密不可分,往往与食品出现特异颜色、气味、荧光、磷光以及相对致病性有关。一、食品中常见的细菌

从影响食品卫生质量角度,应特别注意以下几属常见的食品细菌。

1.假单胞菌属(Pseudomonas)

本属为革兰氏阴性无芽孢杆菌,需氧,嗜冷,pH5.05.2下发育,是典型的腐败细菌,在肉和鱼上易繁殖,多见于冷冻食品。

2.微球菌属(Micrococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)

本菌属为革兰氏阳性,嗜中温,营养要求较低。在肉、水产食品、蛋品上常见,有的能使食品变色。

3.芽孢杆菌属(Bacillus)与芽孢梭菌属(Clostridium)

分布较广泛,尤其多见于肉和鱼。前者需氧或兼性厌氧,后者厌氧。属中温菌者多,间或嗜热菌,是罐头食品中常见的腐败菌。

4.肠杆菌科(Enterobacteriaceae)

除志贺氏菌属及沙门氏菌属外,皆为常见的食品腐败菌。革兰氏阴性,需氧及兼性厌氧,嗜中温杆菌。多见于水产品、肉及蛋。沙雷氏菌属尤其与鱼、牛肉腐败有关。

5.弧菌属(Vibrio)与黄杆菌属(Flavobacterium)

均为革兰氏阴性兼性厌氧菌。主要来自海水或淡水,在低温和5%食盐中均可生长,故在鱼类等水产食品中多见。黄杆菌属还能产生色素。

6.嗜盐杆菌属(Halobacterium)与嗜盐球菌属(Halococcus)

革兰氏阴性需氧菌,嗜盐,在12%食盐甚至更高浓度的食盐中仍能生长。多见于咸鱼。其中嗜低盐菌的致病性值得重视。

7.乳杆菌属(Lactobacillus)

革兰氏阳性杆菌,厌氧或微需氧,在乳品中多见。二、食品细菌污染的来源

1.食品加工的原料污染

一般天然食品内部没有或很少有细菌,但食品原料在采集加工前已被环境中的细菌等微生物污染,原料破损之处尤其居多。

2.直接污染

直接接触食品的生产经营人员未严格执行操作规程的卫生要求所造成的食品污染。

3.食品在加工、贮存、运输、销售过程中的污染

由于环境不良、管理不善而导致食品被空气、食品设备、容器和工具中的细菌污染;食品加工用水不符合水质卫生标准;食品加工过程中未能做到生熟分开,也会造成食品交叉污染。三、影响细菌生长的因素

细菌在食品中的生长受食品营养成分、水分活度、温度、酸碱度、氧气和时间等因素的影响。

1.营养成分与水分活度

细菌生长需要以水溶液状态存在的营养物质的供给,我们把体现食品中游离态水分数量多少的指标称为水分活度。在食品加工中,保持适宜的卫生条件,除去食品表面残留物、避免积水、加入溶质(盐和糖)以及食品干燥处理,目的就是减少食品中的水分活度,防止食品中细菌的生长繁殖。

2.温度

温度是控制食品中微生物生长的最重要的因素,食品中大多数有害菌的生长温度范围在5℃60℃,通常被称为“危险温度区”。餐饮业中,防止食品中微生物生长的最佳方法就是严格控制食品的温度及限制食品暴露在危险温度区的时间。烹调好的食品,冷藏环境温度要低于5℃,而热储藏温度则应保持在60℃以上。

3.酸碱度(pH)

食品的pH对微生物生长有很大影响,不同微生物有不同的pH范围要求,细菌往往嗜好pH接近7.0的环境,但当pH在4.67.0之间也能生长。当食品的pH小于4.6时,如醋、水果、泡菜、酸奶等天然呈酸性食品,致病微生物在其中几乎不能生长或生长十分缓慢,因而导致食品污染危害的概率较低。但一些耐酸性腐败菌则可能在这种酸性条件下生长并最终导致食品的腐败变质。

4.氧气

不同细菌在生长过程中对氧气的需求不同:嗜氧菌需要有氧环境;厌氧菌则只能在低氧或无氧条什下生存;而在有氧和无氧条件下均可生长的细菌称为兼性厌氧菌,大多数食源性致病菌属于此类细菌。

5.时间

环境条件适宜,即使细菌生长繁殖速度较快,其生长也需要一定时间。因此控制食品尤其是那些富含营养和水分的食品暴露在危险温度区的时间非常重要。

总之,细菌的生长需要一定的食物营养来源、适宜的酸碱度(pH>;4.6)、温度(5℃60℃)、时间(4h)、不同的需氧量以及合适的水分活度。很多食物本身就含有微生物或已受到微生物污染,一旦条件适宜,有充足的水分和适宜的温度,在几小时内,微生物就会迅速地生长,而人们在摄入这类含有大量微生物的食物后就会造成感染而引发食源性疾病。为了防止细菌的生长,必须要控制好上述六个条件,以确保致病菌不会对消费者产生伤害。

高风险食品是指那些富含蛋白质且pH在4.6以上,水分活度大于0.85的食品。如果这些食品长时间处于5℃60℃,有害微生物就很容易生长繁殖和产生毒素。高风险食品是实施食品卫生控制的重点对象。在餐饮食品中有很多这样的食品,如用畜禽肉、水产品、乳制品为原料制作的菜肴、点心等。管控好这些食品加工、销售过程的温度和时间是防控有害细菌繁殖和产生毒素的基本措施。四、评价食品卫生质量的细菌污染指标与食品卫生意义

反映食品卫生质量的细菌污染主要指标包括:细菌菌相、细菌总数、大肠菌群和致病菌。

1.细菌菌相

食品的细菌菌相是指共存于食品中的细菌种类及其相对数量的构成,其中相对数量较大的细菌称为优势菌。由于食品细菌菌相及其优势菌种不同,食品腐败变质的变化也表现出不同的特征。例如,分解蛋白质的细菌主要有需氧的芽孢杆菌、假单孢菌、变形杆菌、厌氧的梭状芽孢杆菌;分解脂肪的细菌主要为产碱杆菌;分解淀粉、纤维素类的细菌有芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌等。再如,有些细菌可产生色素而使受污染的食品带有特异颜色,红色主要来自黏质沙雷菌、粉红微球菌,黄色与黄绿色来自微球菌、黄杆菌、假单胞菌等,黑色来自产黑梭菌、变形杆菌及假单胞菌等。

2.菌落总数

菌落总数是指在被检样品的单位重量(g)、容积(mL)或表面积(cm2)内,所含能在严格规定的条件下(培养基及其pH、培养温度与时间、计数方法等)培养所生成的细菌菌落总数。这反映了食品的一般卫生质量,以及食品在产、储、运、销过程中的卫生措施和管理情况,为食品卫生监督和管理工作提供了判定依据。其含义实际上并不能将食品上的全部细菌反映出来,只能代表在一定条件下(培养温度、时间、营养条件、需氧情况、pH等)的细菌数目。在许多国家的食品卫生标准中,都采用这一项指标,规定了各类食品菌落总数的最高允许限量。我国现已在许多种食品中规定了菌落总数的容许限量。食品中细菌污染数量,虽然不一定代表食品对人体健康的危害程度,但它却反映食品的卫生质量,以及食品在产、储、销过程中的卫生措施和管理情况。所以食品菌落总数的一方面意义是食品清洁状态的标志。利用它起到监督食品的清洁状态。食品中细菌在繁殖过程中可分解食品中成分,因而食品细菌数量越多越能加速食品腐败变质。如105个/cm2的牛肉在0℃下可保存7天,而当菌数为103个/cm时,在同样条件下可保存18天;鱼肉中菌数为105个/cm,在0℃时可保存6天,而当菌数为103/cm时,则可延长至12天。利用菌落总数预测食品的耐保藏性,是食品菌落总数的另一方面意义。但由于食品性质、细菌种类以及所处环境条件较复杂,故关于食品细菌菌落总数与食品腐败程度之间对应关系研究仍待进一步探讨。

食品细菌数量对食品卫生质量的影响比菌相更为明显,食品中细菌数量多,则会加速其腐败变质。我国食品卫生标准中规定了食品菌落总数指标,以其作为控制食品污染的容许限度,并用来预测食品的耐储藏期。

3.大肠菌群

包括肠杆菌科(Enterobacteriaceae)的埃希氏菌属(Escherichia)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、肠杆菌属(Enterobacter)和克雷伯菌属(Klebsiella)。这些菌属中的细菌,均系来自人和温血动物的肠道,需氧与兼性厌氧,不形成芽孢,在35℃37℃下能发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性杆菌。仅极个别菌种例外,大肠菌群已被许多国家用作食品生产上质量鉴定的指标。我国目前对很多种食品如冷饮食品、熟肉制品、冰蛋、蛋粉、牛奶及奶制品等已规定了大肠菌群的数量,是采用相当于l00g或l00ml食品中的可能数来表示,简称大肠菌群最近似数(Maximum probable number,MPN),这是按一定方案检验结果,根据Mccrady及Hopkins等按概率论所求出的统计数值。MPN是表示样品中活菌密度的估测。在我国是采用样品三个稀释度各三管的乳糖发酵三步法。根据各种可能检验结果,编制相应的MPN检索表。大肠菌群一般都是直接或间接来自人与温血动物粪便。当粪便排出体外后,初期以典型大肠杆菌占优势,而两周后典型大肠杆菌在外界环境的影响下产生生理特性的变异。食品中检出大肠菌群其卫生意义之一即表示食品曾受到人与温血动物粪便污染。其中典型大肠杆菌说明粪便近期污染,其它菌属可能为粪便的陈旧污染。作为粪便污染指标菌已有70余年历史。大肠菌群在粪便中存在数量较大,食品中的粪便污染含量只要达到0.001mg/kg即可检出大肠菌群,因此检验方法不仅简易而且敏感。

鉴于大肠菌群与肠道致病菌来源相同,而且在一般条件下大肠菌群在外界生存的时间与主要肠道致病菌也是一致的,故大肠菌群另一重要食品卫生意义是作为肠道致病菌污染食品的指示菌。近些年来,有研究提出将肠球菌也列为反映粪便污染指示菌。因为大肠菌群是嗜中温菌,在5℃以下的温度,基本不能生长,因此不适于低温占优势的水产食品,尤其是冷冻食品。而用肠球菌,则可克服以上的不足点。

4.致病菌

致病菌是严重危害人体健康的一类指标菌。从食品卫生角度讲,食品中不允许有任何致病菌,一旦检出,则该食品卫生质量不合格。第三节食品的腐败变质

食品腐败变质(foodspoilage),一般是指食品在一定环境因素影响下,由微生物作用而发生的食品成分与感官性质的各种变化。如鱼、肉的腐臭,油脂的酸败、水果蔬菜的腐烂、粮食的霉变等。一、食品腐败变质的原因

1.微生物作用

这是引起食品腐败变质的重要原因。微生物包括细菌、酵母和霉菌,但在一般情况下细菌常比酵母和霉菌占优势。优势的微生物本身的生理特性是能产生有选择分解食品中特定成分的酶,而使食品发生带有一定特点的腐败变质。如细菌中的芽胞杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、变形杆菌属(Proteus)等主要分解食品中的蛋白质;荧光假单胞菌(Psfluorescens)、无色杆菌属(Achromobacter)、产硷杆菌属(Alcaligens)等主要分解食品中的脂肪;枯草芽胞杆菌(B.subtilis)、马铃薯芽胞杆菌(B.mesentericus)、丁酸梭菌(Cl.butyricum)、嗜热解糖梭菌(Cl.thermosaccharolyticum)等主要分解食品中碳水化合物;有些细菌尚可使食品变粘、发光及产色等。

酵母菌中的糖酵母菌属(Saccharomyces)可发酵高浓度糖类食品;德巴利酵母属(Debaryoces)、汉逊酵母属(Hansenula)、毕赤酵母属(Pichia)等可分解酸性食品中的有机酸或氧化酒中的酒精或使高盐食品变质;红酵母属(Rhodotorula)可在食品上形成红斑等。

霉菌能引起粮食、蔬菜、水果等食品霉变。

微生物引起食品腐败变质是通过它本身的酶作用。微生物所含的酶,一种是细胞外酶,将食物中的多糖、蛋白质水解为简单物质;另一种是细胞内酶,能将已吸收到细胞内的简单物质进行分解,产生的代谢产物使食品具有不良的气味和味道。

2.食品本身的组成和性质

作为食物动植物本身组织含有各种组织酶,在适宜温度下,酶类活动增强,引起食品组成成分的分解,加速食品腐败变质。如肉的后熟,粮食、水果、蔬菜的呼吸等。

食品的营养成分组成、水分多少、pH高低和渗透压大小等,对食品中微生物增殖速度、菌相组成和优势菌种有重要影响,从而决定食品的耐藏与易腐以及腐败变质的进程和特征。例如蛋白质腐败为基本特征主要是富含蛋白质的肉、鱼、禽、蛋等食品。碳水化合物性食品在细菌和酵母的作用下,以产酸发酵为其基本特征;油脂等以脂肪为主的食品,一般不适于微生物增殖,主要是理化因素引起的酸败。

食品中pH高低是制约微生物并影响腐败变质的重要因素之一。一般说来,酸性食品(pH在4.5以下)常可抑制多种微生物。

食品中的水分是微生物赖以生存和食品成分物质分解的基础,故水分含量是影响食品腐败变质的重要因素。

其他如环境因素气温、气湿、紫外线和氧的作用因素也有一定的影响。对此,将在有关部分分别涉及。二、食品腐败变质的化学过程、产物与鉴定指标

食品腐败变质的过程实质上是食品中蛋白质、糖、脂肪等的分解变化,是十分复杂的,其程度常因食品种类、微生物种类和数量以及其他条件的影响而异。

1.食品中蛋白质的分解

肉、鱼、禽、蛋及其他含蛋白质较多的食品,主要是以蛋白质分解为其腐败变质特征;食品中的蛋白质在食品腐败变质中,受食品动植物组织酶以及微生物酶作用。其中分解力特别强的细菌有芽胞杆菌属、假单胞菌属、变形杆菌属、摩根氏菌属(Morganella)和梭菌属(Clostridium)及沙门柏干酪青霉(Pen.comemberti)和洋葱曲霉(Asp.ailleiaceus)等。由于蛋白分解酶、肽链内切酶(endopeptidase)作用首先分解为肽,再经过断链分解为氨基酸,氨基酸在相应酶的作用下,再经各种方式的分解,即开始表现出食品腐败的特征。①氧化脱氨生成酮酸,或者直接脱氨生成不饱和脂肪酸,还原脱氨生成有机酸;②氨基酸脱羧基生成胺类(如甲胺、腐胺和组胺等);③当脱氨或脱甲基与还原反应及脱羧基反应同时进行时,由氨基酸生成硫醇、硫化氢、吲哚、粪臭素和甲烷。以上这些物质的共同特征是有强烈的特异臭味。

食品腐败变质的鉴定指标一般是从感官、物理、化学和微生物等四个方面确定其适宜指标。关于微生物指标已见上述。在蛋白质食品,目前仍以感官指标最为敏感可靠,特别是通过嗅觉可以判定食品是否有极轻微的腐败变质。人的嗅觉刺激阀,在空气中的浓度(mol/L):氨2.14×10-8、三甲胺5.01×10-9、硫化氢1.91×10-10、粪臭素1.29×10-11.

关于这类食品的物理指标,主要是根据蛋白质分解时低分子物质增多这一现象,先后研究有食品浸出物量、浸出液电导度、折光率、冰点下降、粘度上升及pH等指标,其中肉浸液的粘度测定尤为敏感反映腐败变质程度。目前认为与食品腐败变质程度符合率最高的化学指标有三:主要是根据蛋白质分解产物定量测定。①挥发性盐基总氮(total volatile basic nitrogen,TVBN):系指肉鱼类样品水浸液在弱碱性下能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量。现已列入我国食品卫生标准。②二甲胺与三甲胺:主要适用于鱼虾等水产品,是季胺类含氮物经微生物还原产生的。⑧K值(K value):是指ATP分解的低级产物肌苷(HxR)和次黄嘌呤(Hx)占ATP系列分解产物ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx的百分比,主要适用于鉴定鱼类早期腐败。若K≤20%说明鱼体绝对新鲜,K≥40%鱼体开始有腐败迹象。

2.食品中脂肪的酸败

食用油脂与食品中脂肪的酸败程度,受脂肪的饱和程度、紫外线、氧、水分、天然抗氧化物以及铜、铁、镍等金属离子的触媒影响。油脂本身的脂肪酸不饱和度和油料动植物残渣等,均有促进油脂酸败作用。油脂酸败的化学反应目前仍在研究中,过程较复杂,有些问题尚待澄清,主要是油脂自身氧化过程,其次是加水水解。

油脂的自身氧化基本经过三个阶段。①起始反应是脂肪酸(RH)在能量(如紫外线)作用下产生自由基;②传播反应:自由基使其他基团氧化生成新的自由基,循环往复,不断氧化;③终结反应:在有抗氧剂作用下,自由基消失,氧化过程终结,产生一些相应产物。

在这一系列氧化过程中,主要的分解产物是氢过氧化物、羰基化合物如醛类酮类、低分子脂肪酸、醇类、酯类等;还有如羟酸以及脂肪酸聚合物、缩合物等如二聚体、三聚体等。

另一方面脂肪酸败也包括脂肪的加水分解作用,如产生游离脂肪酸、甘油及其不完全分解产物的甘油一酯、甘油二酯等。

脂肪自身氧化以及加水分解所产生的复杂分解产物,使食用油脂或食品中脂肪带有若干明显特征:首先是过氧化值上升,这是脂肪酸败最早期的指标,其次是酸度上升,羰基(醛酮)反应阳性。由于在油脂酸败过程中,脂肪酸的分解必然影响其固有的碘价(值)、凝固点(溶点)、比重、折光指数、皂化价等发生变化。脂肪酸败所特有的“哈喇”味,肉鱼类食品脂肪变黄,即肉类的超期氧化,鱼类的“油烧”现象,也是油脂酸败鉴定中较为实用的指标。

3.碳水化合物的分解

食品中的碳水化合物包括单糖类、寡聚糖、多糖类及糖类衍生物。含碳水化合物较多的食品主要是粮食、蔬菜、水果、糖类以及这些食品的制品。当这类食品在细菌、酵母和霉菌所产生的相应酶作用下的发酵或酵解,而生成各种碳水化合物的低级分解产物。如醇、羧酸、醛、酮、二氧化碳和水。当食品发生以上变化时,主要是酸度升高、产气和带有甜味、醇类气味等。三、腐败变质食品卫生学意义与处理原则

食品腐败引起的食物中毒,脂肪酸败产物引起人的不良反应及中毒,以及腐败过程产生胺类为亚硝胺类形成提供前体物,这些都成为重要的食品卫生问题。腐败变质的食品卫生意义明确的可概括为:

①腐败变质的食品带有使人难以接受的不良感官性质,如刺激性气味、异常颜色、酸臭味道、组织溃烂等。

②食品成分物质有严重分解破坏,不仅蛋白质、脂肪和碳水化合物发生降解破坏,而且维生素、无机盐和微量元素也有严重的流失和破坏。

③腐败变质食品一般都是污染严重有大量微生物繁殖的,由于菌相复杂和菌量增多,所以致病菌和产毒霉菌存在的机会较大,以致引起人体不良反应和食物中毒的可能性。

由于引起腐败变质的原因和条件相当复杂多变,因而食品成分分解的化学过程及其形成产物与食品表现的特征也变化不定。因此对这类食品的处理,还必须充分考虑具体情况,以确保人体健康为原则。如轻度腐败的肉鱼类通过煮沸可以消除异常气味;部分腐烂水果蔬菜可拣选分类处理;单纯感官性状发生变化的食品可以加工复制等。

“复习思考题”

1.名词解释:食品腐败变质食品污染细菌菌相菌落总数大肠菌群

2.食品污染如何分类?

3.食品污染的特点是什么?

4.影响细菌在食品中生长的因素有哪些?

5.食品腐败变质的化学过程、产物与鉴定指标有哪些?

6.简述评价食品卫生质量的细菌污染指标与食品卫生意义。

7.简述油脂氧化的三个阶段。

8.简述腐败变质食品卫生学意义与处理原则

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