1.微生物對食品的影響 食品中的微生物(microorganism)是導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)(deterioration)的主要原因。食品原料中一般都帶有微生物,在采收、運(yùn)輸、加工和保藏各環(huán)節(jié),食品也有可能遭受微生物污染。在一定的條件下,這些微生物會在食品中生長、繁殖,使食品失去原有的營養(yǎng)價值和感觀品質(zhì),甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。
細(xì)菌以簡單的二分裂方式無性繁殖,其突出的特點(diǎn)為繁殖速度極。細(xì)菌
分裂倍增的必需時間,稱為代時(generation time),細(xì)菌的代時既決定于細(xì)菌的種類又受環(huán)境條件的影響,一般的細(xì)菌代時為20~30min。
由微生物引起食品的變質(zhì),其一般作用是由微生物產(chǎn)生的酶分解食品的成分,由高分子物質(zhì)分解成低分子物質(zhì)。同時由于微生物在食品中的繁殖代謝而產(chǎn)生種種的中間產(chǎn)物,造成食品品質(zhì)全面下降,甚至產(chǎn)生毒素和惡臭,這就是腐敗。腐敗食品失去了原有的營養(yǎng)價值,組織狀態(tài)及色、香、味均不符合衛(wèi)生要求,不能夠再食用。有些食品遭受微生物輕度危害,表面上無明顯劣變現(xiàn)象,但營養(yǎng)價值已受損失,并且基質(zhì)往往已經(jīng)帶毒,這種初期變質(zhì)常常不易被人們識別。
如果長期攝取這類食物,毒素積累在人體內(nèi)也會引起嚴(yán)重的后果。食品冷凍冷藏中主要涉及的微生物有細(xì)菌(bacteria)、霉菌(mould)和酵母菌(yeast),其中細(xì)菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中,一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高。在肉類食品中可能存在的肉毒桿菌分泌的肉毒素具有很強(qiáng)的毒性且難以發(fā)覺;蛋品中常會含有沙門氏桿菌;油脂類食品及原料中因黃曲霉的生長而產(chǎn)生的黃曲霉素屬于致癌性物質(zhì)。
2.低溫對食品中微生物的影響抑制微生物生長、繁殖對保證食品的質(zhì)量至關(guān)重要。首先是杜絕微生物的存在,如各種食品的殺菌和滅菌,然后是控制微生物的生長繁殖,食品的水分、營養(yǎng)、pH、溫度以及供氧條件等是影響微生物的生長因素,控制任何一項(xiàng)或幾項(xiàng)都可以抑制其生長繁殖。這是食品加工和保藏中所需考慮的重要問題。
從篠三物生長的角度看,不同的微生物有不同的溫度習(xí)性。根據(jù)微生物對溫度的耐受程度,將其劃分為四類(表3-3),即嗜冷菌(psychrophile)、適冷菌(psychrotroph)、嗜溫菌(mesophile)、嗜熱菌(thermophile).
溫度愈低,微生物的活動能力也愈弱,就愈能減緩微生物生長和繁殖的速度。溫度降低到最低生長點(diǎn)時,它們就停止生長并出現(xiàn)死亡。許多嗜冷菌和嗜溫菌的最低生長溫度低于0℃,有時可達(dá)-8℃。溫度愈接近最低生長溫度,微生物生長延緩的程度就愈明顯。
在達(dá)到食品凍結(jié)點(diǎn)之前,降溫速率越大,微生物的死亡率也愈大,這是由迅速降溫過程中,微生物細(xì)胞內(nèi)新陳代謝時原來協(xié)調(diào)一致的各種生化反應(yīng)未能及時迅速重新調(diào)整所致。而當(dāng)溫度低于食品凍結(jié)點(diǎn)時,慢速凍結(jié)將殺死較多的微生物,這是因?yàn)榫弮鰰r形成量少粒大的冰晶體,對細(xì)胞產(chǎn)生機(jī)械性破壞作,還促進(jìn)蛋白質(zhì)變性,以致微生物死亡率相應(yīng)增加。
低溫貯藏過程中,微生物數(shù)一般隨著貯存期的增加而有所減少,但是貯藏溫度愈低,死亡率愈小,有時甚至于沒減少。貯藏初期(也即最初數(shù)周內(nèi)),微生物減少的量最大,其后它的死亡率下降。一般來說,貯藏一年后微生物死亡數(shù)將達(dá)原菌數(shù)的60%~90%以上。