12.1.2.1 食品的微生物污染
用作食品原料的动植物在自然界的生存环境中，本身已带有微生物，称为食品的一次 污染。一次污染在自然界的生命过程中处于平衡状态，但动植物原料一旦采收，生命状态 发生改变，一次污染的微生物便会迅速繁殖而导致食品原料的腐败变质。
食品原料从自然界采收、加工成食品，至最后被人们所食用为止所经受的微生物污 染，称为食品的二次污染。二次污染过程包括原料的贮运、产品加工、贮存、流通和销售。 由于环境空气中存在大量的游离微生物(城市室外空气中所含微生物约103～106个/ m3)，其中大部分是细菌，霉菌约占10%;食品加工过程中的器具也存在大量微生物，这些 微生物很容易污染食品。因此在这个复杂的过程中，如果某一环节稍不注意采取灭菌或 抑菌措施，就可能造成微生物的二次污染并使其快速繁殖，导致食品腐败变质。
由于经一次污染和二次污染，市售食品中含有大量的微生物，表12-1为主要市售食 品中的微生物。
表12-1 主要市售食品中的微生物
| pH | Aw值 | 具有一
定杀菌 效果的 处理 |
食 品 | 参与腐败的微生物 | ||||||||
| 革兰氏阴性杆菌 | 过氧化
氢酶阳 性球菌 |
过氧化
氢酶阴 性球菌 |
乳酸杆
菌属 |
芽孢杆
菌属 |
霉菌 | 酵母菌 | ||||||
| 非发酵的* | 发酵的 | |||||||||||
| 1 | >4.5 | >0.95 | 无 | 鲜肉、鱼贝、禽、
蛋、蛋制品 |
+ + + | + | + | ± | 0 | 0 | + | 0 |
| 2 | >4.5 | >0.95 | 无 | 蔬菜 | + + + | ± | 0 | ± | + | + | 0 | |
| 3 | >4.5 | >0.90 | 无 | 谷类、豆类 | + | + | + | 0 | + | + | + + + | + |
| 4a | <4.5 | >0.95 | 无 | 果实 | 0 | ± | 0 | 0 | + + | 0 | + + | + |
| 4b | <4.5 | >0.95 | 无 | 果汁 | + | ± | 0 | + + | + + | 0 | ± | + + |
| 5 | >4.5 | >0.95 | 低温杀菌 | 牛乳 | ± | ± | ± | + | ± | + + | 0 | 0 |
| 6 | >4.5 | 约0.95 | 加热 | 加热香肠、大型
罐装火腿 |
0 | 0 | ± | + | + | + + | 0 | 0 |
| 7 | >4.5 | 约0.95 | 加热 | 面包、夹馅面
包、糕点 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + | + + | ± |
| 8a | >4.5 | <0.90 | 不定 | 干菜、豆、谷类、
可可 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | + + + | 0 |
| 8b | >4.5 | <0.90 | 无 | 杏仁酥、巧克力
馅糕点 |
0 | 0 | 0 | 0 | ± | 0 | + | + + |
| 8c | <4.5 | <0.90 | 干燥 | 干燥果脯 | 0 | 0 | 0 | 0 | ± | 0 | + + | + + |
| 9 | 约4.5 | 约9.6 | 无 | 奶酪、人造奶油 | 0 | 0 | ± | ± | 0 | 0 | + | + |
| 10a | >4.5 | >0.95 | 调味加工 | 密封包装的肉、
鱼、蔬菜、牛乳 |
0 | 0 | ± | 0 | 0 | + + | 0 | 0 |
| 10b | <4.5 | >0.95 | 调味加工 | 密封包装的水
果、果汁 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ± | + + | + |
注： (1) +++指通常几乎是独占菌种，++指优势菌种，+指多数菌种，±指少数或者偶尔见到的菌种，0指基 本上不起作用的菌种。
(2) *指除醋酸杆菌和葡萄糖酸发酵菌外，包括假单胞菌属，不动细菌属，及产碱杆菌属。
12.1.2.2 环境因素对食品微生物的影响
(1)水分 水分是微生物生长繁殖的必要条件，一些微生物开始繁殖的最低水分活 度如图12-7大部分细菌在水分活度Aw＝0.9以上的环境中生长活跃，大部分霉菌在水 分活度Aw＝0.80以上的环境中繁殖，部分霉菌和酵母在Aw较低的环境中也能繁殖。
在水分活度较低的干燥食品中微生物不能繁殖，但值得注意的是，干燥食品从环境中 吸收水分的能力较强，一旦吸湿，Aw又将提高而适宜微生物繁殖。要想降低食品的水分 活度，就要将食品干燥或在食品中添加盐、糖等易溶于水的小分子物质。
图12-7 微生物开始繁殖的最低水分活度值
(2) 温度 微生物生存的温度范围较广(-10～90℃之间)，图12-8表示几种微生 物繁殖的温度范围。根据微生物适宜繁殖的温度范围可分为：嗜冷性细菌(0℃以下)、嗜 温性细菌(0～55℃)和嗜热性细菌(55℃以上)。
食品在贮存、运输和销售过程中所处的环境温度一般在50℃以下，这一温度范围正 处在嗜温性和嗜冷性细菌繁殖生长的威胁之中，而且侵入食品的细菌随温度的升高而繁 殖的速率加快，一般在20～30℃时细菌增殖最快。
(3) 氧气 氧的存在有利于需氧细菌的繁殖，且繁殖速率与氧分压有关。由图12- 9可见，细菌繁殖速率随氧分压的增大而急速增大，即使仅有0.1%的氧，也就是空气中氧 分压的1/200的残留量，细菌的繁殖仍不会停止，只不过缓慢而已。这个问题在食品进行 真空或充气包装时应引起特别注意。
(4) pH 适合微生物生长的pH范围为1～11。一般食品微生物得以繁殖的pH范 围： 细菌3.5～9.5，霉菌和酵母2～11;食品微生物最适宜繁殖的pH： 细菌为pH 7附 近，霉菌和酵母pH 6左右。
一般食品均呈酸性，酸性条件下微生物繁殖的下限： 细菌pH 4.0～pH5.0，乳酸 菌pH3.3～pH 4.0，霉菌和酵母pH 1.6～pH 3.2。适当控制食品的pH也能适当地控 制微生物的生长和繁殖。
图12-8 几种微生物的繁殖温度范围
(图中○符号表示最适合的繁殖温度)
1—弧苗属 2—假丝酵母属 3—海产弧菌 4—嗜冷微球菌 5—带马瓦无色杆菌 6—荧光假单胞菌
7—噬纤维菌属 8—胶状红串酵母菌 9—弯曲假单胞菌 10—隐球酵母属 11—假单胞属的一种
12—啤酒酵母菌 13—噬胡萝卜伊文氏杆菌 14—E型肉毒杆菌 15—扩展短杆菌 16—粪链球菌
17—植物乳杆菌 18—金黄色葡萄球菌 19—霉实假单胞菌 20—滴状无色杆菌 21—副溶血弧菌
22—大肠杆菌 23—黄杆菌属的一种 24—A、B型肉毒杆菌 25—产气荚膜杆菌 26—烟色霉菌
27—丙酮丁酸杆菌 28—嗜热链球菌 29—环行杆菌 30—嗜热圆酵母 31—热解剖杆菌
32—嗜热乳杆菌 33—致黑脱硫肠杆菌 34—短杆菌属的一种 35—嗜热栖热菌
(1)
(2)
培养时间/h
图12-9 需氧性细菌的繁殖和气体氧分压的关系
(1)无色杆菌属 (2)假单胞菌属
氧分压：—○—21% —●—2% —▲—1% —□—0.5% —■—0.25% —△—0.1% —×—0%
12.1.2.3 包装食品中微生物的变化
(1) 因包装发生的环境变化对微生物的影响 食品经过包装后能防止来自外部的微 生物污染，同时包装的内部环境也会发生变化，其中的微生物相也会因此而变化。以肉 为例，生鲜肉经包装后其内部环境的O2和CO2的构成比例不断发生变化，这是因肉上面 的微生物及肉组织细胞的呼吸而使O2减少，CO2增加。包装内环境的气相变化反过来又 会影响食品中的微生物，即需氧性细菌的比例下降，厌氧性细菌的比例上升，霉菌的繁殖 受抑制，酵母菌等增殖。在包装缺氧状态下，食品腐败产物有大量的有机酸。如果在氧气 充足的条件下，食品腐败时多产生氨和CO2。
(2)包装食品可能引起的微生物二次污染 如前所述，大部分市售包装食品都含有 一定数量的微生物，如果把这些常见微生物都当作污染来处理是不现实的，但弄清在流通 过程中食品所含的细菌总数或明确其菌丛组成，不仅有利于从微生物学角度查明食品腐 败变质等质量事故的原因，且对包括加工包装工艺在内的从食品生产到消费的整个流通 过程中的微生物控制，具有实际的指导意义。
微生物对包装食品的污染，可分为被包装食品本身的污染和包装材料的污染两方面。
在食品加工制造过程中的各个工艺环节，如果消毒不严或杀菌不彻底，在产品流通过 程各阶段的处理，特别是在分装操作中，如果微生物控制条件欠佳等，均有发生二次污染 的可能。随着货架期或消费周期的延长，不仅会大量繁殖细菌，也会给繁殖较慢的真菌提 供蔓延机会。这种现象在防潮或真空、充气包装中也常常发生。
包装材料较易发生真菌污染，特别是纸制包装品和塑料包装材料，在包装容器制品的 制造和贮运期间，会受到环境空气中微生物的直接污染和器具的玷污。就外包装而言，由 于被内包装物污染，包装操作时的人工接触，黏附有机物，或吸湿或吸附空气中的灰尘等， 都能导致真菌污染。因此，如果包装原材料存放时间较长且环境质量又差，在包装操作前 若不注意包装材料及容器的灭菌处理，包装材料的污染则成为包装食品的二次污染。
近年来，基于人体健康角度考虑及人们嗜好的变化，大多数食品逐渐趋于低盐和低 糖，且大多采用复合软塑料材料包装，以提高包装的阻隔保护性，这样处理可能会助长真 菌的污染和繁殖。