食品檢測中微生物的作用

食品檢測中微生物的作用

對食品加工來講，通過控製病原體(ti) 所需的營養(yang) 成分來控製病原體(ti) 難以達到目的，因為(wei) 除特別情形之外，大多數食品為(wei) 病原體(ti) 生長提供了充足的營養(yang) 。食品加工可以通過分別控製食品中水分活度和pH值，或通過特定的包裝技術調節氣體(ti) 來控製病原體(ti) 的生長。

控製pH



每種微生物生長都有低、-佳、-高pH值，酵母菌和黴菌可在低pH下生長，當pH值為(wei) 4.6或以下時可抑製致病菌生長和產(chan) 生毒素。但有些病原體(ti) ，特別是艾希氏大腸杆菌0157:H7，雖然在酸性條件下生長被抑製，仍可存活較長時間。pH 是一種抑製病菌生長的方法，而不能破壞現存的致病菌。但是，在低pH值保持時間較長時，很多微生物將被破壞。


pH 4.6 是酸性食品和低酸食品的分界限。有些食品開始是低酸食品，加工後成為(wei) 酸性食品。天然酸性食品是那些自然含酸的食品，大部分水果屬天然酸性的食品。但有些熱帶水果如菠蘿，根據生長條件pH可能大於(yu) 4.6。低酸食品包括含蛋白質食品、各種蔬菜、澱粉質食品及其它多種食品。酸化是直接向低酸食品加酸的過程。目標通常為(wei) pH 4.6或更低。


這些食品稱為(wei) 酸化食品，要符合相應的法規如FDA 21CFR PART 114。有些情況食品雖然經過加酸，但終pH仍高於(yu) 4.6，這就需要其他方法來加以控製，如冷藏。發酵是使用某些無害微生物來促進食品化學變化的過程。這些微生物作用的結果是產(chan) 生酸或乙醇。細菌一般產(chan) 生醋酸或乳酸，酵母菌一般產(chan) 生乙醇。


通過發酵產(chan) 生酸或乙醇有兩(liang) 個(ge) 目的。一是賦予食品特定的品質以產(chan) 生預期的味道或均勻結構。酸奶就是通過發酵加工具有*的香味和結構。另一個(ge) 目的是食品防腐，如醃漬產(chan) 品，但這類發酵食品的pH一般達不到4.6或以下，所以在冷藏溫度下貯存才是安全的。


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酸化酸化是直接向低酸食品加酸的過程


向產(chan) 品中加酸有幾種不同方法：一種方法稱為(wei) 直接酸化，即在生物試劑低酸食品過程中，在單個(ge) 製成品容器中加入預先確定數量的酸。用此方法，重要的是加工者控製酸與(yu) 食品比例，酸化蔬菜-常用的方法。另一種方法是批酸化，顧名思義(yi) ，酸和食品大批混合後讓其平衡，然後包裝酸化食品。添加的酸有很多種，主要有醋酸、乳酸和檸檬酸，根據預期成品的特性而選用。


除用酸酸化食品外，可用天然酸性食品如蕃茄作為(wei) 添加配料，來酸化低酸食品。使用蕃茄的產(chan) 品包括裝有整形芹菜、洋蔥或辣椒意大利麵條醬。罐裝蕃茄通常pH為(wei) 約4.2，而其它蔬菜為(wei) 低酸性。


如製成食品的pH不同於(yu) 酸性原料的pH，則認為(wei) 該食品是酸化的，並適用於(yu) 法規。例如，蕃茄原料pH是4.2，如製成品pH是4.5則食品已經酸化了，因為(wei) 蕃茄中的部分酸被用來酸化蔬菜。或者，如製成品pH仍為(wei) 4.2，則用來酸化蔬菜的蕃茄中的酸量沒有明顯變化，在這種情況下該產(chan) 品不適用於(yu) 酸化食品法規，並且認為(wei) 不是配製成的酸性食物。這樣的食品包括有芥木、蕃茄醬、沙拉調料和其它調味品，都是貨架穩定的食品。


酸化食品加工者需科學地設定加工過程以保證終pH肯定低於(yu) 4.6。加工者需對每批製成品測試平衡後的pH ，因為(wei) 所有配料達到自然pH平衡，這對較大顆粒食品可能需長達10天的時間。需經幾天達到平衡pH的產(chan) 品在這段時間裏可能需要冷藏，以防止肉毒梭菌或其它病原體(ti) 的生長。為(wei) 加速測試過程，可將產(chan) 品混成均勻糊狀。均質含油的食品時，均質前應將油除去。另一種方法是在產(chan) 品加油前測試pH，因為(wei) 油不影響終pH。


按配方配製的酸化食品和酸性食品的，必須進行充分地熱處理以滅活腐-敗微生物和病原體(ti) 的繁殖體(ti) 。其原因有兩(liang) 個(ge) ，一是防止腐-敗導致經濟損失，另外是腐-敗生物的繁殖可使pH升高，危及產(chan) 品的安全。


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測量pH值如加工者要進行酸化處理，必須有某種測量pH的方法


加工者多數選用pH計，但也可使用指示溶液、試紙或進行滴定，確保終pH低於(yu) 4.0。


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發酵葡萄酒和啤酒，是用酵母菌使產(chan) 品發酵產(chan) 生乙醇，乙醇使產(chan) 品防腐


在酸泡菜、發酵香腸、奶酪、甜酸泡菜、橄欖和酪乳的生物試劑中，發酵時細菌產(chan) 生了乳酸。黴菌也用於(yu) 某些食品的發酵，主要是為(wei) 了味道和其它特性，如醬油。


發酵一方麵需要促進好的微生物生長，同時一方麵阻止會(hui) 引起腐-敗的不良微生物生長。通常的作法是向食品中加鹽或發酵劑，或在某些情形中將其輕微地酸化。發酵劑可以是酵母菌或細菌。在很多發酵產(chan) 品中，一個(ge) 普遍現象就是沒有消除產(chan) 酸細菌的加工過程。所以大部分發酵產(chan) 品必須保持冷藏，以保證發酵細菌不會(hui) 使產(chan) 品腐-敗。


控製水分活度

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常見食品的水分活度如同pH，每種微生物體(ti) 有其生長的低、-佳、-高水分活度。酵母菌和黴菌可在低水分下生長，但是0.85是病原體(ti) 生長的安全界限。0.85是根據金黃色葡萄球菌產(chan) 生毒素的低水分活度得來的。

常見食品的水分活度。水分活度分類控製要求：0.85以上水份較大的食品要求冷藏或其他措施控製病原體(ti) 生長；0.6—0.85中等水份食品不需要冷藏控製病原體(ti) ，由於(yu) 因酵母和黴菌引起的腐-敗而限製貨架期；0.6以下低水份食品有較長貨架期，也不需要冷藏，這些食品稱為(wei) 低水分食品。

大部分生肉、水果和蔬菜屬於(yu) 水份較高的食品（水分活度高於(yu) 0.85 ）。值得注意的是麵包，多數人認為(wei) 它是幹燥，貨架穩定的產(chan) 品。實際上，它有相當高的水分活度，它隻是因pH、水分活度的多重屏障，而使之安全，並且黴菌比病原體(ti) 更容易生長，換言之，它變危險之前就長黴變綠了。

有些*風味的產(chan) 品如醬油外表像是高水分產(chan) 品，但因鹽、糖或其它成分結合了水分，它們(men) 的水分活度很低，其水分活度在0.80左右。因果醬和果凍的水分活度可滿足酵母菌和黴菌生長，它們(men) 需在將包裝前輕微加熱將酵母菌黴菌殺滅以防止腐-敗。



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控製水分活度降低食品中水分有兩(liang) 種傳(chuan) 統方法，即幹燥和加鹽或糖結合水分子。


幹燥是食品防腐古老的方法之一。除防腐之外，幹燥產(chan) 生了食品的自身特性，如同發酵。世界上很多地方還在用開放式空氣幹燥，一般而言有四種基本幹燥方法：熱空氣幹燥，用於(yu) 固體(ti) 食品如蔬菜、水果和魚；噴霧幹燥，用於(yu) 流體(ti) 和半流體(ti) 如牛奶；真空幹燥，用於(yu) 流體(ti) 如果汁；冷凍幹燥，用於(yu) 多種產(chan) 品。

另一種降低食品水分活度的方法是加鹽或糖。這種類型食品的例子有醬油、果醬和醃魚，這不需要非常特殊的設備。對流體(ti) 或半流體(ti) 產(chan) 品，如醬油或果醬，用配方加工控製。對固體(ti) 食品如魚或熏火腿，可用鹽幹燥，即放入鹽溶液或浸入鹽水中。

控製水分活度分兩(liang) 步。第-一，科學地設定可保證水分活度為(wei) 0.85或更低的幹燥、鹽漬或加工配方，然後嚴(yan) 格地執行。第二，可取製成品樣品測試其水分活度。

控製包裝



包裝不同於(yu) 其它控製方法，雖然包裝有時用於(yu) 控製微生物生長，但對腐-敗生物體(ti) 的控製是有限的，不能作為(wei) 可控製致病菌生長的單一方法，但通過改變包裝有助於(yu) 產(chan) 品安全性。

從(cong) 食品安全角度看，包裝有兩(liang) 個(ge) 功能：可防止食品汙染，也可增加食品控製的有效性。

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肉毒梭菌的控製


肉毒梭菌的控製重點要關(guan) 注的是肉毒梭菌，除非有其它對肉毒梭菌的控製措施，否則不能使用這些包裝技術。這些控製措施包括：水分活度低於(yu) 0.93並且充分冷藏以控製其它病原體(ti) ；pH低於(yu) 4.6；鹽分高於(yu) 10％，數量較多的競爭(zheng) 微生物；在終容器中熱處理；在冷凍條件下貯存和銷售。每種控製措施自身都能有效地控製肉毒梭菌生長。

真空包裝生肉和禽肉，如同發酵奶酪，是利用競爭(zheng) 微生物抑製肉毒梭菌產(chan) 生毒素的例子。像發酵產(chan) 品如奶酪，發酵劑增殖產(chan) 酸可防止肉毒梭菌生長。

零售和家庭冰箱的溫度常常不能控製在能充分阻止肉毒梭菌生長的溫度。單獨通過真空包裝、部分蒸煮、冷藏保存不能作為(wei) 唯-一的屏障。因此為(wei) 了產(chan) 品的安全，在加工、貯存和銷售過程中必須嚴(yan) 格控製冷藏。

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控製氣體(ti) 包裝


控製氣體(ti) 包裝是一個(ge) 動態過程，包裝中使用氧清除劑，在整個(ge) 貨架期內(nei) 保持包裝中的氣體(ti) 。吸收氧氣有利於(yu) 較長貨架期產(chan) 品，因為(wei) 大部分包裝對氧氣都有某種程度的通透性。

不同的包裝膜具有不同的透氧性。這些包裝用於(yu) 貨架期較長產(chan) 品的貯存。這類包裝用於(yu) 蔬菜如生菜。當植物體(ti) 呼吸時，它們(men) 吸入氧氣排出二氧化碳。如果薄膜限製了現有氧氣的含量，則可降低呼吸的速度並延長貨架期。

減氧包裝——所有這些不同包裝形式歸為(wei) 一類稱為(wei) 減氧包裝。使用減氧包裝可防止腐-敗生物的生長，因而延長產(chan) 品的貨架期。同時還對產(chan) 品品質有其它益處，如減輕酸敗和褪色。使用這種包裝應注意，貨架期較長的產(chan) 品為(wei) 病原體(ti) 生長和產(chan) 生毒素提供了更多的時間。氧濃度低時，比需氧腐-敗生物而言，更有利於(yu) 有利於(yu) 厭氧和兼性厭氧病原體(ti) 的生長。因此，有可能在腐-敗前就已產(chan) 生毒素。

3包裝類型


很多產(chan) 品是真空包裝。真空包裝是在將封口前用機械抽出包裝中空氣。產(chan) 品放在低透氧性袋中，再放在真空機內(nei) 用機械抽出袋中空氣然後進行熱封口。薄膜緊貼在產(chan) 品上。袋中不殘留空氣或氣體(ti) 。

充氣包裝產(chan) 品可包裝於(yu) 充氣包裝中。充氣包裝包括一次充氣和封口處理。所充的氣體(ti) 有三種，可單獨或混合使用，包括氮氣、二氧化碳和氧氣。這些氣體(ti) 都有各自不同功能：氮氣取代氧氣，因而減弱了需氧腐--敗生物的生長；二氧化碳能使很多微生物致死，破壞腐-敗生物以延長貨架期；氧氣是需氧腐-敗生物體(ti) 生命線。但含有一定氧氣可增加抑製肉毒梭菌的安全性，通常為(wei) 濃度約2%至4％的氧。然而，包裝中存在的氧可使腐-敗微生物生長，並消耗氧氣以至降低至2 ％安全濃度之下，這樣產(chan) 品的保質期受到限製。