第十四章乳及乳制品的微生物污染及控制—乳品微生物学.ppt

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1、,第十四章 乳及乳制品中的微生物污染及控制_腐败变质,第一节 乳及乳制品中的微生物污染来源及其途径,微生物在自然界中分布十分广泛，不同的环境中存在的微生物类型和数量不尽相同，另外食品从原料、生产、加工、贮藏、运输、销售到烹调等各个环节，常常与环境发生各种方式的接触，进而导致微生物的污染。,一、污染食品的微生物来源,土壤中含有大量的可被微生物利用的碳源和氮源，还含有大量的硫、磷、钾、钙、镁等无机元素及锌、锰等微量元素，加之土壤具有一定的保水性、通气性及适宜的酸碱度（pH3.5 10.5），土壤温度变化范围通常在1030之间，而且表面土壤的覆盖有保护微生物免遭太阳紫外线的危害。可见，土壤为微生物的

2、生长繁殖提供了有利的营养条件和环境条件。因此，土壤素有“微生物的天然培养基”和“微生物大本营”之称。,1、土壤,2、空气,空气中不具备微生物生长繁殖所需的营养物质和充足的水分条件，加之室外经常接受来自日光的紫外线照射，所以空气不是微生物生长繁殖的场所。然而空气中也确实含有一定数量的微生物，这些微生物是随风飘扬而悬浮在大气中或附着在飞扬起来的尘埃或液滴上。这些微生物可来自土壤、水、人和动植物体表的脱落物和呼吸道、消化道的排泄物。,3、水,自然界中的江、河、湖、海等各种淡水与咸水水域中都生存着相应的微生物。由于不同水域中的有机物和无机物种类和含量、温度、酸碱度、含盐量、含氧量及不同深度光照度等的差

3、异，因而各种水域中的微生物种类和数量呈明显差异。通常水中微生物的数量主要取决于水中有机物质的含量，有机物质含量越多，其中微生物的数量也就越大。,4、人及动物体,人体及各种动物，如犬、猫、鼠等的皮肤、毛发、口腔、消化道、呼吸道均带有大量的微生物，如未经清洗的动物被毛、皮肤微生物数量可达105 106/cm2。当人或动物感染了病原微生物后，体内会存在有不同数量的病原微生物，其中有些菌种是人畜共患病原微生物，如沙门氏菌、结核杆菌、布氏杆菌（Bacterium burgeri）。这些微生物可以通过直接接触或通过呼吸道和消化道向体外排出而污染食品。,5、加工机械及设备,各种加工机械设备本身没有微生物所需

4、的营养物质，但在食品加工过程中，由于食品的汁液或颗粒粘附于内表面，食品生产结束时机械设备没有得到彻底的灭菌，使原本少量的微生物得以在其上大量生长繁殖，成为微生物的污染源。这种机械设备在后来的使用中会通过与食品接触而造成食品的微生物污染。,6、包装材料,各种包装材料如果处理不当也会带有微生物。一次性包装材料通常比循环使用的材料所带有的微生物数量要少。塑料包装材料由于带有电荷会吸附灰尘及微生物。,7、原料及辅料,（1）动物性原料 屠宰前健康的乳畜具有健全而完整的免疫系统，能有效地防御和阻止微生物的侵入和在肌肉组织内扩散。所以正常机体组织内部（包括肌肉、脂肪、心、肝、肾等）一般是无菌的，而乳畜体表、

5、被毛、消化道、上呼吸道等器官总是有微生物存在，如未经清洗的动物被毛、皮肤微生物数量可达105106个/cm2。如果被毛和皮肤污染了粪便，微生物的数量会更多。刚排出的家畜粪便微生物数量可多达107个/g、瘤胃成分中微生物的数量可达109个/g。在屠宰、分割、加工、贮存和肉的配销过程中的每一个环节，微生物的污染都可能发生。,（2）植物性原料 健康的植物在生长期与自然界广泛接触，其体表存在有大量的微生物，所以收获后的粮食一般都含有其原来生活环境中的微生物。椐测定，每克粮食含有几千个以上的细菌。这些细菌多属于假单胞菌属、微球菌属、乳杆菌属和芽孢杆菌属等。此外，粮食中还含有相当数量的霉菌孢子，主要是曲霉

6、属、青霉属、交链孢霉属、镰刀霉属等，还有酵母菌。植物体表还会附着有植物病原菌及来自人畜粪便的肠道微生物及病原菌。健康的植物组织内部应该是无菌或仅有极少数菌，如有时外观看上去是正常的水果或蔬菜，其内部组织中也可能有某些微生物的存在。有人从苹果、樱桃等组织内部分离出酵母菌，从番茄组织中分离出酵母菌和假单孢菌属的细菌。这些微生物是果蔬开花期侵入并生存于果实内部的。,二、微生物污染食品的途径,乳品在生产加工、运输、贮藏、销售以及食用过程中都可能遭受到微生物的污染，其污染的途径可分为内源性污染和外源性污染两大类。,二、微生物污染食品的途径 食品在生产加工、运输、贮藏、销售以及食用过程中都可能遭受到微生物

7、的污染，其污染的途径可分为两大类。1、凡是作为食品原料的动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成食品的污染称为内源性污染，也称第一次污染。如畜禽在生活期间，其消化道、上呼吸道和体表总是存在一定类群和数量的微生物。当受到沙门氏菌、布氏杆菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时，畜禽的某些器官和组织内就会有病原微生物的存在。当家禽感染了鸡白痢、鸡伤寒等传染病，病原微生物可通过血液循环侵入卵巢，在蛋黄形成时被病原菌污染，使所产卵中也含有相应的病原菌。内源性污染2、外源性污染食品在生产加工、运输、贮藏、销售、食用过程中，通过水、空气、人、动物、机械设备及用具等而使食品发生微生物污染称外源性污染，也称第二

8、次污染。（1）通过水污染在食品的生产加工过程中，水既是许多食品的原料或配料成分，也是清洗、冷却、冰冻不可缺少的物质，设备、地面及用具的清洗也需要大量用水。各种天然水源包括地表水和地下水，不仅是微生物的污染源，也是微生物污染食品的主要途径。自来水是天然水净化消毒后而供饮用的，在正常情况下含菌较少，但如果自来水管出现漏洞、管道中压力不足以及暂时变成负压时，则会引起管道周围环境中的微生物渗漏进入管道，使自来水中的微生物数量增加。在生产中，既使使用符合卫生标准的水源，由于方法不当也会导致微生物的污染范围扩大。如在屠宰加工场中的宰杀、除毛、开膛取内脏的工序中，皮毛或肠道内的微生物可通过用水的散布而造成畜

9、体之间的相互感染。生产中所使用的水如果被生活污水、医院污水或厕所粪便污染，就会使水中微生物数量骤增，水中不仅会含有细菌、病毒、真菌、钩端螺旋体，还可能会含有寄生虫。用这种水进行食品生产会造成严重的微生物污染，同时还可能造成其他有毒物质对食品的污染，所以水的卫生质量与食品的卫生质量有密切关系。食品生产用水必须符合饮用水标准，采用自来水或深井水。循环使用的冷却水要防止被畜禽粪便及下脚料污染。（2）通过空气污染空气中的微生物可能来自土壤、水、人及动植物的脱落物和呼吸道、消化道的排泄物，它们可随着灰尘、水滴的飞扬或沉降而污染食品。人体的痰沫、鼻涕与唾液的小水滴中所含有的微生物包括病原微生物，当有人讲话

10、、咳嗽或打喷嚏时均可直接或间接污染食品。人在讲话或打喷嚏时，距人体1.5m内的范围是直接污染区，大的水滴可悬浮在空气中达30min之久；小的水滴可在空气中悬浮46h，因此食品暴露在空气中被微生物污染是不可避免的。（3）通过人及动物接触污染从事食品生产的人员，如果他们的身体、衣帽不经常清洗，不保持清洁，就会有大量的微生物附着其上，通过皮肤、毛发、衣帽与食品接触而造成污染。在食品的加工、运输、贮藏及销售过程中，如果被鼠、蝇、蟑螂等直接或间接接触，同样会造成食品的微生物污染。试验证明，每只苍蝇带有数百万个细菌，80%的苍蝇肠道中带有痢疾杆菌，鼠类粪便中带有沙门氏菌、钩端螺旋体等病原微生物。（4）通过

11、加工设备及包装材料污染在食品的生产加工、运输、贮藏过程中所使用的各种机械设备及包装材料，在未经消毒或灭菌前，总是会带有不同数量的微生物而成为微生物污染食品的途径。在食品生产过程中，通过不经消毒灭菌的设备越多，造成微生物污染的机会也越多。已经过消毒灭菌的食品，如果使用的包装材料未经过无菌处理，则会造成食品的重新污染。,1、内源性污染,凡是作为乳品原料的动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成乳品的污染称为内源性污染，也称第一次污染。如乳畜在生活期间，其消化道、上呼吸道和体表总是存在一定类群和数量的微生物。当受到沙门氏菌、布氏杆菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时，乳畜的某些器官和组织内就会有病

12、原微生物的存在。,乳品在生产加工、运输、贮藏、销售、食用过程中，通过水、空气、人、动物、机械设备及用具等而使食品发生微生物污染称外源性污染，也称第二次污染。,2、外源性污染,三、乳品中微生物的消长,乳品受到微生物的污染后，其中的微生物种类和数量会随着乳品所处环境和食品性质的变化而不断地变化。这种变化所表现的主要特征就是乳品中微生物出现的数量增多或减少，即称为乳品微生物的消长。,1、加工前,乳品加工前，无论是动物性原料还是植物性原料都已经不同程度地被微生物污染，加之运输、贮藏等环节，微生物污染乳品的机会进一步增加，因而使乳品原料中的微生物数量不断增多。虽然有些种类的微生物污染食品后因环境不适而死

13、亡，但是从存活的微生物总数看，一般不表现减少而只有增加。即使乳品原料在加工前的运输和贮藏等环节中曾采取了较严格的卫生措施，但早在原料产地已污染而存在的微生物，如果不经过一定的灭菌处理它们仍会存在。,2、加工过程中,在乳品加工的整个过程中，有些处理工艺如清洗、加热消毒或灭菌对微生物的生存是不利的。这些处理措施可使乳品中的微生物数量明显下降，甚至可使微生物几乎完全消除。但如果原料中微生物污染严重，则会降低加工过程中微生物的下降率。在乳品加工过程中的许多环节也可能发生微生物的二次污染。在生产条件良好和生产工艺合理的情况下，污染较少，故乳品中所含有的微生物总数不会明显增多；如果残留在乳品中的微生物在加

14、工过程中有繁殖的机会，则乳品中的微生物数量就会出现骤然上升的现象。,3、加工后,经过加工制成的乳品，由于其中还残存有微生物或再次被微生物污染，在贮藏过程中如果条件适宜，微生物就会生长繁殖而使乳品变质。在这一过程中，微生物的数量会迅速上升，当数量上升到一定程度时不再继续上升，相反活菌数会逐渐下降。这是由于微生物所需营养物质的大量消耗，使变质后的乳品不利于该微生物继续生长，而逐渐死亡，此时乳品不能食用。如果已变质的乳品中还有其他种类的微生物存在，并能适应变质乳品的基质条件而得到生长繁殖的机会，这时就会出现微生物数量再度升高的现象。加工制成的乳品如果不再受污染，同时残存的微生物又处于不适宜生长繁殖的

15、条件，那么随着贮藏日期的延长，微生物数量就会日趋减少。,第二节 乳及乳制品的腐败变质,牛乳是母牛分娩后，为给犊牛提供生长所需营养，而从其乳腺分泌出来的物质，它含有幼小机体所需的全部营养成分，是哺乳动物降生后最易消化吸收的完全食物。牛乳的成分主要包括：水、脂肪、蛋白质、乳糖及灰分等。,正常的牛乳中各种成分的组成大体上是稳定的，但受乳牛的品种、个体差异、泌乳期、年龄、饲料、季节、气温、挤奶状况及健康状况等因素影响而有所不同，其中变化最大的是脂肪，其次是蛋白质，乳糖和灰分含量相对比较稳定。,一、鲜乳中的微生物及其腐败变质,乳中微生物：牛乳中微生物的主要类群为细菌鲜乳中的微生物来源：乳牛的乳房、挤乳过

16、程所接触、环境及牛体本身的污染、贮运过程中的污染鲜乳中微生物的变化途径：抑制期、乳酸链球菌期、乳酸杆菌期、真菌期、胨化细菌期。,1、鲜乳中微生物的污染来源,牛乳中微生物的含量随牛自身、外界环境、挤乳过程、贮存运输等因素不同而变化较大。若处理不当，可能引起牛乳的风味、色泽、形态都发生变化。,来自奶牛自身的污染,疾病：乳房炎是乳牛的一种常见多发病，引起乳房炎的病原微生物有无乳链球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓棒状杆菌、埃希氏杆菌等。患乳房炎的乳牛的乳液：病原菌、非酪蛋白氮增多、过氧化酶活性增强、细胞数增多，pH值升高，乳糖及脂肪量减少。乳房细菌：能适应乳房的环境而生存的一类细菌。从乳牛的乳房

17、挤出的鲜乳并不是无菌的。一般健康乳牛的乳房内，总是有一些细菌存在，但仅限于极少数几种细菌。最好是把每个乳头开始的带有许多细菌的牛奶单独装在带有黑罩的容器，在黑色背景下，病牛的絮凝奶很容易被发现牛体：牛体表面有时含有的细菌数高达107108cfu/g,来自环境的污染,牛舍中的饲料、粪便、地面土壤、空气中尘埃等，都是牛乳污染的主要来源。如：粪便内的细菌数有1091011cfu/g,来自加工过程的污染,人员：工作衣帽不够清洁；工作人员患有呼吸道或肠胃传染病的带菌者。设施：挤乳用具、贮乳桶输乳管、过滤布在挤乳前没有进行清洗消毒。贮存和运输：乳液挤出后，没有及时冷却、乳桶、过滤器和空气不清洁。贮乳桶的乳

18、没有装满，运输中乳液不断的振荡。,2、牛乳中微生物种类及特点,细菌致病菌腐败菌益生菌,致病菌（病原菌）,一般不改变乳与乳制品的性质，但可通过乳传播流行病，对人、畜的健康有害，甚至危及生命。如溶血性链球菌、沙门氏菌、结核杆菌等。不允许在乳品中检出。产生毒素：外毒素：细菌细胞内释放出的一种毒性蛋白，通常由革兰氏阳性菌产生。内毒素：是由于细胞自溶或其他原因破坏细胞，而从细胞壁上释放的毒性脂多糖，一般由革兰氏阴性菌产生。主要来源：来自人体：伤寒沙门菌、副伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、霍乱弧菌、白喉棒杆菌、猩红热链球菌 来自牛体：金黄色葡萄球菌、无乳链球菌 来自人畜：结核分枝杆菌、流产布鲁氏菌、炭疽杆菌,

19、腐败菌,是一大类有害微生物，主要分解乳中的糖、蛋白质、脂肪等营养物质而产酸、产碱、产色素、产毒等，从而导致乳品出现不正常酸凝固、色泽风味异常等现象，大大降低乳品的品质和卫生状况，甚至失去食用价值。,益生菌,定义：是对乳品生产有益的微生物。益生菌是通过改善宿主肠道微生物菌群的平衡而发挥作用的活性微生物制剂，又称微生态调节剂、生态制品、活菌制剂。作用：具有改善肠道菌群结构，抑制病原菌，生成营养物质，提高机体免疫力，消除致癌因子，降低胆固醇和血压，改善糖消化性等功能。,酵母菌,新鲜牛乳中的酵母菌：毕氏酵母属、球拟酵母属、假丝酵母属等菌属脆壁酵母与假丝酵母可使乳糖发酵而用以制造发酵乳制品。使用酵母制造

20、的乳制品往往带有酵母臭，有风味上的缺陷。,霉菌,霉菌常导致能直接观察到的不同程度的食品败坏和分解。特征：腐烂点、斑点、黏液、棉花状菌丝、有色的产孢子的霉菌。影响作用：导致食品碳水化合物、脂肪和蛋白质的酶作用，引起发酵、脂肪水解和蛋白质分解等变化，并因此产生不良的风味和气味。常见的霉菌：乳粉胞霉、乳酪粉胞霉、变异念珠霉、灰绿曲霉和黑曲霉等。,噬菌体,在酸乳和干酪制造过程中，噬菌体污染是后，会导致产酸速率严重下降，从而影响产品的得率和品质，造成巨大经济损失。最具代表性的乳酸菌噬菌体，是目前发酵工业极为严重和普遍的问题。特性：当其侵袭乳酸球菌60-80 min后即产生溶酶，增殖50-150个新噬菌体

21、后即放出。该噬菌体在500mg/L的次氯酸钠溶液中或于62-68 下加热30 minn后即死亡，在pH值3或11时仍具有活性。,3、鲜乳的酸败过程,新鲜牛乳在杀菌前都有一定数量的、不同种类的微生物存在，其会因微生物的活动而逐渐变质。室温下微生物的生长过程可分为以下几个阶段：抑制期、乳酸球菌期、乳酸杆菌期、真菌期、胨化期。,4、牛乳在冷藏中微生物的变化,鲜乳不经消毒即冷藏保存时：低温类的微生物增殖。冷藏乳的变质形式：乳液中脂肪的分解、蛋白分解。常见低温微生物：假单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、克雷伯氏杆菌属和小球菌属。,二、乳制品的腐败变质,1、液体乳的酸败变质种类消毒乳（杀菌鲜乳）

22、：是指新鲜乳经过杀菌、均质等处理后以液体状态进行包装，直接供应消费者饮用的商品乳。灭菌乳：指鲜乳经超高温瞬间加热后，达到无菌效果，再经无菌灌装室的无菌灌袋包装或先灌装封口再加热加压灭菌。,液体乳酸败变质的微生物来源,原料乳中含有较多微生物；包装时卫生条件差没有做到“无菌”包装；包装后密封不严，液体乳在存放期间污染了微生物而导致其酸败变质。,2、鲜乳的净化、消毒和灭菌,鲜乳的净化净化的目的是除去鲜乳中污染的非溶解性的杂质、牛毛、乳凝块，以减少微生物污染的数量。净化的方法有（3-4层纱布）过滤法和离心法。,鲜乳的消毒消毒的时间和温度以消灭结核分支杆菌为指标，常用的方法有：低温长时间消毒法（6365，30min）、高温短时间消毒法（7275，1530s或8085，1015s）、高温瞬时消毒法（8595，1516s）。消毒乳的变质：鲜乳消毒后，残留有耐热的芽孢细菌等微生物，在室温存放时间较长时（2448小时），仍可发生变质，即首先出现乳液变稠，继而出现乳凝块，再后往往析出大量乳清。消毒乳凝固有两种原因，即微生物的凝乳酶造成的甜凝固，微生物代谢产酸而造成的酸凝固。,鲜乳的灭菌 7585预热46分钟，通过130150高温2秒，以彻底杀灭微生物。鲜乳的防腐,乳粉炼乳酸乳干酪奶油,3、其他乳制品的腐败变质,