一、 加熱對微生物的影響
(一)微生物和食品的腐敗變質(zhì)
食品中的微生物是導致食品不耐貯藏的主要原因。細菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)。
細菌、霉菌和酵母
食品中的微生物是導致食品不耐貯藏的主要原因。一般說來,食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運輸、加工和保藏過程中,食品也有可能污染微生物。在一定的條件下,這些微生物會在食品中生長、繁殖,使食品失去原有的或應有的營養(yǎng)價值和感官品質(zhì),甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。
細菌、霉菌和酵母圖譜
細菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì),其中細菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。細菌中非芽孢細菌在自然界存在的種類最多,污染食品的可能性也最大,但這些菌的耐熱性并不強,巴氏殺菌即可將其殺死。細菌中耐熱性強的是芽孢菌。芽孢菌中還分需氧性、厭氧性的和兼性厭氧的。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌,厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對象菌。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。
(二)微生物的生長溫度
不同微生物的最適生長溫度不同,當溫度高于微生物的最適生長溫度時,微生物的生長就會受到抑制,而當溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時,微生物即會出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。
最低生長溫度 | 最適生長溫度 | 最高生長溫度 | |
嗜熱菌 | 30~45 | 50~70 | 70~90 |
嗜溫菌 | 5~15 | 30~45 | 45~55 |
低溫菌 | -5~5 | 25~30 | 30~55 |
嗜冷菌 | -10~-5 | 12~15 | 15~25 |
微生物的最適生長溫度與熱致死溫度(℃)
(三)濕熱條件下腐敗菌的耐熱性
一般認為,微生物細胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導致微生物死亡的原因。因此,細胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其它一些條件,如:酸、堿、鹽和水分等的影響。
芽苞菌的耐熱性(在濕熱條件下測得)
酵母的耐熱性
濕熱與干熱條件下腐敗菌的耐熱性比較
(四)影響腐敗菌耐熱性的因素
1、 加熱前--腐敗菌的培育和經(jīng)歷對其耐熱性的影響
影響因素主要包括:細胞本身的遺傳性、組成、形態(tài),培養(yǎng)基的成分,培育時的環(huán)境因子,發(fā)育時的溫度以及代謝產(chǎn)物等。
成熟細胞要比未成熟的細胞耐熱。培養(yǎng)溫度愈高,孢子的耐熱性愈強,而且在最適溫度下培育的細菌孢子具有最強的耐熱性。營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中發(fā)育的孢子耐熱性強,營養(yǎng)缺乏時則弱。
2、 加熱時--加熱溫度、加熱致死時間、細胞濃度、細胞團塊存在與否、介質(zhì)性狀和pH值等方面的因素對腐敗菌耐熱性的影響。
(1) 加熱條件:在一定熱致死溫度下,細菌(芽孢)隨時間變化呈對數(shù)性規(guī)律死亡;溫度愈高,殺滅它所需的時間愈短。
(2) 細菌狀態(tài):在一定熱致死溫度下,菌數(shù)愈多,殺滅它所需時間愈長。細胞團塊的存在降低熱殺菌的效果
(3) 介質(zhì)性狀:包括水分(水分活度)、pH值、碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機鹽等,是影響殺菌效果的最重要的因素。
(4) 各種添加物、防腐劑和殺菌劑的影響
3、 加熱后--熱死效果的檢驗
腐敗菌受熱損傷后有如下表現(xiàn):發(fā)育時的誘導期延長,營養(yǎng)需求增加;發(fā)育時最適pH范圍縮;增殖時最適溫度范圍縮小;對抑制劑的敏感性增強;細胞內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)生泄漏;對放射線的敏感性增加;細胞中酶的活力降低;核酸體的RNA分解等。
判斷腐敗菌是否被殺滅,需測定其熱死效果,常通過對經(jīng)過熱處理后的細菌芽孢進行再培養(yǎng),以檢查是否仍有存活。選擇適當?shù)呐囵B(yǎng)基,如果腐敗菌沒有再生長,說明殺菌工藝適用。