什么是食品的腐败变质？食品腐败变质有哪些现象？
问题二：
引起食品腐败变质的主要原因是什么？怎样控制？
食品易受到外来和内在因素作用而发生腐败
一、定义
食品的腐败变质是指食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。
二、按照变质可能性将原料分类
极易腐败原料（1天~2周）：
肉类和大多数水果和部分蔬菜。
中等腐败性原料（2周~2月）：
柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜。
稳定的原料（2~8月）：
粮食谷物、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐等。
§2引起食品腐败变质的主要因素及控制
一、生物学因素
（一）微生物
微生物广泛分布于自然界，食品中不可避免的会受到一定类型和数量的微生物的污染，造成食品的腐败与变质。而且，由微生物污染所引起的食品腐败变质是最为重要和普遍的。
微生物引起食品变质的特点：
食品种类不同，引起变质的微生物种类不同；
环境条件不同，变质快慢程度不同；
食品成分发生变化的同时，产生毒素或致病。
1.引起食品腐败变质的主要微生物
细菌：
不管食品还是食品原料，在绝大多数场合，变质的主要原因是细菌引起的。
酵母菌：
在含碳水化合物较多的食品中容易生长发育。
霉菌：
在有氧的环境中生长发育，在富含淀粉和糖的食品中容易滋生霉菌。
2.微生物引起食品腐败变质的化学过程
（1）食品中蛋白质的分解
（2）食品中碳水化合物的分解
（3）食品中脂肪的分解
3.影响微生物生长发育的主要因子
（1）食品的PH值
各类微生物都有其最适宜的pH范围：
耐酸性霉菌＞酵母菌＞细菌
（2）食品中的水分
部分食品的水分活度值
（3）营养成分
（4）氧气
微生物可以分为：好氧性微生物、微需氧微生物、兼性厌氧微生物和厌氧性微生物。
（5）温度
（二）微生物的控制
加热杀菌
商业无菌
杀灭食品中所污染的病原菌、产毒菌以及正常储存和销售条件下能生长繁殖、并导致食品变质的腐败菌，从而保证食品正常的货架寿命。
（1）微生物的耐热性
影响微生物耐热性的因素
a.微生物本身的特性
污染的种类：各种微生物的耐热性各有不同。
芽孢菌>非芽孢菌、霉菌、酵母菌
芽孢菌的芽孢>芽孢菌的营养细胞
厌氧菌芽孢>需氧菌芽孢
嗜热菌芽孢的耐热性最强
污染的数量：
生理状态与所处的环境
稳定生长期的营养细胞>对数生长期的营养细胞
成熟的芽孢>未成熟的芽孢
较高温度下培养的微生物耐热性较强
b.食品成分的因素
酸度：pH值偏离中性的程度越大，耐热性越低。
水分活度：细菌芽孢在低水分活度时有更高的耐热性。
杀灭肉毒杆菌在干热条件下121℃需120min，湿热条件下121℃，4～10min即可。
脂肪：脂肪含量高则细菌的耐热性会增强。
盐：低浓度食盐对微生物有保护作用，而高浓度食盐（>8%）则对微生物的抵抗力有削弱作用。
糖：糖的浓度越高，越难以杀死食品中的微生物。
（2）加热杀菌的方法
巴氏杀菌：杀菌温度65℃—80℃，主要用于不耐热的食品。果汁、果酒等
常压杀菌：指101.325KPa、100℃条件下的杀菌处理。适用于酸性食品的杀菌。PH＜4.5
高压杀菌：指101.325KPa以上、100℃以上的杀菌。适用于非酸性食品的杀菌。PH＞4.5
（3）杀菌原则
杀菌方法的选择，一般以PH值4.5为界限
杀菌时一般以该食品中耐热性最强的细菌为对象菌
加热杀菌时应充分考虑到食品的热敏性
2.控制水分活度
降低水分活度的方法：
去除水分(干制)
加盐或加糖
控制水分状态（速冻）
3.PH值的控制
降低PH的方法：
发酵产酸降低食品的PH值
加酸型防腐剂
4.栅栏技术
（1）栅栏技术的概念
通过联合控制多种阻碍微生物生长的因素，以减少食品腐败，保证食品卫生与安全性的技术措施。
（2）栅栏因子
能扰乱微生物内平衡机制的加工技术；
常用的栅栏因子：高温处理（F）、低温冷藏（t）、酸化（pH）、低水分活度（Aw）、降低氧化还原电势（Eh）、添加防腐剂（Pres）、竞争性菌群（c·f）等。
此外，还有辐射、超高压处理、微波、超声波、紫外线、酶制剂、保鲜膜等。
（3）栅栏技术与微生物的内平衡
微生物的内平衡是微生物处于正常状态下内部环境的稳定和统一，并且具有一定的自我调节能力，只有其内环境处于稳定的状态下，微生物才能生长繁殖。
栅栏因子针对微生物细胞中的不同目标进行攻击，如细胞膜、酶系统、pH值、水分活性值、氧化还原电位等，这样就可以从多个方面打破微生物的内平衡，而实现栅栏因子的交互效应。
把栅栏因子及其交互作用，形成微生物不能逾越的栅栏之效果称为栅栏效应。
（4）栅栏技术内涵的扩展
初始的栅栏技术主要是针对控制由微生物引起的食品腐败变质，然而仅仅考虑控制微生物而不顾及食品质量的保藏方法是不完善的。因此实际上栅栏因子的作用不仅局限于控制微生物引起的腐败变质，也可延伸到抑制酶的活性、改善食品品质、延长货架期等方面。
（5）栅栏技术在食品中的应用
①栅栏技术在鲜肉保藏中的应用
传统方法：冷冻
缺点：成本高，影响肉的品质
栅栏技术：水分活度、PH、防腐剂、低温处理、较高温灭菌、真空包装等，其中最有效的是：水分活度(aw)。
②在新鲜果蔬加工中的应用
从原料选择、加工、包装到配送、销售，每一环节都应直接或间接地采取“栅栏”措施，以达到预期的保存目的。
栅栏因子：温度控制、适宜的清洗消毒剂、pH、水分活性、气体成分、臭氧、辐照、包装。
在抑制杨桃切片贮存期发生的褐变反应以及营养成分改变的工艺中，就是以pH作为主要栅栏因子，采用柠檬酸和抗坏血酸的有效结合调节其切片表面的pH，并同时利用无氧包装、低温贮存等辅助性栅栏因子，达到了有效抑制杨桃切片发生褐变的效果。
③栅栏技术在食品包装中的应用
食品包装本身就是一个非常重要的栅栏因子。
用于包装过程的栅栏因子有：抽真空、充入特殊气体、气调包装等。真空与充氮包装将阻隔氧气作为首要目标，气调包装主要控制、调节包装袋内的氧气和二氧化碳的浓度，并将其稳定在一个狭小范围内。
在包装过程中调节温度、压强等栅栏因子，也同样可以增强包装的栅栏功效。
用作食品包装的材料很少具有防腐性或抗氧化性，或能吸收C2H4、O2、水蒸气等。
添加栅栏因子：脱氧剂、防腐剂、抗氧化剂、吸湿剂、C2H4吸收剂等。
02
乳酸链球菌素Nisin
一、产品简介
乳酸链球菌素（Nisin）是由乳酸链球菌产生的一种多肽抗菌类物质，由34个氨基酸组成。分子式C143H230N42O37S7，相对分子质量3510。
大多数的牛乳中存在乳酸链球菌素。
分子结构式
（一）Nisin水溶性
Nisin的水溶性随着溶液pH值的降低而升高：
pH=2.5时，其溶解度为110mg/mL；
pH=5.0时，其溶解度为40mg/mL；
pH=7.0时，几乎不溶；
乳酸链球菌素最好的溶剂为0.02mol/L的盐酸。
（二）Nisin水溶液稳定性
Nisin的稳定性与溶液的pH值有关：
如在pH=3.0以下，加热至115.6℃30min，活性基本没有损失，Nisin的耐酸、耐热性能优良。
（三）Nisin抑菌性
（四）Nisin安全性
大鼠经口服LD50约为7000mg/kg体重，ADI为0～0.875mg/kg体重。实际无毒性。
乳酸链球菌素是多肽，食用后在消化道中很快被蛋白水解酶消化成氨基酸，不会改变肠道内正常菌群，以及引起常用其他抗菌素会出现的抗药性，更不会与其他抗菌素出现交叉抗性。
GB2760中规定的使用范围
二、乳酸链球菌素在食品中的应用实例
（一）在乳及乳制品中的应用：
1.巴氏消毒奶：添加100mg/kgNisin:，在4℃下贮存，保质期达到7天，第14天微生物总数才超标，而对照组只有3天的保质期。
2.软雪糕奶浆：将50～100mg/kg的乳酸链球菌素添加到软雪糕奶浆中，可达到在4℃的环境中保鲜12天以上，有效的延长了产品的保质期。
（二）在肉制品中的应用：
（三）在水产品中的应用：
（四）在调味品中的应用：
1.酱油：在酱油中添加50～100mg/L的乳酸链球菌素，就能有效的抑制酱油中的腐败细菌，达到防腐保鲜目的。
2.大豆酱：在37℃条件下，当乳酸链球菌素的添加量在100～300mg/kg时，可有效抑制豆酱中的腐败菌，防止豆酱在存放、销售过程中的再发酵、沉淀、变质。
（五）在罐头制品中的应用：
1.灌装蘑菇罐头：添加100mg/kgNisin，将原杀菌温度121℃维持25min，缩短为121℃维持6min，样品在37℃下贮存35天，空白组样品败坏率达到13%，添加Nisin的样品败坏率为零。
2.鸡汁鲍鱼罐头：添加300mg/kg的Nisin，杀菌公式为10min-15min-反/118℃,鲍鱼产品的感官评分最高，可以达到较好的防腐抑菌效果。
（六）在饮料中的应用：
1.速溶茶：Nisin可以有效抑制速溶茶中耐热芽孢和TAB的生长。添加量达到100mg/L时，完全灭菌的温度由131℃降低至121℃，抑菌率达到100%。
2.酒精饮料：在啤酒中，乳酸链球菌素能使啤酒花对嗜热菌的杀菌作用增强，在发酵过程中，剩余的乳酸链球菌素仍能抑制细菌繁殖，而对啤酒酵母的发酵特性无任何不良影响。
（七）在方便湿面中的应用：
方便湿面：在方便湿面中添加100～150mg/L的乳酸链球菌素，就能有效的抑制方便湿面中的腐败微生物的生长，延长湿面制品的保质期。
（八）在蛋制品中的应用：
在卤蛋制品中添加50～110mg/mg的乳酸链球菌素就能够很好的抑制腐败微生物的生长，延长卤蛋制品的保质期。