《低溫處理》ppt課件-文庫吧

【正文】 存 (裝滿包裝袋 、 空隙部分抽真空或充二氧化碳 、氮氣等惰性氣體 )可顯著地延長貯藏期 。 大多數蔬菜上的嗜冷菌為細菌和霉菌 ， 而水果上主要是霉菌和酵母 。 24 大多數食物的致毒性微生物類和糞便污染性菌都屬于嗜溫菌類 。 糞便污染菌類可用作微生物 (衛生檢驗 )指示劑 ，當它們的含量超出一定范圍時即可指示出食物受致毒菌污染 。 通常食物致毒性菌在溫度低于 5℃ 的環境中即不易生長 ， 而且不產生毒素；毒素一旦產生后 ， 是不能用降低溫度來使之失去活性的 。 25 長期處于低溫中的微生物能產生新的適應性 ， 這是長期低溫培育中自然選育后形成了能適應低溫的菌種所致的結果 。 這種微生物對低溫的適應性可以從微生物生長時出現的滯后期縮短的情況加以判斷 。 26 （ 1） 低溫降低微生物的酶活性和代謝活性 ?微生物的生長繁殖是酶活動下物質代謝的結果 。因此溫度下降 ， 酶活性隨之下降 ， 物質代謝減緩 ，微生物的生長繁殖就隨之減慢 。 ?在正常情況下 ， 微生物細胞內總生化變化是相互協調一致的 。 但降溫時 ， 由于 各種生化反應的溫度系數不同 ， 破壞了各種反應原來的協調一致性 ， 影響了微生物的新陳代謝 ， 以致微生物的代謝機能受到抑制甚至終止 。 2．低溫導致微生物活力減弱和死亡的機理 27 （ 2） 低溫降低水分活度 ?冷凍保存的食品 ， 絕大部分水凍結成冰 ， 使食物中溶質濃度極大提高 ， 水分活度 （ Aw） 下降 。 ?一方面導致食品中的營養物質不能被微生物利用 ， 另一方面食品中污染的微生物細胞自身也處于暫時缺水狀態 ， 致其代謝機能受到抑制 。 ?低于 0℃ ， 食品中能夠生長的微生物主要是酵母菌和霉菌 ， 紅酵母在 34℃ 條件仍能生長 ， 這可能與真菌能耐低水分活度的特性有關 。 28 各種酶蛋白必須在水化條件下才具有活性 ， 食品中的水分活度必須達到一定的高度 ， 酶分子才能被水化 。 如溶菌酶 ， 只有當水分含量達到 ， 才具有微弱的活性；水分 g/g酶蛋白 ， 酶蛋白分子表面才能形成完整的單分子層水；水分 g/g 酶蛋白時 ， 才具有較高的酶活性 。 冷凍食品中凍結水的比例取決于食品類型和凍藏溫度 。 凍結水所占比例越高 ， 水分活度下降就越多 ， 對食品的保藏性也越好 。 例如 ， 在 20℃ 凍藏條件下 ， 凍結水占總水分的比例 ，羊肉 88％ ， 魚類 91％ ， 雞蛋蛋白 93％ 。 29 （ 3） 冰晶體形成促使細胞內原生質膠體脫水 ?膠體內溶質濃度因脫水而增加 ， 原生質粘度增加 ，膠體吸水性下降 ， 導致具有酶活性或者其它生物活性的蛋白質不可逆變性 ， 從而破壞正常的代謝秩序 。 ?慢速凍結過程 ， 大冰晶體的形成還可能使細胞質膜甚至整個細胞遭到機械性破壞 ， 導致細胞死亡 。 30 （ 4） 低溫降低細胞質膜的流動性 ?細胞質膜流動性下降 ， 對營養性溶質的吸收受影響 ， 導致微生物呈饑餓狀態 ， 影響生長繁殖 。耐冷菌在生長溫度范圍內 ， 細胞質對溶質的吸收隨溫度下降而減少 。 嗜冷菌生長的最低溫度取決于胞質膜上的透酶是否被鈍化 。 ?此外 ， 冷凍導致細胞內氣體如 O2和 CO2的減少 ，O2損失會抑制耗氧菌的呼吸 。 耐冷的假單胞菌 ， 對葡萄糖和乳糖的最大吸收率發生在 1520℃ ， 溫度下降到 0℃ 吸收率顯著降低 。 因此 ， 有人提出微生物的最低生長溫度為基質吸收被抑制的溫度 。 31 （ 1） 微生物種類和株系 ?嗜溫菌和嗜熱菌對低溫適應性差 ， 在低溫處理過程首先致死的是這些不耐冷的微生物 。 ?嗜冷菌和耐冷菌容易在冷藏和冷凍食品中存活 。能在 ≤ 7℃ 條件生長的大多是革蘭氏陰性桿菌 ， 革蘭氏陽性菌較少 。 ?球菌比革蘭氏陰性桿菌對冷凍具有更強的抗性 。 ?在 0℃ 以下能生長的微生物更多的是霉菌和酵母 ，而非細菌 。 一種粉紅酵母 ， 在 34℃ 還能生長 。 3．影響微生物低溫致死的因素 32 （ 2） 冷凍方式與溫度 ?冷凍溫度 是決定微生物存亡的關鍵因素 。 ?冰點左右 ， 只有不耐低溫的微生物才逐漸死亡 。 ?在凍結點或略低于凍結點的溫度 ， 2～ 5℃ 致死效果最顯著 ， 微生物活菌數下降的速率最快 。 ?4℃ 比 15℃ 的致死率高； 10℃ 比 20℃ 對微生物致死力強；低于 20℃ 以下的溫度 ， 微生物死亡率很低 。 ?當溫度急劇下降到 20~30℃ 時 ， 所有生化變化和膠體變性幾乎完全處于停頓狀態 ， 以致細胞能在較長時間內保持其生命力 。 33 降溫速度： 凍結前 ， 降溫愈快 ， 微生物的死亡率愈大 。 這是因為迅速降溫過程 ， 微生物細胞內原來協調一致的各種生化反應不能及時以適應新的溫度環境 。 凍結時 ， 降溫越慢 ， 微生物的死亡率越高 。 在一定的凍結溫度范圍內 ， 凍結溫度越低對微生物的致死率越低 。 如凍魚在 10℃ 凍結的細菌存活率顯著低于 18℃ 。 凍結后殘存的活菌數在冷凍貯藏過程有所減少 ，但與凍結過程的死亡率相比 ， 其死亡速度很慢 。 34 結合狀態和過冷狀態 急劇冷卻時 ， 如果水分能迅速轉化成過冷狀態 ，避免結晶形成固態玻璃體 ， 就有可能避免因介質內水分結冰所遭受的破壞作用 。 微生物細胞內原生質含有大量結合水分時 ， 介質極易進入過冷狀態 ， 不再形成冰晶體 ， 有利于保持細胞內膠體穩定性 。 比如芽孢 ， 低溫下穩定性比生長細胞高 。 35 快速凍結 ， 溫度急劇降到 18℃ 以下 ， 微生物細胞內所有酶促反應迅速趨向停滯狀態 ， 對微生物的致死率低 。 微生物只是處于休眠狀態而不易死亡 。 緩慢凍結 ， 導致大量微生物死亡 ， 食品溫度較長時間處于 8～ 12℃ （ 特別在 2～ 5℃ ） ， 形成較大冰晶體 ， 對細胞產生機械性破壞作用 ， 還會促進蛋白質變性 ， 以致微生物死亡率相應增加 。 速凍時 ， 介質的極端低溫容易使微生物產生過冷狀態 ， 這對微生物有保護作用 。 與營養細胞相比 ， 細菌和霉菌的芽孢含游離水較少 ，而結合水含量較高 ， 在冷凍過程更容易形成過冷狀態 ，因而它們在低溫下的穩定性也相應較高 。 36 （ 3） 食品的成分與性質 （ 介質 ） ?高水分和低 pH值的介質會加速微生物的死亡 。 ?而糖 、 鹽 、 蛋白質 、 膠體 、 脂肪對微生物則有保護作用 。 蛋白 、 蔗糖等都能增加微生物的冷凍存活率；酸性條件可以增加低溫對細胞的致死率 。 水分活度低 、 結合水分含量高的食品 ， 在急速降溫時 ，容易轉化成過冷狀態 ， 可以避免因冰晶體形成而對細胞的破壞作用 ， 這將降低微生物的冷凍致死率 。 冰激凌的組成成分是微生物的良好抗凍保護劑 ， 特別是大量脂肪形成了對微生物起保護作用的屏障 。 在衛生條件差的環境中生產的冰激凌通常被檢測出微生物超標 。 37 （ 4） 冷藏或凍藏的時間 ?低溫貯藏時微生物一般總是隨著貯存期的增加而有所減少；但是貯藏溫度愈低 ， 減少的量愈少 ，有時甚至保持基本穩定 。 ?貯藏初期 （ 最初數周內 ） ， 微生物殘留率下降快 ， 后期則下降很慢 。 ?交替凍結和解凍 ： 理論上講會加速微生物的死亡 ， 但實際效果并不顯著 。 炭疽菌在 68℃ 溫度下的 CO2中凍結 ， 再在水中解凍 ， 連續反復二次 ， 結果仍未失去毒性 。 38 (1)耐冷微生物的低溫適應性 ?耐冷菌代謝活性隨溫度降低而降低 ， 但其體內的酶活性仍然存在 ， 在 0℃ 也有孢子形成和萌發 。 ?肉毒桿菌及其毒素對低溫有很強的抵抗力 。 肉毒桿菌在 16℃ 能存活一年以上 ， 其毒素的毒性在79℃ 可保持 2個月 ， 在 16℃ 可保持 14個月 。 ?冷藏食品在 3℃ 以上的溫度貯藏較長時間有產生肉毒桿菌中毒的風險 。 4．微生物的低溫適應性與病原菌控制 39 (1)耐冷微生物的低溫適應性 ?耐冷菌代謝活性隨溫度降低而降低 ， 但其體內的酶活性仍然存在 ， 在 0℃ 也有孢子形成和萌發 。 ?肉毒桿菌及其毒素對低溫有很強的抵抗力 。 肉毒桿菌在 16℃ 能存活一