第七课 微生物与卫生
为了深刻理解食品卫生的原理，就必须了解微生物在食物腐败和食物中毒中的作用。微生物在整个自然环境中到处存在。这些’微生物致使食物因色、香、味品质下降而败坏，致使人体因摄入的食物含有与公共卫生有关的微生物而罹致食物传染病。微生物还与食品卫生有密切的联系，因为某些致病微生物能通过食物传播。卫生作业的重要性就在于与食物腐败性和食物中毒性微生物的繁殖和活动进行斗争。
食物中的微生物
食品中最普通的微生物是细菌和真菌。真菌不如细菌普遍，它包括两种主要微生物，霉菌和酵母菌。
霉菌：霉菌是带有菌丝(丝状)形态的多细胞微生物。这些微生物的另外特征是显示出各种各样的颜色，并且常常靠它们发霉(即绒毛状)的象棉花一样的外观来识别。霉菌可以产生大量很小的孢子，这些孢子可在空气中找到，并会被气流传播开来。这些孢子如果被传播到发芽条件有利的地方，便产生新长出的霉菌。霉菌常常比细菌和酵母能耐受更大的pH波动，还常常能耐受更大的温度波动。尽管霉菌在pH 7.0或接近7.0时生长旺盛，但它也能耐受pH范围从2.0到8.0的变化，不过pH由酸性到中性更好。霉菌在常温下比在较冷环境下要生长得更好，在0℃以下也能生长。霉菌生长的最适水分活度(Aw约为0.85但低于0.80时也能生长。在Aw大于或等于0.90时，细菌和酵母的生长比较旺盛，并且常常以牺牲霉菌生长为代价耗用可利用的营养物质来生长。 直到Aw低于0.90时，霉菌生长才比较旺盛。这就是为什么象糕点、奶酪和坚果之类水份含量低的食物容易由于霉菌的生长而腐败。
酵母：酵母一般为单细胞，它与细菌不同地方不仅在于它细胞较大和形态不同，而且还由于在分裂繁殖过程中产生芽体。象霉菌一样，酵母也可以通过空气或其它途径传播，并落在食物表面上。酵母菌落表面通常是潮湿或粘呼呼的，呈乳白色。酵母生长的适宜水份活度Aw为0.90、0.94，但也能在低于0．90时生长。这些微生物在中等酸性范围(pH4．0、4.5)内生长最好。有严重酵母污染的食物常常会有轻度的水果气味。
细菌：细菌是单细胞微生物，直径约为1um，形状从长长短短的杆状(杆菌)直到球形或卵球形。球菌是球形细菌。单个细菌按其菌属以各种形式紧连在一起。有些球形细菌以团块形式出现，类似一串葡萄(即葡萄球菌)。其它细菌(杆状或球状)连在一起形成链(即链球菌)。球形细菌的某些菌属还以成对在一起呈形(形成二倍体，即肺炎双球菌)或以四个一组呈形(形成四联体，即四联球菌），而另一些菌属则呈单个细菌的形式。还有些细菌具有鞭毛，而且能运动。
细菌会产出多种色素，从浓淡不等的黄色色素直到棕色或黑色的深色色素。某些细菌有着中间色的色素沉积，如红、粉红、橙黄、蓝、绿或紫色。这些细菌引起食品变色，尤其是像肉类等含有不稳定色素的食品。，有些细菌还会因粘液形成引起变色。
杀灭微生物的方法
在评价消灭微生物的有效方法之前，对适用于微生物的“死亡”作出定义是很重要的。微生物即使在有利环境条件下处于适宜生长培养基中以后也不能增殖时，便认为该微生物是死亡的。这个概念有别于休眠，尤其是细菌芽抱的休眠，因为休眠微生物并没有永远失去再生的能力，正如经过长时间培养或向另一生长培养基转移或某种形式活化之后仍能繁殖起来所证明的。
不论死亡的原因如何，微生物的死亡遵循对数致死率。这种死亡方式意味着微生物细胞群体以相对恒定的比率在死亡。但偏离这一致死率有可能发生，原因是某种致死物质(如消毒剂)的加速作用，也可能是敏感细胞和稳定细胞混合菌群或者与对环境有一致抵抗力的成链或成簇菌丛在一起所引起的作用。
加热法
加热历来是杀灭食物中腐败菌和致病菌最广泛使用的方法。一般认为热处理是煮熟食品消灭腐败微生物及致病微生物的一种手段。因此，人们已经进行了广泛的研究，以确定为杀灭微生物所需的最适热处理程度。在指定温度下为某细菌细胞(或芽孢)悬浮液完全灭菌所需的时间测定值就是“热致死时间”(TDT)。TDT值将取决于对象微生物的特性、细胞的数量和与生长培养基性质有关的因素。
有关微生物死亡的另一种量度就是“十减余一时间”(D值)， 这是在给定温度下为杀灭90％细、脑所需要的以分钟计的时间。同样，此值也取决于微生物的特性、培养基的性质和确定D值时的计算方法。此D值是针对微生物细胞的一段指数死它时间(按对数死亡量级)推算出来的，也可通过实验的存活曲线来确定。
从不同加热温度下的D值或TDT值出发，可以标绘出一条耐热性曲线(假热死时间曲线)， 我们将以分钟为单位的D的对数值对加热温度进行标绘，这条线的斜率是Z值。Z值的定义为D值减少一个对数周期(90％)所必须升高的温度数。此热死时间曲线的纵坐标也可以是TDT值。因此， 对食物中特定菌株的细菌(或其芽抱)、，最好用D值和Z值表达它的致死率。
化学法
许多能杀灭微生物的化合物并不适宜于杀灭食物内部或其表面上的微生物。而可用的化学物质又都是作为设备和器皿(可能会污染食品)的卫生消毒剂使用。由于热力消毒的能量费用愈来愈高，所以使用化学消毒剂便愈来愈多。用氯处理的微生物的存活曲线呈S型，说明与通常由热处理法或其他杀菌剂消毒法所得到的对数量级死亡有一定的偏差。这种偏差不能得到完满的解释，但一般假定：氯的消毒作用可能是由于氯渗入细胞很慢造成的，换言之，在细胞死亡之前细胞内部要有多个失活的部位。
照射法
当食品中的微生物受到高速电子(β射线)或X—线(γ射线)照射时，微生物存活数的对数值与照射剂量成正比。一般用存活曲线的斜率表示具体微生物菌株在特定条件下的相对敏感性。若将照射中存活微生物数目的log10值对照射剂量进行标绘，则可求出辐照D值(即D10值)，此值与热力D值相当。D10值的意义是微生物总数减少一个对数周期(90％)所必需的照射拉德数(每100克物质得到的能量尔格数)。
还没有完全弄清照射致死的机理。看来死亡是由于细胞内部的构成部分因胞内吸收的能量而钝化引起的。照射所产生的钝化作用使得细胞无力分裂生成明显的分支。
抑制微生物生长的方法
大多数用来杀灭微生物的方法都可以以温和的处理方式用来抑制微生物的生长。微生物细胞常通过亚致死的加热照射或毒性化学物质的温和处理而受到杀伤和生长障碍但不致死亡。微生物生长迟滞期的延长，它对环境条件抗抵力的减弱以及它对其它抑制条件的更加敏感都是这种杀伤作用的反映。几种抑制因素的协同配合，如照射与加热、加热与化学药品等均能增强微生物对抑制条件的敏感性。受杀伤的细胞似乎要合成一些必不可少的细胞物质，如核糖核酸或酶类，然后才能达到完全复原。下面将分题讨论一下抑制微生物的几种主要方法：
冷藏法
冷冻和其后的解冻会杀死部分区系的微生物。冷冻时存活下来的微生物在冻结贮藏期间不会增殖。但这不是降低微生物数量的实用方法。此外，冻藏中存活的微生物也会在解冻食物上生长，其生长速率类似于它在未被冻结食品上的生长速率。可以把冷藏法与其它抑制方法，如加防腐剂、加热和照射等结合起来使用。
化学药品法
凡是使渗透压升高从而使Aw下降至大多数细菌能生长的水平以下的化学物质， 都可以用作抑菌剂。例如盐和搪。用于俺肉的亚硝酸盐也具有抑菌剂的功能。
脱水法
用脱水法减慢微生物生长是又一种降低Aw值到阻止微生物增殖水平的方法。 有些脱水方法可以抑制若干类固增殖而导致腐败的微生物。脱水如果与其它控制微生物生长方法如盐渍和冷藏结合起来是最有效的。
发酵法