食物的敗壞，主要是由於微生物中的腐敗菌、病菌搗亂的結果。愈是營養價值高的食品，它們就越愛鑽營繁衍。許多味美可口的菜餚和食物，一經腐敗菌和病菌光顧。不消幾天甚至幾小時，就會變酸變質，毒素孳生，人吃了就會中毒生病，嚴重的還會危及生命。
基本介紹
- 中文名：腐敗菌
- 外文名：Spoilage bacteria
- 作用對象：大多數為食物等
- 干擾物：抗生素
- 菌種：嗜冷菌，嗜熱菌，嗜酸菌等
- 影響：使食物的腐爛敗壞
基本信息,常見種類,污染途徑,內源性污染,外源性污染,危害,腐敗注意事項,
基本信息
長期以來，人們為了保存食物、防止腐敗找出了許多辦法。例如，新鮮水果用糖或蜜加工成果脯蜜餞；新鮮魚、肉、蛋用鹽醃製成鹹魚、鹹肉、鹹蛋；蔬菜、筍、魚等曬成筍乾、魚乾、乾菜、乾蘑菇等，這些都是常用的防腐辦法。還有用低溫冷藏，化學藥品防腐等等。然而，儘管人們想方設法來消滅和防禦病菌，狡猾的病菌總要鑽空子，找我們的麻煩。直到人們發現抗生素有防止腐敗、抗擊病菌的優越性能，病菌才開始變得溫馴起來。
抗生素之所以能延長食品的保存期限，主要在於它能幹擾或阻礙病菌正常的新陳代謝，使病菌不能進行正常的生命活動，不能生長和繁殖。抗生素溶解在水裡後，接觸到食物體表面或滲透到組織里去，如同形成一層保護膜，腐敗菌或病菌一旦沾上，就會立即被抗生素的精良武器所擊敗。而且，使用抗生素保存蔬菜、水果等食品，對於食物的色、香、味和維生素等營養成分的保持，都比採用醃製法和加熱消毒法優越得多，所以抗生素是一種理想的保護劑。
常見種類
分解蛋白質類食品的腐敗菌
細菌、黴菌、酵母菌都可以通過分泌胞外蛋白酶來分解蛋白質類食品。細菌中芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、變形桿菌屬、鏈球菌屬等分解蛋白質能力較強；小球菌屬、葡萄球菌屬、黃桿菌屬、產鹼桿菌屬、埃希桿菌屬等分解蛋白質能力較弱；而肉毒梭狀芽孢桿菌分解蛋白質能力很弱。黴菌中青黴屬、毛霉屬、麴黴屬、木霉屬、根霉屬等也具有分解蛋白質的能力，比細菌更能利用天然蛋白質。酵母菌中啤酒酵母屬、畢赤酵母屬、漢遜酵母屬、假絲酵母屬、球擬酵母屬等雖然能使凝固的蛋白質緩慢分解，但相對來說，多數酵母菌對蛋白質的分解能力極弱。
分解碳水化合物類食品的腐敗菌
細菌中能高效分解碳水化合物的菌種並不多。芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的某些種，如蠟樣芽孢桿菌、枯草桿菌、澱粉梭狀芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等分解澱粉的能力較強，所以這些菌株經常引起米飯發酵、麵包黏液化。能分解果膠的細菌主要為芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、歐氏植病桿菌屬中的部分菌株，它們能引起果蔬的腐敗。能分解纖維素和半纖維素的細菌則只有芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和八疊球菌屬的一些種。然而絕大多數細菌都具有分解某些糖(特別是單糖)的能力。
大多數黴菌都有分解簡單碳水化合物的能力。青黴屬、麴黴屬、木霉屬的某些種能夠分解纖維素，特別是綠色木霉、里氏木霉、康氏木霉分解纖維素的能力較強。另外，麴黴屬、毛霉屬等不僅分解果膠酶的活力較強，還具有利用某些簡單有機酸和醇類的能力。
絕大多數酵母菌不能使澱粉水解，大多數酵母菌有利用有機酸的能力，少數酵母菌能分解多糖(如擬內孢霉屬)，極少數酵母菌能分解果膠(如脆壁酵母)。
分解脂肪類食品的腐敗菌
常見的能分解脂肪的黴菌有麴黴屬、白地霉、代氏根霉、婁地青黴和芽枝霉屬等。能分解脂肪的酵母菌菌種不多，主要是解脂假絲酵母。這種酵母菌分解脂肪和蛋白質的能力強，但不分解糖類。因此，在肉製品、乳製品發生脂肪酸敗時，應考慮酵母菌所發揮的作用。
污染途徑
在食品的周圍環境中，存在著一個數量龐大、種類繁多的微生物世界。微生物污染食品的途徑可分為兩大類：凡是動植物體在生活過程中，由於本身帶有的微生物而造成的食品污染稱為內源性污染，又稱一次污染；在生產、加工、運輸、貯存、銷售、消費等過程中，食品受到的外界微生物的污染稱為外源性污染，又稱二次污染。
內源性污染
不同類群的腐敗菌常常以一定的數量存在於動植物體內或體表。當畜禽機體的抵抗力因不良因素的影響而下降時，消化道和呼吸道內的腐敗菌即可侵入組織內部，造成畜禽類食品污染。
外源性污染
外源性污染的主要途徑又可分為以下幾類。
(1)通過水污染
食品的生產加工過程離不開水。水不但要作為許多食品的原輔材料，而且在清洗、冷凍的工序中也必不可少。因此，水既是腐敗菌的污染源，也是其污染食品的途徑。雖然一般情況下經淨化消毒的自來水含菌量較少；但當水管出現漏洞而且管內壓力小於管外壓力時，管道周圍環境中的腐敗菌就會從漏洞滲透進入管道，污染自來水。有時即使水源是衛生的，但生產加工的方法不當也會導致污染。如在對畜禽進行屠宰時，皮毛和腸道內的菌群可通過水的流動擴散到其他組織中，造成相互感染，特別是循環使用的冷卻水很容易被畜禽的糞便以及下腳料污染，進而污染食品。
(2)通過空氣污染來
自土壤、水、人和動植物的腐敗菌進入空氣後，可隨著灰塵、霧滴的飛揚和沉降而直接污染食品，或通過污染水源、土壤後對食品造成間接污染。例如當人講話、咳嗽、打噴嚏、吐痰時，人的唾沫、鼻涕、痰中的腐敗茵就會通過空氣的傳播直接或間接污染食品。因此，暴露在空氣中的食品被污染是不可避免的。尤其是在衛生狀況不達標的環境下生產，食品原料、設備以及食品工作人員的移動都會引起污染。
(3)通過人及動物接觸污染
人的衣帽、毛髮、皮膚若不保持清潔，就很容易被大量腐敗菌附著，在食品的加工、運輸、貯存、銷售及消費過程中一旦與食品接觸則必定造成污染。另外，鼠、蠅、蟑螂也常攜帶大量腐敗菌，食品一旦受到這類動物的咬噬或接觸，則很容易被污染。
(4)通過容器、機械設備及包裝材料污染
食品在生產加工、運輸、貯存、銷售及消費過程中必然會用到很多容器、機械設備、包裝材料，它們如果不經過嚴格的殺菌消毒處理，一旦與食品接觸，其所帶有的腐敗菌則會輕而易舉地進入食品。接觸機會越多，污染越嚴重。即便是已經滅菌消毒的食品，一旦使用未經過無菌處理的包裝材料，則必定前功盡棄，造成食品的重新污染。
危害
腐敗菌除了在食品中引起色、香、味等感官性狀異常外，其代謝過程中還破壞食物的營養組分，產生有毒性的多種代謝產物。
腐敗菌對食物營養的破壞作用
食品腐敗變質的過程實質上是食品中蛋白質、糖、脂肪在污染微生物的代謝作用下分解破壞的化學過程，其腐敗變質程度因食品種類、微生物種類和數量以及其他條件的影響而異。
(一)腐敗菌對蛋白質的分解破壞作用
肉、魚、禽、蛋和豆製品等食品所富含的蛋白質經微生物的蛋白酶和肽鏈內切酶等作用，首先分解成多肽並斷裂形成胺基酸。胺基酸進一步分解成相應的胺類、有機酸類和各種碳氫化合物，食品即表現為腐敗特徵。蛋白質分解後所產生的胺類是鹼性含氮物質，有氨、伯胺、仲胺及叔胺等，此類物質具有揮發性，產生特異性的臭味。
(二)腐敗菌對脂肪的分解破壞作用
食品中脂肪的變質主要是酸敗，酸敗主要是脂肪經水解與氧化產生相應的分解產物。脂肪分解是在微生物或動植物組織中的解脂酶作用下使食物中的中性脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸可進而斷裂形成具有不愉快味道的酮類或酮酸，在不飽和脂肪酸的不飽和鍵處還可形成過氧化物。脂肪酸也可分解成具有特臭氣味的醛和醛酸，即所謂的“油哈”氣味。這就是食用油脂和含脂肪豐富的食品發生酸敗後，使其感官性狀改變的原因。
油脂的水分含量及紫外線、氧氣等因素可促進食品氧化和酸敗。油脂脂肪酸的飽和程度與天然抗氧化劑(如維生素E)、芳香化合物含量高時，則可減慢食品氧化和酸敗。
(三)腐敗菌對碳水化合物的分解破壞作用
食品中的碳水化合物包括纖維素、半纖維素、澱粉、糖原以及雙糖和單糖等，這些成分較多的食品主要是糧食、蔬菜、水果和糖類及其製品。在微生物及動植物組織中的各種酶及其他因素作用下，這些組成成分可發生水解並順次形成低級產物，如單糖、醇、醛、酮、羧酸、二氧化碳和水。這種碳水化合物為主的分解常稱為發酵或酵解。其主要變化指標是酸度升高。根據食品種類不同也表現為糖、醇、醛、酮含量升高或產氣(CO2)，有時食品常帶有這些產物特有的氣味。水果中果膠可被一種曲酶和多酶梭菌所產生的果膠酶分解，並可使含果膠酶較少的新鮮果蔬軟化。
(四)腐敗菌對食物色香味的破壞作用
食品無論在加工前或加工後，本身均呈現一定的色澤，如微生物繁殖引起食品變質時，色澤就會發生改變。微生物產生的色素有的在體內，有的分泌至細胞外，不斷累積造成食品原有色澤的改變，如變成黃色、紫色、褐色、橙色、紅色和黑色。另外微生物代謝產物的作用也會促使食品發生化學變化，例如肉及肉製品的綠變，是由於硫化氫與血紅蛋白結合生成硫化氫血紅蛋白所引起的，臘腸由於乳酸菌增殖過程中產生了過氧化氫促使肉色素退色或綠變。由於微生物種類不同、食品性質不同和作用時間不一致，在食品上出現的變色性狀會有片狀、斑點狀、全部或局部等各種情況。
食品本身有一定氣味，正常動植物原料及其製品因微生物的繁殖而產生變質時，人們的嗅覺就能敏感地覺察到有不正常的氣味產生。如氨、三甲胺、乙酸、硫化氫、乙硫醇等具有腐敗臭味，它們在空氣中的濃度為10-18～10-11mol/L時，人的嗅覺就可以察覺到。此外，還有二甲胺等胺類物質，甲酸、乙酸、己酸、酪酸等低級脂肪酸及其脂類，酮、醛等一些羰基化合物，以及醇類、酚類、靛基質、糞臭素等物質。食品中產生的腐敗臭味，常是多種臭味混合而成的。有時也能分辨出比較突出的不良氣味，例如霉味臭、醋酸臭、胺臭、糞臭、硫化氫臭、酯臭。
微生物造成變質而引起的口味改變中比較容易分辨的是酸味的產生。一般碳水化合物含量多的低酸食品，變質初期酸的產生是主要特徵，很容易分辨。食品中微生物增殖除產生酸味外，還有苦味及其他異味，如消毒乳由於某些假單胞菌的作用而發生苦味。蛋白質被大腸桿菌、微球菌等微生物作用後也會產生苦味物質。
固體食品變質時，動植物組織因微生物酶的作用，可使組織細胞破壞，細胞內容物外溢，食品的性狀即出現變形軟化。如魚肉類食品上呈現肌肉鬆弛、彈性差，有時組織體表可出現發黏等現象。粉碎後加工製成的食品，如糕點、乳粉、果醬，微生物引起變質後出現黏稠、結塊、表面變形、濕潤、發黏等現象。液態食品變質後會出現混濁、沉澱，表面出現浮膜、變稠，鮮乳因微生物作用引起的變質可出現凝塊、乳清析出分層或變稠等現象，有時還會產生氣體。
腐敗菌對食物營養破壞作用的選擇性
(一)分解破壞蛋白質的微生物
(1)細菌
大多數細菌都有分解蛋白質的能力，一般說能分泌胞外蛋白酶的細菌，對蛋白質的分解力特彆強，但這種類型的細菌僅限於少數種類，而無胞外蛋白酶的細菌則只能利用較簡單的含氮化合物，如胺基酸等。分解蛋白質能力特彆強的細菌種類有芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、變形桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬。分解蛋白質能力弱的細菌有微球菌屬、葡萄球菌屬、八疊球菌屬、無色桿菌屬、產鹼桿菌屬、黃桿菌屬、埃希氏菌屬等，這些菌在含蛋白質為主的食品上，即使無糖存在也能生長。
(2)酵母
多數酵母對蛋白質分解能力很微弱，例如，紅棕色拿遜氏酵母、越南酵母、活躍酵母、巴氏酵母、啤酒酵母，這些酵母能夠使凝固的蛋白質緩慢分解。紅酵母屬中有些種類能分解酪蛋白。總之，酵母對食品的腐敗作用不如細菌。
(3)黴菌
許多黴菌都有分解蛋白質的能力，而且黴菌比細菌更能利用天然蛋白質。例如青黴屬、麴黴屬、根霉、毛霉、木霉、復端孢霉等許多種。沙門柏乾酪青黴和洋蔥麴黴分解蛋白質迅速，在有大量碳水化合物的環境中，更能促進蛋白酶的形成。
(二)分解破壞碳水化合物的微生物
(1)細菌
絕大多數的細菌都具有利用某些單糖或雙糖的能力，特別是利用單糖的能力更為普遍。某些細菌還能利用有機酸和醇類。能強烈分解澱粉的細菌僅是少數，主要是芽孢桿菌屬，例如枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌和馬鈴薯桿菌等，還有梭狀芽孢桿菌，例如澱粉梭菌和丁酸梭菌等。能分解纖維素和半纖維素的細菌僅為少數，例如芽孢桿菌屬、八疊球菌屬、梭狀芽孢桿菌屬和克氏桿菌屬中的一些種。能分解果膠的細菌有歐文氏菌屬的胡蘿蔔軟腐歐文氏菌、軟腐病歐文氏菌以及環狀芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、費新尼亞梭菌等，它們都能分泌果膠酶。
(2)酵母
絕大多數不能利用澱粉，少數特殊酵母能分解多糖，例如，擬內孢霉的酵母及粟酒裂殖酵母。極少數酵母也有分解果膠能力，例如，脆壁酵母，它是乳糖發酵性酵母。酵母一般都能利用單糖或雙糖，大多數種類有利用有機酸的能力。
(3)黴菌
大多數黴菌有利用簡單碳水化合物的能力，但具有分解纖維素能力的極少，例如毛殼菌屬、灰腐質霉、麴黴屬中的黑麴黴、土麴黴、煙麴黴、青黴屬中的橘青黴、淡黃青黴等。對纖維素分解能力特彆強的是綠色木霉。分解果膠能力最強的有黑麴黴、米麴黴、灰綠青黴，其次是蠟葉芽枝霉、毛霉屬中的大毛霉、灰葡萄孢霉和愛氏青黴等。麴黴屬、青黴屬、毛霉屬和鐮刀霉屬中的許多種黴菌有利用某些簡單有機酸或醇類的能力。
(三)分解破壞脂肪的微生物
(1)細菌 一般來說，有強力分解蛋自質能力的需氧性細菌中大多數菌種同時也是脂肪分解菌，能產生脂肪酶，將脂肪分解為脂肪酶和甘油。分解力特彆強的是螢光假單胞菌，其他如黃桿菌屬、無色桿菌屬、產鹼桿菌屬、賽氏桿菌屬、微球菌屬、葡萄球菌屬和芽孢桿菌屬中的許多種細菌都有分解脂肪的特性。
(2)酵母能分解脂肪的酵母不多，常見的如解脂假絲酵母。這種酵母不發酵糖類，但分解脂肪和蛋白質能力很強。因此，在分析乳製品和肉類食品的脂肪酸酸敗原因時，也應考慮是否被酵母污染。
(3)黴菌能分解脂肪的黴菌比細菌多，在食品中常見的有：黃麴黴、黑麴黴、煙麴黴、灰綠青黴、婁地青黴、代氏根霉、少根根霉、解脂毛霉、爪哇毛霉、白地霉和芽枝霉屬等。
三、腐敗產物的毒性
腐敗變質的食品首先是帶有使人們難以接受的感官性狀，如刺激性氣味、異常顏色、酸臭味道、組織潰爛、黏液污穢感等。其次是食品成分分解，食品營養價值嚴重降低，不僅使食品中的蛋白質、脂肪、碳水化合物含量降低，而且其中的維生素、無機鹽也會大量破壞和流失。腐敗變質食品由於微生物污染嚴重，菌相複雜和菌量增多，增加了致病菌和產毒黴菌等存在的機會。由於菌量增多，可以使某些致病性微弱的細菌引起人體的不良反應，甚至中毒。有相對致病菌引起的食物中毒，幾乎都有菌量異常增加這個必要條件。至於食品腐敗變質的分解產物對人體的直接毒害，至今研究仍不夠明確。然而這方面的報告與食物中毒事件卻越來越多，如某些魚類腐敗產生的組胺使人體中毒，脂肪酸敗產物引起人的不良反應及中毒，以及食品腐敗為亞硝胺類形成提供充分的胺類物質等。有機胺類和硫化氫等雖然具有一定毒性，但人體有足夠的解毒功能，可與體內相同代謝產物一起代謝轉化，但如果在短時間內攝入量過大，也有一定不良作用。縱然如此，目前仍不能把食品腐敗變質和食物中毒直接聯繫起來。所以，對食品的腐敗變質雖然要及時準確鑑定，並嚴加控制，但對這類食品的處理還必須充分考慮具體情況。如輕度腐敗的肉、魚類，通過煮沸可以消除異常氣味，部分腐爛的水果、蔬菜可揀選處理，單純感官性狀發生變化的食品可以加工複製等。但應強調指出，一切處理的前提，都必須以確保人體健康為原則。
腐敗注意事項
在日常生活中，對付腐敗菌和病菌侵害、預防食物中毒的辦法，就是要加強食品衛生管理，注意飲食衛生，不吃腐、餿、變質食物和不潔瓜果。防止生熟食物交叉污染。魚、肉、海產品等要充分煮熟，隔餐食物要加熱煮沸。發酵食品必須蒸煮、炒透30分鐘以上再吃。罐頭出現膨脹或色、香、味有改變時都不能再吃。
