食品保存中的微生物控制技術(shù)

Microbial Control Techniques in Food Preservation

YU Jia

(Tianjin InstituteofFood Safety Testing Technology， Tianjin 3oo308， China)

Abstract: With the continuous improvement of living standards，the public is increasingly concerned about food safety issues.Microbial controltechnology playsa key role in ensuring fod safety.It can not only reduce microbial contamination in food，ensure food hygieneandsafetybut also extend the shelf lifeoffood，prevent spoilageand mold，andsignificantlyimprovetheoverallsafetylevel of the fod industry.Basedonthis，thisarticle analyzes the types and causes of microbial contamination in food preservation，and deeply explores common microbial control techniques in food preservation， in order to provide valuable references for practitioners in related fields.

Keywords: food preservation; microbiology; harm; control technology

食品是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而，由于主客觀因素的影響，食品在生產(chǎn)、加工、保存過程中極易受到微生物污染。而食品一旦受到微生物污染，不僅會出現(xiàn)腐敗、變質(zhì)現(xiàn)象，還極易引發(fā)食源性疾病。因此，在當(dāng)前背景下探討食品保存中微生物污染的原因、類型及防控技術(shù)，對于切實(shí)提高食品安全水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1食品保存中微生物污染的類型及原因

1.1 類型

1.1.1真菌

（1）酵母菌。酵母菌是食品加工領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的一類微生物，在釀酒、面包制作等行業(yè)中具有重要地位。然而，在某些情況下酵母菌的過度繁殖也會引發(fā)食品安全問題。例如，在果醬、果汁等酸性食品中，如果酵母菌過度繁殖，會將食品中糖類分解成酒精和二氧化碳，導(dǎo)致食品出現(xiàn)變味、脹氣現(xiàn)象，從而對食品食用價值造成不利影響。例如，王梓桐等[1對不同乳酸菌與酵母菌的組合方式、相互作用，及其對食品品質(zhì)的影響進(jìn)行了分析和總結(jié)，結(jié)果表明乳酸菌和酵母菌聯(lián)合發(fā)酵對食品的感官特征、貯藏時間等品質(zhì)具有明顯影響，對改善食品品質(zhì)具有重要意義。

（2）霉菌。霉菌在自然界中廣泛分布，食品在保存過程中極易受到霉菌污染。一旦食品遭受霉菌污染，其表面會生成大量的孢子和菌絲，這些孢子和菌絲不僅會使食品的氣味、質(zhì)地及外觀發(fā)生顯著變化，而且會嚴(yán)重影響食品質(zhì)量。部分霉菌甚至?xí)a(chǎn)生毒性很強(qiáng)的次生代謝產(chǎn)物，對公眾健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。例如，寄生曲霉和黃曲霉等真菌都可生成黃曲霉毒素，該毒素具有很強(qiáng)的致畸性、致癌性，長期攝入將顯著增加公眾患癌風(fēng)險。高嘉聰?shù)萚綜述了目前針對產(chǎn)毒霉菌的快速檢測方法，包括免疫學(xué)方法、核酸檢測方法和基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜法，以期為開發(fā)更加快速、準(zhǔn)確的產(chǎn)毒霉菌檢測方法提供參考依據(jù)

1.1.2 細(xì)菌

細(xì)菌是在自然界中較為常見的一類微生物，包含諸多類型，其中一些菌種對食品生產(chǎn)具有積極作用，如乳酸菌在泡菜、酸奶制作中得到廣泛應(yīng)用。但是也有部分菌種對食品生產(chǎn)構(gòu)成威脅，極易引發(fā)食品安全問題。例如，致病性大腸桿菌會產(chǎn)生毒性極強(qiáng)的毒素，一旦公眾食用被其污染的食品，就可能引發(fā)出血性腸炎、水樣腹瀉等癥狀，嚴(yán)重時甚至危及生命安全。

1.2 原因

食品遭受微生物污染的原因主要可以概括為以下幾方面。 ① 原料污染。食品加工使用的原料可能在生長、采收、存儲和運(yùn)輸過程中遭受微生物污染，如果這些被污染的食品原料未能在檢測環(huán)節(jié)被及時發(fā)現(xiàn)，則會在后續(xù)的加工環(huán)節(jié)將污染傳播至最終產(chǎn)品。 ② 加工過程的衛(wèi)生問題。如果食品在加工過程中使用了不潔的設(shè)備及工具，或者工作人員操作方法不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，也會造成微生物污染。 ③ 生產(chǎn)環(huán)境不潔。如果食品生產(chǎn)環(huán)境未能保持清潔并定期消毒，則同樣會增加食品受到微生物污染的風(fēng)險。

2食品保存中常見的微生物控制技術(shù)

2.1物理控制技術(shù)

2.1.1 過濾除菌

過濾除菌技術(shù)是指利用微孔陶瓷、濾膜、濾紙等過濾媒介，將氣體或液體中的微生物去除。該除菌技術(shù)主要用于果汁、葡萄酒等熱敏性飲料或食品除菌。除菌效果主要取決于過濾設(shè)備性能以及過濾介質(zhì)孔徑大小。為了有效去除食品中的微生物，工作人員需要選用性能優(yōu)越的過濾設(shè)備以及孔徑小于微生物直徑的過濾介質(zhì)。

2.1.2 輻照殺菌

輻照殺菌技術(shù)是指運(yùn)用電子束、X射線等電離輻射對食品進(jìn)行處理，使食品的水分子、氨基酸等成分發(fā)生電離反應(yīng)，生成自由基、活性氧等物質(zhì)。這些物質(zhì)可以破壞微生物的DNA、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效殺菌。輻照殺菌具有無殘留、穿透力強(qiáng)、殺菌效果好等優(yōu)點(diǎn)，適用于調(diào)味品、水產(chǎn)品、肉類等多種食品的殺菌處理。然而，輻照殺菌也存在一些爭議，如部分研究表明該方法可能導(dǎo)致食品產(chǎn)生異味以及營養(yǎng)損失等問題。因此，在采用輻照方式進(jìn)行食品殺菌時，工作人員需要根據(jù)食品類型合理選擇，并且要對輻照條件和劑量進(jìn)行嚴(yán)格控制[3]。

2.1.3 冷凍保存

冷凍保存是指將食品置于 -18°C 以下的環(huán)境中保存。在此溫度條件下，微生物活性會受到嚴(yán)重抑制，其生長繁殖趨于停止。冷凍保存主要適用于速凍食品、水產(chǎn)品、肉類等食品的長期保存。然而，在冷凍過程時，食品中的水分會凝結(jié)成冰，而冰晶的形成會對食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞，進(jìn)而對食品的品質(zhì)及口感造成不利影響。為了最大限度地減少冰晶形成對食品品質(zhì)和口感的不利影響，在解凍時必須采用適當(dāng)?shù)慕鈨龇绞剑缥⒉ń鈨觥⒕徛鈨龅取?/p>

2.1.4 加熱殺菌

加熱殺菌是一種被廣泛應(yīng)用的物理殺菌方法，主要分為干熱殺菌和濕熱殺菌兩種類型。 ① 干熱殺菌。干熱殺菌是指利用干熱空氣對食品進(jìn)行殺菌，該殺菌方式穿透力有限，所以需要較高的溫度及較長的時間來確保殺菌效果。在食品行業(yè)中，常見的干熱殺菌技術(shù)主要包括干熱空氣滅菌、灼燒滅菌等。② 濕熱殺菌。巴氏殺菌是最為常用的濕熱殺菌方式，主要應(yīng)用于牛奶殺菌中，其原理是將牛奶加熱到一定溫度并保持一定時間，以此來殺滅牛奶中可能存在的有害微生物。通常情況下，將牛奶加熱到62.8～85.0^qC ，并保持 15～30min ，即可將牛奶中大部分有害微生物徹底殺滅，經(jīng)過這種處理后的牛奶通常可以在常溫下保存約 21d^[4]

2.2 化學(xué)防控技術(shù)

2.2.1 防腐劑

防腐劑能夠抑制食品中微生物的繁殖生長，所以在食品加工領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。常用的防腐劑主要包括對羥基苯甲酸酯類、丙酸及其鹽類、山梨酸及其鹽類、苯甲酸及其鹽類等，不同類型的防腐劑適用于不同的食品體系和pH值條件。例如，對羥基苯甲酸酯類防腐劑主要應(yīng)用于飲料、醋等弱酸性或中性食品防腐；丙酸及其鹽類主要應(yīng)用于面包、糕點(diǎn)等食品防腐；苯甲酸及其鹽類主要應(yīng)用于果醬、果汗等酸性食品防腐等。為了確保食品安全，在使用防腐劑時必須對防腐劑的類型及劑量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

2.2.2 抗氧化劑

抗氧化劑雖然不能直接抑制微生物生長繁殖，但可通過抑制食品氧化，在一定程度上發(fā)揮食品防腐作用。當(dāng)前市面上常見的抗氧化劑主要包括生育酚、沒食子酸丙酯、丁基羥基茴香醚等，這些抗氧化劑可以和食品中的自由基結(jié)合，防止食品中的營養(yǎng)成分發(fā)生氧化現(xiàn)象，進(jìn)而避免變質(zhì)。在堅果、油炸食品、油脂食品等食品中添加抗氧化劑，可以有效延長其保質(zhì)期，保持食品的風(fēng)味及品質(zhì)。

2.3 生物控制技術(shù)

2.3.1 生物防腐劑

生物防腐劑是由微生物制成的具有抑菌作用的生物活性物質(zhì)，主要包括納他霉素、乳酸鏈球菌素、細(xì)菌素等。其中，細(xì)菌素是由特定細(xì)菌生成的抗菌多肽或蛋白質(zhì)，具有安全性強(qiáng)、特異性強(qiáng)、抗菌譜窄等優(yōu)點(diǎn)，適用于糕點(diǎn)、飲料等食品防腐；乳酸鏈球菌素是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽類細(xì)菌素，對芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌等革蘭氏陽性菌具有較強(qiáng)的抑制作用，可用于乳制品、肉制品、罐頭等食品防腐；納他霉素是一種多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，對霉菌、酵母菌具有較強(qiáng)的抑制作用，常用于干酪、肉制品、糕點(diǎn)等食品的防霉保鮮。生物防腐劑具有天然、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足消費(fèi)者對健康食品的需求，因此應(yīng)用前景廣闊。例如，侯劍橋等[5從食品防腐的作用機(jī)理出發(fā)，指出生物防腐劑可以有效遏制有害微生物的繁殖、延長食品的保鮮期。

2.3.2 益生菌

益生菌是一類對人體健康有益的微生物，主要包括乳酸菌、雙歧桿菌等。在食品中添加益生菌不僅可以改善食品的風(fēng)味和品質(zhì)，還可以通過競爭抑制、產(chǎn)生抑菌物質(zhì)等方式抑制有害微生物的生長繁殖。例如，在乳制品發(fā)酵過程中適量添加乳酸菌可以降低pH值，從而抑制有害微生物的生長。此外，乳酸菌還能生成過氧化氫、細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)，進(jìn)一步增強(qiáng)對有害微生物的抑制效果[。除此之外，在食品中添加益生菌還可以調(diào)節(jié)人體腸道微生態(tài)平衡，增強(qiáng)人體免疫力，而這對于提升整體健康水平具有重要意義。

2.3.3 噬菌體

噬菌體是一類專門感染細(xì)菌的病毒，具有高度的特異性，基于這一特性，噬菌體可用于食品中特定病原菌的控制。例如，在肉類加工過程中，工作人員可以利用針對沙門氏菌的噬菌體來減少肉類及其制品中沙門氏菌含量，進(jìn)而降低這些產(chǎn)品受到沙門氏菌污染的風(fēng)險。噬菌體作為一種生物控制劑，雖然具有安全高效、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一定的局限性。例如，噬菌體可能導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性，并且其宿主范圍相對狹窄，這些問題需要相關(guān)領(lǐng)域的研究人員繼續(xù)深入研究和解決[]。

2.4 綜合控制技術(shù)

在實(shí)際的食品保存過程中，單一的微生物控制技術(shù)往往很難達(dá)到理想的控制效果，因此需要綜合運(yùn)用多種微生物控制技術(shù)。例如，在乳制品生產(chǎn)過程中，可以結(jié)合超高溫瞬時滅菌、益生菌添加、防腐劑使用以及冷藏保存等多種微生物控制技術(shù)[8]。具體操作流程為先運(yùn)用超高溫瞬時滅菌技術(shù)殺滅牛奶原料中的有害微生物，然后在牛奶中添加適量益生菌和防腐劑，隨后將處理后的牛奶置于低溫冷藏環(huán)境保存，以此來更好地保持牛奶風(fēng)味及營養(yǎng)成分，并最大限度地延長保質(zhì)期；在對果蔬保鮮過程中，可以綜合運(yùn)用涂膜保鮮、低溫冷藏、氣調(diào)保鮮等微生物控制技術(shù)，以抑制微生物侵染并減少水分流失，這對延長果蔬的保鮮期具有顯著效果。

3結(jié)語

綜上所述，微生物控制技術(shù)不僅可以保障食品衛(wèi)生安全，還能有效延長食品保質(zhì)期限。因此，在食品保存過程中，工作人員應(yīng)強(qiáng)化對微生物控制技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)食品的種類及加工工藝，選擇合適的微生物控制技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)最佳控制效果，從而切實(shí)提升食品安全質(zhì)量，最大限度地降低因微生物感染而引發(fā)的食品安全問題。

參考文獻(xiàn)

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