3 食品的變敗與微生物的關 - seafood.nkmu.edu.t … · 也會污染新鮮肉品，如：(1) 使牛肉表面產生鬍鬚狀物質之白黴菌屬(Mucor)、酒麴菌屬(Rhizopus)

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食品微生物學(二版) 詹鴻得、林文源編著

食品的變敗與微生物的關食品的變敗與微生物的關係係

第一節禽畜肉類

第二節海產類

第三節乳類

第四節穀類

第五節蔬果類

第六節其他食品

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第1節禽畜肉類–本節將介紹禽畜肉類與微生物間的分布關係及腐敗情形，將內容分為：(1)微生物在禽畜肉類的分布；(2)禽畜肉類的腐敗；(3)加工肉品中的微生物；(4)醃製肉和煙燻肉中的微生物；(5)加工肉品的腐敗，分述如下。

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••動物結核病動物結核病–動物結核病(tuberculosis)是由結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)所引起。M. tuberculosis為好氣、不運動，菌體表面具蠟質(wax)，會引起動物全身臟器肉芽腫式化膿性發炎。M. tuberculosis主要分布及傳染方式為經由呼吸道及口所傳播。在食品加工殺菌的巴斯德殺菌法在食品加工殺菌的巴斯德殺菌法(pasteurization)(pasteurization) 條件，針對鮮奶為條件，針對鮮奶為61.761.7℃℃/30/30 分鐘分鐘，以完全抑制 M. tuberculosis菌體活性為考量。

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• 禽畜肉類的腐敗–肉品中含有豐富且可供微生物利用的營養成分，所以是最易腐敗的食品之一，表3-1列出許多種常見肉品的化學組成分含量。

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– 在動物體死亡後，因無法合成ATP，使肌肉中的肌動蛋白(actin)與肌凝蛋白(myosin)結合形成肌動凝蛋白(actomyosin)，造成肌肉僵硬。且因氧氣供應減少，體內呈厭氧狀態，造成大多數肝醣(glycogen)降解並轉變為乳酸，pH值由中性左右下降至酸性(pH 5.6)。一般將肉品儲藏在冰藏溫度(2~5℃)中，若儲存開始時肉類中心溫度未降低至冰溫前，肉品內部以產氣莢膜桿菌 (Clostridium perfringens)及腸桿菌科(Enterobacteriaceae)等肉品內部而來的細菌為主；而冰藏溫度以下的腐敗主要是存在於肉品表面的外來污染菌為主。

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–新鮮禽畜肉中微生物污染的主要來源有：(1)切割刀；(2)動物毛皮隱蔽處；(3)腸胃道；(4)調理者手部；(5)食品盛裝容器；(6)調理與儲藏環境；(7)動物淋巴結。其中以未殺菌的食品盛裝容器為最重要的污染源。

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–未腐敗的禽畜肉之微生物包括細菌、酵母菌及黴菌，微生物的種微生物的種類與屠宰及加工環境有關類與屠宰及加工環境有關，其中以革蘭氏陰性菌為主，陽性菌則以腸球菌 (Enterococci) 及Lactobacilli為主。

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–由於肉品加工環境的差異，有許多黴菌也會污染新鮮肉品，如：(1)使牛肉表面產生鬍鬚狀物質之白黴菌屬(Mucor)、酒麴菌屬 (Rhizopus) 與枝黴菌屬(Thamnidium)；(2)使肉品表面產生黑點之Cladosporium；(3)使肉品表面產生綠斑之Penicillium；(4)使肉品表面產生白點之孢子絲菌屬(Sporotrichum)。酵母菌則以念珠菌屬(Candida)及紅串狀釀母菌屬(Rhodotorula)為主。

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–新鮮肉品中所含微生物種類較腐敗肉中多，此與腐敗菌的內在與外在因子有關，例如：食品pH值、氧化還原電位、營養組成、水分含量、儲存溫度；而且絞肉中微生物的數目比大型肉塊（如牛排）中多，原因有下列幾項：(1)碎肉經過較多的人為操作過程；(2)絞肉表面積較大，使肉品表面的能量增加；(3)因表面積增加，使好氧菌易於生長；(4)絞肉過程中使用的機械、切刀及儲存容器通常不清潔，微生物易污染肉品；(5)若原有一塊肉受汙染，則全部絞肉受汙染。

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–赤肉(Fresh meat 生鮮肉)•動物皮膚、內臟、毛髮、腳蹄等處帶有大量微生物，加上赤肉本身營養豐富，故微生物容易滋長。新鮮赤肉須冷藏(0~4℃)，因此造成腐敗之微生物多屬低溫菌，其中最常見的是Pseudomonas，但若儲藏溫度不當則嗜中溫菌亦會快速生長造成腐敗。

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•常見的赤肉腐敗包括下列情形：–異味及表面黏液：多為好氧菌所引起。

–發霉：由黴菌所引起，當水活性低於0.96，不適於細菌生長時特別容易發生。

–骨腐臭：通常由厭氧菌所引起，在屠體後腿及腰部發生灰色、綠色、黑色之色變，並產生腐臭味。

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–變色：赤肉乃由Pseudomonas分解含硫胺基酸產生硫化氫，與肌紅素形成綠色之硫肌紅素(sulfmyoglobin)，使肉色由紅變綠；而香腸類之綠變乃由Lactobacillus產生之過氧化物氧化肌紅素而引起。

•表3-2列出常見肉品產生的腐敗情形，以及主要造成腐敗的微生物種類。

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–禽肉•禽肉的污染與赤肉類相似，亦以低溫菌為主，其主要的腐敗形式包括下列情形：

–異味：肉體表面微生物量達到106~108/cm2時即會產生，通常為一些蛋白質分解菌，如Pseudomonas等。

–黏液層：通常異味產生後即會發生，尤其在儲存溫度低於10℃時，主要微生物有微球菌屬(Micrococcus)、產鹼桿菌屬(Alcaligenes)、Flavobacterium等細菌。

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• 加工肉品中的微生物– 加工肉中常見的微生物種類包含細菌、酵母菌與黴菌，細菌中以革蘭氏陽性菌較多，例如：Bacillus、Enterococcus、Lactobacillus、Lactococcus 、李斯特氏菌屬 (Listeria) 、Micrococcus 及 Staphylococcus 等，其中以Lactobacillus最常出現；酵母菌有念珠菌屬(Candida)、除重菌屬 (Debaryomyces)、酵母菌屬 (Saccharomyces) 及毛孢子菌屬(Trichosporon)，其中以Debaryomyces最常出現；黴菌包括有Aspergillus、Cladosporium、梭黴菌屬(Fusarium)、Mucor、Penicillium及Rhizopus等，其中以Aspergillus及Penicillium最常出現。

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• 醃製肉和煙燻肉中的微生物–醃製肉品是延長肉品保存期限的一種方法，也可使肉品具有特殊風味及顏色，醃製時加入的化學成分有氯化鈉、亞硝酸或硝酸以及醣類，其中以氯化鈉為主，有時也加入一些化學添加物，例如：磷酸鹽、抗壞血酸鈉、山梨酸鉀、麩胺酸鈉及乳酸等。

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–醃製過程中，鹽分可抑制微生物的生長，醃製物的鹽分有時可達2.5%；亞硝酸鹽及硝酸鹽可維持紅肉的顏色、使肉具有特殊風味、減少酸敗以及阻礙梭菌孢子的發芽(抑制肉毒桿菌) ；抗壞血酸鈉可維持肉品顏色、加速醃製以及使肉品醃製均勻；糖分可維持顏色、使肉品具有風味、做為乳酸發酵的基質並調和鹹味；磷酸鹽可增加水分的結合(保水力)與結著力。

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–香腸(sausage)是主要的醃製食品，香腸肉的種類包括有新鮮肉、未煮煙燻肉、煮熟煙燻肉、煮熟肉、乾肉以及半乾肉。許多醃製肉品會再以煙燻處理，煙燻有下列目的：

•產生香味及風味。•肉品保存。•製造新產品。•產生顏色。•在表面形成保護層。•防止氧化。

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–燻煙中含有酚、乙醇、有機酸、碳氫化合物、羧基化合物(carbonyls)以及氣體，這些成分及熱氣會抑制微生物生長。

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–另外，所謂的靈魂食物(soul food,美國南方黑人傳統食物 )，包括內臟、豬腳和豬耳朵等，含菌量也因易與腸道內容物接觸或加工過程的人為疏忽，造成菌量較高，研究發現豬小腸中總好氣菌數平均為7.9個對數值/g，豬脖子為7.5個對數值/g，豬肝為7.3個對數值/g，其中，S. aureus含量較高，約為5.2~5.7個對數值/g。

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加工肉品的腐敗

‧法蘭克福香腸(熱狗)等煙燻加工肉品中主要的腐敗菌以細菌和酵母菌為主，此類產品的腐敗現象有三種，包括表面黏液表面黏液(surface (surface sliminess)sliminess)、變酸、變酸(souring)(souring)及變綠及變綠(greening)(greening)。

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–表面黏液• 黏液腐敗發生於腸衣外面，尤其是法蘭克福香腸，黏液中主要的微生物有酵母菌、乳酸桿菌、腸球菌和桿菌。

–變酸• 是由於腸衣下肉中的乳酸桿菌、腸球菌等微生物所造成，微生物利用乳醣等醣類而產酸。

–變綠• 紅肉變綠的原因有二，一種是因為硫化氫硫化氫所造成，一種是因為過氧化氫所造成。

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•培根及醃火腿因經過煙燻或鹽漬，大多數細菌不易造成其腐敗，因肉品具高脂肪及低水活性，故最常見的腐敗是因黴菌所引起，例如：Aspergillus、互生子菌屬(Alternaria)、Fusarium、Mucor、Rhizopus 、 Penicillium 及灰黴菌屬(Botrytis)等，而某些細菌可在培根上生長，例如： Enterococcus 、Lactobacillus、Micrococcus。

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第2節海產類• 海產類食品中的微生物

– 水產品包括溫水域或冷水域之海水和淡水中的魚類、蝦蟹貝類及軟體動物，其化學成分組成大約百分比如表 3-3所列。水分含量多在65~80%之間；魚類不含碳水化合物，而蝦蟹類含少量碳水化合物，貝類碳水化合物含量在3~6%之間；魚蝦蟹類的蛋白質含量多在16~20%；除部分深海魚類外，脂肪含量多在4%以下。

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–一般而言，新鮮水產品上的微生物來自水域中的微生物，魚類中微生物存在於外層黏液、鰓及腸道中，淡水或溫帶水域魚類之細菌主要為中溫的革蘭氏陽性菌，而寒帶水域魚類主要由革蘭氏陰性菌組成(Hobbs, 1987)。

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• 魚類的腐敗–海產類食品的腐敗情形和造成腐敗之微生物種類列於表3-4。活魚體表之黏液層、鰓及腸管內附帶有許多微生物，且魚貝類較家禽類易腐敗，其主因為魚貝類的肌肉構造簡單，組織較脆弱，水分含量較高，魚體死後的pH值(5.5~6.5)較禽肉高(5.3~5.7)，魚體之天然免疫物質少，且含較多的不飽和油脂，易生氧化敗壞，魚肉含較多酵素，易自行分解。

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–腐魚味主要來自於細菌利用酵素將氧化三甲基胺(trimethylamine oxide；TMAO) 還原為三甲基胺(trimethylamine；TMA)，而胺基酸或有機鹽類之脫羧或脫氨反應產生之氨、有機酸及總揮發性鹽基 (total volatile bases；TVB)。

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–新鮮冰藏魚類之腐敗主要由細菌所造成，而鹽醃魚及乾製魚則可能由真菌造成。魚類腐敗之微生物主要為非產孢性之革蘭氏陰性菌，例如：Pseudomonas 、 Acinetobacter 、Moraxella。淡水魚和海水魚之腐敗現象相同，但微生物種類不同。較易判斷魚類腐敗的部位在魚鰓，可由魚鰓是否有臭氣得知。

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蝦蟹貝類的腐敗

• 軟體動物如貝類的化學組成亦含高量的碳水化合物(3~6%)，含氮量較魚類低，碳水化合物以肝醣為主，軟體動物中含高量的鹽基態氮，且游離胺基酸如精胺酸(arginine)、天門冬胺酸(aspartic acid)、麩胺酸(glutamic acid)含量高於魚類，其主要的腐敗菌初期以Pseudomonas、Serratia、Proteus、Clostridium、Bacillus、Enterobacter、Lactobacillus 等，中期則以 Pseudomonas 、Acinetobacter 、 Moraxella 為主，末期則以Enterococci 、 Lactobacilli 及酵母菌佔優勢(Matches, 1982)。

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–檢測水產食品中微生物造成的腐敗，可由三甲基胺產生量得知，微生物將氧化三甲基胺還原成三甲基胺，故新鮮魚中幾乎不含三甲基胺；另外，分析組織胺、酪胺(tyramine)、總揮發性鹽基態氮 (tolal volatile basenitrogen；TVBN)皆可偵測魚類的腐敗。

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第3節乳類• 乳製品中的微生物

– 生牛奶中微生物主要的來源來自於動物體乳腺、擠乳工具及不潔的盛裝容器。其中主要的微生物大多為革蘭氏陽性菌，包括 Enterococcus 、Lactococcus 、 Streptococcus 、 Leuconostoc 、Lactobacillus 、 Microbacterium 、 Listeria 及Proteus等，另外，還有大腸桿菌群(Coliform)之菌屬，這些菌種大多無法在低溫下生長，故於低溫冷藏的生乳也存在一些低溫產孢菌及致病性分枝桿菌(Mycobacteria)(Forster et al., 1957)。

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–不同的乳酸菌代謝方式不同，故代謝產物有所差異，Kluyver依代謝產物將乳酸發酵分成同質發酵(homofermentation)及異質發酵(heterofermentation)二種，同質發酵將葡萄糖代謝後產生乳酸為唯一的最終產物，而異質發酵的代謝產物除了乳酸外，還包括二氧化碳、酒精及醋酸，且同質發酵代謝能量為異質發酵的二倍。同質乳酸發酵的乳酸菌種包括Pediococcus 、 Streptococcus 、Lactococcus 、 Vagococcus 及部分Lactobacillus，而異質乳酸發酵菌種包括Leuconostoc 、 Oenococcus 、 Weissella 、Carnobacterium 、 Lactosphaera 及部分Lactobacillus。

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乳製品的腐敗

• 牛乳在搾乳前後易受微生物的污染，因此乳製品之原料乳必須加熱及冷藏。故引起生乳或乳製品腐敗的微生物通常是一些在加熱後污染原料乳之低溫菌，或者是在加熱前污染生乳之耐熱性低溫菌。

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生乳之腐敗形式包括有：

–1. 不良風味：產生酸味通常是耐熱性乳酸菌在溫度較高的情況下發生，苦味則由一些低溫菌如Pseudomonas屬分解酪蛋白後所產生。

• 2. 脂肪酸敗：由一些細菌或黴菌所引起。

• 3. 產氣：由產氣菌如大腸桿菌、梭菌及異質乳酸發酵菌所引起。

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• 4. 乳蛋白凝結：由Pseudomonas、Bacillus、Micrococcus等破壞酪蛋白之結構後產生凝乳。

•5. 產生黏絲或質地變黏稠：由Pseudomonas 、 Alcaligenes 、Micrococcus等在低溫或低pH情況下產生黏質多醣類或黏蛋白(mucin)。

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• 6.變色：成藍假單胞菌 (Pseudomonas synayanea)與乳酸鏈球菌(Streptococcus lactis) 共同存在時，牛乳會變藍。Serratia之細菌會造成牛乳表面變紅。Pseudomonas細菌產生色素或酵素氧化酪胺酸會引起牛乳變褐色。

• 7. 發霉：許多黴菌如 Penicillium 、Aspergillus、Mucor等會在牛乳或乳製品表面生長，造成各種色變，有些會產生黴菌毒素。

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第4節穀類• 穀類的腐敗

––榖類製品含有豐富的醣類和蛋白質，但榖類製品含有豐富的醣類和蛋白質，但因其低水分含量和低水活性，而限制了因其低水分含量和低水活性，而限制了大部分微生物的生長，除了儲藏不當或大部分微生物的生長，除了儲藏不當或含水量較高時，產孢性細菌或黴菌就可含水量較高時，產孢性細菌或黴菌就可能開始生長，這些微生物會分泌澱粉，能開始生長，這些微生物會分泌澱粉，可利用榖類中的澱粉來生長，例如：可利用榖類中的澱粉來生長，例如：BacillusBacillus和和RhizopusRhizopus，穀類食品中常見的仙人掌桿菌 (Bacillus cereus)如圖3-2所示。

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第第55節節蔬果類蔬果類• 蔬果類微生物分布

–蔬果類含水分較高，其微生物污染受蔬果的採收(harvest)、採收後的處理(post-harvest treatment) 條件，例如：清洗(washing)、切除(trimming)等加工前處理的影響。微生物來源主要為：(1)新鮮蔬果表面；(2)腐敗部位(decayed parts)；(3)土壤來源；(4)水質來源等。

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蔬菜類的腐敗

• 常見蔬菜的化學組成分列於表3-5中，大多數水分含量相當高，平均可達88%，另外，碳水化合物的含量約為8.6%，蛋白質含量約為1.9%，脂質的含量較少，約為0.3%，灰分含量約為0.84%，維生素和礦物質的含量則少於1%。

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–因為蔬菜中水分含量高，碳水化合物及脂質含量較低，所以水分多為微生物可利用的自由水，加上營養成分和pH值大都在微生物可生長的範圍內，故黴菌、酵母菌及細菌都可在蔬菜上生長，並造成其腐敗。

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水果類的腐敗水果類的腐敗

–水果的水分含量較蔬菜低，約為85%，但含有較高量的碳水化合物，約為13%，蛋白質和灰分的平均含量較蔬菜低，約為0.9%及0.5%，脂質含量較蔬菜高，約為0.53%。此外，亦含有高量的有機酸，故pH值較低，不耐酸性的細菌難以生長，腐敗菌則以耐酸性的酵母菌和黴菌為主，表3-6中列出多種水果之化學組成含量。

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第6節其他食品• 罐頭食品的腐敗

–經由容器包裝的食品，例如罐頭食品，先經高溫高壓之處理，故其中存活之微生物屬抗熱性高且為兼性或厭氧性的微生物，罐頭腐敗並非完全由於殺菌不足，加熱後再污染（如捲封漏損）亦為造成腐敗之因。罐頭食品之酸度亦為影響腐敗之因素，發生腐敗之罐頭食品，外觀可能變成膨罐或仍維持正常平罐，主要的腐敗型式說明如下。

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–平酸腐敗•平酸腐敗(flat-sour spoilage)是由耐高溫之Bacillus屬產孢桿菌分解碳水化合物後，產酸不產氣所造成，罐頭內容物變酸但外觀正常，常見的微生物有脂嗜熱桿菌 (Bacillus stearothermophilus ， pH>4.5) 及凝結桿菌 (Bacillus coagulans ，pH

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–嗜高溫厭氣菌腐敗•嗜高溫厭氣菌腐敗 (thermophilicanaerobe spoilage)是由熱解醣梭菌(Clostridium thermosaccharolyticum)分解碳水化合物產酸及產氣所造成，常含丁酸(butyric acid)味及造成膨罐，易在低酸性罐頭發生。

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–硫臭罐腐敗•硫臭罐腐敗(surfur stinker)是由黑色脫硫腸狀菌(Desulfotomaculumnigrificans)還原食物中的硫酸鹽類而產生硫化氫、硫臭味及黑色內容物，由於不產氣，腐敗罐外觀正常，易在低酸性罐頭發生。

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––腐臭厭氣菌腐敗腐臭厭氣菌腐敗•腐臭厭氣菌腐敗 (putrefactive anaerobe spoilage)是由肉毒桿菌(Clostridium botulinum)在低酸性罐頭中引起，使蛋白質分解產生惡臭之硫化氫、氨、硫醇(mercaptan)、吲哚(indole)、二氧化碳、氫氣等，造成腐臭及膨罐，圖3-5為顯微鏡下肉毒桿菌的型態。

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即時食品中的微生物• 即時食品如沙拉及三明治，因原料大都經過烹煮為熟食，菌數大量降低，總生菌數約為5~6個對數值/g，又因大多經由手工製作，故污染微生物以S. aureus居多，大腸菌群的數目低於2~3個對數值/g。生菜沙拉中總生菌數可達7.28個對數值 /g，約有26~29%的樣品會檢出大腸菌群的微生物，有3~14%樣品會檢出S. aureus。

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蛋類食品的腐敗

• 蛋類食品因有具蠟質的外殼膜、蛋蠟質的外殼膜、蛋殼、內殼膜殼、內殼膜，以及內部具有溶菌素、抗生物素蛋白 (avidin) 、伴白蛋白(conalbumin)與高達pH值9.3的蛋白，故微生物不易侵入而生長。造成蛋類腐敗的微生物種類包括細菌、黴菌及酵母菌。

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–常見的腐敗現象有：•綠色腐敗：由螢光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)所引起。

• 無色腐敗：由Pseudomonas和Acinetobacter所引起。

•黑色腐敗：由Proteus、Pseudomonas和Aeromonas所引起。

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•粉紅色腐敗：由Pseudomonas所引起。

•紅色腐敗：由Serratia所產生。•軟凍腐：由普通變形桿菌(Proteus vulgaris)和培養基內假單孢菌 (Pseudomonas intermedium)所致。

•針點腐敗：由 Penicillium 和Cladosporium所引起。

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•其他–糖果的腐敗–香辛料的腐敗–脫水食品的腐敗

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糖果的腐敗–糖果類食品通常因其水分含量低而不易產生微生物腐敗，但蔗糖和甜菜製糖可能含有一些細菌，因糖存放於高濕度的環境，表面會有微生物生長，例如： Bacillus 和Clostridium，另外一些耐滲透壓的酵母菌，包括Zygosaccharomyces和Candida等易生長而造成腐敗。

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–香辛料的腐敗•香辛料因含水量低及含抗菌成分，較少有微生物污染，但在一些不含抗菌成分香辛料，在水分含量高時，易受Proteus和Bacillus的腐敗。

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–脫水食品的腐敗•脫水食品如一些乾燥羹湯粉，微生物平均數目在5個對數值/g以下，一般菌數介於102~107 cfu/g之間。在脫水食品中，蛋粉和奶粉之總生菌數通常達到6~8個對數值/g，乃因脫水造成的微生物死亡數目有限，單位乾重中微生物數就相對提高。

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The End• 回目錄

食品的變敗與微生物的關係第1節　禽畜肉類加工肉品的腐敗第2節　海產類蝦蟹貝類的腐敗第3節　乳類乳製品的腐敗生乳之腐敗形式包括有：第4節　穀類第5節　蔬果類蔬菜類的腐敗水果類的腐敗�第6節　其他食品即時食品中的微生物蛋類食品的腐敗糖果的腐敗

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3 食品的變敗與微生物的關 - seafood.nkmu.edu.t … · 也會污染新鮮肉品，如：(1) 使牛肉表面 產生鬍鬚狀物質之白黴菌屬(Mucor)、酒 麴菌屬(Rhizopus)

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