■紉 秋 助理研究員
食品保藏——讓食物壞得慢一點(diǎn),是一個(gè)重要、古老且永恒的話題。罐頭便是一種能夠延長食品的保質(zhì)期、令其不易腐壞的保藏手段。常見的罐頭食品是以水果、蔬菜、食用菌、畜禽肉、水產(chǎn)動(dòng)物等為原料,經(jīng)加工處理、灌裝、密封、加熱殺菌等工序加工而成的商業(yè)無菌(1)注釋1.商業(yè)無菌:指罐頭食品經(jīng)過適度熱殺菌后,不含有致病性微生物,以及在通常溫度下能在其中繁殖的非致病性微生物。的灌裝食品。
在罐頭食品的生產(chǎn)過程中,“加熱殺菌”這一工序的目的是殺死食品及其包裝中的致病菌、產(chǎn)毒菌、腐敗菌,并破壞食物中的酶,使食品能夠長期貯存而不變質(zhì)。同時(shí),食物經(jīng)適當(dāng)加熱后也具備不錯(cuò)的風(fēng)味和口感。
但是,我們不可能殺滅罐頭食品及其包裝中的所有細(xì)菌。如果讓食物達(dá)到醫(yī)療級(jí)別的無菌狀態(tài),其色、香、味、形及營養(yǎng)成分將會(huì)大大降低。同時(shí),相關(guān)工藝也會(huì)提高生產(chǎn)耗能,降低生產(chǎn)效率,大大提高罐頭食品的售價(jià)。因此,罐頭食品只要達(dá)到商業(yè)無菌級(jí)別,即可讓其中的食物長期保存并具有其該有的食用品質(zhì)。
可見,罐頭里也可能存在微生物。研究發(fā)現(xiàn),嗜熱脂肪芽孢桿菌是引起罐藏食品酸敗的重要菌種。它能夠在pH≥5的食品中生長,分解食品中的糖類而產(chǎn)酸,使湯汁變得渾濁、有酸味。
望文生義,嗜熱脂肪芽孢桿菌的最大特征是嗜熱,即耐熱。將食物加熱至60℃——有燙手的感覺時(shí),食物中的嗜熱脂肪芽孢桿菌依然可以生長繁殖。該菌的最佳生長溫度為56~60℃,最高生長溫度為65~75℃,最低生長溫度為30~45℃。該菌可以發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸,但不產(chǎn)生氣體。
嗜熱脂肪芽孢桿菌之所以耐熱與它的細(xì)胞表層結(jié)構(gòu)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性有關(guān)。
1.嗜熱脂肪芽孢菌細(xì)胞表層結(jié)構(gòu)由內(nèi)、中、外三層組成。從切面觀察,其外層由一系列平行排列的帶狀結(jié)構(gòu)組成,與中層緊密結(jié)合,細(xì)胞膜外有多個(gè)隱窩。這些結(jié)構(gòu)有利于嗜熱芽孢桿菌在較高的溫度下存活、繁殖。從細(xì)胞膜的化學(xué)成分觀察可見,隨著環(huán)境溫度的升高,該菌細(xì)胞膜中融點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性好的直鏈飽和脂肪酸明顯增加,而低融點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差的不飽和脂肪酸減少。以上兩個(gè)特性使得該菌可在較高的溫度下存活。
2.嗜熱脂肪芽孢桿菌的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解鏈(即遺傳物質(zhì)失活)所需的溫度高,主要是因?yàn)槠銬NA中的G-C含量為53.2%。G-C含量高,解鏈所需的溫度就越高。
3.嗜熱脂肪芽孢桿菌合成的各種蛋白質(zhì)中包括許多重要的酶類。這些酶類具有穩(wěn)定的天然結(jié)構(gòu),其熱穩(wěn)定性更高。
除了耐熱之外,該菌產(chǎn)生的芽孢也是食品安全的重要威脅。芽孢又稱內(nèi)生孢子,是產(chǎn)芽孢細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)。細(xì)菌因生長環(huán)境缺乏營養(yǎng)或有害代謝產(chǎn)物積累過多,繁殖速度會(huì)下降,菌體的細(xì)胞原生質(zhì)發(fā)生濃縮,會(huì)在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形、橢圓形或圓柱形的特殊休眠體——芽孢。芽孢是整個(gè)生物界抗逆性最強(qiáng)的生命體,在抗熱、抗化學(xué)藥物、抗輻射、抗高壓等方面都“表現(xiàn)出色”。
因此,罐頭生產(chǎn)過程中的普通加熱,殺死的只是嗜熱脂肪芽孢桿菌的營養(yǎng)細(xì)胞。該菌的芽孢因?yàn)槟透邷亍⒏邏?,并不?huì)被殺死,而是在罐內(nèi)特殊的真空環(huán)境下進(jìn)行“休眠”。
殺菌后的罐頭食品中所殘存的芽孢數(shù)量很少。在商品流通及貯藏過程中,這些芽孢不能生長繁殖,不會(huì)引起食品腐敗變質(zhì)或產(chǎn)生致病菌的毒素。但如果條件適宜,比如產(chǎn)品受熱,殘存的芽孢就會(huì)萌發(fā)、生長、大量繁殖,導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)。所以,罐頭食品需要在保質(zhì)期內(nèi)吃完,儲(chǔ)藏環(huán)境應(yīng)避光、避熱。如果發(fā)現(xiàn)罐頭發(fā)生脹罐,食物有酸味等異常現(xiàn)象,千萬不能食用。
嗜熱脂肪芽孢桿菌所產(chǎn)芽孢無致病性、無熱原、無毒,對(duì)壓力蒸汽的抵抗力較強(qiáng),因此被歐洲藥典、美國藥典、日本藥典等作為熱力滅菌生物指示劑的標(biāo)準(zhǔn)菌株收錄。我國衛(wèi)生部將該菌株作為壓力蒸汽滅菌效果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)菌株,列入《消毒與滅菌效果的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)(GB 15981-1995)》和《消毒技術(shù)規(guī)范(2002版)》 。
奶廠通常會(huì)在奶牛的飼料中添加含有一定比例抗生素的添加劑,防止奶牛生病。奶廠必須嚴(yán)格控制牛奶中抗生素的殘留量。否則,對(duì)于長期喝牛奶的消費(fèi)者來說,有長期攝入小劑量抗生素的風(fēng)險(xiǎn)。
《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 鮮乳中抗生素殘留檢驗(yàn)(GB/T 4789.27-2008)》中規(guī)定了兩種檢測(cè)鮮乳中抗生素殘留的方法——嗜熱鏈球菌抑制法和嗜熱脂肪芽孢桿菌抑制法。嗜熱脂肪芽孢桿菌對(duì)青霉素等抗生素非常敏感。其檢測(cè)原理是:嗜熱脂肪芽孢桿菌的芽孢在含指示劑(溴甲酚紫)的培養(yǎng)基中生長產(chǎn)酸,會(huì)使培養(yǎng)基的顏色發(fā)生變化。如果樣品中存在抗生素,微生物的生長受到抑制,培養(yǎng)基不發(fā)生顏色變化。