食品霉菌腐敗變質(zhì)？成因、影響因素及綜合性防控策略！
小楊 / 2024-11-20 10:35:30
百歐博偉生物：霉菌腐敗影響食品質(zhì)量、安全與企業(yè)效益，成因多樣，需綜合防控，包括控制車間污染、優(yōu)化空氣系統(tǒng)、維護(hù)生產(chǎn)設(shè)備、調(diào)整食品成分及加強(qiáng)檢測，以抑制霉菌生長。
霉菌腐敗，作為食品工業(yè)中普遍存在的難題，不僅威脅著食品的質(zhì)量與安全性，還直接關(guān)聯(lián)到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與消費者的健康。本文旨在全面剖析霉菌腐敗的成因、影響因素，并深入探討一系列綜合性的防控策略，以期為食品工業(yè)提供更為詳盡、實用的指導(dǎo)。
一、霉菌腐敗的成因與影響
霉菌腐敗主要由真菌孢子污染引發(fā)。這些孢子在適宜的條件下，如適宜的溫度、濕度、pH值以及充足的營養(yǎng)物質(zhì)，會在食品保質(zhì)期內(nèi)發(fā)芽并形成可見的菌絲體，導(dǎo)致食品變質(zhì)。對于在分發(fā)給零售商前已包裝的產(chǎn)品，其被污染的風(fēng)險與工廠設(shè)計、生產(chǎn)加工流程、環(huán)境衛(wèi)生狀況以及包裝材料的選用等因素密切相關(guān)。
霉菌的廣泛適應(yīng)性使其能在多種食品上生長，包括水果、果汁、面包、烘焙產(chǎn)品、谷物、飲料、乳制品和發(fā)酵產(chǎn)品等。這種廣泛的生長范圍使得霉菌成為食品工業(yè)中難以控制的腐敗微生物之一。食品的霉菌腐敗不僅導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，影響消費者體驗，還造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這些損失難以準(zhǔn)確評估，因為它們受到多種因素的影響，如地理位置、氣候條件、產(chǎn)品類型以及儲存條件等。
通過大量的底物，如碳水化合物、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，霉菌能夠在較寬的水分活度值 (aw ) 、pH 值和溫度范圍內(nèi)生長。因此，霉菌能夠在諸如水果或果汁之類的酸性產(chǎn)品以及諸如面包和烘焙產(chǎn)品之類的中等水分含量的食品上生長。
霉菌還可以在谷物、飲料、乳制品和發(fā)酵產(chǎn)品中生長，與多種食品的腐敗有關(guān)。食品的霉菌腐敗造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這些損失很難評估，因為它們會根據(jù)地點、季節(jié)和變質(zhì)產(chǎn)品的類型而波動。例如，據(jù)報道，澳大利亞每年與真菌腐敗相關(guān)的食品損失超過1,000 萬美元。因此，防止霉菌腐敗對于食品工業(yè)非常重要，可以通過限制工廠內(nèi)污染和霉菌生長來實現(xiàn)。
在發(fā)芽和增殖過程中，霉菌可以產(chǎn)生外酶（例如脂肪酶、蛋白酶和碳水化合物）。這些外酶可以通過誘導(dǎo)異味、變色和產(chǎn)生毒素來改變食品的感官特性。與異味和變色相反，毒素對消費者健康具有潛在危險。
二、影響霉菌生長的關(guān)鍵因素
1、水分活度（aw）
霉菌與基質(zhì)中可用的水有關(guān)，并且通常是控制食品穩(wěn)定性和腐敗的主導(dǎo)因素?？梢远x兩種類型的霉菌：干燥（或耐旱）霉菌，可以在低 水分活度（即低于 0.85）下生長，非干燥霉菌，可以在0.85 到 1的水分活度下生長。就對霉菌生長的影響而言，水分活度被廣泛認(rèn)為對霉菌萌發(fā)和菌絲增殖影響最大。水分活度抑制導(dǎo)致發(fā)芽和增殖速度降低，直至達(dá)到最小值，此時既不發(fā)生發(fā)芽也不增殖。
2、pH值
pH值對霉菌的生長也有顯著影響。為了防止微生物導(dǎo)致食品腐敗，制造商會使用防腐劑。其中，丙酸、山梨酸、苯甲酸及其鹽對于抑制霉菌生長是有效的。弱酸與 pH 值相關(guān)，因為它們以離解和未離解的形式存在。在這種形式下，酸是中性的，能夠穿過細(xì)胞膜。然后，酸通過釋放氫離子來降低細(xì)胞內(nèi) pH 值，從而抑制細(xì)胞生長。
有相關(guān)研究顯示弱酸對霉菌生長有一定影響。接近中性 pH 值（6.5 至 7）。低濃度的弱酸（0.025 和 0.05%）會促進(jìn)霉菌生長，而不是抑制霉菌生長。在這些條件下，必須使用高濃度的弱酸才能有效。
3、溫度
溫度被認(rèn)為是影響霉菌生長的第二個最重要的因素。某些霉菌種類能夠在中度和高溫下生長（耐熱霉菌）。例如，黃曲霉和黑曲霉能夠在 8至45°C 之間生長，最佳生長溫度接近 30°C 。這些霉菌會導(dǎo)致耐儲存食品的腐敗，尤其是在炎熱的天氣下。導(dǎo)致冷藏食品腐敗的霉菌更加嗜冷（即能夠在低溫下生長）。青霉屬、枝孢屬的某些種類、鐮刀菌能夠在 0 到 5°C 之間生長。
4、氧氣
食品腐敗中遇到的霉菌是嚴(yán)格需氧微生物，氧氣是其生長所必需的。因此，限制霉菌基質(zhì)的氧氣是抑制霉菌生長的有效方法。然而，一些霉菌能夠在大氣氧濃度低至 0.5% 或 2%的情況下生長，這增加了防控的難度。在實際操作中，需要綜合考慮多種因素，如包裝材料的選擇、包裝方式的改進(jìn)以及儲存條件的優(yōu)化等。
5、營養(yǎng)物質(zhì)
霉菌能夠利用多種營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長，如碳水化合物、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等。因此，在食品配方中減少這些營養(yǎng)物質(zhì)的含量，或者通過添加抑制劑來干擾霉菌對這些營養(yǎng)物質(zhì)的利用，也可以作為一種有效的防控策略。
三、防止食品發(fā)霉變質(zhì)的措施
食品發(fā)霉變質(zhì)是食品工業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)，它不僅影響產(chǎn)品的安全性和品質(zhì)，還可能對消費者的健康構(gòu)成威脅。為了有效防止食品因霉菌而變質(zhì)，生產(chǎn)加工人員需要從多個角度入手，采取綜合性的防控措施。
1、生產(chǎn)車間
控制工廠內(nèi)污染是防止霉菌腐敗的關(guān)鍵，要求工廠嚴(yán)格遵守衛(wèi)生良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）和危害分析關(guān)鍵控制點（HACCP）原則，確保生產(chǎn)加工設(shè)備和環(huán)境的清潔與消毒。通過定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、清潔和消毒殺菌，可以有效減少霉菌孢子的滋生和二次污染的風(fēng)險。然而，值得注意的是，在食品制造過程中達(dá)到零污染率幾乎是不可能的，但將污染比率降低到符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的閾值是完全可行的。
2、空氣系統(tǒng)
在控制工廠內(nèi)污染方面，供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些系統(tǒng)不僅有助于調(diào)節(jié)工廠內(nèi)的溫度和濕度，還能有效過濾空氣中的污染物，降低霉菌污染的風(fēng)險。風(fēng)險管理者應(yīng)根據(jù)實際情況，合理設(shè)定溫度、過濾效率和換氣頻率，以提高HVAC系統(tǒng)的性能。此外，采用更簡單的工廠設(shè)計，如廠內(nèi)正壓系統(tǒng)，也能有效減少空氣霉菌污染。
3、生產(chǎn)設(shè)備
除了控制工廠內(nèi)污染外，設(shè)備表面的清潔與維護(hù)同樣重要。霉菌可能在設(shè)備表面上存活并在設(shè)備內(nèi)傳播，特別是在存在過量冷凝水的情況下。因此，生產(chǎn)加工人員應(yīng)定期使用奧克泰士食品級高效消毒劑對設(shè)備表面進(jìn)行消毒殺菌，并檢查設(shè)備內(nèi)部是否存在積水或潮濕區(qū)域。一旦發(fā)現(xiàn)這些問題，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行解決，以防止霉菌的滋生和傳播。
4、食品成分
在防止食品發(fā)霉變質(zhì)的過程中，生產(chǎn)加工人員還需要對加工和食品配方進(jìn)行干預(yù)控制。通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝和配方，可以降低食品在加工和儲存過程中的水分活度、pH值和溫度等條件，從而抑制霉菌的生長和繁殖。例如，在食品中添加適量的防腐劑和抗氧化劑，可以延長食品的保質(zhì)期并減少霉菌污染的風(fēng)險。
5、加強(qiáng)檢測
風(fēng)險管控者應(yīng)加強(qiáng)對原材料和成品的質(zhì)量檢測，確保每一批產(chǎn)品都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。通過定期抽檢和檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的霉菌污染問題，防止其擴(kuò)散和蔓延。
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