食品霉菌腐败变质？成因、影响因素及综合性防控策略！
小杨 / 2024-11-20 10:35:30
百欧博伟生物：霉菌腐败影响食品质量、安全与企业效益，成因多样，需综合防控，包括控制车间污染、优化空气系统、维护生产设备、调整食品成分及加强检测，以抑制霉菌生长。
霉菌腐败，作为食品工业中普遍存在的难题，不仅威胁着食品的质量与安全性，还直接关联到企业的经济效益与消费者的健康。本文旨在全面剖析霉菌腐败的成因、影响因素，并深入探讨一系列综合性的防控策略，以期为食品工业提供更为详尽、实用的指导。
一、霉菌腐败的成因与影响
霉菌腐败主要由真菌孢子污染引发。这些孢子在适宜的条件下，如适宜的温度、湿度、pH值以及充足的营养物质，会在食品保质期内发芽并形成可见的菌丝体，导致食品变质。对于在分发给零售商前已包装的产品，其被污染的风险与工厂设计、生产加工流程、环境卫生状况以及包装材料的选用等因素密切相关。
霉菌的广泛适应性使其能在多种食品上生长，包括水果、果汁、面包、烘焙产品、谷物、饮料、乳制品和发酵产品等。这种广泛的生长范围使得霉菌成为食品工业中难以控制的腐败微生物之一。食品的霉菌腐败不仅导致产品质量下降，影响消费者体验，还造成巨大的经济损失。这些损失难以准确评估，因为它们受到多种因素的影响，如地理位置、气候条件、产品类型以及储存条件等。
通过大量的底物，如碳水化合物、有机酸、蛋白质和脂质，霉菌能够在较宽的水分活度值 (aw ) 、pH 值和温度范围内生长。因此，霉菌能够在诸如水果或果汁之类的酸性产品以及诸如面包和烘焙产品之类的中等水分含量的食品上生长。
霉菌还可以在谷物、饮料、乳制品和发酵产品中生长，与多种食品的腐败有关。食品的霉菌腐败造成巨大的经济损失。这些损失很难评估，因为它们会根据地点、季节和变质产品的类型而波动。例如，据报道，澳大利亚每年与真菌腐败相关的食品损失超过1,000 万美元。因此，防止霉菌腐败对于食品工业非常重要，可以通过限制工厂内污染和霉菌生长来实现。
在发芽和增殖过程中，霉菌可以产生外酶（例如脂肪酶、蛋白酶和碳水化合物）。这些外酶可以通过诱导异味、变色和产生毒素来改变食品的感官特性。与异味和变色相反，毒素对消费者健康具有潜在危险。
二、影响霉菌生长的关键因素
1、水分活度（aw）
霉菌与基质中可用的水有关，并且通常是控制食品稳定性和腐败的主导因素。可以定义两种类型的霉菌：干燥（或耐旱）霉菌，可以在低 水分活度（即低于 0.85）下生长，非干燥霉菌，可以在0.85 到 1的水分活度下生长。就对霉菌生长的影响而言，水分活度被广泛认为对霉菌萌发和菌丝增殖影响最大。水分活度抑制导致发芽和增殖速度降低，直至达到最小值，此时既不发生发芽也不增殖。
2、pH值
pH值对霉菌的生长也有显著影响。为了防止微生物导致食品腐败，制造商会使用防腐剂。其中，丙酸、山梨酸、苯甲酸及其盐对于抑制霉菌生长是有效的。弱酸与 pH 值相关，因为它们以离解和未离解的形式存在。在这种形式下，酸是中性的，能够穿过细胞膜。然后，酸通过释放氢离子来降低细胞内 pH 值，从而抑制细胞生长。
有相关研究显示弱酸对霉菌生长有一定影响。接近中性 pH 值（6.5 至 7）。低浓度的弱酸（0.025 和 0.05%）会促进霉菌生长，而不是抑制霉菌生长。在这些条件下，必须使用高浓度的弱酸才能有效。
3、温度
温度被认为是影响霉菌生长的第二个最重要的因素。某些霉菌种类能够在中度和高温下生长（耐热霉菌）。例如，黄曲霉和黑曲霉能够在 8至45°C 之间生长，最佳生长温度接近 30°C 。这些霉菌会导致耐储存食品的腐败，尤其是在炎热的天气下。导致冷藏食品腐败的霉菌更加嗜冷（即能够在低温下生长）。青霉属、枝孢属的某些种类、镰刀菌能够在 0 到 5°C 之间生长。
4、氧气
食品腐败中遇到的霉菌是严格需氧微生物，氧气是其生长所必需的。因此，限制霉菌基质的氧气是抑制霉菌生长的有效方法。然而，一些霉菌能够在大气氧浓度低至 0.5% 或 2%的情况下生长，这增加了防控的难度。在实际操作中，需要综合考虑多种因素，如包装材料的选择、包装方式的改进以及储存条件的优化等。
5、营养物质
霉菌能够利用多种营养物质进行生长，如碳水化合物、有机酸、蛋白质和脂质等。因此，在食品配方中减少这些营养物质的含量，或者通过添加抑制剂来干扰霉菌对这些营养物质的利用，也可以作为一种有效的防控策略。
三、防止食品发霉变质的措施
食品发霉变质是食品工业面临的一大挑战，它不仅影响产品的安全性和品质，还可能对消费者的健康构成威胁。为了有效防止食品因霉菌而变质，生产加工人员需要从多个角度入手，采取综合性的防控措施。
1、生产车间
控制工厂内污染是防止霉菌腐败的关键，要求工厂严格遵守卫生良好生产规范（GMP）和危害分析关键控制点（HACCP）原则，确保生产加工设备和环境的清洁与消毒。通过定期对设备进行维护、清洁和消毒杀菌，可以有效减少霉菌孢子的滋生和二次污染的风险。然而，值得注意的是，在食品制造过程中达到零污染率几乎是不可能的，但将污染比率降低到符合相关标准的阈值是完全可行的。
2、空气系统
在控制工厂内污染方面，供暖、通风和空调系统（HVAC）发挥着至关重要的作用。这些系统不仅有助于调节工厂内的温度和湿度，还能有效过滤空气中的污染物，降低霉菌污染的风险。风险管理者应根据实际情况，合理设定温度、过滤效率和换气频率，以提高HVAC系统的性能。此外，采用更简单的工厂设计，如厂内正压系统，也能有效减少空气霉菌污染。
3、生产设备
除了控制工厂内污染外，设备表面的清洁与维护同样重要。霉菌可能在设备表面上存活并在设备内传播，特别是在存在过量冷凝水的情况下。因此，生产加工人员应定期使用奥克泰士食品级高效消毒剂对设备表面进行消毒杀菌，并检查设备内部是否存在积水或潮湿区域。一旦发现这些问题，应立即采取措施进行解决，以防止霉菌的滋生和传播。
4、食品成分
在防止食品发霉变质的过程中，生产加工人员还需要对加工和食品配方进行干预控制。通过优化生产工艺和配方，可以降低食品在加工和储存过程中的水分活度、pH值和温度等条件，从而抑制霉菌的生长和繁殖。例如，在食品中添加适量的防腐剂和抗氧化剂，可以延长食品的保质期并减少霉菌污染的风险。
5、加强检测
风险管控者应加强对原材料和成品的质量检测，确保每一批产品都符合相关标准和要求。通过定期抽检和检测，可以及时发现并处理潜在的霉菌污染问题，防止其扩散和蔓延。
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