濕度

空氣中的濕度對(duì)于微生物生長(zhǎng)和食品變質(zhì)來(lái)講，起著重要的作用，尤其是未經(jīng)包裝的食品。例如把含水量少的脫水食品放在濕度大的地方，食品則易吸潮，表面水分迅速增加。長(zhǎng)江流域梅雨季節(jié)，糧食、物品容易發(fā)霉，就是因?yàn)榭諝鉂穸忍�大（相�?duì)濕度70% 以上）的緣故。

Aw值反映了溶液和作用物的水分狀態(tài)，而相對(duì)濕度則表示溶液和作用物周?chē)�的空氣狀態(tài)。當(dāng)兩者處于平衡狀態(tài)時(shí)，Aw×100就是大氣與作用物平衡后的相對(duì)濕度。每種微生物只能在一定的Aw值范圍內(nèi)生長(zhǎng)，但這一范圍的Aw值要受到空氣濕度的影晌。

1.2 食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過(guò)程 

    食品腐敗變質(zhì)的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是食品中蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等被污染微生物的分解代謝作用或自身組織酶進(jìn)行的某些生化過(guò)程。例如新鮮的肉、魚(yú)類(lèi)的后熟，糧食、水果的呼吸等可以引起食品成分的分解、食品組織潰破和細(xì)胞膜碎裂，為微生物的廣泛侵入與作用提供條件，結(jié)果導(dǎo)致食品的腐敗變質(zhì)。由于食品成分的分解過(guò)程和形成的產(chǎn)物十分復(fù)雜，因此建立食品腐敗變質(zhì)的定量檢測(cè)尚有一定的難度。
       ⑴ 食品中蛋白質(zhì)的分解

肉、魚(yú)、禽蛋和豆制品等富含蛋白質(zhì)的食品，主要是以蛋白質(zhì)分解為其腐敗變質(zhì)特征。由微生物引起蛋白質(zhì)食品發(fā)生的變質(zhì)，通常稱(chēng)為腐敗（spoilage）。 蛋白質(zhì)在動(dòng)、植物組織酶以及微生物分泌的蛋白酶（protease）和肽鏈內(nèi)切酶（endopetidase）等的作用下，首先水解成多肽，進(jìn)而裂解形成氨基酸。氨基酸通過(guò)脫羧基、脫氨基、脫硫等作用進(jìn)一步分解成相應(yīng)的氨、胺類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)和各種碳?xì)浠�合物，食品即表現(xiàn)出腐敗特征。

       微生物蛋白質(zhì)酶       肽鏈內(nèi)切酶             脫羧基作用、
食物中蛋白質(zhì)               多肽              氨基酸                     氨十胺十硫化氫等
           或組織蛋白質(zhì)酶                          脫氨基、脫硫等作用
蛋白質(zhì)分解后所產(chǎn)生的胺類(lèi)是堿性含氮化合物質(zhì)，如胺、伯胺、仲胺及叔胺等具有揮發(fā)性和特異的臭味。各種不同的氨基酸分解產(chǎn)生的腐敗胺類(lèi)和其它物質(zhì)各不相同，甘氨酸產(chǎn)生甲胺，鳥(niǎo)氨酸產(chǎn)生腐胺，精氨酸產(chǎn)生色胺進(jìn)而又分解成吲哚，含硫氨基酸分解產(chǎn)生硫化氫和氨、乙硫醇等。這些物質(zhì)都是蛋白質(zhì)腐敗產(chǎn)生的主要臭味物質(zhì)。

氨基酸的分解   氨基酸通過(guò)脫氨基、脫羧基被分解。

    ① 脫氨反應(yīng)

在氨基酸脫氨反應(yīng)中，通過(guò)氧化脫氨生成羧酸和a－酮酸，直接脫氨則生成不飽和脂肪酸，若還原脫氨則生成有機(jī)酸。例如：

RCH2CHNH2COOH（氨基酸） +  O2   ?   RCH2COCOOH （a－酮酸）+   NH3
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） +  O2   ?   RCOOH （羧酸）+   NH3   +   CO2
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） ?  RCH=CHCOOH （不飽和脂肪酸）+   NH3
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） +  H2   ?   RCH2CH2COOH （有機(jī)酸）+   NH3

    ② 脫羧反應(yīng)

    氨基酸脫羧基生成胺類(lèi)；有些微生物能脫氨、脫羧同時(shí)進(jìn)行，通過(guò)加水分解、氧化和還原等方式生成乙醇、脂肪酸、碳?xì)浠�合物和氨、二氧化碳等。例如�?
CH2NH2COOH (甘氨酸) ?  CH3NH2 （甲胺）+   CO2
CH2NH2(CH2)2 CHNH2COOH (鳥(niǎo)氨酸) ?  CH2NH2(CH2)2 CH2NH2 （腐胺）+   CO2
CH2NH2(CH2)3 CHNH2COOH (精氨酸) ?  CH2NH2(CH2)3 CH2NH2 （尸胺）+   CO2
    組氨酸 ?  組胺   +   CO2
(CH3)2CHCHNH2COOH （纈氨酸） + H2O ?  (CH3)2CH CH2OH（異丁醇）+  NH3   +   CO2
CH3CHNH2COOH （丙氨酸） + O2 ?  CH3COOH （乙酸）+   NH3   +   CO2
CH2NH2COOH （甘氨酸）+ H2  ? CH4 （甲烷）+   NH3   +   CO2

       ③  胺的分解

    腐敗中生成的胺類(lèi)通過(guò)細(xì)菌的胺氧化酶被分解，最后生成氨、二氧化碳和水。
RCH2NH2 （胺 ）+ O2 + H2O ?  RCHO   +   H2O2   +   NH3
過(guò)氧化氫通過(guò)過(guò)氧化氫酶被分解，同時(shí)，醛也經(jīng)過(guò)酸再分解為二氧化碳和水。
硫醇的生成
硫醇是通過(guò)含硫化合物的分解而生成的。例如甲硫氨酸被甲硫氨酸脫硫醇脫氨基酶，進(jìn)行如下的分解作用。
CH3SCH2CHNH2COOH（甲硫氨酸）+ H2O ? CH3SH（甲硫醇）+ NH3 + CH3CH2COCOOH（a-酮酸）

       ④ 甲胺的生成
魚(yú)、貝、肉類(lèi)的正常成分三甲胺氧化物可被細(xì)菌的三甲胺氧化還原酶還原生成三甲胺。此過(guò)程需要有可使細(xì)菌進(jìn)行氧化代謝的物質(zhì)（有機(jī)酸、糖、氨基酸等）作為供氫體。
(CH3)3NO + NADH  ?  (CH3)3N   +   NAD+

食品中脂肪的分解

雖然脂肪發(fā)生變質(zhì)主要是由于化學(xué)作用所引起，但是許多研究表明，它與微生物也有著密切的關(guān)系。脂肪發(fā)生變質(zhì)的特征是產(chǎn)生酸和刺激的“哈喇”氣味。人們一般把脂肪發(fā)生的變質(zhì)稱(chēng)為酸敗（rancidity）。

食品中油脂酸敗的化學(xué)反應(yīng)，主要是油脂自身氧化過(guò)程，其次是加水水解。油脂的自身氧化是一種自由基的氧化反應(yīng)；而水解則是在微生物或動(dòng)物組織中的解脂酶作用下，使食物中的中性脂肪分解成甘油和脂肪酸等。但油脂酸敗的化學(xué)反應(yīng)目前仍在研究中，過(guò)程較復(fù)雜，有些問(wèn)題尚待澄清。

       ⑵ 油脂的自身氧化

油脂的自身氧化是一種自由基（游離基）氧化反應(yīng)，其過(guò)程主要包括：脂肪酸（RCOOH）在熱、光線(xiàn)或銅、鐵等因素作用下，被活化生成不穩(wěn)定的自由基R· 、H· ，這些自由基與O2生成過(guò)氧化物自由基；接著自由基循環(huán)往復(fù)不斷地傳遞生成新的自由基，在這一系列的氧化過(guò)程中，生成了氫過(guò)氧化物、羰基化合物（如醛類(lèi)、酮類(lèi)、低分子脂酸、醇類(lèi)、酯類(lèi)等）、羥酸以及脂肪酸聚合物、縮合物（如二聚體、三聚體等）。

脂肪水解

脂肪酸敗也包括脂肪的加水分解作用，產(chǎn)生游離脂肪酸、甘油及其不完全分解的產(chǎn)物。如甘油一酯、甘油二酯。

            微生物的解脂酶等
食物中脂肪                      脂肪酸   +  甘油   +  其它產(chǎn)物
脂肪酸可進(jìn)而斷鏈而形成具有不愉快味道的酮類(lèi)或酮酸；不飽和脂肪酸的不飽和鍵可形成過(guò)氧化物；脂肪酸也可再氧化分解成具有特臭的醛類(lèi)和醛酸，即所渭的“哈喇”氣味。這就是食用油脂和含脂肪豐富的食品發(fā)生酸敗后感官性狀改變的原因。

脂肪自身氧化以及加水分解所產(chǎn)生的復(fù)雜分解產(chǎn)物，使食用油脂或食品中脂肪帶有若干明顯特征：首先是過(guò)氧化值上升，這是脂肪酸敗最早期的指標(biāo)；其次是酸度上升，羰基（醛酮）反應(yīng)陽(yáng)性。脂肪酸敗過(guò)程中，由于脂肪酸的分解其固有的碘價(jià)（值）、凝固點(diǎn)（熔點(diǎn)）、比重、折光指數(shù)、皂化價(jià)等也必然發(fā)生變化，因而脂肪酸敗所特有的“哈喇”味；肉、魚(yú)類(lèi)食品脂肪的超期氧化變黃；魚(yú)類(lèi)的“油燒”現(xiàn)象等也常常被作為油脂酸敗鑒定中較為實(shí)用的指標(biāo)。

食品中脂肪及食用油脂的酸敗程度，受脂肪的飽和度、紫外線(xiàn)、氧、水分、天然抗氧化劑以及銅、鐵、鎳離子等觸媒的影響。油脂中脂肪酸不飽和度、油料中動(dòng)植物殘?jiān)�等，均有促進(jìn)油脂酸敗的作用；而油脂的脂肪酸飽和程度、維生素C、E等天然抗氧化物質(zhì)及芳香化合物含量高時(shí)，則可減慢氧化和酸敗。
 
        ⑶ 食品中碳水化合物的分解

食品中的碳水化合物包括纖維素、半纖維素、淀粉、糖元以及雙糖和單糖等。含這些成份較多的食品主要是糧食、蔬菜、水果和糖類(lèi)及其制品。在微生物及動(dòng)植物組織中的各種酶及其它因素作用下，這些食品組成成分被分解成單糖、醇、醛、酮、羧酸、二氧化碳和水等低級(jí)產(chǎn)物。由微生物引起糖類(lèi)物質(zhì)發(fā)生的變質(zhì)，習(xí)慣上稱(chēng)為發(fā)酵或酵解（fermentation ）。

             分解糖類(lèi)的微生物
碳水化合物                        有機(jī)酸 十 酒精 十 氣體等
碳水化合物含量高的食品變質(zhì)的主要特征為酸度升高、產(chǎn)氣和稍帶有甜味、醇類(lèi)氣味等。食品種類(lèi)不同也表現(xiàn)為糖、醇、醛、酮含量升高或產(chǎn)氣（CO2），有時(shí)常帶有這些產(chǎn)物特有的氣味。水果中果膠可被一種曲霉和多酶梭菌（Cl.multifermentans）所產(chǎn)生的果膠酶分解，并可使含酶較少的新鮮果蔬軟化。 (待續(xù))