微生物污染:小麥粉品質(zhì)與食用安全的隱形威脅_第1頁
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微生物污染:小麥粉品質(zhì)與食用安全的隱形威脅一、引言1.1研究背景與意義小麥粉作為全球最重要的主食原料粉之一,在人們的日常生活中占據(jù)著舉足輕重的地位。在中國,小麥粉更是北方地區(qū)制作各種面食的主要原料,承載著濃厚的地域文化特色和民族情感,如北京的炸醬面、山西的刀削面、陜西的羊肉泡饃等,同時也是制作傳統(tǒng)節(jié)日食品如春節(jié)餃子、中秋月餅的重要材料。然而,小麥粉在生產(chǎn)、儲存和運輸過程中極易受到微生物污染。小麥粉組織松軟且無外殼保護,在加工和儲存時暴露于空氣中,一旦條件適宜,微生物就會迅速繁殖。相關研究顯示,我國小麥粉中微生物含量較高,一般為10^4-10^7cfu/g,這對小麥粉的品質(zhì)保持和加工食品的衛(wèi)生安全極為不利。微生物污染對小麥粉品質(zhì)的影響是多方面的。從外觀和顏色來看,黑曲霉、青霉菌等微生物會導致小麥粉表面和內(nèi)部發(fā)生腐敗和變色,影響消費者的購買欲望和食用體驗。在風味和氣味上,腐敗微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)和酸性物質(zhì),會使小麥粉失去原本的麥香,產(chǎn)生異味,降低其品質(zhì)。微生物污染還會改變小麥粉中的蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)結構,影響其吸水性和膨化性能,進而影響面食制品的質(zhì)量和口感。微生物的大量繁殖還會導致小麥粉吸潮、變質(zhì)和產(chǎn)生臭味,縮短其保鮮期和使用壽命,造成糧食資源的浪費。微生物污染對小麥粉的食用安全構成嚴重威脅。小麥粉中的細菌污染,如大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌等致病菌,會在面筋和面點中大量繁殖,一旦人們食用被這些致病菌污染的小麥粉制品,就可能引發(fā)食物中毒,出現(xiàn)嘔吐、腹瀉、腹痛等癥狀,嚴重時甚至會危及生命。霉菌污染也是一大隱患,霉菌在小麥粉中生長繁殖過程中會產(chǎn)生真菌毒素,如曲霉素、赭曲霉素等,這些毒素具有很強的毒性,長期攝入含有真菌毒素的小麥粉制品,會對人體的肝臟、腎臟等器官造成損害,增加患癌癥等疾病的風險。因此,深入研究微生物污染對小麥粉品質(zhì)及食用安全的影響具有重要的現(xiàn)實意義。通過對這一課題的研究,可以為小麥粉的安全生產(chǎn)、儲存和運輸提供科學依據(jù),有助于制定有效的防控措施,減少微生物污染,保障小麥粉的品質(zhì)和食用安全,維護消費者的身體健康,促進小麥粉加工行業(yè)的健康發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外對小麥粉微生物污染的研究起步較早,美國、加拿大、日本、德國等國家的眾多學者在該領域開展了廣泛且深入的研究。早期,研究重點主要集中在小麥微生物學區(qū)系、儲糧微生物對環(huán)境條件的適應性及對儲糧品質(zhì)的影響,以及各種儲糧條件對微生物活動的影響等方面。例如,通過模擬不同的溫度、濕度和氧氣含量等環(huán)境條件,探究微生物在小麥粉中的生長特性和對品質(zhì)的影響機制。自20世紀60年代英國發(fā)生因黃曲霉毒素污染花生粉導致火雞大量死亡事件后,國外對包括小麥粉在內(nèi)的各種糧食與油料真菌毒素的研究廣泛開展,從真菌毒素的產(chǎn)生條件、種類鑒定、毒性分析到檢測方法和防控技術等方面都進行了深入探索。在國內(nèi),20世紀50-60年代,以王鳴歧教授為代表的部分專家對小麥微生物區(qū)系展開調(diào)查,并對小麥長期安全儲藏條件下微生物活動規(guī)律及與儲糧品質(zhì)關系進行了初步研究,這成為我國小麥微生物研究的開端,相關成果集中體現(xiàn)在《糧食微生物手冊》這本專著中。此后,在20世紀70年代,國內(nèi)開展了糧食(小麥)真菌毒素方面的研究,如圍繞麥類赤霉病進行鐮刀菌毒素制備與測定的研究,同時也研究了小麥缺氧儲藏與氣調(diào)儲藏中微生物活動規(guī)律。1981-1983年,原南京糧食經(jīng)濟學院項琦等對全國八大麥區(qū)具有代表性的小麥微生物區(qū)系進行全面調(diào)查,發(fā)現(xiàn)霉菌30屬、101種,酵母菌3屬,并總結出品質(zhì)正常的新收小麥微生物區(qū)系的一些基本特征,如麥粒內(nèi)部比外部菌量低,南方小麥真菌量比北方小麥高,春小麥的真菌量低于冬小麥等。近年來,國內(nèi)外在小麥粉微生物污染研究方面取得了眾多新進展。在微生物污染對小麥粉品質(zhì)的影響研究中,諸多學者關注到微生物污染會導致小麥粉在外觀、顏色、風味、氣味、膨化性能和貯藏穩(wěn)定性等方面發(fā)生變化。如黑曲霉、青霉菌等微生物會致使小麥粉表面和內(nèi)部腐敗、變色;腐敗微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)和酸性物質(zhì)會改變小麥粉的風味和氣味;微生物污染引起小麥粉中蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)變化,進而影響其吸水性和膨化性能,最終影響面食制品的質(zhì)量和口感;大量霉菌和細菌的存在使小麥粉易吸潮、變質(zhì)、產(chǎn)生臭味,縮短其使用壽命。在微生物污染對小麥粉食用安全的影響研究中,重點聚焦于細菌污染和霉菌污染。小麥粉中的大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌等致病菌,會在面筋和面點中繁殖,引發(fā)食物中毒;霉菌污染產(chǎn)生的曲霉素、赭曲霉素等致病毒素,嚴重威脅人體健康。在防控技術研究方面,國外不斷探索新型的殺菌技術和包裝材料,如采用輻照殺菌、高壓脈沖電場殺菌等物理技術,以及研發(fā)具有抗菌性能的包裝材料來抑制微生物生長。國內(nèi)則主要圍繞小麥粉生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)展開防控研究,如通過優(yōu)化小麥清理工藝,提高小麥的清理程度,減少原料小麥攜帶的微生物;控制潤麥水的衛(wèi)生狀況和潤麥條件,抑制微生物在潤麥過程中的繁殖;在制粉環(huán)節(jié),選用合適的設備、細化制粉工藝、輕研細磨、降低磨溫、優(yōu)化出粉口組合等,減少微生物污染的機會;同時,嚴格控制生產(chǎn)環(huán)境,設置車間潔凈區(qū),定期清理設備及各類管道,對倉進行殺菌消毒。此外,國內(nèi)還積極研究利用脈沖強光、低溫等離子體、微波、臭氧等殺菌技術對小麥籽粒進行處理,以降低小麥粉中的微生物含量。當前研究仍存在一些不足。在微生物污染的檢測技術方面,現(xiàn)有的檢測方法大多存在檢測周期長、操作復雜、靈敏度有限等問題,難以滿足快速、準確檢測的需求。對于微生物在小麥粉中的生長動力學模型研究還不夠完善,無法精確預測微生物在不同環(huán)境條件下的生長和繁殖情況,從而影響了對小麥粉微生物污染風險的評估和防控措施的制定。不同地區(qū)、不同品種小麥粉的微生物污染特征和規(guī)律研究還不夠全面和深入,缺乏針對性的防控策略。在微生物污染對小麥粉加工性能和食品品質(zhì)的影響機制研究方面,雖然已有一些成果,但仍有許多未知領域有待進一步探索,這限制了在實際生產(chǎn)中通過調(diào)控微生物污染來改善小麥粉品質(zhì)和食品質(zhì)量的應用。1.3研究內(nèi)容與方法本研究將圍繞微生物污染對小麥粉品質(zhì)及食用安全的影響展開多維度探究,具體內(nèi)容包括:小麥粉中微生物污染種類及分布特征:對不同來源、產(chǎn)地和儲存條件下的小麥粉進行采樣,運用傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)方法和現(xiàn)代分子生物學技術,如聚合酶鏈式反應(PCR)擴增、高通量測序等,全面鑒定其中的微生物種類,包括細菌、霉菌、酵母菌等,并分析其在小麥粉中的分布規(guī)律,明確優(yōu)勢菌群和常見污染菌種。微生物污染對小麥粉品質(zhì)的影響機制:從物理、化學和生物學角度,研究微生物污染對小麥粉外觀、顏色、風味、氣味、膨化性能、貯藏穩(wěn)定性等品質(zhì)指標的影響。通過分析微生物代謝產(chǎn)物與小麥粉成分之間的相互作用,如微生物產(chǎn)生的酶對淀粉和蛋白質(zhì)的分解作用,以及揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生對風味和氣味的改變,揭示其影響品質(zhì)的內(nèi)在機制。微生物污染對小麥粉食用安全的風險評估:針對小麥粉中的細菌污染和霉菌污染,重點檢測大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌等致病菌以及曲霉素、赭曲霉素等致病毒素的含量。運用風險評估模型,結合微生物生長動力學和毒素產(chǎn)生規(guī)律,評估微生物污染對小麥粉食用安全的風險程度,確定不同污染水平下的食品安全風險等級。小麥粉微生物污染的控制措施研究:綜合考慮生產(chǎn)、儲存和運輸?shù)拳h(huán)節(jié),研究有效的微生物污染控制措施。在生產(chǎn)環(huán)節(jié),探索優(yōu)化小麥清理工藝、控制潤麥條件、改進制粉工藝等方法對降低微生物污染的效果;在儲存環(huán)節(jié),研究不同包裝材料和儲存環(huán)境條件(溫度、濕度、氣體成分等)對微生物生長的抑制作用;同時,評估新型殺菌技術(如脈沖強光、低溫等離子體、微波、臭氧等)在小麥粉微生物污染控制中的應用效果和可行性。本研究將綜合運用多種研究方法,確保研究結果的科學性和可靠性:文獻研究法:廣泛查閱國內(nèi)外關于小麥粉微生物污染的相關文獻資料,包括學術期刊論文、學位論文、研究報告、行業(yè)標準等,全面了解該領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的問題,為研究提供理論基礎和研究思路。實驗研究法:通過設計一系列實驗,對小麥粉中的微生物進行分離、鑒定和計數(shù),研究微生物污染對小麥粉品質(zhì)和食用安全的影響。運用實驗設計原理,控制變量,設置對照實驗,確保實驗結果的準確性和可重復性。在微生物污染控制措施研究中,通過實驗對比不同處理方法對微生物生長的抑制效果和對小麥粉品質(zhì)的影響,篩選出最佳的控制方案。案例分析法:選取具有代表性的小麥粉生產(chǎn)企業(yè)和儲存場所作為案例研究對象,實地調(diào)研其生產(chǎn)工藝、儲存條件和微生物污染狀況,分析實際生產(chǎn)和儲存過程中微生物污染的來源、傳播途徑和控制難點,提出針對性的改進建議和措施。通過對實際案例的深入分析,將理論研究與實踐應用相結合,提高研究成果的實用性和可操作性。二、小麥粉中的微生物污染種類及來源2.1常見微生物污染物2.1.1細菌類小麥粉中常見的污染細菌有大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌等。大腸桿菌(Escherichiacoli)是革蘭氏陰性菌,周身鞭毛,能運動,無芽孢,在人和動物的腸道內(nèi)大量存在。部分致病性大腸桿菌,如腸毒素型大腸桿菌(ETEC)、腸致病性大腸桿菌(EPEC)等,會產(chǎn)生毒素,導致人體腸道感染,引發(fā)腹瀉、嘔吐等癥狀。在小麥粉中,大腸桿菌通常附著在面粉顆粒表面,當小麥粉在潮濕、溫度適宜(一般為37℃左右)的環(huán)境中儲存時,大腸桿菌可能會大量繁殖。沙門氏菌(Salmonella)也是革蘭氏陰性菌,無芽孢,兼性厭氧,具有較強的耐低溫能力。它是導致食物中毒的常見病原菌之一,能引起發(fā)熱、腹痛、腹瀉等癥狀,嚴重時可危及生命。沙門氏菌在小麥粉中可存活較長時間,尤其在水分含量較高(超過14%)的小麥粉中,其存活和繁殖能力會增強。研究表明,在25℃、相對濕度75%的條件下,小麥粉中的沙門氏菌在一周內(nèi)數(shù)量可增加數(shù)倍。葡萄球菌(Staphylococcus)多為革蘭氏陽性菌,無芽孢,無鞭毛,兼性厭氧。其中金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)是常見的致病菌,能產(chǎn)生多種毒素,如腸毒素、溶血毒素等,可導致食物中毒,癥狀包括惡心、嘔吐、腹瀉等。葡萄球菌在小麥粉中分布較為廣泛,其在面粉中的存活和生長受溫度、水分活度等因素影響。在水分活度為0.85-0.95、溫度為30-37℃時,金黃色葡萄球菌在小麥粉中生長迅速。2.1.2霉菌類黑曲霉(Aspergillusniger)、青霉菌(Penicillium)、鐮刀菌(Fusarium)是小麥粉中常見的霉菌。黑曲霉是一種絲狀真菌,生長迅速,在高溫、高濕和缺氧環(huán)境下具有較強的存活能力。其最適生長溫度為25-30℃,相對濕度在88%左右。在小麥粉中,當儲存環(huán)境溫度和濕度適宜時,黑曲霉會迅速繁殖,使小麥粉表面出現(xiàn)黑色霉斑,導致小麥粉變質(zhì),失去原有的色澤和氣味,同時還可能產(chǎn)生真菌毒素,如黑曲霉毒素,對人體健康造成威脅。青霉菌的菌絲體無色或淺色,多分枝并具橫隔。其生長的適宜溫度為20-25℃,相對濕度一般在80%-90%。青霉菌在小麥粉中生長時,會使小麥粉產(chǎn)生異味,如霉味、酸味等,影響小麥粉的風味和品質(zhì)。一些青霉菌種還會產(chǎn)生毒素,如展青霉素,具有致畸、致癌和致突變作用,嚴重危害人體健康。鐮刀菌是一類世界性分布的真菌,其種類繁多,在小麥粉中較為常見。鐮刀菌生長的適宜溫度范圍較廣,一般在15-30℃,相對濕度在70%-90%。鐮刀菌污染小麥粉后,會導致小麥粉的品質(zhì)下降,如面筋質(zhì)量變差,影響面食制品的加工性能。鐮刀菌還能產(chǎn)生多種毒素,如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)等,DON會引起嘔吐、腹瀉等中毒癥狀,ZEN具有雌激素樣作用,可干擾動物和人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)。2.2微生物污染來源2.2.1原料小麥在小麥的種植過程中,土壤是微生物的重要來源。土壤中含有豐富的微生物群落,包括細菌、真菌、放線菌等。這些微生物可以通過小麥的根系、葉片等部位侵入小麥植株。例如,鐮刀菌等霉菌可以在土壤中存活,并通過小麥的根部傷口或自然孔口侵入小麥,在小麥生長過程中定殖并繁殖。田間的空氣和灌溉水也是微生物污染的途徑。空氣中的微生物孢子可以隨風傳播,降落在小麥植株上,如青霉菌的孢子。灌溉水中如果含有大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌,在灌溉過程中會污染小麥,增加小麥受微生物污染的風險。小麥在收割過程中,若收割機等設備清潔不到位,其上殘留的微生物會污染小麥。這些設備在不同田塊作業(yè)時,可能攜帶不同種類的微生物,如前一次收割的小麥帶有霉菌,設備未徹底清潔就進行下一次收割,霉菌就會轉(zhuǎn)移到新收割的小麥上。收割后的小麥若未及時干燥,在潮濕的環(huán)境下,微生物會迅速繁殖。因為小麥含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),為微生物的生長提供了良好的培養(yǎng)基,在適宜的溫度和濕度條件下,細菌和霉菌會大量滋生,導致小麥被污染。小麥在儲存過程中,若儲存條件不佳,如倉庫通風不良、濕度較大(相對濕度超過70%)、溫度較高(超過25℃),會為微生物的生長創(chuàng)造有利條件。黑曲霉、灰綠曲霉等霉菌在這樣的環(huán)境下容易在小麥上生長繁殖,使小麥發(fā)霉變質(zhì)。倉庫內(nèi)的害蟲也會傳播微生物,害蟲在取食小麥時,其體表和體內(nèi)攜帶的微生物會污染小麥,如害蟲可能攜帶大腸桿菌、芽孢桿菌等細菌,加速小麥的變質(zhì)過程。2.2.2加工環(huán)節(jié)加工設備清潔不到位是導致微生物污染的重要因素。小麥粉加工設備,如磨粉機、篩粉機、輸送管道等,在長期使用過程中,內(nèi)部會殘留小麥粉和雜質(zhì)。這些殘留物質(zhì)為微生物提供了生長的營養(yǎng)源,若設備未定期徹底清潔和消毒,微生物就會在設備內(nèi)大量繁殖。例如,在磨粉機的磨輥表面和篩粉機的篩網(wǎng)上,容易殘留小麥粉,大腸桿菌、葡萄球菌等細菌會在這些殘留面粉上生長,當新的小麥進入加工環(huán)節(jié)時,就會被污染。生產(chǎn)環(huán)境不衛(wèi)生也會造成微生物污染。面粉加工廠的車間如果灰塵較多、空氣不流通,微生物容易在車間內(nèi)積聚。車間的墻壁、地面若清潔不及時,會滋生霉菌和細菌,這些微生物會通過空氣傳播到小麥粉中。車間內(nèi)的工作人員若不遵守衛(wèi)生操作規(guī)程,如不穿戴干凈的工作服、不洗手直接接觸原料和產(chǎn)品,也會將自身攜帶的微生物帶入生產(chǎn)環(huán)境,污染小麥粉。潤麥環(huán)節(jié)對微生物污染有顯著影響。潤麥水的衛(wèi)生狀況至關重要,若潤麥水受到污染,含有大量微生物,如含有大腸桿菌、霉菌孢子等,在潤麥過程中,這些微生物會附著在小麥表面,并隨著水分進入小麥內(nèi)部,在適宜條件下生長繁殖,增加小麥粉中的微生物含量。潤麥的溫度和時間控制不當也會導致微生物污染。一般來說,潤麥溫度過高(超過30℃)、時間過長(超過24小時),會為微生物的生長提供有利條件,使微生物大量繁殖,影響小麥粉的品質(zhì)和安全性。2.2.3儲存與運輸小麥粉在儲存過程中,若儲存條件不佳,會導致微生物污染。儲存環(huán)境的溫度和濕度是關鍵因素,溫度過高(超過30℃)、濕度較大(相對濕度超過75%)時,小麥粉容易吸濕,為微生物的生長提供適宜的水分條件。黑曲霉、青霉菌等霉菌在這樣的環(huán)境下會迅速生長,使小麥粉發(fā)霉變質(zhì),產(chǎn)生異味和毒素。儲存容器的清潔度也很重要,若儲存容器未清洗干凈,殘留有微生物,會污染新儲存的小麥粉。如使用舊的塑料桶儲存小麥粉,若桶內(nèi)殘留有上次儲存的霉菌孢子,會導致小麥粉被污染。運輸過程中,若運輸工具不衛(wèi)生,也會造成小麥粉的微生物污染。運輸車輛的車廂若未定期清潔和消毒,內(nèi)部可能殘留有細菌、霉菌等微生物,在運輸小麥粉時,這些微生物會污染小麥粉。運輸過程中的震動和顛簸可能導致小麥粉包裝破損,使小麥粉暴露在空氣中,增加微生物污染的機會。若運輸時間過長,且運輸環(huán)境溫度和濕度不適宜,微生物會在小麥粉中生長繁殖,導致小麥粉品質(zhì)下降。三、微生物污染對小麥粉品質(zhì)的影響3.1外觀與顏色變化小麥粉的外觀和顏色是消費者選購時的重要參考指標,直接影響消費者的購買意愿和食用體驗。正常的小麥粉應呈現(xiàn)均勻一致的白色或略帶淺黃色,色澤自然,質(zhì)地細膩,無結塊、無異物。然而,一旦受到微生物污染,小麥粉的外觀和顏色會發(fā)生顯著變化。以黑曲霉(Aspergillusniger)污染為例,黑曲霉是一種常見的絲狀真菌,在高溫、高濕和缺氧環(huán)境下具有較強的存活能力,其最適生長溫度為25-30℃,相對濕度在88%左右。當小麥粉儲存環(huán)境符合這些條件時,黑曲霉會迅速繁殖。在初期,小麥粉表面會出現(xiàn)一些細小的黑色斑點,這些斑點是黑曲霉的菌落。隨著污染程度的加重,黑色斑點逐漸擴大、融合,使小麥粉表面呈現(xiàn)出大面積的黑色霉斑,嚴重影響小麥粉的外觀。從微觀角度來看,黑曲霉的菌絲會在小麥粉顆粒間蔓延生長,大量的菌絲交織在一起,形成肉眼可見的黑色菌斑,破壞了小麥粉原本均勻的質(zhì)地。青霉菌(Penicillium)污染也會導致小麥粉外觀和顏色的改變。青霉菌的菌絲體無色或淺色,多分枝并具橫隔,其生長的適宜溫度為20-25℃,相對濕度一般在80%-90%。在這樣的環(huán)境下,青霉菌在小麥粉中生長,會使小麥粉表面出現(xiàn)青色或綠色的菌斑。這些菌斑通常呈絨毛狀,是青霉菌的菌絲和孢子聚集形成的。青霉菌產(chǎn)生的色素會滲透到小麥粉顆粒內(nèi)部,導致小麥粉整體顏色變深,失去原有的潔白色澤。微生物污染不僅會使小麥粉表面出現(xiàn)明顯的霉斑和顏色變化,還會影響小麥粉的內(nèi)部質(zhì)量。微生物在小麥粉中生長繁殖時,會分泌各種酶類,如淀粉酶、蛋白酶等。這些酶會分解小麥粉中的淀粉、蛋白質(zhì)等成分,導致小麥粉的組織結構被破壞,內(nèi)部顏色也會發(fā)生變化,變得灰暗、不均勻。微生物的代謝活動還會產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物,如有機酸、醇類、醛類等,這些物質(zhì)會進一步影響小麥粉的色澤和質(zhì)地,使其變得發(fā)黏、結塊。消費者在購買小麥粉時,往往會根據(jù)外觀和顏色來判斷其品質(zhì)優(yōu)劣。受到微生物污染而變色、發(fā)霉的小麥粉,會讓消費者對其品質(zhì)產(chǎn)生懷疑,降低購買意愿。即使消費者不慎購買了受污染的小麥粉,在制作食品時,變色的小麥粉也會影響食品的色澤和口感,使制作出的面食制品顏色不佳、口感變差,嚴重影響食用體驗。3.2風味與氣味改變小麥粉原本具有獨特的麥香風味,這是其重要的品質(zhì)特征之一,也是消費者在選擇和食用小麥粉制品時所期望的感官體驗。正常的小麥粉散發(fā)的麥香,源自小麥本身所含的揮發(fā)性化合物,如醛類、醇類、酯類等,這些物質(zhì)在小麥粉的加工和儲存過程中,保持著相對穩(wěn)定的狀態(tài),賦予小麥粉宜人的氣味和風味。然而,一旦小麥粉受到微生物污染,其風味和氣味會發(fā)生顯著改變,嚴重影響其食用品質(zhì)。腐敗微生物在小麥粉中生長繁殖時,會進行一系列復雜的代謝活動,產(chǎn)生大量的揮發(fā)性物質(zhì)和酸性物質(zhì),這些產(chǎn)物是導致小麥粉風味和氣味改變的主要原因。以常見的霉菌污染為例,黑曲霉在小麥粉中生長時,會分泌多種酶類,如淀粉酶、蛋白酶等,將小麥粉中的淀粉和蛋白質(zhì)分解為小分子的糖類和氨基酸。這些小分子物質(zhì)會進一步被黑曲霉代謝,產(chǎn)生揮發(fā)性的醇類、醛類、酮類等物質(zhì)。其中,一些醇類物質(zhì)具有刺鼻的氣味,醛類物質(zhì)則可能帶有腐臭的味道,這些異味的產(chǎn)生使小麥粉失去了原有的麥香,嚴重影響其風味。青霉菌污染小麥粉時,會產(chǎn)生一些具有特殊氣味的揮發(fā)性物質(zhì),如青霉酸、展青霉素等。青霉酸具有強烈的刺激性氣味,會使小麥粉產(chǎn)生一種酸澀、刺鼻的味道,讓人難以接受。展青霉素不僅具有毒性,還會賦予小麥粉一種發(fā)霉、腐臭的氣味,降低小麥粉的食用品質(zhì)。研究表明,當小麥粉中青霉菌的數(shù)量達到一定程度時,其產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)會使小麥粉的氣味明顯惡化,消費者在食用用這種小麥粉制作的食品時,能明顯察覺到異味,影響食欲和食用體驗。細菌污染也會對小麥粉的風味和氣味產(chǎn)生不良影響。大腸桿菌、沙門氏菌等細菌在小麥粉中繁殖時,會利用小麥粉中的營養(yǎng)物質(zhì)進行代謝,產(chǎn)生有機酸、胺類等物質(zhì)。有機酸的積累會使小麥粉的酸度增加,產(chǎn)生酸味。胺類物質(zhì)則具有特殊的臭味,如三甲胺具有魚腥味,尸胺和腐胺具有腐臭味。這些酸性和臭味物質(zhì)的產(chǎn)生,使小麥粉的氣味變得難聞,風味變差。在潮濕、溫度適宜的環(huán)境下,大腸桿菌在小麥粉中大量繁殖,代謝產(chǎn)生的有機酸和胺類物質(zhì)會使小麥粉散發(fā)出酸臭混合的異味,嚴重影響小麥粉的品質(zhì)和食用價值。微生物污染導致小麥粉風味和氣味的改變,不僅影響消費者對小麥粉的感官評價,還會對小麥粉的加工性能產(chǎn)生負面影響。在制作面食制品時,異味的小麥粉會使成品也帶有不良氣味,降低面食制品的品質(zhì)和市場競爭力。用受微生物污染、有異味的小麥粉制作饅頭,蒸出的饅頭會帶有酸臭味,口感也會變差,消費者往往不愿意購買和食用。3.3膨化性能受損小麥粉的膨化性能是影響面食制品制作的關鍵因素之一,對食品的口感、質(zhì)地和外觀起著決定性作用。在正常情況下,小麥粉中的淀粉和蛋白質(zhì)在適宜的加工條件下,能夠形成特定的結構,使面食制品在加熱過程中發(fā)生膨脹,從而獲得松軟、多孔的質(zhì)地。例如,在制作饅頭時,小麥粉中的淀粉在淀粉酶的作用下分解為糖類,為酵母發(fā)酵提供底物,產(chǎn)生的二氧化碳氣體使面團膨脹,形成松軟的饅頭結構。制作油條時,小麥粉中的面筋蛋白形成網(wǎng)絡結構,包裹住油脂和水分,在油炸過程中,水分迅速汽化,使油條體積膨脹,形成酥脆的口感。然而,微生物污染會導致小麥粉中的蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)發(fā)生顯著變化,進而嚴重影響小麥粉的吸水性和膨化性能。微生物在小麥粉中生長繁殖時,會分泌各種酶類,如淀粉酶、蛋白酶等。淀粉酶能夠分解小麥粉中的淀粉,將其水解為小分子的糖類。隨著淀粉的分解,小麥粉中可用于形成膨脹結構的淀粉含量減少,導致面食制品在加工過程中無法充分膨脹。蛋白酶則會分解小麥粉中的面筋蛋白,破壞面筋網(wǎng)絡結構。面筋蛋白是形成面團彈性和韌性的關鍵成分,其結構的破壞會使面團的持氣能力下降,無法有效包裹發(fā)酵產(chǎn)生的氣體,從而影響面食制品的膨化效果。以黑曲霉污染為例,黑曲霉在小麥粉中生長時,會分泌大量的淀粉酶和蛋白酶。淀粉酶將淀粉分解為麥芽糖、葡萄糖等小分子糖類,這些小分子糖類在面團發(fā)酵過程中會迅速被酵母利用,產(chǎn)生過多的二氧化碳氣體,導致面團過度膨脹,結構不穩(wěn)定,在后續(xù)加工過程中容易塌陷。蛋白酶分解面筋蛋白,使面團的彈性和韌性降低,無法承受膨脹過程中的壓力,同樣會導致面食制品的膨化性能受損。研究表明,當小麥粉被黑曲霉污染后,制作出的饅頭體積明顯減小,內(nèi)部結構變得緊實,口感變差,失去了原本松軟的質(zhì)地。青霉菌污染也會對小麥粉的膨化性能產(chǎn)生負面影響。青霉菌產(chǎn)生的酶類同樣會分解淀粉和蛋白質(zhì),而且青霉菌在生長過程中會消耗小麥粉中的氧氣,導致面團發(fā)酵環(huán)境改變,影響酵母的正常發(fā)酵,進一步降低面食制品的膨化效果。用受青霉菌污染的小麥粉制作面包,面包的體積會明顯小于正常面包,表皮顏色較深,內(nèi)部組織粗糙,氣孔不均勻,口感干硬。微生物污染還會改變小麥粉的吸水性。微生物在生長過程中會消耗小麥粉中的水分,同時其代謝產(chǎn)物也會影響小麥粉的水分分布和結合能力。小麥粉吸水性的改變會導致面團的水分含量和質(zhì)地發(fā)生變化,進而影響面食制品的膨化性能。當小麥粉吸水性降低時,面團在攪拌過程中無法充分吸收水分,形成的面筋網(wǎng)絡結構不完整,影響面團的彈性和持氣性,使面食制品在膨化過程中受到阻礙。3.4貯藏穩(wěn)定性下降小麥粉的貯藏穩(wěn)定性是保障其品質(zhì)和延長使用壽命的關鍵因素,直接關系到小麥粉在儲存和流通過程中的質(zhì)量保持和食用安全。正常情況下,在適宜的儲存條件下(溫度低于25℃,相對濕度低于65%,水分含量低于14%),小麥粉可以保持較好的品質(zhì),儲存較長時間。然而,一旦受到微生物污染,小麥粉的貯藏穩(wěn)定性會顯著下降,導致其保鮮期和使用壽命大幅縮短。微生物污染導致小麥粉貯藏穩(wěn)定性下降的主要原因在于微生物的生長繁殖需要消耗小麥粉中的營養(yǎng)物質(zhì),同時產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物,這些都會改變小麥粉的理化性質(zhì)。當小麥粉中存在大量的霉菌和細菌時,它們會利用小麥粉中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)成分進行生長和代謝。黑曲霉、青霉菌等霉菌在生長過程中,會分泌淀粉酶、蛋白酶等多種酶類,將小麥粉中的淀粉分解為糖類,蛋白質(zhì)分解為氨基酸,這些小分子物質(zhì)被霉菌進一步代謝利用,導致小麥粉的營養(yǎng)成分減少,品質(zhì)下降。微生物的代謝活動還會使小麥粉的水分含量和水分活度發(fā)生變化,使其更易吸潮。微生物在生長過程中會產(chǎn)生一些親水性的代謝產(chǎn)物,如多糖、蛋白質(zhì)等,這些物質(zhì)會增加小麥粉對水分的吸附能力。當儲存環(huán)境的濕度較高時,小麥粉會迅速吸濕,水分含量升高。研究表明,當小麥粉的水分含量超過14%時,微生物的生長繁殖速度會顯著加快。水分含量的增加會為微生物提供更適宜的生長環(huán)境,形成惡性循環(huán),加速小麥粉的變質(zhì)。微生物污染還會導致小麥粉產(chǎn)生臭味和異味,進一步降低其貯藏穩(wěn)定性。如前文所述,腐敗微生物在代謝過程中會產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)和酸性物質(zhì),這些物質(zhì)具有難聞的氣味,如霉味、酸味、腐臭味等。這些異味不僅影響小麥粉的感官品質(zhì),還表明小麥粉已經(jīng)發(fā)生了嚴重的變質(zhì),無法繼續(xù)正常儲存和使用。大腸桿菌產(chǎn)生的胺類物質(zhì)具有腐臭味,青霉菌產(chǎn)生的展青霉素具有刺鼻的氣味,這些都會使小麥粉失去原有的食用價值。微生物污染對小麥粉貯藏穩(wěn)定性的影響還體現(xiàn)在對其物理性質(zhì)的改變上。微生物的生長繁殖會導致小麥粉的顆粒結構發(fā)生變化,使其變得結塊、發(fā)黏。這是因為微生物分泌的多糖類物質(zhì)會在小麥粉顆粒之間形成黏連,破壞了小麥粉原本松散的結構。結塊的小麥粉不僅不利于儲存和運輸,還會影響其在食品加工中的使用性能,如影響面團的攪拌、成型等工藝。由于微生物污染導致小麥粉貯藏穩(wěn)定性下降,其保鮮期會大幅縮短。在正常儲存條件下,未受污染的小麥粉保鮮期可達數(shù)月甚至更長時間。但受到微生物污染后,在高溫、高濕的環(huán)境下,小麥粉可能在數(shù)周甚至更短時間內(nèi)就會出現(xiàn)明顯的變質(zhì)現(xiàn)象,無法再供消費者食用。這不僅造成了糧食資源的浪費,增加了食品企業(yè)的成本,還可能對消費者的健康構成威脅。四、微生物污染對小麥粉食用安全的威脅4.1細菌污染引發(fā)的食物中毒4.1.1大腸桿菌污染案例2019年,美國食品和藥物管理局(FDA)發(fā)布通告,亞瑟王(KingArthur)面粉公司生產(chǎn)的五磅裝“未漂白多用途面粉”因可能遭大腸桿菌污染而被全美召回,涉及14,218包面粉。該公司表示,其供應商告知用于制作面粉的部分小麥“與大腸桿菌感染疫情有關”。盡管當時尚未有因食用該面粉引發(fā)相關疾病的報道,但大腸桿菌污染的潛在風險不容忽視。大腸桿菌是一種常見的腸道細菌,大部分大腸桿菌菌株對人體無害,它們在腸道內(nèi)幫助人體消化食物、合成維生素K等。然而,部分致病性大腸桿菌,如腸毒素型大腸桿菌(ETEC)、腸致病性大腸桿菌(EPEC)等,會產(chǎn)生毒素,對人體健康造成嚴重威脅。當人體攝入被致病性大腸桿菌污染的小麥粉制品后,通常在數(shù)小時至數(shù)天內(nèi)會出現(xiàn)中毒癥狀。常見的癥狀包括嚴重的胃痙攣、腹瀉、嘔吐等。腹瀉一般較為劇烈,呈水樣便,嚴重時可能導致脫水和電解質(zhì)紊亂。嘔吐頻繁發(fā)作,會使患者身體虛弱,影響營養(yǎng)的攝取。胃痙攣則會給患者帶來劇烈的疼痛,影響正常的生活和工作。對于兒童、老年人和免疫力較弱的人群,感染大腸桿菌后的癥狀可能更為嚴重,甚至可能引發(fā)溶血性尿毒綜合征(HUS),導致腎衰竭、血栓形成等嚴重并發(fā)癥,危及生命。大腸桿菌污染小麥粉的原因主要與原料小麥的種植、收割、儲存以及面粉加工過程中的衛(wèi)生條件有關。在小麥種植過程中,如果使用了被污染的灌溉水或受到污染的土壤,大腸桿菌可能會附著在小麥表面或侵入小麥內(nèi)部。在收割過程中,若收割機等設備清潔不徹底,殘留的大腸桿菌會污染新收割的小麥。小麥儲存時,若倉庫環(huán)境潮濕、通風不良,大腸桿菌會在小麥上大量繁殖。在面粉加工環(huán)節(jié),加工設備未定期清潔消毒、生產(chǎn)環(huán)境不衛(wèi)生以及操作人員衛(wèi)生習慣不佳等,都可能導致大腸桿菌污染小麥粉。4.1.2沙門氏菌與葡萄球菌污染2021年2月23日,比利時通過歐盟食品飼料類快速預警系統(tǒng)(RASFF)通報本國出口的小麥粉因檢出沙門氏菌而不合格。2019年11月4日22時至11月6日17時,我國某市幾個學校有多名學生出現(xiàn)腹痛、腹瀉、嘔吐、發(fā)熱、乏力頭暈等癥狀。經(jīng)調(diào)查,涉事學生在身體出現(xiàn)不適前曾進食一款“美味漢堡”。疾控中心對學生患者肛拭子、嘔吐物、成品“美味漢堡”及其原料小麥粉等樣本進行檢測,發(fā)現(xiàn)55份樣本中有13份患者肛拭子、1份患者嘔吐物、1份原材料(面粉)中檢出血清型別相同的沙門氏菌。對15份沙門氏菌陽性菌株進行脈沖場凝膠電泳(PFGE)分子生物學分型,結果顯示PFGE圖譜同源性達到100%,屬于高度同源。醫(yī)院檢測涉事學生的血、糞便等,顯示白細胞明顯升高,糞便沙門氏菌培養(yǎng)陽性。綜合各方面調(diào)查結果,判定該起事件為一起因進食受到沙門氏菌污染的“美味漢堡”引起的食源性疾病暴發(fā)事件。沙門氏菌是一種常見的食源性致病菌,感染沙門氏菌后,大多數(shù)人會出現(xiàn)腹瀉、發(fā)燒、胃痙攣等癥狀。這些癥狀一般在食用被污染食品后6小時至6天內(nèi)出現(xiàn),多數(shù)人在未經(jīng)治療的情況下可在4天至7天內(nèi)痊愈。對于5歲以下兒童、65歲及以上老人以及免疫系統(tǒng)較弱的人,感染后可能出現(xiàn)嚴重癥狀,如高熱、劇烈嘔吐、腹瀉導致的脫水和電解質(zhì)紊亂等,需要接受藥物治療或住院治療,嚴重時甚至會危及生命。2024年1月3日,韓國食品醫(yī)藥品安全處發(fā)布聲明稱,在好麗友第四清州工廠制造的好麗友蛋黃派產(chǎn)品中檢測出金黃色葡萄球菌,已暫停銷售并確保清州市召回銷毀。金黃色葡萄球菌是人類化膿感染中最常見的病原菌,可引起局部化膿感染,也可引起肺炎、偽膜性腸炎、心包炎等,甚至敗血癥、膿毒癥等全身感染。當人體攝入被金黃色葡萄球菌污染且含有其毒素的小麥粉制品時,會引發(fā)食物中毒。食物中毒的癥狀主要表現(xiàn)為急性胃腸炎,如腹瀉、惡心、嘔吐、腹痛等。對于正常免疫功能的人來說,這些癥狀通常在食用后6-24小時出現(xiàn),癥狀相對較輕,病程較短,持續(xù)時間通常在1-3天。但對于老人、嬰幼兒、孕婦、免疫功能低下的病患等特殊人群,感染金黃色葡萄球菌后可能會產(chǎn)生更嚴重的癥狀,如腸胃感染、流感、敗血癥等,甚至會引發(fā)嚴重的感染并導致死亡。金黃色葡萄球菌污染小麥粉的途徑多樣,可能由帶菌的食品加工人員、炊事員或銷售人員在操作過程中污染食品;食品加工前的原材料本身可能帶菌;加工過程中,若設備、環(huán)境清潔不到位,也容易受到污染;食品包裝不嚴,在運輸過程中可能受到環(huán)境中金黃色葡萄球菌的污染。4.2霉菌污染產(chǎn)生的毒素危害4.2.1曲霉素與赭曲霉素污染曲霉素是一類由曲霉菌屬等真菌產(chǎn)生的真菌毒素,其中黃曲霉素是最為人熟知且毒性很強的一種。曲霉菌廣泛分布于自然環(huán)境中,在土壤、空氣、谷物等環(huán)境中都能生存。在糧食作物的種植、收獲、儲存過程中,若環(huán)境潮濕(相對濕度超過70%)、通風不良,就極易被曲霉菌污染,進而產(chǎn)生曲霉素。玉米、花生等在儲存不當?shù)那闆r下,很可能被污染產(chǎn)生曲霉素。曲霉素對人體健康具有嚴重危害,其具有很強的肝毒性,長期攝入低劑量的曲霉素可能導致肝臟慢性損傷,引發(fā)肝炎、肝纖維化等疾病,嚴重時可誘發(fā)肝癌。曲霉素還可能影響人體的免疫系統(tǒng),削弱機體的抵抗力,使人更容易感染其他疾病。研究表明,長期暴露于曲霉素環(huán)境中的人群,其患肝癌的風險比正常人群高出數(shù)倍。曲霉素還具有致畸、致突變的作用,可能影響胎兒的正常發(fā)育,導致胎兒畸形等嚴重后果。赭曲霉素由赭曲霉(Aspergillusochratoxin)和硫色曲霉(A.sulphureus)等真菌產(chǎn)生,廣泛存在于多種農(nóng)作物中,包括玉米、小麥等。赭曲霉素的急性毒性較高,對動物的肝臟和腎臟造成嚴重損害。赭曲霉毒素A(OchratoxinA,OTA)是最具衛(wèi)生學意義的霉菌代謝產(chǎn)物,是一種穩(wěn)定且不易降解的無色晶體,在特定條件下易溶于有機溶劑,但在水中溶解度較低。它在酸性和堿性環(huán)境中均能形成鹽類物質(zhì),這些鹽類物質(zhì)能夠溶于水。OTA在低溫下儲存時穩(wěn)定性良好,但暴露于紫外線下會迅速分解。赭曲霉毒素對腎臟的毒害作用大于肝臟,對肉雞的腎臟有潛在的嚴重毒害作用。赭曲霉毒素A具有致畸、致突變和免疫毒害作用,可以導致生長速度減緩、采食量減少、體增重差。雞群精神萎靡,出現(xiàn)稀松的水樣糞便。OTA可引起機體嚴重的免疫抑制,這可以通過綿羊血紅細胞的抗體反應和碳廓清試驗驗證,同時導致雞群死亡率增加。OTA可以與血液中白蛋白成分結合,在膽汁和腎臟中進行毒素循環(huán),因此OTA可以長期殘留在體內(nèi)。臨床上,OTA引起腎臟堵塞和腫大,肝臟增生,淋巴器官如脾臟和法氏囊萎縮。4.2.2脫氧雪腐鐮刀菌烯醇污染案例2021年12月31日,深圳市市場監(jiān)督管理局發(fā)布2021年食品安全抽樣檢驗情況通報(第三十六期),“面條大王”克明食品的全資子公司遂平克明面粉有限公司生產(chǎn)的陳克明家用小麥粉(陳克明CKM及圖形商標,2千克/包,2021-08-14)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇不合格,標準要求為≤1000μg/kg,檢驗結果為1.24×10μg/kg??嗣魇称?月6日發(fā)布聲明稱,超標產(chǎn)品屬偶發(fā)性事件,已全部召回。脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)及其衍生物是一類單端孢霉烯族毒素,是糧食中最常見的一種污染性霉菌毒素。長期食用被DON污染的食品可對人體造成傷害。DON主要由鐮刀菌產(chǎn)生,在小麥的種植過程中,如果氣候條件適宜鐮刀菌生長,如在溫暖潮濕(溫度20-25℃,相對濕度80%-90%)的環(huán)境下,小麥就容易受到鐮刀菌的侵染,從而產(chǎn)生DON。在小麥的儲存過程中,若儲存條件不佳,如倉庫通風不良、濕度較大,也會促進鐮刀菌的繁殖,增加DON的產(chǎn)生風險。人體攝入被DON污染的小麥粉制品后,會出現(xiàn)一系列不良癥狀。在消化系統(tǒng)方面,可能導致惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。研究表明,DON會刺激胃腸道黏膜,影響胃腸道的正常蠕動和消化吸收功能。在免疫系統(tǒng)方面,DON具有免疫毒性,會抑制免疫細胞的活性,降低機體的免疫力,使人更容易感染其他疾病。對于長期食用被DON污染小麥粉制品的人群,還可能出現(xiàn)生長發(fā)育遲緩、生殖功能障礙等問題。有動物實驗表明,長期攝入含有DON的飼料,會導致動物體重增長緩慢、生殖器官發(fā)育異常。為保障食品安全,我國制定了嚴格的小麥粉中DON限量標準,規(guī)定其含量應≤1000μg/kg。這一標準的制定是基于對DON毒性的深入研究和大量的食品安全風險評估,旨在確保消費者攝入的DON量在安全范圍內(nèi),保護公眾的身體健康。食品生產(chǎn)企業(yè)應嚴格遵守相關標準,加強對原料小麥的檢測和篩選,控制生產(chǎn)、儲存和運輸過程中的環(huán)境條件,防止小麥粉受到DON污染。相關監(jiān)管部門也應加強對市場上小麥粉產(chǎn)品的抽檢力度,對不合格產(chǎn)品及時進行處理,保障消費者的食品安全。五、微生物污染的控制措施與展望5.1現(xiàn)有控制措施分析5.1.1優(yōu)化貯存條件優(yōu)化貯存條件是減少小麥粉微生物污染的基礎且關鍵的措施,主要涉及對溫度、濕度的精準控制以及增加包裝的密封性等方面。在溫度控制上,微生物的生長繁殖對溫度極為敏感,每種微生物都有其適宜的生長溫度范圍。一般來說,小麥粉儲存的適宜溫度應控制在18-24℃之間。當溫度過高時,微生物的代謝活動會顯著增強,酶的活性提高,從而加速其生長和繁殖速度。如在30℃以上的環(huán)境中,大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等細菌的繁殖速度會明顯加快,導致小麥粉中的細菌數(shù)量在短時間內(nèi)大幅增加。溫度過低則可能影響小麥粉的物理性質(zhì),如導致水分凝結,為微生物生長創(chuàng)造條件。通過將儲存溫度維持在適宜區(qū)間,能夠有效抑制微生物的生長,延長小麥粉的保質(zhì)期。濕度控制同樣至關重要。小麥粉具有較強的吸濕性,當儲存環(huán)境濕度較大(相對濕度超過70%)時,小麥粉容易吸濕,使其水分含量升高。水分是微生物生長的必要條件,適宜的水分活度(aw)能促進微生物的代謝和繁殖。大部分細菌生長的適宜水分活度在0.9以上,霉菌生長的適宜水分活度在0.8-0.9之間。高濕度環(huán)境下,小麥粉中的水分活度升高,滿足了微生物生長的需求,黑曲霉、青霉菌等霉菌會迅速滋生,導致小麥粉發(fā)霉變質(zhì)。將儲存環(huán)境的相對濕度控制在65%以下,可降低小麥粉的水分活度,抑制微生物的生長。增加小麥粉包裝的密封性是減少微生物污染的重要手段。良好的密封包裝可以阻止外界微生物進入小麥粉,同時減少小麥粉與空氣中水分和氧氣的接觸。以真空包裝為例,通過抽去包裝內(nèi)的空氣,使小麥粉處于低氧或無氧環(huán)境,能夠有效抑制需氧微生物的生長。研究表明,真空包裝的小麥粉在相同儲存條件下,其微生物含量明顯低于普通包裝的小麥粉。充氮氣包裝也是一種有效的方式,氮氣是一種惰性氣體,填充在包裝內(nèi)可以排出氧氣,創(chuàng)造不利于微生物生長的環(huán)境。此外,包裝材料的選擇也很關鍵,應選用阻隔性好、不易破損的材料,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等復合包裝材料,以增強包裝的密封性和防護性能。將小麥粉儲存于潔凈、干燥、通風并避免陽光直照的環(huán)境中,也是優(yōu)化貯存條件的重要方面。通風良好可以降低儲存環(huán)境中的濕度,帶走微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,減少異味和霉變的發(fā)生。陽光直射會使小麥粉溫度升高,加速其氧化和變質(zhì)過程,因此應避免陽光直照。大份量的小麥粉儲存時與地面及墻面保持20厘米以上的距離,可以減少外部環(huán)境污染的可能。定期對面粉袋進行翻面,防止因擠壓而產(chǎn)生的結塊,也有助于保持小麥粉的品質(zhì)。5.1.2殺菌處理技術殺菌處理技術是控制小麥粉微生物污染的重要手段,常用的有紫外線照射、高溫處理等方法,這些方法在應用中各有其特點和效果。紫外線照射殺菌是利用紫外線的輻射作用破壞微生物的DNA或RNA結構,使其失去繁殖和生存能力。紫外線照射設備操作相對簡便,成本較低,可在小麥粉生產(chǎn)線上對小麥粉進行在線殺菌。在面粉加工廠,可將紫外線殺菌裝置安裝在小麥粉包裝前的輸送帶上,對流動的小麥粉進行照射殺菌。紫外線的穿透能力較弱,只能對小麥粉表面的微生物起到殺菌作用,對于深層的微生物效果不佳。紫外線照射殺菌效果還受照射時間、強度、距離等因素影響。照射時間過短或強度不足,無法有效殺滅微生物;距離過遠,紫外線強度會衰減,降低殺菌效果。使用紫外線照射殺菌時,需要嚴格控制這些參數(shù),以確保殺菌效果。高溫處理殺菌是利用高溫使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子變性,從而達到殺菌目的。常見的高溫處理方法有蒸汽殺菌、干熱殺菌等。蒸汽殺菌是將小麥粉在一定溫度和壓力的蒸汽環(huán)境中處理一段時間,如在121℃、0.1MPa的蒸汽條件下處理15-20分鐘,可有效殺滅大部分細菌、霉菌和芽孢。蒸汽殺菌速度快,殺菌效果好,能夠在短時間內(nèi)使微生物的蛋白質(zhì)凝固變性,破壞其細胞結構。但蒸汽殺菌可能會導致小麥粉的水分含量增加,影響其品質(zhì),需要在殺菌后進行適當?shù)母稍锾幚?。干熱殺菌則是將小麥粉在較高溫度(一般為160-180℃)下加熱一定時間,干熱殺菌適用于對水分含量要求嚴格的小麥粉產(chǎn)品。干熱殺菌需要較長的時間和較高的溫度,能耗較大,且可能會影響小麥粉的色澤和風味。在高溫處理過程中,還需要注意控制溫度和時間,避免溫度過高或時間過長導致小麥粉的營養(yǎng)成分損失、品質(zhì)下降。例如,高溫可能會使小麥粉中的維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分分解,影響其營養(yǎng)價值。除了紫外線照射和高溫處理,還有其他一些殺菌技術也在小麥粉微生物污染控制中得到應用或研究。脈沖強光殺菌利用高強度的脈沖光照射小麥粉,產(chǎn)生的光化學、光熱和光動力效應可以破壞微生物的細胞膜和DNA,從而達到殺菌目的。脈沖強光殺菌具有殺菌速度快、效率高、對食品品質(zhì)影響小等優(yōu)點,但設備成本較高。低溫等離子體殺菌是利用等離子體中的活性粒子與微生物相互作用,破壞其細胞結構和代謝功能。低溫等離子體殺菌具有低溫、高效、環(huán)保等特點,在小麥粉殺菌方面具有一定的應用潛力。然而,這些新興殺菌技術在實際應用中還存在一些問題,如設備成本高、技術不成熟、對小麥粉品質(zhì)的長期影響尚不清楚等,需要進一步的研究和改進。5.1.3微生物檢測技術微生物檢測技術是控制小麥粉微生物污染的關鍵環(huán)節(jié),通過準確檢測小麥粉中的微生物種類和數(shù)量,能夠及時發(fā)現(xiàn)污染問題,采取相應措施保障小麥粉的品質(zhì)和食用安全。目前,常用的微生物檢測技術包括傳統(tǒng)培養(yǎng)法和分子生物學方法等。傳統(tǒng)培養(yǎng)法是微生物檢測的經(jīng)典方法,主要包括菌落計數(shù)法、涂布法、顯微鏡觀察法等。菌落計數(shù)法是將小麥粉樣品進行稀釋后,接種到適宜的培養(yǎng)基上,在特定的溫度和培養(yǎng)時間下,使微生物生長形成可見的菌落,然后通過計數(shù)菌落數(shù)量來確定樣品中的微生物含量。這種方法操作相對簡單,成本較低,能夠直觀地反映樣品中可培養(yǎng)微生物的數(shù)量。它的檢測周期較長,一般需要2-7天才能得到結果,對于一些生長緩慢的微生物,檢測時間會更長。傳統(tǒng)培養(yǎng)法只能檢測出在特定培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件下能夠生長的微生物,對于一些難培養(yǎng)或不可培養(yǎng)的微生物則無法檢測到,容易造成檢測結果的偏差。分子生物學方法是近年來發(fā)展迅速的微生物檢測技術,主要包括聚合酶鏈式反應(PCR)技術、DNA芯片技術、基因測序技術等。PCR技術是利用DNA聚合酶在體外擴增特定DNA片段的技術,通過設計特異性引物,能夠快速、準確地檢測小麥粉中特定微生物的DNA。在檢測大腸桿菌時,可針對大腸桿菌的特定基因設計引物,通過PCR擴增該基因,若擴增結果為陽性,則表明樣品中存在大腸桿菌。PCR技術具有靈敏度高、特異性強、檢測速度快等優(yōu)點,能夠在數(shù)小時內(nèi)得到檢測結果。它對實驗設備和操作人員的技術要求較高,檢測成本也相對較高。DNA芯片技術是將大量的DNA探針固定在芯片上,與樣品中的DNA進行雜交,通過檢測雜交信號來確定樣品中微生物的種類和數(shù)量。該技術具有高通量、快速、準確等特點,能夠同時檢測多種微生物?;驕y序技術則可以對微生物的全基因組進行測序,獲取其完整的遺傳信息,從而實現(xiàn)對微生物的精確鑒定和分類。隨著技術的不斷發(fā)展,基因測序的成本逐漸降低,速度不斷提高,在小麥粉微生物檢測中的應用前景越來越廣闊。免疫學方法也是常用的微生物檢測技術之一,如酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)、免疫層析試紙等。ELISA是利用抗原-抗體特異性結合的原理,通過檢測樣品中微生物的抗原或抗體來確定微生物的存在。這種方法具有靈敏度高、特異性強、操作相對簡便等優(yōu)點,可用于快速檢測小麥粉中的致病菌和真菌毒素。免疫層析試紙則是一種基于免疫層析技術的快速檢測工具,操作簡單,檢測速度快,可在現(xiàn)場進行檢測。免疫學方法對檢測試劑的質(zhì)量和穩(wěn)定性要求較高,可能會出現(xiàn)假陽性或假陰性結果。5.2未來研究方向展望盡管當前在小麥粉微生物污

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