罐头食品的大敌——嗜热脂肪芽孢杆菌

■纫 秋 助理研究员

食品保藏——让食物坏得慢一点，是一个重要、古老且永恒的话题。罐头便是一种能够延长食品的保质期、令其不易腐坏的保藏手段。常见的罐头食品是以水果、蔬菜、食用菌、畜禽肉、水产动物等为原料，经加工处理、灌装、密封、加热杀菌等工序加工而成的商业无菌（1）注释1.商业无菌：指罐头食品经过适度热杀菌后，不含有致病性微生物，以及在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物。的灌装食品。

罐头里也可能有微生物

在罐头食品的生产过程中，“加热杀菌”这一工序的目的是杀死食品及其包装中的致病菌、产毒菌、腐败菌，并破坏食物中的酶，使食品能够长期贮存而不变质。同时，食物经适当加热后也具备不错的风味和口感。

但是，我们不可能杀灭罐头食品及其包装中的所有细菌。如果让食物达到医疗级别的无菌状态，其色、香、味、形及营养成分将会大大降低。同时，相关工艺也会提高生产耗能，降低生产效率，大大提高罐头食品的售价。因此，罐头食品只要达到商业无菌级别，即可让其中的食物长期保存并具有其该有的食用品质。

可见，罐头里也可能存在微生物。研究发现，嗜热脂肪芽孢杆菌是引起罐藏食品酸败的重要菌种。它能够在pH≥5的食品中生长，分解食品中的糖类而产酸，使汤汁变得浑浊、有酸味。

耐热细菌

望文生义，嗜热脂肪芽孢杆菌的最大特征是嗜热，即耐热。将食物加热至60℃——有烫手的感觉时，食物中的嗜热脂肪芽孢杆菌依然可以生长繁殖。该菌的最佳生长温度为56～60℃，最高生长温度为65～75℃，最低生长温度为30～45℃。该菌可以发酵葡萄糖产酸，但不产生气体。

嗜热脂肪芽孢杆菌之所以耐热与它的细胞表层结构、DNA双螺旋结构和蛋白质的热稳定性有关。

1.嗜热脂肪芽孢菌细胞表层结构由内、中、外三层组成。从切面观察，其外层由一系列平行排列的带状结构组成，与中层紧密结合，细胞膜外有多个隐窝。这些结构有利于嗜热芽孢杆菌在较高的温度下存活、繁殖。从细胞膜的化学成分观察可见，随着环境温度的升高，该菌细胞膜中融点高、热稳定性好的直链饱和脂肪酸明显增加，而低融点、热稳定性差的不饱和脂肪酸减少。以上两个特性使得该菌可在较高的温度下存活。

2.嗜热脂肪芽孢杆菌的DNA双螺旋结构解链（即遗传物质失活）所需的温度高，主要是因为其DNA中的G-C含量为53.2%。G-C含量高，解链所需的温度就越高。

3.嗜热脂肪芽孢杆菌合成的各种蛋白质中包括许多重要的酶类。这些酶类具有稳定的天然结构，其热稳定性更高。

芽孢的危险很大

除了耐热之外，该菌产生的芽孢也是食品安全的重要威胁。芽孢又称内生孢子，是产芽孢细菌细胞的特殊结构。细菌因生长环境缺乏营养或有害代谢产物积累过多，繁殖速度会下降，菌体的细胞原生质发生浓缩，会在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的特殊休眠体——芽孢。芽孢是整个生物界抗逆性最强的生命体，在抗热、抗化学药物、抗辐射、抗高压等方面都“表现出色”。

因此，罐头生产过程中的普通加热，杀死的只是嗜热脂肪芽孢杆菌的营养细胞。该菌的芽孢因为耐高温、高压，并不会被杀死，而是在罐内特殊的真空环境下进行“休眠”。

杀菌后的罐头食品中所残存的芽孢数量很少。在商品流通及贮藏过程中，这些芽孢不能生长繁殖，不会引起食品腐败变质或产生致病菌的毒素。但如果条件适宜，比如产品受热，残存的芽孢就会萌发、生长、大量繁殖，导致食品腐败变质。所以，罐头食品需要在保质期内吃完，储藏环境应避光、避热。如果发现罐头发生胀罐，食物有酸味等异常现象，千万不能食用。

有益应用

1.可作为生物指示剂标准菌

嗜热脂肪芽孢杆菌所产芽孢无致病性、无热原、无毒，对压力蒸汽的抵抗力较强，因此被欧洲药典、美国药典、日本药典等作为热力灭菌生物指示剂的标准菌株收录。我国卫生部将该菌株作为压力蒸汽灭菌效果评价的标准检测菌株，列入《消毒与灭菌效果的评价方法与标准（GB 15981-1995）》和《消毒技术规范（2002版）》 。

2.可用于鲜乳中抗生素的残留检验

奶厂通常会在奶牛的饲料中添加含有一定比例抗生素的添加剂，防止奶牛生病。奶厂必须严格控制牛奶中抗生素的残留量。否则，对于长期喝牛奶的消费者来说，有长期摄入小剂量抗生素的风险。

《食品卫生微生物学检验 鲜乳中抗生素残留检验（GB/T 4789.27-2008）》中规定了两种检测鲜乳中抗生素残留的方法——嗜热链球菌抑制法和嗜热脂肪芽孢杆菌抑制法。嗜热脂肪芽孢杆菌对青霉素等抗生素非常敏感。其检测原理是：嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢在含指示剂（溴甲酚紫）的培养基中生长产酸，会使培养基的颜色发生变化。如果样品中存在抗生素，微生物的生长受到抑制，培养基不发生颜色变化。