生鲜牛肉中的腐败微生物概述

（1.山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018；2.江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏南京 210095；3.南京农业大学食品科技学院，江苏南京 210095；4.国家肉牛牦牛产业技术体系乌拉盖站，内蒙古东乌珠穆沁 026321）

摘要：生鲜牛肉腐败是一个涉及多种特定微生物相互作用并受多种因素影响的复杂的微生物生态现象。了解牛肉中微生物的污染源及微生物的多样性对于控制其腐败进程、延长牛肉货架期十分重要。因此，本文对肉牛从下刀宰杀到包装前所有可能的污染源、污染微生物在种的水平上的分类和多样性、单个菌属及多种微生物作用的腐败机制等方面对生鲜牛肉中腐败微生物的相关信息进行了系统性分析，初步总结得出活体动物的皮毛及皮毛上的污染物、去皮用的刀具和剥皮操作工人的手、分割时的工作接触面为生鲜牛肉中微生物的主要污染源；主要的微生物种类为假单胞菌（Pseudomonas）、肠杆菌（Enterobacteriaceae）、乳酸杆菌及热杀索丝菌（Brochothrix thermosphacta）；不同种类的微生物因利用肉中营养代谢底物的顺序不同而产生不同的腐败现象。期望通过本文的总结和概述能够为生鲜牛肉腐败微生物的控制提供理论指导。

近年来，对食品微生物领域的研究越来越关注腐败微生物所引起的食品腐败问题[1]。全球每年因腐败而导致消费者拒绝购买的肉类总量达数百万吨[2]，冷鲜肉类的腐败仍是肉品工业悬而未决的一个大问题。健康动物的肌肉组织本身是无菌的，但是动物屠宰后，经受从肌肉变为食肉的一系列处理后，最终得到的肉块中会存在很多微生物[3]。而后的贮藏、销售过程也是腐败微生物增殖的过程，直至肉货架期的结束。因此，了解肉中腐败微生物的来源、微生物的类型和影响其生长的因素，并实现微生物的准确有效控制，是肉类产业界和学术界共同的目标之一。

目前国外很多学者对肉牛屠宰厂中的微生物污染情况进行了较为详尽的调查[4-5]，但是在我国多数肉畜屠宰企业的规模不大，目前日屠宰量超过200 头的肉牛企业，全国不到50 家[6]；因此屠宰环境及后续的肉品分销过程中腐败微生物的污染及分布情况会与以往的调查结果有所差异。本文将重点介绍目前我国牛肉生产企业中微生物的污染现状、腐败菌的种类及相应的应对策略，同时在已有的文献基础上进一步总结概括生鲜牛肉腐败的特点及可能的腐败机制。

1 牛肉中腐败微生物的污染来源

牛肉从活牛到分割肉块需要经过一系列的操作工序，具体的步骤通常包括以下几个方面[7]：致昏→挂牛→放血→结扎肛门→剥后腿皮→去后蹄→剥胸、腹部皮→剥颈部及前腿皮→去前蹄→剥皮→割牛头→开胸、结扎食管→去白脏红脏→劈半→胴体修整→冲洗喷淋→检验→冷却→分割→包装。这个过程中微生物的污染源可概括为以下3 个环节。

1.1 剥皮前

活体动物的皮毛及皮毛上的污染物是屠宰车间亦是胴体主要的微生物来源[3-4,8-9]，牛毛可视脏度影响胴体的微生物数量[8]。牛毛上的污染物包括粪便、泥土及其他在动物饲喂、运输、待宰等条件下可以转移至牛毛上的杂物[10]。一组不同牛毛可视清洁度等级下牛毛和相应胴体表面微生物的污染状况调查显示，牛毛的可视脏度和牛毛表面以及胴体表面的微生物数量具有一定的关系[11]（表1）。随着牛毛可视脏度的加重，牛毛的菌落总数从4.9（lg（CFU/cm2））上升到5.7（lg（CFU/cm2）），相应胴体的菌落总数从2.9（lg（CFU/cm2））上升到3.6（lg（CFU/cm2））。在一些国家，肠道菌群被视为胴体污染情况的指示菌，胴体和牛毛的肠道菌群数量也随着牛毛可视脏度的增加呈现上升趋势，牛毛可视脏度越高，胴体的肠道菌群数量越高[8,12]。因此，下刀放血时刀经过有微生物的皮毛而形成刀口时，即开启了对胴体的污染。并且几乎每经过一道工序，胴体的污染即加深一层[3,13-14]。

表1 不同牛毛可视清洁度等级下牛毛和相应胴体表面微生物的污染状况[11]
Table1 Microbial contamination levels of carcass and hair[11]

注：胴体取样部位为前腿、臀部、腹部、胸部、前腿、颈部；同列肩标小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。

1.2 屠宰环节

随着牛蹄的去除及后腿部与前腿部的预剥皮，切割牛皮的刀会相继将腿部、臀部、胸部、腹部污染。此时，去皮用的刀具和剥皮操作工人的手成为最大的污染源[15-17]，在某些屠宰厂中，去皮刀上的微生物数量高达7.3（lg（CFU/cm2））[18]。随着去皮工序的完成，整个胴体完全暴露在空气中，此时更易被污染。在一些肉牛屠宰企业，胴体上的菌落总数污染量为2.7～4.0（lg（CFU/cm2）），大肠菌群的污染量为0.6～2.4（lg（MPN/cm2））[13]。在北美地区，通常在剥皮后及去内脏前采用高压水、热蒸汽及有机酸喷淋的方式对胴体进行冲洗[19-20]，此时来自空气及其他来源的微生物还未完全牢固地附着在胴体上，因此减菌效果比较显著[21-23]。目前在国内，鲜见在剥皮后立即进行喷淋的操作，多是在屠宰线的末端，即胴体进入冷却间之前采用清水喷淋，极少数屠宰场采用清水喷淋＋蒸汽喷淋＋有机酸喷淋的装置。有研究显示喷淋前牛颈肉、胸肉、后背及臀部肉菌落总数为2.6～4.4（lg（CFU/cm2）），仅用清水喷淋并不能显著降低胴体表面的微生物数量，反而会使胴体表面已有的微生物进行重新分布[11,17]。剥皮之后的去脏操作也十分关键，如果有胃肠内容物的流出，将会对胴体造成很大的污染。这一阶段，去内脏的刀具及去内脏工人的手也是较大的污染源，有研究显示，在某些屠宰厂，细菌总数在5（lg（CFU/cm2））左右[18]。

1.3 分割环节

经过冷却之后，胴体上污染的微生物数量会有所降低，但是胴体分割时，工作接触面、分割工人的刀具、分割工人的手成为了重要的污染源，尤其是传送不同部位肉的传送带[14-15,24-25]。表2是3 家中型肉牛屠宰厂中分割车间各个环节工作接触面的污染情况。剔骨刀具及剔骨工人的手、修整刀具及修整工人的手是严重的污染源，其菌落总数为4.7～6.9（lg（CFU/cm2）），多个接触面的细菌总数大于6.5（lg（CFU/cm2））[18]，甚至达到7.5（lg（CFU/cm2））[26]。也有学者发现，分割车间接触面、刀具、工人手上的假单胞菌数量最高，接近3（lg（CFU/cm2）），大肠菌群数量在多个接触面中最高大于4（lg（MPN/cm2））[25]。

分割肉经包装、运输进入消费市场后，如果不再进行更精细的分割，亦或包装不破损，肉品不会受到进一步的污染。但是包装条件、贮藏温度等一系列条件会影响肉的货架期和腐败进程。

总体来看，到达消费者手中的生鲜肉，其微生物污染源主要来自活体动物的皮毛和屠宰厂各个环节的工作接触面。

表2 不同企业肉牛分割间各环节接触面菌落总数[18]
Table2 Total viable counts on contact surfaces in three different beef slaughter houses[18]

注：同行肩标字母不同表示差异显著（P＜0.05）。

2 腐败微生物分类

肉的腐败一般是指在以微生物为主的多种因素作用下，肉自身所发生的食用、感官及营养品质的变化，结果使肉的食用属性降低甚至达到不能食用的状态。其实质是肉中的多种腐败微生物在其贮藏过程中，分解利用肉中的碳水化合物和蛋白质等营养物质进行生长繁殖，并产生一系列不良代谢产物的过程。

肉中腐败微生物的种类与肉从肌肉变为食用肉这一过程所接受的处理、所处的环境及后期的贮藏、售卖环境有密切关系，同时也与肉的种类及自身的化学组分有关。总体来说，与牛肉相关的腐败微生物主要包括细菌、霉菌和酵母菌。细菌能够使肉发生迅速、显著的腐败，霉菌和酵母菌主要在生肉贮藏的后期和水分含量较低的熟肉制品中生长；因此细菌为导致生鲜肉腐败的主要因素。肉中的细菌有很多种，有学者发现在真空包装的肉中存在200多种细菌[27]，但是并不是所有存在的细菌均具有致腐作用。通常情况下，冷却牛肉中仅有10%的初始污染细菌能够在贮藏过程中存活，且仅有很少一部分细菌发挥腐败作用，这部分菌也称为优势腐败菌或者瞬时腐败菌[28]。这些腐败菌包括革兰氏阴性假单胞菌（Pseudomonas）、不动杆菌（Acinetobacter）、嗜冷杆菌（Psychrobacter）、气单胞菌（Aeromonas）、腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）及肠杆菌（Enterobacteriaceae）等和革兰氏阳性乳酸杆菌及热杀索丝菌（Brochothrix thermosphacta）等[29-33]。这些腐败微生物的生长又与肉的贮藏条件密切相关，假单胞菌和肠杆菌为有氧条件下的优势腐败菌[34-35]，而乳酸菌及热杀索丝菌多在无氧或气调包装条件下出现[36]。Casaburi等[37]列出了与肉相关的一系列微生物（表3）。之前的很多文献已从属的水平上对上述所列微生物的起源、分类及特征进行了较为详细的综述，本文进一步从种的水平上讨论与生鲜肉腐败相关的细菌。

表3 不同贮藏条件下生肉中常见的细菌[37]
Table3 Genera of bacteria commonly found in raw meat stored under different conditions[37]

注：＋.相应微生物被检出。

2.1 假单胞菌

假单胞菌为革兰氏阴性、有运动性的直杆菌或弯杆菌，严格需氧。假单胞菌增殖速率快，能在低温下生长，具有很强的产生氨等腐败产物的能力。该菌属广泛存在于水、人、土壤及动物的体表、口腔和肠道及一系列食品中。

假单胞菌是典型的嗜冷菌，自20世纪80年代，已有很多学者从冷却肉中分离出假单胞菌[34,38-43]。这一菌属根据rRNA的相似性分为5大类，其中与肉腐败相关的主要为I大类，包括草莓假单胞菌（P. fragi）、隆德假单胞菌（P. lundensis）、荧光假单胞菌（P. fluorescens）、恶臭假单胞菌（P. putida）等多个菌种[19,34]，其中草莓假单胞菌为有氧贮藏条件下冷却肉的优势腐败菌，分离比例为56.7%～79.0%[28]，其次为隆德假单胞菌，分离比例达40%[44]。

假单胞菌能够充分利用肉中的碳源和相关能源而产生一系列能导致肉腐败的代谢物质[37]。假单胞菌污染肉及肉制品后可引起肉表面腐败，形成黏液，气味难闻，比较典型的草莓假单胞菌能够使肉产生“水果型酸腐味”[44]。一些学者以假单胞菌为目标菌建立了冷却肉的货架期预测模型[45]。

2.2 乳酸菌

乳酸菌为革兰氏阳性菌，兼性厌氧，是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌统称。这类细菌在自然界分布极为广泛，具有丰富的物种多样性。类群生长温度也比较宽泛，从低于4 ℃到45 ℃均可生长[46]，这是一群相当庞杂的细菌，目前至少可分为18 个属，共有200多种，仅少数具有肉类致腐作用。

乳酸菌在低温、真空包装及气调包装条件下的肉中更为常见，为无氧条件下的优势腐败菌群。该类菌群能够抵抗加工肉制品中亚硝酸盐和烟熏的抑菌作用，同时又能耐受较高浓度的盐，乳酸菌能够利用发酵肉中的碳水化合物而使肉产生酸腐味、奶酪味及动物肝脏气味，有时还伴随二氧化碳的产生，气体的产生易使真空包装发生松弛或涨袋而影响其外观。目前已报道的与肉类腐败相关的乳酸菌有乳酸杆菌、乳酸球菌、明串珠菌、肉食杆菌、魏斯氏菌及肠球菌等[46-47]。其中肉食杆菌、乳酸杆菌和明串珠菌在肉中较为常见，数量能够达到7（lg（CFU/cm2））。清酒乳杆菌（Lactobacillus sakei）为真空包装加工肉制品中的优势腐败菌[46]，能够产生硫化氢引起肉制品的绿变；明串珠菌（如Leu. gelidum、Leu. carnosum、Leu. mesenteroides）能够产生有机酸，导致肉产生奶酪味，形成黏液，产气和绿变[48]；肉食杆菌（如C. divergens、C. maltaromaticum）能够引起低氧环境下肉的腐败[49]；魏斯氏菌（如W. viridescens）往往能够引起真空包装下碎肉及肉制品的腐败[48,50]。同时乳酸球菌（如Lac. piscium、Lac. raffinolactis）及肠球菌（如E. viikkiensis、E. hermanniensis）也是常见的肉类腐败菌[46]。Leu. gelidum因其腐败特质，近年来也受到了很多的关注[51-52]。加工环境为乳酸菌主要的污染源，已有研究发现乳酸菌能够从去皮、冷却和剔骨过程中的胴体上以及屠宰过程的工作界面上分离出来。

2.3 肠杆菌

肠杆菌科微生物为革兰氏阴性菌，不产生芽孢，兼性厌氧。肠杆菌在自然界中分布极为广泛，存在于水、土壤、动物的粪便中。目前已知的肠菌科细菌有34 个属、149 个种及21 个亚种[53]。其中很大一部分为致病菌，如大肠杆菌O157:H7（Escherichia O157:H7）、某些沙门氏菌（Salmonella）和耶尔森菌（Yersinia）。致腐菌多为嗜冷肠杆菌，如沙雷氏菌（Serratia）、变形斑沙雷菌（Erratia proteamaculans）及蜂窝哈夫尼亚菌（Hafnia alvei）[54]。大肠杆菌（Escherichia coli）及液化沙雷氏菌（S. liquefaciens）是碎牛肉中主要的腐败菌。肠杆菌科细菌还能够使真空包装条件下的黑切牛肉迅速腐败[46]。肠杆菌引起的腐败特征为：有氧条件下会产生硫化物气味，褪色，产生黏液、氨味；无氧条件下产生硫化物气味及表面绿变[41,55]。

大肠菌群往往被作为肉及肉制品的卫生指标菌，其数量可以反映肉的新鲜程度和肉在生产、运输销售中的卫生状况，为及时采取有效措施提供依据。有研究发现胴体上细菌尤其是肠杆菌科细菌的主要污染源为剥皮装置。一个关于我国某中型肉牛屠宰企业的微生物调查显示，去皮操作时，大肠菌群在胴体的某些部位菌落数已相对较高，达到2.37（lg（CFU/cm2））[11]。

2.4 索丝菌

索丝菌也是一类广泛存在于水、土壤及动物胃肠中的细菌，为革兰氏阳性、兼性厌氧的杆菌，不产生色素，能够产生脂肪酶和蛋白酶。目前，该菌属下有两个种：田野索丝菌（B. campestris）和热杀索丝菌，其中后者是冷却肉中常见的菌群。该菌于1951年最先从猪肉香肠中分离出来，近年来发现在猪肉、牛肉、羊肉及腌制肉中均有存在[56]。有学者发现在－1.5 ℃下该菌能够引起真空包装肉的腐败[57]，贮藏4 d时热杀索丝菌的比例达到44.3%。热杀索丝菌所致的腐败特征为：产生不愉快的奶酪或奶制品味，产气，使肉明显褪色，引起绿变并产生绿色的汁液[57]。

2.5 其他与肉类腐败相关的微生物

莫拉氏菌存在于海洋环境及动物的黏液中，与不动杆菌、嗜冷杆菌均属于莫拉氏菌科，为好氧菌。按照标准的命名方式，在原核生物的名录中，莫拉氏菌属下有19 个种[58]。目前发现的与鲜肉及肉制品相关的莫拉氏菌多鉴定到属，该菌属占肉类腐败菌的很小一部分，不是优势腐败菌，其腐败机制暂不明确。

嗜冷杆菌为革兰氏阴性菌，目前该菌属包括26 个菌种（5 ℃），多数菌种能够在低温下生长[58]，该菌不具有分解蛋白和产生硫化氢的能力。

产孢子的梭菌属是另一类与肉类腐败相关的细菌，该类菌多易从涨袋的真空包装的肉中检出，某些菌种能够在低温下生长。Cl. estertheticum、Cl. algidicarnis、Cl. difficile、Cl. beijerinckii、Cl. lituseburense、Cl. gasigenes、Cl. frigidicarnis及Cl. algidixylanolyticum曾先后从牛肉、猪肉及羊肉中检出[59- 60]。

霉菌和酵母菌所导致的生鲜肉的腐败现象较为少见，多数的霉菌和酵母菌均比细菌耐受低水分活度和低pH值环境，致腐能力较弱。解脂假丝酵母（Candida lipolytica）、诞沫假丝酵母（Ca. zeylanoides）、解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）曾在腐败的牛肉和零售肉中检出，也曾发现酵母菌仅在腌肉中或是有氧贮藏的冷却肉中有致腐作用[61]。

3 腐败微生物的特点及相关的腐败机制

3.1 肉腐败的表观现象

肉的腐败一般会伴随一些肉眼可见的变化，如色泽发暗或绿变、不良气味的产生、表面黏液的产生等。表4显示了鲜肉常见的腐败特征及对应的腐败菌。

表4 生鲜肉中常见的腐败特征及其对应的腐败菌[28]
Table4 Common defects in fresh meat and causal bacteria[28]

变色：有氧贮藏条件下，微生物的大量繁殖会使肉表面的氧分压有所降低而利于褐色高铁肌红蛋白的形成，从而使肉色变暗。此外魏斯氏菌、明串珠菌、肠球菌、乳酸杆菌及希瓦氏菌几个菌属均可分解蛋白质而产生硫化物，这些物质能够与肉中的肌红蛋白结合形成暗绿色的硫代肌红蛋白，而使肉绿变。

变味：肉类腐败时往往伴随一些不正常或难闻的气味，革兰氏阴性菌在5～6 （lg（CFU/cm2））就可能被察觉出异味；这些气味主要是由腐败菌分解肉中的蛋白质及其他营养物质而形成的有机酸、挥发性脂肪酸、乙酯及氨、胺、硫化氢和一些其他的含硫化合物所产生[29]。挥发性脂肪酸和酮类往往会导致脂肪味及奶臭味的产生；醛类会产生青草味，但是浓度较高时会产生酸败味；醇类和酯类产生水果味；苯类、硫化物和萜烯类会分别产生塑料味、白菜味和柑橘味。一般来说，当肉表面菌落数达到7（lg（CFU/cm2））时，就会产生腐败味；当菌落数达到8（lg（CFU/cm2））时会出现奶酪味、脂肪味、黄油味等腐败气味；达到9（lg（CFU/cm2））时会出现水果的酸腐味，此时已彻底腐败[37]。

发黏：微生物在肉表面大量繁殖后，肉体表面会有黏液状物质产生，有氧贮藏条件下（0～5℃）一般5～10 d后即可形成，这是微生物繁殖后所形成的菌落或微生物的代谢产物。这些黏液物质拉出时如丝状，并伴有较强的臭味，这一现象主要是由革兰氏阴性菌如假单胞菌和革兰氏阳性菌如乳酸菌和热杀索丝菌所产生[28]。当肉的表面出现发黏、拉丝现象时，其表面含菌数一般为7（lg（CFU/cm2））。

3.2 微生物的腐败作用机制

正如前文所述，肉及肉制品的腐败仅是由很小一部分称为优势腐败菌或瞬时腐败菌的菌群所导致的，不同的菌群利用肉中底物的顺序有所差异。

葡萄糖是多数肉中腐败微生物优先利用的物质。当葡萄糖消耗完毕，其他物质如乳酸、葡萄糖酸、丙酮酸、丙酸、甲酸、乙醇、醋酸、氨基酸、核苷酸及水溶性蛋白成为多数细菌后续利用的底物[37]。葡萄糖是肉中很多产生腐败气味物质的前体物质，葡萄糖和乳酸及它们的代谢产物可以用作描述或者预测肉腐败的程度；已有研究表明这些物质的浓度能够影响肉腐败的类型和速率。

假单胞菌能够充分利用肉中的碳源与能源，其利用顺序见表5。在有氧条件下，假单胞菌先后分解D-葡萄糖和乳酸，随着葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸的氧化，D-葡萄糖酸盐及葡萄糖酸-6-磷酸盐会在细胞外累积，随后假单胞菌会分解利用乳酸盐、丙酮酸盐及葡萄糖酸盐。而其他竞争性的细菌则不能利用这些酸，尤其是葡萄糖酸和葡萄糖酸-6-磷酸。当细菌数目达到8（lg（CFU/cm2））时，葡萄糖的供应将不能满足其生长需求，假单胞菌开始利用氨基酸作为生长基质，生成带有异味的含硫化合物、酯、酸等。另外，在所有碳源中，葡萄糖无疑已被认为是一种描述或预测腐败水平的重要内部指标[3]。实际上，这种组成在肉的腐败水平和腐败类型上都充当了重要角色[62]。当葡萄糖浓度变得非常低时，腐败的最初迹象就很明显，葡萄糖的限量促使了假单胞菌从糖分解代谢到氨基酸降解代谢的转变。另外，还有研究发现假单胞菌具有蛋白质降解能力，因此能够一层层深入肉中优于其他细菌利用新的营养物质。

表5 腐败菌利用肉中底物的顺序[37]
Table5 Substrates used by meat spoilage bacteria[37]

注：A.有氧贮藏；VP-MAP.真空包装或气调包装贮藏。

肉中的乳酸菌为专性异型发酵型或兼性异型发酵型，前者产生乳酸、醋酸、二氧化碳及乙醇，后者分解葡萄糖生成两分子的乳酸；戊糖存在时能够通过异型发酵产生乳酸和醋酸而不产气。肉中可以分解核糖的乳酸菌在葡萄糖较少的情况下能够从同型发酵转换为异型发酵，而产生大量的乙酸[32]。在好氧贮藏过程中，腐败乳酸菌可以在葡萄糖限量的情况下利用乳酸和丙酮酸产生醋酸[63]，如此高浓度的醋酸会使肉产生强烈的醋酸味。其他的碳源和氨基酸也能够使乳酸菌在葡萄糖不足的情况下生长，如清酒乳杆菌能够利用精氨酸产生氨及生物胺，如腐胺和精胺[41]；而明串珠菌能够利用糖原及蛋白质基质，产生乳酸和脂肪酸。L. gelidum subsp.gasicomitatum能够利用依赖于亚铁血红素的呼吸作用或以核糖与肌苷作为碳源而产生导致肉产生奶酪气味的双乙酰[64-65]。清酒乳杆菌因具有水解精氨酸的能力成为乳酸菌中最重要的腐败菌[41]。总体来说，乳酸菌具有将糖类分解成乳酸、异丁酸、异戊酸及乙酸的能力；但是与有氧贮藏相比，无氧贮藏条件下乳酸菌对肉的腐败作用更慢，也因此延长了无氧包装条件下肉的货架期。乳酸菌的腐败作用弱于其他革兰氏阴性腐败菌的原因，不仅与环境因素的改变（好氧环境到真空或气调包装等缺氧环境的转变）有关，而且还与乳酸菌分解蛋白质的能力较弱有关。

肠杆菌亦是首先利用葡萄糖，再降解氨基酸，产生胺类物质、硫化物和硫化氢。肠杆菌往往是无氧包装条件下黑切肉（pH值大于6.0）中的优势腐败菌，并因硫化氢的产生而导致牛肉绿变；还会产生大量的氨而使腐败的肉产生恶臭，很多假单胞菌在有氧条件下也会产生氨。但是假单胞菌的主要代谢物为乙酯，肠杆菌类不能产生酯类，而是产生酸类、醇类、乙偶姻、双乙酰等物质。一般情况下，肠杆菌达到7（lg（CFU/cm2））时能够引起肉类腐败。

除了考虑单一微生物的致腐作用外，还应考虑不同菌群之间的相互作用[47,66]。肉中存在的多种微生物会竞争性消耗肉中的营养物质、氧气及碳源，同时产生不同的代谢物质，如有机酸、细菌素及挥发性物质，这些都会成为影响彼此生长的因素。假单胞菌具有产生铁载体的能力，且具有较高的葡萄糖利用率，因此能够抑制腐败希瓦氏菌的生长，这一作用是促使肉腐败的主要因素[28]。乳酸菌对热杀索丝菌具有拮抗作用，两者共同存在的情况下，乳酸菌的数量一直高于热杀索丝菌，尤其是在48 h之后，效果极显著；且热杀索丝菌在接种乳酸菌后其数量降低2 个数量级[67]。此外，还有细胞与细胞之间的交流，如“群体感应”，即某些细菌都能合成并释放一种被称为自诱导物质（autoinducer，AI）的信号分子，胞外的AI浓度能随细菌密度的增加而增加，达到一个临界浓度时，AI能启动菌体中相关基因的表达，调控细菌的生物行为，如产生毒素、形成生物膜、产生抗生素、生成孢子、产生荧光等，以适应环境的变化。信号分子有酰基高丝氨酸内酯（acylated homoserine lactones，AHLs）、霍乱弧菌1类自诱导分子（CAI-1）和LuxS/2型AI（AI-2）。已有研究发现不同贮藏温度、包装条件下的牛肉中存在AHLs和AI-2，且前者在假单胞菌和肠杆菌数量达到7（lg（CFU/cm2））时产生，后者在牛肉贮藏期间一直以比较低的浓度存在[68]。

4 结语

自人们开始关注肉品腐败及肉品微生物以来，肉品微生物研究领域不断拓宽，并取得了一系列研究成果。如最初仅发现肉中的几种微生物，而现在已发现数百种；对于微生物腐败作用机制的研究，也由单个菌的代谢活动的研究延伸至多种菌的协同、拮抗作用及微生物群体感应的研究；对于腐败微生物的控制，已从单一化学方式或物理方法的抑菌措施发展到现在的良好操作规范、卫生标准操作规范、危害分析和关键点控制及食品安全目标等一系列管理控制体系的建立。此外，基因组学、转录组学及代谢组学都可引入到腐败微生物领域，通过这些组学的应用能够更好地了解腐败机制进而进行腐败控制。同时，在腐败微生物的检测和评价方面，现在可以利用基于聚合酶链式反应扩增的一系列分子技术和光谱技术对腐败微生物实现快速检测，并可以实现追踪溯源[66-68]，有学者已开展腐败菌腐败基因的探寻[1]。

但是，肉类微生物腐败是一个涉及多种特定微生物相互作用的复杂生态现象。这些微生物能充分利用肉中的多种生长底物而快速生长，其生长力又受到贮藏温度、贮藏包装环境及其他多种因素的显著影响。对肉中腐败微生物的控制还有很远的路要走，针对肉中腐败微生物的特性和腐败机制，探寻多种既温和又有效，而且不降低肉类食用品质的控制肉类腐败微生物的方式方法，是当前肉类工业和肉类科研领域的重要任务。

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ZHANG Yimin1,2, ZHU Lixian1, ZHANG Wangang3, DONG Pengcheng1, HAO Jiangang4, LUO Xin1,2,*
(1. College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China;2. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing, Nanjing 210095, China;3. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;4. National Beef Cattle Industrial Technology System-Wulagai Station, East Ujimqin 026321, China)

Abstract:Fresh beef spoilage is a microecological phenomenon which involves several specific spoilage organisms and is affected by lots of factors. In order to control beef spoilage and to prolong its shelf life, it is important to understand the source and diversity of bacterial contaminants in beef. Therefore, this paper aims to provide a systematic overview of spoilage bacteria in beef from the following aspects: all possible sources of microbial contamination from slaughter to packaging,the species classification and diversity of microbial contaminants, and the mechanism of the spoilage potential of individual genera and mixed bacteria. Overall, the major contamination sources are the fur of living animals and contaminants on it, knives used for dressing and workers’ hands and all contact surfaces during cutting procedure, and the main spoilage bacteria are Pseudomonas spp., Enterobacteriaceae, lactic acid bacteria and Brochothrix thermosphacta. Different species of spoilage bacteria produce different spoilage phenomena due to the difference in the order of metabolism of nutritional substrates. It is expected that this review will provide a powerful theoretical basis for spoilage bacterial control in fresh beef.

Keywords:beef; spoilage; Pseudomonas spp.; lactic acid bacteria; Enterobacteriaceae

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（CRAS-37)；山东省现代农业产业技术体系创新团队建设专项（SDAIT-09-09）；山东省“双一流”奖补资金项目（SYL2017XTTD12）

第一作者简介：张一敏（1985—），女，博士，研究方向为肉品科学。E-mail：ymzhang@sdau.edu.cn

*通信作者简介：罗欣（1961—)，男，教授，博士，研究方向为肉品科学。E-mail：luoxin@sdau.edu.cn

引文格式：张一敏, 朱立贤, 张万刚, 等. 生鲜牛肉中的腐败微生物概述[J]. 食品科学, 2018, 39(13): 289-296.

ZHANG Yimin, ZHU Lixian, ZHANG Wangang, et al. An overview of spoilage microorganisms in fresh beef[J]. Food Science,2018, 39(13): 289-296. (in Chinese with English abstract)