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114年:營養食安(2)

下列何種食品之腐敗或變質與假單胞菌屬（Pseudomonas）較無直接相關性？

A乳製品凝固且產生苦味
B真空包裝肉品變綠
C罐頭食品的平酸腐敗
D蛋類食品黑變

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是**假單胞菌屬（Pseudomonas）**的生理特性及其在不同食品中引起的腐敗特徵，並需區分其與其他常見食品腐敗菌（如芽孢桿菌屬）的差異。

核心觀念整理：

  1. 假單胞菌屬（Pseudomonas）：
    • 特性：革蘭氏陰性菌、好氧、嗜冷性（psychrotrophic）（能在冷藏溫度生長）、不產孢、對熱敏感（巴氏殺菌可殺死菌體）。
    • 酵素：能產生耐熱性的蛋白酶（Protease）和脂解酶（Lipase），即便菌體被殺死，酵素仍可能殘留並作用。
    • 色素：許多菌株（如 P. fluorescens、P. aeruginosa）會產生水溶性色素（如 pyoverdine、pyocyanin），導致食品出現綠色或螢光色變。
    • 主要腐敗食品：乳製品、肉品、蛋類、海鮮等新鮮冷藏食品。

選項分析：

  • A. 乳製品凝固且產生苦味（與假單胞菌高度相關）

    • 分析：假單胞菌是生乳中主要的嗜冷性腐敗菌。雖然加熱（如巴氏殺菌或UHT）可以殺死菌體，但其產生的胞外蛋白酶（Extracellular proteases）具有耐熱性，能在滅菌後殘存。
    • 機制：這些殘存的酵素在儲存期間會水解酪蛋白（Casein），釋出帶有苦味的胜肽（bitter peptides），並可能導致乳蛋白的不穩定凝固（sweet curdling）或膠凝化（gelation）。
    • 結論：此選項為假單胞菌典型的腐敗特徵。

  • B. 真空包裝肉品變綠（與假單胞菌相關/或間接相關）

    • 分析：
      1. 肉品變綠（Greening）：假單胞菌（如 P. fluorescens）在好氧條件下生長時，會產生綠色色素（pyoverdine），使肉品表面呈現綠色。
      2. 真空包裝脈絡：雖然假單胞菌是嚴格好氧菌，通常被真空包裝抑制（此時腐敗菌常轉為乳酸菌或 Brochothrix）。但在早期的分類或廣義的解釋中，導致真空肉品綠變（Sulfmyoglobin greening）的細菌之一是 腐敗希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens），該菌過去被分類為 Pseudomonas putrefaciens。此外，若真空包裝不完全或殘留氧氣，假單胞菌仍可生長造成綠變。
    • 結論：相比於選項 C，此選項描述的「變綠」特徵與假單胞菌的色素特性有強烈關聯，且在廣義微生物分類演變上存在關聯性。

  • C. 罐頭食品的平酸腐敗（Flat sour spoilage）（與假單胞菌無直接相關）

    • 分析：
      1. 定義：平酸腐敗是指罐頭外觀平坦（不產氣、不膨罐），但內容物因細菌產酸而變酸的現象。
      2. 致病菌：這類腐敗主要由嗜熱性產孢細菌引起，最經典的代表菌是 嗜熱脂肪地芽孢桿菌（Geobacillus stearothermophilus，舊稱 Bacillus stearothermophilus） 或 Bacillus coagulans。
      3. 假單胞菌特性：假單胞菌不產生芽孢（Non-spore former）且不耐熱。罐頭食品經過高溫殺菌（Retort processing），假單胞菌會被完全殺死，無法存活至成品中造成腐敗（除非殺菌後發生嚴重的冷卻水洩漏污染，但平酸腐敗特指嗜熱芽孢菌的產酸行為）。
    • 結論：這是與假單胞菌最無關的選項。

  • D. 蛋類食品黑變（與假單胞菌相關）

    • 分析：
      1. 主要腐敗：假單胞菌是蛋類腐敗最主要的細菌，它能透過蛋殼氣孔進入。最著名的是引起 綠腐病（Green rot），由 P. fluorescens 產生的螢光色素造成。
      2. 黑腐病（Black rot）：雖然黑腐病常與變形桿菌（Proteus）聯想在一起（產生 H2SH_2S），但在食品微生物學教科書（如 Jay's Modern Food Microbiology）中，假單胞菌（Pseudomonas） 亦被列為引起蛋類黑腐病的菌屬之一（與 Proteus、Aeromonas 並列）。
    • 結論：假單胞菌是蛋類腐敗的主要菌群，且文獻支持其與黑變的相關性。

答案解析

正確答案：C

理由：

  • 選項 C（罐頭平酸腐敗） 的元兇是耐熱的產孢桿菌（如 Geobacillus stearothermophilus）。假單胞菌因不耐熱且不產孢，無法在正常的罐頭殺菌製程中存活，因此與罐頭的平酸腐敗最無直接相關。
  • 選項 A、B、D 中，苦味乳、肉品變綠、蛋類腐敗（含綠變與黑變）皆是假單胞菌或其相關酵素/色素直接導致的典型腐敗現象。

核心知識點

考生應掌握以下 假單胞菌（Pseudomonas） 的考點：

  1. 基本特性：G(-)、好氧、嗜冷菌（冷藏食品腐敗主因）、不產孢。
  2. 乳製品腐敗：產生耐熱性蛋白酶與脂解酶，殺菌後殘留導致鮮乳產生**苦味（bitter）**及凝固。
  3. 肉品/蛋腐敗：產生水溶性綠色色素（Pyoverdine/Fluorescein），導致肉品表面綠變或蛋的綠腐病。
  4. 罐頭腐敗區分：
    • 平酸腐敗（Flat Sour）：Geobacillus stearothermophilus（嗜熱、產孢、產酸不產氣）。
    • 膨罐（Swells）：通常由產氣梭菌（Clostridium）或產氣芽孢桿菌引起。

參考資料

  1. Jay's Modern Food Microbiology, "Spoilage of Eggs", "Spoilage of Milk and Dairy Products".
  2. 衛生福利部食品藥物管理署 - 食品中毒與微生物防治教材。
  3. HealthyCanning.com - Flat Sour Spoilage (Confirming Geobacillus stearothermophilus).
  4. Agriculture Institute - Understanding Microbiological Spoilage in Meat, Poultry, and Eggs (Confirming Pseudomonas in egg rots).
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