การเสื่อมเสียทางจุลินทรีย์ (microbial spoilage) เป็นการเสื่อมเสียของอาหาร (food spoilage) ที่มีสาเหตุหลักคือ จุลินทรีย์ ได้แก่ แบคทีเรีย (bacteria) รา (mold) หรือยีสต์ (yeast) ซึ่งเกิดการปนเปื้อนและเพิ่มจำนวนขึ้นในอาหาร แล้วทำให้เกิดการเปลียนแปลงต่างๆ ที่ทำให้คุณภาพอาหารเปลี่ยนไปจนไม่เป็นที่ยอมรับ การเสื่อมเสียทางจุลินทรีย์อาจเป็นอันตรายต่อการบริโภค หากเป็นการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค (pathogen) ทำให้เกิดโรคอาหารเป็นพิษ (food poisoning)

ปริมาณจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเสื่อมเสีย

จำนวนจุลินทรีย์มีผลต่อการเน่าเสียของอาหารแตกต่างกันขึ้นกับชนิดของอาหาร แต่โดยทั่วไปจำนวนจุลินทรีย์ ซึ่งตรวจพบทำให้เกิดสี กลิ่น และรสที่ผิดปกติ ไม่เป็นที่ต้องการของผู้บริโภคมีจำนวนประมาณ 10⁶ -10⁹ cfu /กรัมหรือต่อมิลลิลิตร หรือตารางเซนติเมตร แต่ในผลิตภัณฑ์อาหารหมัก (fermented food) จะมีปริมาณจุลินทรีย์สูงเป็นปกติแต่ไม่จัดเป็นการเน่าเสียของอาหาร เพราะทำให้เกิดคุณลักษณะที่ต้องการในอาหาร

ในกรณีที่อาหารมีจุลินทรีย์ก่อโรค (pathogen) ปริมาณของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดอาการของโรค ขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์ ซึ่งเรียกว่า infective dose เชื้อแบคทีเรียก่อโรคบางชนิด เช่น shigella มีปริมาณจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคต่ำมาก คือ มี infective dose เพียง 10-100 cfu/g ของอาหารก็ทำให้เกิดอาการของโรคได้ แต่แบคทีเรียก่อโรคบางชนิดมีปริมาณ infective dose สูง ถึง 10⁹ cfu /กรัม 

ลักษณะการเสื่อมเสียของอาหารเนื่องจากจุลินทรีย์

• การเกิดกลิ่นรสผิดปกติ (off-flavour) เช่น เกิดสารระเหยที่มีกลิ่นเหม็นเปรี้ยวและรสเปรี้ยวจากกรดอินทรีย์ กลิ่นแอลกอฮอล์ กลิ่นเหม็นเน่าเหมือนอุจจาระจากสาร indole กลิ่นแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S)
• เกิดฟองแก๊ส
• การเปลี่ยนสี แบคทีเรียบางพวกสร้างรงควัตถุ (pigment) ได้ สารพวก แคโรทีนอยด์ (carotenoids) และแบคทิริโอคลอโรฟิลดล์ (bacteriochlorophyll)
• การเกิดเมือก (slime or rope formers) การเกิดเมือกที่ผิวเกิดจากแบคทีเรียที่มีแคปซูล (capsule) ซึ่งเป็นสารพอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) เมื่อแบคทีเรียเจริญเพิ่มจำนวนมากขึ้นในอาหาร ทำให้อาหารเกิดลักษณะเป็นเมือก (slime) เหนียวยืด

กลุ่มของแบคทีเรีย (bacteria) ที่เป็นสาเหตุสำคัญของอาหารเสื่อมเสีย

การเปลี่ยนกลิ่นรสเนื่องจากจุลินททรีย์

จุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของการเสื่อมเสียในอาหารประเภทต่างๆ

ลักษณะของการเสื่อมเสียของอาหาร เนื่องจากจุลินทรีย์ -

อาหาร เช่น ผัก ผักไม้ เนื้อสัตว์ สัตว์ปีก อาหารทะเล น้ำนม และถั่ว มีส่วนประกอบ ทางเคมี เช่น ความชื้น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน แร่ธาตุ และวิตามิน ในปริมาณที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ มีค่า pH, water activity ที่แตกต่างกัน ทำให้อาหารแต่ละประเภทมีความเหมาะสมต่อการเจริญ ของจุลินทรีย์ที่ไม่เหมือนกัน มีชนิดและปริมาณจุลินทรีย์ที่พบตามธรรมชาติแตกต่างกัน

ลักษณะการเสื่อมเสียจากจุลินทรีย์ที่มักพบมี ดังนี้

อาหารที่มีโปรตีนสูง

อาหารที่มีโปรตีนสูง เช่น เนื้อสัตว์ อาหารทะเล น้ำนม ถั่ว มักเสื่อมเสียเนื่องจากแบคทีเรีย ที่มีเอนไซม์ที่ย่อยโปรตีนได้ (proteolytic enzyme) เช่น protease ย่อยโปรตีนโมเลกุลใหญ่ให้เป็นกรดแอมิโน (amino acid) และย่อยสลายต่อไปเป็นสารระเหยที่มีกลิ่นเหม็น เช่น การสลายตัวของกรดแอมิโนที่มีกำมะถัน (sulfur) เป็นส่วนประกอบ ได้แก่ กรดแอมิโน ซีสตีน (cystein) ได้ก๊าซ ไฮโดรเจน ซัลไฟด์ (hydrogen sulphide, H₂S) ซึ่งมีกลิ่นไข่เน่า การสลายตัวของกรดแอมิโนทริพโตเฟน (tryptophan) ทำให้ได้ indole and skatole ซึ่งมีกลิ่นเหม็นเน่าเหมือนอุจจาระ

อาหารที่มีไขมันสูง อาจถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ที่มีเอนไซม์ย่อยไขมัน (lipolytic enzyme) เช่น เอนไซม์ลิเพส (lypase) ทำให้ไตรกลี-
เซอไรด์ (triglyceride) ถูกย่อยเป็นโมเกลกุลของกรดไขมันอิสระ (free fatty acid) ซึ่งหากเป็นกรดไขมันที่มีสายโมเลกุลสั้น (short chain fatty acid) จะระเหยได้ง่าย และให้กลิ่น และกรดไขมันอิสระที่เป็นกรดไขมันไม่อิ่มตัว (unsaturated fatty acid) ยังทำปฏิกิริยออกซิเดชันกับออกซิเจนในอากาศ (lipid oxidation) ทำให้เกิดกลิ่นเหม็นหืน (rancidity) ได้

ตัวอย่างสารที่ให้กลิ่นรสผิดปกติซึ่งแสดงการเน่าเสียจากจุลลินทรีย์

น

คาร์โบไฮเดรต

จุลินทรีย์ส่วนใหญ่มีเอนไซม์ ซึ่งสามารถย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตชนิดต่างๆ ได้ทั้ง polysaccharide น้ำตาลโมเลกุลคู่ (disaccharide) และ น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว (monosaccharide) ให้เป็นกรดอินทรีย์ ได้แก่ กรดแล็กทิก กรดแอซีติก กรดบิวทิริก กรดโพรพิโอนิก ทำให้อาหารมีรสเปรี้ยว และมีกลิ่นเปรี้ยว และยังได้ แอซีโตน บิวทิแอลกอฮอล์ เอทิลแอลกอฮอล์ และก๊าซต่างๆ เกิดขึ้น เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนทำให้มีฟองก๊าซปุดขึ้น หรือทำให้บรรจุภัณฑ์โป่งบวม ชนิดและสัดส่วนต่างๆ ที่เกิดขึ้นอยู่กับชนิดของจุลินทรีย์ และชนิดของคาร์โบไฮเดรต

การย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตของจุลินทรีย์อาจเป็นแบบ fermentation หรือ oxidation หรืออาจย่อยสลายได้ทั้ง 2 แบบขึ้นกับชนิดของจุลินทรีย์ การย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตแบบ fermentation เกิดขึ้นในสภาพไม่มีออกซิเจน เช่น แบคทีเรียแล็กทิก (lactic acid bacteria) เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแล็กทิก ส่วนการย่อยสลายแบบ oxidation เกิดขึ้นในสภาพมีออกซิเจน โดยแบคทีเรียที่ต้องการอากาศ (aerobic bacteria) ในกลุ่ม acetic acid bacteriaได้แก่ Acetobacter เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแอซีติก (acetic acid)

1

http://www.microbiologyprocedure.com/food-microbiology/bacteria-involved-in-food-spoilage.htm