肉中污染的微生物有病毒、霉菌、酵母菌及细菌。病毒不会对肉的腐败产生影响，但是一旦污染就会使工人和消费者感染，危害极大。霉菌是多细胞的生物体，具有菌丝形态，它们呈现多种颜色，通常利用它们的霉味、绒毛和棉絮形的外观来判定它们的存在。霉菌所产生的很小的孢子能够随空气和其他介质而到处传播，孢子遇到有利于萌芽的环境条件时就会产生新的霉菌。酵母菌一般为单细胞，与普通细菌相比，细胞个体较大，形态独特，且进行分裂发芽。酵母菌的芽与霉菌的孢子一样也能够随风及其他途径传播，污染肉及加工器具的表面。细菌也是单细胞生物体，形态各异，有杆状的、球状的甚至螺旋状的。有些细菌以簇状聚集，也有些杆状和球状细菌则呈链状聚集。细菌还能产生色素，如黄色、棕色、黑色等。有色细菌多具有中间型颜色，如橘色、红色、粉色、蓝色、绿色及四色等。还有一些细菌也能产生孢子，以此在恶劣的环境下得以生存。有些孢子能够对热、化学物质、干燥等产生很大抗性。当生存环境改善后，孢子能够发芽产生新的可见细菌。
在肉品所有的微生物中，细菌及其毒素是危害肉品质量与安全的最主要的微生物。污染肉品的微生物可以分为两大类：一类是导致肉品腐败变质的腐败微生物；另一类是能够引发人类食源性疾病的致病微生物。肉品中较高的pH、较高的水分活度以及可以随时利用的营养物质是导致肉品中致病微生物和致腐微生物大量存在的原因。
肉的腐败变质是指肉类在组织酶和微生物作用下发生质量的变化，最终失去食用价值的过程。肉类富含蛋白质、脂肪、矿物质和维生素等营养物质，在提供人类全价蛋白质和矿物质及维生素等营养素的同时，也为微生物的生长提供了良好的生长介质。微生物的生长曲线呈现典型的S形，具有迟滞期、对数期、稳定期及死亡期四个生长期。对数期为细菌的快速增长期，稳定期的死亡与生长速率持平。从生产实际来看，腐败（发黏及产生腐败味）的迹象在细菌的对数期就开始出现。因此，对细菌的控制措施如冷藏就是为了延长细菌的迟滞期。
肉中存在的微生物的种类和数目是决定肉腐败速率的重要因素。肉的类别及环境因素也是影响肉腐败的另一重要因素。尽管肉中往往含有多种细菌、霉菌及酵母菌，但是能够真正引起肉类腐败的微生物为那些以肉为最佳生长介质的微生物体。因此，肉的最初污染可能有很多种微生物，之后一般有一种到三种快速增长而占据主导地位，进而导致肉的腐败，并且这些优势微生物一开始的数量有可能低于其他种类。在同一条件下，细菌比酵母菌生长快，而酵母的生长又优于霉菌。
肉中污染的腐败菌有很多，主要包括假单胞菌属、不动杆菌属、莫拉氏菌属、气单胞菌属、肠杆菌属。肉类腐败变质时，往往在肉的表面产生明显的理化变化，肉品的这些腐败特征与腐败微生物自身的生物学特性有密切关系。
（1）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，这是微生物繁殖后所形成的菌落或者微生物的代谢产物。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阴性细菌、乳酸菌和酵母菌所产生。当肉的表面有发黏、拉丝现象时，其表面含菌数一般为107CFU/cm2。
（2）变色 肉类腐败时肉的表面常出现各种颜色变化。最常见的是绿色，这是由于蛋白质分解产生的H2S与肉中的血红蛋白结合后形成的硫化血红蛋白，这种化合物积蓄在肌肉和脂肪表面即显示暗绿色。另外，黏质赛氏杆菌在肉表面产生红色斑点，深蓝色假单胞杆菌能产生蓝色斑点，黄杆菌能产生黄色斑点。
（3）变味 肉类腐败时往往伴随一些不正常或难闻的气味，一般来说，当肉表面菌落数达到107CFU/g，就会产生腐败味。革兰阴性菌在105～106CFU/g就可能察觉出异味。这些气味的产生主要是由腐败型细菌产生的酶类分解蛋白质产生的高碱性代谢副产物引起的，这些物质主要包括氨、胺、硫化氢和一些其他的含硫化合物（如二甲基硫醚）。假单胞菌属的某些种首先利用肉中的氧和葡萄糖来作为能源，一旦葡萄糖耗尽，它们开始代谢蛋白质来作为碳源。荧光假单胞菌可以降解甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸。细菌产生的高碱性代谢副产物可以使肉的pH在较短的时间内升到6.5～6.5以上，从而引起肉的最后腐败。
（4）霉斑 肉表面有霉菌生长时，往往形成霉斑，特别是一些干腌肉制品，更为多见。如枝霉和刺枝霉在肉表面产生羽毛状菌丝；白色侧孢霉和白地霉产生白色霉斑；扩展青霉、草酸青霉产生绿色霉斑；蜡叶芽枝霉在冷冻肉上产生黑色斑点。
食品首先应考虑其安全性，其次才考虑可食性和其他。食品中一旦含有致病性微生物。其安全性就随之丧失，当然其食用性也不复存在。世界卫生组织指出：“凡是通过摄入食物而使病原体进入人体，以致人体患感染性或中毒性疾病，统称为食源性疾病，能引发食源性疾病的病原菌称为食源性致病菌”。畜产品中营养丰富，是多种食源性致病菌理想的繁殖场所，一旦在生产过程中控制不当，就会导致浸染或者毒素的产生，引发食物中毒。
食源性致病菌的种类很多，主要包括芽孢杆菌、链球菌属、李斯特菌属、丹毒丝菌属、分歧杆菌属、沙门菌属、志贺菌属、大肠埃希菌属、克雷白杆菌属、副溶血弧菌、变形杆菌属、耶尔森菌属和布鲁菌属。这些细菌中，在肉品中能够引发人类疾病的主要食源性致病菌包括沙门菌、致病性大肠杆菌、单核增生李斯特菌以及金黄色葡萄球菌。
沙门菌和E. coli O157：H7是肉牛等反刍动物无症状携带的严重威胁公共卫生安全的食源性致病菌。据美国CDC食源性疾病主动监测网络（FoodNet）统计，沙门菌是引发感染、住院乃至死亡的最为常见的食源性致病菌，在1996—2010年的15年间，沙门菌的感染位列10种常见致病菌的首位，并没有得到显著的控制，每年约有120万人感染沙门菌，造成的直接经济损失达到33亿美元。自1982年第一次发现以来，E. coli O157：H7以其小于10个菌的极低感染量及严重的感染症状引起了世界范围内对该致病菌的广泛关注，由于E. coli O157：H7通常携带Vero毒素基因，该基因的靶细胞为灵长类动物肾上皮细胞、肠壁毛细血管内皮细胞和神经细胞，一旦在人体肠道中定植，大量毒素基因的表达会导致肾脏、肠道的出血以及神经系统的破坏，最终导致出血性结肠炎、溶血性尿毒综合征（HUS）和瘫痪等严重后果，因此世界范围内牛肉生产企业对E. coli O157：H7制订了详细的控制方案。2002年美国食品安全检验局（FSIS）要求所有的肉类生产企业在HACCP体系中重新评估E. coli O157：H7可能带来的危害及干预措施。
单核细胞增生性李斯特菌（L. monocytogenes，简称单增李斯特菌）属于李斯特菌属（Liste-ria spp.），为革兰阳性短杆菌，广泛存在于自然界，是常见的食源性致病菌。该菌除了可污染肉类、牛乳等动物性食品外，尚可存在于蔬菜等植物性食品中。其生长环境是需氧和兼性厌氧，可在极端的环境中生长和存活，如生长温度为0.5～45℃，pH为4.3～9.8，耐高盐环境，能忍受冷冻和干燥，因此在整个食品加工过程中很容易存活下来。单增李斯特菌是引起动物和人类疾病的重要致病菌，也是冷藏食品威胁人类健康的主要致病菌之一。
单增李斯特菌是李斯特菌属中致病力最强的细菌，也是迄今发现唯一能对人致病的、典型的胞内寄生菌，能在巨噬细胞、上皮细胞、内皮细胞和肝细胞内增殖。人类受感染后可导致胃肠炎、败血症、脑膜炎、流产等症状，孕妇、婴儿、老年人及免疫力低下者更容易引起感染。20世纪80年代后，欧美国家曾多次发生该菌引起的食物中毒事件，死亡率达30%以上（Rocourt等，2000）。20世纪80年代初单增李斯特菌被列为食源性致病菌（Nakamura等，2004），90年代被WHO列为食品四大致病菌之一，本世纪更被列为21世纪对中国人卫生健康具有重大影响的12种病原微生物之一。许多国家为了确保食品安全，已采取相应措施来控制食品中单增李斯特菌的污染，并制定了相应的标准。
摄入被沙门菌和E. coli O157：H7污染的食物如畜禽肉、蛋乳是引发人类感染的主要因素。去皮后肉牛的肌肉组织是无菌的，上述两种食源性致病菌对冷鲜牛肉的污染主要来源于肉牛的宰前管理以及屠宰厂内部的各个工序中，如宰前动物的大面积交叉污染、屠宰过程中机械去皮、动物胃肠道的破裂、喷淋用水、屠宰设备与人员的交叉污染、工厂内动物粪便的污染等。目前虽然我国已经禁止了小作坊式的屠宰加工，同时定点屠宰企业也大量引进国外发达国家的生产设备和生产线，但是与硬件配套的“软件”远远没有达到国外发达国家的水平，目前对主要食源性致病菌在动物屠宰过程中的流行特点、特性的研究鲜见报道，对于国外配套的干预措施一般采取减配甚至不配的措施，对于工厂中致病菌可能出现的交叉污染、关键控制工序没有明确的认识和科学的理论依据。由于我国肉牛饲养模式与国外规模化饲养有很大的不同，上述两种食源性致病菌在我国肉牛屠宰厂内部的流行特点以及关键干预工序的选择、措施的制定都需要结合我国肉牛屠宰工业的经济和生产实际。
虽然我国肉牛屠宰企业在防控致病菌的措施方面存在较多的隐患，但是由于我国传统的饮食以煎、蒸、炸、炒为主，这在一定程度上削减了食源性疾病的暴发，转移了公众对食材中微生物安全的担忧。然而，随着人民生活水平的提高，越来越多的生鲜、天然的肉品得到消费者的青睐，我国人民从传统的消费冻肉制品转移到消费更多的鲜肉制品，从自己烹调肉品转向消费更为方便的调理肉制品及即食肉制品。在这种条件下，牛肉的安全问题引发越来越多的关注。特别是于2013年12月颁布并由2014年7月正式实施的《食品安全国家标准——食品中致病菌的限量》，以国家标准的形式正式规定了各类食品中食源性致病菌的限量。如何主动、有效地消除致病菌对肉类生产企业的威胁已经成为越来越多的工厂、企业所关注的焦点。如何对胴体表面出现的食源性致病菌进行溯源，找到污染关键工序，并针对关键工序制定减菌措施并降低最终产品的微生物安全风险已经成为肉品生产企业目前迫切需要解决的问题。
健康的动物体通常是无菌的。动物体本身具有的皮毛、胃肠和呼吸器官的黏膜及动物体的免疫系统能够阻止微生物的侵害。动物屠宰后胴体上的微生物最初是在屠宰时由动物体本身和屠宰环境污染的。典型的屠宰企业一般包含以下重要生产工序（以肉牛为例）：动物接收及检验检疫→宰前休息、禁食→宰前淋浴→击晕、放血→去头、蹄→预剥臀腿部皮毛→预剥胸、腹部皮毛→机械去皮→开膛去红脏、白脏→胴体劈半→二分体→检疫修整→清水、2%乳酸溶液喷淋→冷却→成熟→分割→包装、贴标签→金属探测→最终产品（冷、冻藏）。在以上各环节中，宰前验收、宰前管理、去皮、去脏、喷淋、成熟、分割七个工序是引发微生物污染的重要环节。(www.xing528.com)
食源性致病菌在不同地域、地区污染情况是不同的，再加上不同的养殖场卫生环境不尽相同，致病菌的带菌量在不同的动物群体中也不尽相同。动物经过宰前检疫接收后即进入待宰圈进行待宰，待宰过程对致病菌的污染是多方面的。首先，由于不同批次动物带菌量不尽相同，如果前一批次动物携带较多的病原菌，在下一批次牛到达之前如果未进行彻底的消毒，致病菌很容易在不同的动物群体中传播。其次，待宰动物的密度对病原菌的交叉污染有重要影响，待宰圈内动物的过度拥挤导致致病菌在不同动物间通过皮毛-皮毛、皮毛-粪便-皮毛、粪便-皮毛等途径传播。混群状态也能引发致病菌的交叉污染，不熟悉的动物混群后，由于群体内部有争斗性，试图在新的环境中取得高的等级地位，易引起敌对情绪与打斗的现象，这种频繁的身体接触导致了病原菌在动物间的广泛传播。第三，宰前禁食对动物宰前消化系统的菌群平衡具有很大的影响，以肉牛为例，动物在宰前过度饥饿会导致消化道内挥发性脂肪酸含量降低，肠道pH升高，进而导致反刍动物消化道内菌群结构发生紊乱，导致其对沙门菌和E. coli O157：H7的食源性致病菌抑制能力的减弱，最终导致沙门菌和E. coli O157：H7检出率的增加。在这种情况下，为避免沙门菌和E. coli O157：H7等食源性致病菌检出率的增加，宰前禁食时间被限定在最多48h，超过48h就会引发致病菌污染上升的危险。除禁食时间外，过长的运输时间也是导致沙门菌和E. coli O157：H7检出的重要因素，运输时间过长会导致动物产生较大的精神压力，进而导致肉牛消化道的正常发酵受到抑制，进而使消化道内挥发性脂肪酸降低、pH升高，最终导致动物肠道内抑制能力的减弱、致病菌开始繁殖。
胴体表面初始污染的微生物主要来源于动物的皮表和被毛及屠宰环境，皮表或被毛上的微生物来源于土壤、水、植物以及动物粪便等。胴体表面初始污染的微生物大多是革兰阳性嗜温微生物，主要有小球菌、葡萄球菌和芽孢杆菌，主要来自粪便和表皮。少部分是革兰阴性微生物，主要为来自土壤、水和植物的假单胞杆菌，也有少量来自粪便的肠道致病菌。在屠宰期间，屠宰工具、工作台和人体也会将细菌带给胴体。在卫生状况良好的条件下屠宰动物的肉，每平方厘米表面上的初始细菌数约为102～104CFU/g，其中1%～10%能在低温下生长。猪肉初始污染的微生物数不同于牛羊肉，热烫煺毛可使胴体表面微生物数减少到小于103CFU/cm2，而且存活的主要是耐热微生物。动物体的清洁状况和屠宰车间卫生状况影响微生物的污染程度，肉的初始菌数越小，保质期越长。
去皮过程是引发腐败微生物与致病微生物污染胴体的一个重要过程。首先是在进行预剥皮的过程中，肉牛腿臀部、胸腹线、腰部、胸口部和前腿部的皮毛被切开，在此工序中，每步操作都需要将刀具的一部分与毛皮上的排泄物残渣进行接触，这会导致刀口处的胴体组织不可避免地沾染了微生物甚至是食源性致病菌，微生物首先从开刀地点进入组织内部，微生物计数最多是在开始剥皮处，而最少的是离下刀的远处。此时附着在肉牛皮毛表面、淋巴系统的微生物特别是致病微生物，会在屠宰加工时通过刀具污染胴体和加工后的冷却肉，造成交叉污染，因此，在进行去皮的过程中通常伴随着刀具的巴氏消毒等干预措施。其次是在肛门的结扎工序，由于预剥皮已经完成，在进行肛门结扎的过程中，肛门、直肠中残留的粪便如果操作不当会沾染到已经预剥皮完成的胴体，在下一步的剥皮过程中进一步污染胴体其余位置，造成微生物的交叉污染。第三，由于去皮的整个过程是高强度的机械力作用的过程，而动物的皮毛通常会由于宰前交叉污染或多或少地携带致病或致腐微生物。在去皮过程中，机械力的作用会导致这些细菌从皮毛中分离，进入空气中，一方面污染工厂操作环境、去皮机器，另外一方面，细菌极有可能重新返回胴体，完成了从皮毛到胴体的转移过程。
去脏的工序引发致病菌污染的重要源头。该工序进行过程中不可避免地导致胃肠道的刺破和肠道内容物的溢出。胴体的清洗过程中低温清水的喷淋在一定程度上导致了微生物在设备和胴体间的重新分配，与此同时，高温喷淋用水的水温波动不仅有导致巴氏灭菌效果的失效的后果，同时也有可能导致致病菌发生由点到面的扩散。完成去脏和清洗工序后，胴体被推入排酸间进行成熟。在排酸间内不同胴体间相互接触增加了微生物在胴体间传播的可能。同时，由于肉牛胴体一般较大，操作员一般采用推、拉的方式对胴体进行摆放，再加上胴体之间较为拥挤的空间，这使得致病菌在工作人员-胴体间的传播成为可能。
很多学者认为分割、加工过程中接触面的污染是生鲜肉品中致病、腐败菌交叉污染的重要来源。肉牛胴体的分割由多道工序组成，每个工序中胴体不可避免地与操作人员的手、工具、机械设备、衣服接触，虽然操作前清洗消毒工作可以做到工具、设备彻底无菌，然而胴体自身携带的致病菌很有可能对工具形成二次污染，从而进一步造成了胴体的交叉污染。在分割的过程中，胴体逐渐被破坏、分解，与设备的接触面积逐渐增大，这增加了肉块与案板、传送带、手、工具的接触机会，导致冷却肉中的腐败微生物与致病微生物数量的大幅增加，并最终危及冷却肉的安全性和货架期的缩短。除了分割工序外，工厂环境如生产用水，沙门菌和E. coli O157：H7菌膜的形成也是造成沙门菌污染的重要原因。沙门菌、E. coli O157：H7和单核增生李斯特菌能够在低温下、营养贫瘠的条件下在工厂墙壁、不锈钢表面、案板形成生物膜，一旦生物膜形成就很难消除，同时增加了沙门菌和E. coli O157：H7抗酸、耐药、抗热以及毒性，严重威胁了肉品安全。
正确的消毒措施和良好操作规范能够降低微生物的污染，但是有一些微生物是无论采取怎样的措施都是无法消除的。因此，细菌总数及特定的致病菌的检测对于肉品的货架期和安全性的保证具有十分重要的作用。
栅栏技术是由德国Leistner在长期研究的基础上率先提出的。食品要达到可贮藏性和卫生安全性，需要在加工过程中采取不同的减菌防腐技术，细菌可能越过一个栅栏因子，但多种栅栏因子共同作用，就会形成细菌难以逾越的屏障，从而保证了肉品的安全。在肉品加工过程中，可以应用到的栅栏因子主要有温度、pH、水分活度、氧化还原电位等。
（1）温度 每一种微生物都有一个最低、最适及最高生长温度。温度的微小波动都可能会显著改变肉中微生物的多样性进而影响其腐败类型。因此，肉贮藏的温度决定了肉中所生长的微生物的种类及其生长速率，对于温度的控制已经成为控制微生物生长的一个有效手段。
多数微生物的最适生长温度为15～40℃。但是有些微生物能够在冷藏条件甚至0℃以下生长，而另外一些微生物能够在100℃以上生存。最适生长温度低于20℃的微生物称为嗜冷微生物，高于45℃的称为嗜热微生物，介于20℃与45℃之间的称为嗜温微生物。细菌、霉菌及酵母菌中均存在以上三种类型，但是嗜冷性霉菌＞酵母菌＞细菌。因此，尽管细菌、霉菌和酵母菌在冷藏（-1～3℃）肉中均能生长，但是霉菌和酵母菌更为活跃。
温度对微生物代时（一个微生物细胞繁殖成为两个细胞所用的时间）的影响很大，在32℃时为0.5h，21℃时为1.5h，而在4.5℃下需要12h，0℃时为38h。低于5℃的条件下，微生物繁殖所需要的代时显著增加，这也进一步说明肉类贮藏及运输条件需要保持低温的重要性。新鲜的汉堡中大约含有106CFU/g细菌，当菌落数达107CFU/g时出现异味，3 ×108CFU/g时出现发黏现象。如果汉堡的贮藏温度为15.5℃，细菌数量从106CFU/g到3 ×108CFU/g所需要的时间仅为28h，但是如果在冷藏温度下，其贮藏时间超过96h。
当温度接近0℃时，仅有很少的微生物能够存活，其增殖速率也显著降低。低于5℃的条件一般能够阻止几乎所有的微生物的生长（李斯特菌除外），因此5℃是肉贮藏加工的关键温度。
（2）pH 微生物需要在一定酸碱度下才能正常生长繁殖。pH对微生物生命活动影响很大。pH或氢离子浓度能影响微生物细胞膜上的电荷性质，从而影响细胞正常物质代谢的进行。每种微生物都有自己的最适pH和一定的pH范围。大多数细菌的最适pH为6.5～7.5。霉菌、酵母菌和少数乳酸菌可在pH4.0以下生长。超出其生长的pH范围，微生物的生长繁殖就受到抑制或停止。在现代化屠宰加工企业中，乳酸等有机酸的喷淋成为工厂的重要减菌手段。所谓乳酸喷淋是指在生产的过程中向牛胴体喷洒一定浓度的雾状乳酸溶液，在胴体表面形成一个保护层，从而杀灭胴体的微生物并在后续的工序中起到一定的杀菌和抑菌作用。乳酸存在解离和未解离两种形式，未解离的乳酸由于与细菌的细胞膜具有相似相溶的特性，可经自由扩散直接进入细菌内部，由于细菌内部pH接近中性，未解离的乳酸在细菌内部解离，降低膜内pH，削弱菌膜的跨膜梯度，进而抑制细菌的生长。此外，乳酸的抑菌作用还包括能量性竞争、透化细菌细胞外膜、提高细胞内渗透压、抑制细胞内生物大分子合成、诱导宿主细胞产生抗菌肽等五种作用机制。
除对细菌起到有效的抑制作用外，乳酸作为动物宰后糖酵解的产物是肉牛胴体自身存在的天然产物，不会对胴体和冷却肉产生不利影响。乳酸对食源性致病菌有显著的抑制效果，Smulders指出乳酸处理能够抑制沙门菌在贮藏过程中的生长。通过使用1%的乳酸处理，Netten和Van Netten发现猪胴体的空肠弯曲杆菌的生长被显著地抑制，同时胴体上的沙门菌也得到全部的清除。同样，由于单核增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌、小肠耶尔森菌、E. coli O157：H7等在屠宰环境中不可避免地存在，美国、澳大利亚等畜产发达国家广泛采用乳酸喷淋技术对肉牛屠宰过程中可能出现污染的关键工序进行喷淋减菌，以减少致病菌进入下一工序的可能。
（3）水分活度 水分是微生物生长繁殖所必需的物质，也是肉中含量最高的物质。一般来说，肉中水分含量越高越容易腐败。但微生物的生长繁殖并不完全决定于肉中的水分总含量，而是取决于微生物能利用的有效水分，即Aw的大小。Aw是指食品在密闭容器内的水蒸气压力与同温度下纯水的蒸汽压力之比。纯水的Aw是1.0，3.5%NaCl的Aw为0.98，16%NaCl的Aw为0.90。细菌比霉菌和酵母菌所需的Aw高，大多数腐败细菌的Aw下限为0.94，致腐酵母菌为0.88，致腐霉菌为0.8。降低肉品的Aw，能够延长微生物的延迟期，降低其生长速度，最终可延长肉的货架期。
（4）氧化还原电位（Eh） 氧化还原反应中电子从一种化合物转移到另一化合物时，两种物质之间产生的电位差称作氧化还原电位，其大小用毫伏（mV）表示。氧化能力强的物质其电位较高，还原能力强的物质其电位较低，两类物质浓度相等时，电位为零。氧化还原电位对微生物的生长繁殖有明显的影响。微生物生长需要适宜的Eh。好氧微生物的生长需要正的Eh，如芽孢杆菌属；厌氧微生物需要负的Eh，如梭状芽孢杆菌属。而乳杆菌和链球菌在微弱的还原条件下能较好生长。理解微生物Eh和食品的关系，对肉品设计、加工控制或延长货架期具有重要指导意义。
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