食品微生物生态学

11章食品微生物授课对象：预防、检验医学2005级本科课程：卫生微生物学授课教员：曾惠讲师军事预防医学院环境卫生学教研室2009年7月8日古语说得好：民以食为天食品生境特征食品微生物来源、危害和预防措施（重点）各类食品中的微生物（自学）引起食物中毒的微生物食品微生物检验及卫生标准（重点）食品安全预防体系食品微生物的研究前景（自学）概述第一节食品生境特征一、食品的营养组成二、水分三、氢离子浓度四、温度五、渗透压六、氧化还原电位七、天然防御结构和抑菌物质食品原料营养物质组成的比较食品原料有机物含量％（约数）蛋白质碳水化合物脂肪水果2～885～970～3蔬菜16～3050～850～5鱼70～95少量5～30禽50～70少量30～50蛋51346肉35～50少量50～65乳293831一、营养组成微生物对营养物质分解作用的选择性食品性质具有显著分解能力的微生物类群举例菌种蛋白质细菌变性杆菌霉菌卡门柏干酪青霉碳水化合物酵母啤酒酵母霉菌黑曲霉脂肪霉菌黄曲霉细菌荧光假单胞菌二、水分水溶液状态营养物质才能被菌体吸收；微生物的渗透、分泌、排泄等作用以水为媒介；水直接参与代谢；水分活性（WaterActivity,Aw）概念食品在密闭容器内的水蒸气压与相同温度下的纯水蒸汽压的比值。计算纯水的蒸汽压为Po，食品的水蒸气压为P，则Aw＝P/Po水分活性（WaterActivity,Aw）食品中被微生物利用的实际含水量。每种微生物只能在一定的Aw值范围内生长AW微生物生长能力0.98～0.99大多数微生物生长0.80～0.851～2周内，霉菌等引起变质0.70较长时间防止微生物生长0.65极少数微生物有生长可能，较长期不变质三、氢离子浓度pH值不同，微生物原生质膜所带电荷不同，食品酸度不同，引起食品变质的微生物类群呈现出一定的特殊性4.55.57酵母菌、霉菌少数细菌腐败菌、病原菌酸性食品：水果非酸性食品：鱼肉、乳、蔬菜PH可提高酸度保藏动物食品蔬菜食品水果牛肉5.1～6.2卷心菜5.4～6.0苹果2.9～3.3羊肉5.4～6.7花椰菜5～6香蕉4.5～5.7猪肉5.3～6.9芹菜5.7～6.0柿子4.6鸡肉6.2～6.4茄子4.5葡萄3.4～4.5鱼肉6.6～6.8莴苣6.0柠檬1.8～2.0蟹肉7.0洋葱5.3～5.8桔子3.6～4.3小虾肉6.8～7.0番茄4.2～4.3西瓜5.2～5.6牛乳6.5～6.7萝卜5.2～5.5不同食品原料的pH值四、温度嗜冷微生物－5～30℃嗜温微生物10～45℃嗜热微生物25～95℃共同温距：25～30℃低温保存：－20℃高温杀菌保存食品微生物生长最低温度℃食品微生物生长最低温度℃猪肉细菌-4乳细菌0～-1牛肉霉菌、酵母菌、细菌-1～1.6冰淇凌细菌-3～-10羊肉霉菌、酵母菌、细菌-1～-5大豆霉菌-6.7火腿细菌1～2豌豆霉菌、酵母菌-4～6.7腊肠细菌5苹果霉菌0熏肋肉细菌-5～-10葡萄汁酵母菌0鱼贝类细菌-4～-7浓桔汁酵母菌-10草莓霉菌、酵母菌、细菌-0.3～-6.5食品中微生物生长的最低温度五、渗透压形成物质：食盐、糖低渗透压：适宜大多数微生物生长高渗透压:微生物种类和数量随渗透压升高减少适应高渗透压的微生物：细菌（嗜盐细菌、耐盐细菌、耐糖细菌），少数酵母、多数霉菌食品腌渍保存六、氧化还原电势对微生物发育、生理活动有很大影响高：需氧微生物低：厌氧性微生物兼性厌氧微生物高低均可影响因素：氧分压－－高，高pH值－－低，则高不同食品微生物种类不同天然防御结构：种子、果实外壳、蛋外壳抑菌物质：奶－乳过氧化物酶系统；乳铁蛋白鲜蛋－溶菌酶，伴清蛋白作调味品的香料－大蒜、肉桂、桂皮七、天然防御结构和抑菌物质第二节食品微生物的来源、危害及其预防一、食品微生物污染来源二、食品微生物污染的危害三、预防食品微生物污染的方法一、食品微生物污染来源原发性污染（一次性污染）食品在原料阶段被污染继发性污染粮食、果蔬在收获前的污染畜禽在宰杀前的感染一、食品微生物污染来源土壤土壤为微生物的生长繁殖提供了有利的营养条件和环境条件土壤中的微生物除了自身发展外，分布在空气、水和人及动植物体的微生物也会不断进入土壤中土壤中的微生物既有非病原的，也有病原的一、食品微生物来源及污染途径土壤水各种淡水与咸水水域中都生存着相应的微生物水作为食品污染的媒介：水处理食品时，引起食品污染。一、食品微生物来源及污染途径土壤水空气空气不适宜微生物生长繁殖空气中的病原微生物，污染食品空气流动，将土壤、尘埃、痰沫、唾液播散到食品上一、食品微生物来源及污染途径土壤水空气人与动植物人体及各种动物均带有大量的微生物蚊、蝇及蟑螂等各种昆虫也都携带有大量的微生物一、食品微生物来源及污染途径土壤水空气人与动植物生产工具与食品用具食品生产结束时机械设备没有得到彻底的灭菌各种包装材料如果处理不当也会带有微生物二、食品微生物污染的危害（一）食品变败食品变败（foodspoilage）:是指食品在以微生物为主的各种因素作用下，食品的成分被分解、破坏、失去或降低食用价值的一切变化。食品本身的作用：物理因素、化学因素微生物的作用:细菌、酵母菌、霉菌胞外酶：将多糖、蛋白质水解为简单物质胞内酶：将简单物质分解，其产物具有不良气味食品的腐败变质原因食品微生物污染危害－食品变败食品腐败类型微生物面包发霉产生粘液黑根霉，青霉属，黑曲霉，枯草芽孢杆菌糖浆产生粘液发酵呈粉红色发霉产气肠杆菌，酵母属，接合酵母属，玫瑰色微球菌，曲霉属，青霉属新鲜水果和蔬菜软腐灰色霉菌腐烂黑色霉菌腐烂根霉属，欧文氏杆菌属，葡萄孢属黑曲霉、假单胞菌属，泡菜、酸菜表面出现白膜红酵母属新鲜肉的保存腐败变黑产碱菌属，梭菌属，普通变形菌，荧光假单胞菌，腐败假单胞菌发霉曲霉属、根霉属、青霉属变酸变绿色、变粘假单胞菌属、微球菌属，乳杆菌属，明串珠菌属鱼变色腐败假单胞菌属、产碱菌属、黄杆菌属腐败桑瓦拉菌蛋绿色腐败、褪色腐败黑色腐败荧光假单胞菌、假单胞菌属、产碱菌属、变形菌属家禽变粘、有气味假单胞菌属、产碱菌属浓缩桔汁失去风味乳杆菌属、明串珠菌属醋杆菌属部分食品腐败类型和引起腐败的微生物微生物引起食品变质的基本条件食品的基质特性：食品生境特性微生物食品的环境条件：温度、湿度和气体食品微生物污染危害－食品变败食品变败的类型腐败（putrefaction）：食品的蛋白质成分在厌氧条件下被微生物分解，产生以恶臭为主的变化酸败（rancidity）：食品的脂肪成分被微生物分解成脂肪酸和甘油的变化。发酵（fermentation）：食品的碳水化合物成分被微生物分解成酸、醇和气体的变化食品微生物污染危害－食品变败食品腐败变质的结果带有使人们难以接受的感官性状营养成份分解，营养价值严重降低。致病作用食品微生物污染危害－食品变败（二）食源性疾病（foodbornedisease）概念：通过摄食进入人体内的各种致病因子所引起的、通常具有感染性质或中毒性质的一类疾病食品微生物污染危害－食源性疾病食源性疾病分类物理性化学性生物性：细菌性肠道传染病－感染性腹泻人畜共患传染病－炭疽、结核食源性病毒性疾病－甲肝食源性寄生虫病－蛔虫食物中毒传染病1病毒性肝炎2结核病3腹泻病4淋病5麻疹6伤寒7梅毒8疟疾9出血热10猩红热每年病例数658185500181454595159422583415406453420329773137114369ChineseHealthStatisticalDigest20022002年我国报告的前10位传染病发病例数食品中分离到的病毒食品种类分离到的病毒鸡蛋禽白血病病毒、新城鸡瘟病毒、传染性支气管病毒、呼肠孤病毒鸡块脊髓灰质炎1型病毒市售鸡马立克病毒猪肉脊髓灰质炎1型病毒、乙型脑炎病毒鱼脊髓灰质炎1、2、3型病毒奶巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、副流感3型病毒、呼吸道合胞病毒牛肉口蹄疫病毒、疯牛病毒贝类甲肝病毒三、食品微生物污染的预防减少食品微生物的来源食品加工、运输、储藏、销售环节管理合理采用食品保藏技术注意烹调过程中的交叉污染监督做好食品从业人员个人卫生改变饮食习惯第三节各类食品中的微生物肉类微生物蛋类微生物乳类微生物鱼贝类微生物罐头食品微生物粮食微生物蔬菜、水果微生物其他食品微生物第四节引起食物中毒的微生物一、细菌性食物中毒的常见菌二、真菌性食物中毒的常见真菌及毒素一、细菌性食物中毒概念：由于食入病原菌或其毒素污染的食品后，所引起的以急性胃肠炎为主要中毒症状的疾病类型感染型食物中毒：进食大量活的细菌（潜伏期8～24h）沙门菌属食物中毒、副溶血性弧菌食物中毒、致病性大肠杆菌食物中毒毒素型食物中毒：细菌产生的毒素葡萄球菌食物中毒、肉毒毒素中毒混合型细菌性食物中毒特点突然暴发，潜伏期短；临床表现相似,多为急性胃肠道症状；人与人之间无传染性；停止食用有毒食品，发病很快停止。发病者均与某种食物有明确的联系有较明显的季节性、地区性细菌性食物中毒常见菌沙门菌副溶血性弧菌葡萄球菌大肠埃希菌肉毒梭菌蜡样芽孢杆菌产气荚膜梭菌变形杆菌椰酵假单胞酵米面亚种小肠结肠炎椰尔森菌空肠弯曲军李斯特菌沙门菌(Salmanella)食品：多为动物性食品，禽畜肉类、蛋类和乳类等。特点：不分解蛋白质，感官改变不明显。来源：所有温血动物和许多冷血动物是沙门氏菌的宿主或潜在的宿主，这些带菌动物是动物性食品中沙门氏菌的主要来源。沙门菌(Salmanella)已发现沙门氏菌的动物：猪、鸡、鸭、鹅、鸽、狗、猫、兔、黄牛、水牛、绵羊、山羊、象、骆驼、马、狐狸、袋鼠、海鸥，等等。中毒菌量：100000个/g食物好发季节：夏秋季，但全年可发生。副溶血性弧菌(V.parahemolyticus)食品：虾、蟹、贝类等海产品或腌菜、凉拌菜等盐渍食品来源：海水中毒菌量：1000000～100000000个好发季节：夏秋季与海产品上市旺季葡萄球菌(Staphylococcus)食品:主要为肉制品、剩米饭、糯米糕、熏鱼、奶及奶制品、含奶冷食等。来源：葡萄球菌广泛存在于自然界，如空气、土壤及各类物品上中毒机制：活菌不中毒和；肠毒素作用于迷走神经的内脏分枝，而致呕吐；作用于肠道使水分的分泌与吸收失去平衡而致腹泻中毒物质：肠毒素A、B、C、D、E五种抗原型，A型毒力最强。毒素性质：肠毒素耐热，一般烹调不破坏，100℃2h方破坏大肠埃希菌（Escherichiacoli）普通大肠埃希氏菌是人或动物肠道中的正常菌从，它的检出标志食品或水源被粪便污染，作为水和食品卫生细菌学检测的常用指示菌。大肠埃希菌（Escherichiacoli）好发食品:牛奶、家禽、牛羊肉类制品中毒物质：EHECO157的志贺样毒素（SLT)来源：带菌者粪便肉毒梭菌（C.botulinum）食品：国外多为火腿、香肠、罐头食品；我国主要见于植物性食品（家庭自制的发酵食品，豆浆、面酱、臭豆腐等）来源：土壤、食品、饲料、人畜粪便食物未经彻底消毒，并存放在缺氧环境中，残留芽孢能迅速繁殖并产生毒素，引起食物中毒。好发季节：冬春季蜡样芽孢杆菌食品：奶类制品、肉类制品、蔬菜、米饭、甜点心、调味品、凉拌菜来源：土壤、食品、饲料、人畜粪便中毒物质：下痢性毒素、肠毒素、溶血素、呕吐毒素及肠管坏死毒素毒素性质：对热不稳定，煮沸1min中毒菌量：106～108/g中毒症状：呕吐型；腹泻型产气夹膜梭菌食品：大量加热蒸煮后在较高温度下长时间的缓慢冷却且不再加热而直接供餐的禽畜肉类和鱼类来源：在自然界几乎无处不在，包括土壤、尘埃、水、污水、牛奶以及人和动物肠道中。该菌在土壤中的检出率可达100%。中毒物质：肠毒素中毒菌量：100000000～1000000000/g食物产气夹膜梭菌天然食品中，产气夹膜梭状芽孢杆菌的芽孢处于休眠状态对耐热芽孢进行亚致死剂量