第二章-细菌与腐败变质2

第二章生物性污染与食品安全本章讨论如下问题：一、概述二、细菌性污染与食品的腐败变质三、霉菌及其毒素的污染与食品安全四、病毒污染与食品安全五、寄生虫污染与食品安全第一节概述一、食品污染食品污染：是指食品中原来含有或者加工时人为添加的生物性或化学性物质，其共同特点是对人体健康具有急性或慢性危害。二、食物链：是指在生态系统中，由低级生物到高级生物顺次作为食物而连接起来的一个生态系统。与人类有关的食物链：水生食物链：水→浮游植物→浮游动物→鱼类→人陆生食物链：土壤→植物→动物→人作用：食物链具有生物富集作用，链越长富集越严重。如多氯联苯(PCB)在河水和海水中的浓度只有约0.00001—0.001mg/L，但经过食物链富集后，在鱼体中可达到0.01—10mg/kg，在食鱼鸟体内可达到1.0—100mg/kg，人食用上述鱼类，使脂肪中多氯联苯达0.1—10mg/kg。三、污染物的分类：生物性污染化学性污染放射性污染（一）生物性污染：1.细菌性污染2.真菌污染3.病毒污染4.寄生虫污染5.昆虫污染(二）化学性污染：1.农药污染2.兽药污染3.重金属污染4.有机化合物污染、5.食品添加剂的污染(三)放射性污染：第二节细菌性污染与食品的腐败变质今年来由于生态环境的破坏，食品生产模式及饮食方式的改变，食品流通的扩大，畜禽需求量增加、新的病原不断出现，因此食品被生物性污染的可能性越来越大，严重威胁人类的健康。在诸多的食品污染中，食品的生物性污染已成为污染中涉及面最广、影响最大、问题最多的一种污染。一、细菌污染食品的指标（一）细菌菌相（二）菌落总数（细菌菌数）（三）大肠菌群最近似值（一）细菌菌相：共存于食品中的细菌种类及其相对数量，称为食品的细菌菌相。其中相对数量较大的细菌称为优势菌种(属、株)。食品在细菌作用下所发生的变化程度和特征，主要取决于细菌的种类和数量，特别是优势菌种。（二）菌落总数：是指在被检样品的单位重量（g）容积（mL）或表面积（cm2）内，所含能在严格规定的条件下（培养基、pH、培养温度与时间、计数方法）培养所产生的细菌菌落总数。以菌落形成单位表示。通常以1g或1mL或1cm2样品中所含的细菌落数量来表示。细菌总数：细菌总数是指一定重量、容积或面积的食品样品，经过适当的处理(如溶解、稀释、揩拭等)后，在显微镜下对细菌进行直接计数。其中包括各种活菌数和尚未消失的死菌数。细菌总数也称细菌直接显微镜数。通常以1g或1mL或1cm2样品中的细菌数来表示。（三）大肠菌群最近似数或最可能数：一般指相当于在100g或100ml食品中所含的大肠菌的数量来表示，简称大肠菌群最近似数或最可能数。它代表食品被粪便污染的情况。指一群能在37℃发酵乳糖，产酸产气需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌。大肠菌群包括:肠杆菌科的埃希菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属和克雷伯菌属。选择的标准：1、主要存在于肠道中，数量占优势2、体外在外环境下，其生存时间与肠道致病菌相似或稍长3、检测方法简便4、用于饮水时对氯消毒的抵抗力不应低于肠道致病菌，进水后不在繁殖。以这一标准作为指标菌，曾有三个选择:1)大肠菌群2)粪链球菌3)产气荚膜杆菌二、细菌污染食品的来源与途径食品中的细菌根据其来源：内源性污染外源性污染根据其细菌对人体健康的影响非致病性：食品腐败变质两大类致病性条件致病性致病性致病性细菌致病性毒素（一）内源性污染：动物植物的生前污染，又称一次污染。生长发育过程中污染的微生物一般包括三类：1、条件致病性微生物：在正常条件下，它们就寄生在动物的某些部位，如动物的上呼吸道、消化道及体表等。当动物在宰杀前，处于不良条件下，如长途运输、过度疲劳、饥饿等，机体抵抗力降低时，这些微生物便有可能侵入肌肉、肝脏等部位，造成动物性食品污染。2、致病性微生物：在动物生长发育过程中被致病性微生物感染，它们的某些组织器官内常存在病原微生物。有的在其产品中亦可带染某种病原微生物。如结核病牛的乳汁中可检出结核杆菌、禽类感染了沙门氏菌后其蛋中可带染沙门氏菌。病原微生物污染食品，往往造成人的食物感染。致病性微生物包括两种：一种是人畜共患传染病的病原体，以食品为传播媒介的致病菌。如炭疽杆菌、结核杆菌、布鲁氏菌、痢疾杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、大肠杆菌等以及细菌毒素等。另一种是动物固有的传染病的病原体如猪巴氏杆菌病、链球菌病、猪地方流行性肺炎、猪丹毒等。致病性细菌毒素：有些微生物在适宜的条件下，可以在食品或其他基质上生长并产生毒素，肉毒梭菌可产生肉毒毒素、葡萄球菌可产生肠毒素等。这些毒素可以同微生物一起存在于食品中，也可以单独污染食品而引起食物中毒，特别是微生物毒素单独存在时，往往不能从食品中检测到产生毒素的微生物，容易被忽视。3、非致病性微生物：非致病性细菌在自然界广泛、大量的存在，对人无致病性。但可引起食品的腐败变质。如芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属、荧光假单胞菌属微球菌属、葡萄球菌属、弧菌属、黄杆菌属、嗜盐杆菌属、嗜盐球菌属、乳杆菌属、丙酸杆菌属等。（二）外源性污染在加工、生产、储运过程中的污染称外源性污染，又称第二次污染。发生的原因与途径有以下几种：1.水的污染2.大气污染3.土壤的污染4.生产加工过程中的污染5.运输过程中的污染6.保藏过程中的污染三、食品的腐败变质与发酵（一）概念1、腐败狭义的腐败：是指食品中的蛋白质受腐败细菌(所谓腐败细菌并不是特定的细菌，只是对蛋白质分解能力强的细菌的统称)产生的蛋白质分解酶的作用而被分解，依次向低分子化合物降解下去，生成各种有毒物质(如有毒的胺)和不愉快气味物质的过程。在氧气供给充分的环境中发个好氧性细菌引起的蛋白质氧化分解，比厌氧状态下的蛋白质分解更为迅速。广义的腐败：是指动植物组织由于微生物的侵入和繁殖而被分解，从而转变为低级化合物的过程。有时厌氧菌分解碳水化合物、脂肪产生乙酸、丙酮、丁醇、异丙醇等具有异味的物质，这时的分解作用称酸败(腐败的一种)。2、变质(品质变化)物理、化学或生物因子的作用使食品的化学组成和感观指标等品质发生改变的过程叫做变质或品质变化。一般指有害的变化，有时也泛指有益或有害的变化；也有人把微生物分解食品中的碳水化合物、脂肪的过程称为变质。此时产生的有害物质较少；把含脂肪或含脂肪量高的食品因细菌的作用被分解而发生劣化的现象称为狭义的变质。3、腐败变质食品的腐败变质，一般是指食品在一定的环境因素影响下，由微生物为主的多种因素作用下所发生的食品失去或降低食用价值的一切变化，包括食品成分和感官性质的各种变化。如鱼肉的腐臭、油脂的酸败、水果蔬菜的腐烂和粮食的霉变等；食品的腐败变质是食品卫生和安全中经常普遍遇到的实际问题，因此我们必须掌握食品腐败变质的规律，以便采取有效的控制措施。4、发酵狭义的发酵是指微生物在无氧条件下分解碳水化合物(蔗糖、淀粉类等)产生各种有机酸(乳酸、乙酸等)和乙醇等产物的过程。广义的发酵是指人类利用微生物或微生物的成分(如酶)等生产各种产品的有益过程。只要是利用微生物生产的产品，均属于发酵的范围。如乙酸、丙酮、丁醇、氨基酸和酶制剂等的生产就属于广义的发酵。由发酵而生产的食品称为发酵食品。（二）腐败变质与发酵的比较腐败变质与发酵，从微生物学的观点看都是微生物物质代谢的结果。区别是：如对人类有益则称之为发酵，无益的则称之为腐败变质。因此，腐败变质与发酵，是站在经济的、卫生的观点上人为区分的。例如牛乳由环境污染细菌产生乳酸等而酸化，发生凝固现象，通常称之为腐败变质；然而向牛乳中接种乳酸菌而制成发酵乳和乳酸饮料，由于对人类有益，故称之为发酵。四、影响食品腐败变质的因素食品的腐败变质与食品本身的性质、微生物的种类和数量以及当时所处的环境因素都有着密切的关系，它们综合作用的结果决定着食品是否发生变质以及变质的程度。这样食品的腐败变质与三个因素有关：微生物的作用（种类和数量）食品本身的性质当时所处的环境因素（一）微生物的作用在食品腐败变质的过程中，微生物起着决定性的作用。如果某一食品经过彻底灭菌或除菌，不含活体微生物，那么不会发生腐败。反之则反。因此微生物的污染是导致食品发生腐败变质的根源。1、引起腐败变质的微生物种类能引起食品发生变质的微生物种类很多．主要有：细菌、酵母和霉菌。1）细菌一般细菌都有分解蛋白质的能力。多数是通过分泌胞外蛋白酶来完成。其中分解蛋白酶能力较强的属有：芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属等。分解淀粉的细菌种类不及分解蛋白质的种类多，其中只有少数菌种能力较强。例如引起米饭发酵、面包黏液化的主要菌种是:枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、马铃薯芽孢杆菌。分解脂肪能力较强的细菌:有荧光假单胞菌等从食品腐败变质的角度来讲，以下几种属的细菌应引起注意。(1)假单孢菌属。引起食品腐败变质的主要菌属，能分解食品中的各种成分，并使食品产生各种色素。(2)微球菌属和葡萄球菌属。食品中极为常见，主要分解食品中的糖类，并能产生色素是低温条件下的主要腐败菌。(3)芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属:分布广泛，食品中常见，是肉、鱼类主要的腐败菌。(4)肠杆菌科各属：除志贺氏菌属与沙门氏菌属外，均为常见的食品腐败菌。多见于水产品和肉、蛋的腐败。(5)弧菌属和黄杆菌属：主要来自海水或淡水。在低温环境和含5％食盐的环境中可生长，在鱼类食品中常见。黄杆菌还能产生色素。(6)嗜盐杆菌属和嗜盐球菌属：在高浓度(28％-32％)食盐的环境中可生长的咸肉、咸鱼中，可产生橙红色素。(7)乳杆菌属和丙酸杆菌属：主要存在于乳品中使其产酸变质。2）霉菌霉菌生长所需要的水分活性(即aw)较细菌低，所以在水分活性较低的食品中霉菌比细菌更易引起食品的腐败。霉菌利用分解有机物的能力很强，无论是蛋白质、脂肪、还是糖类，都有很多种霉菌能将其分解利用。如根霉属、毛霉属、曲霉属、青霉属等霉菌既能分解蛋白质，又能分解脂肪或糖类。也有些霉菌只对某些物质分解能力较强例如绿色木霉分解纤维素的能力特别强。造成食品腐败变质的霉菌以曲霉属和青霉属为主，是食品霉变的前兆。根霉属和毛霉属的出现往往表示食品已经霉变。3）酵母酵母一般喜欢生活在含糖量较高或含一定盐分的食品上，但不能利用淀粉，大多数酵母具有利用有机酸的能力，但是分解利用蛋白质、脂肪的能力很弱，只有少数较强。例如解脂假丝酵母的蛋白酶、解脂酶活性较强。酵母菌可耐高浓度的糖，可使糖浆、蜂蜜和蜜饯等食品腐败变质。红酵母可在肉类及酸性食品上产生色素，形成红斑。4）引起各种食品腐败的优势微生物容易引起食品污染的微生物和由微生物引起腐败的食品的对应关系如图1—1。表1-1列举了部分常见食品的腐败类型和引起腐败的微生物。微生物能引起食品的腐败变质。食品中占优势的微生物能产生选择性分解食品中特定成分的酶，从而使食品发生带有一定特点的腐败变质。分解食品中的蛋白质：如细菌中的芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属等主要；主要利用食品中的脂肪：荧光假单孢菌、无色杆菌属、产碱杆菌属等；主要分解食品中的碳水化合物：枯草芽孢杆菌、马铃薯芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜热解糖梭菌等；有些细菌还可使食品变黏、发光及产色。酵母菌中的酵母菌属能发酵高浓度的糖类食品；汉逊酵母属、毕赤酵母属等可分解酸性食品中的有机酸或氧化酒中的酒精或使高盐食品变质；红酵母属可同化食品中的某些糖类而在食品上形成红斑。霉菌能引起富含碳水化合物的粮食、蔬菜、水果等植物性食品的霉变。（二）食品的特性1)食品的理化性质（1）营养组成食品含有蛋白质、碳水化合物、脂肪、无机盐和维生素等丰富的营养物质，不仅可供人类食用，而且也是微生物的良好营养源。微生物污染食品后容易在其中生长繁殖。某种食品富含蛋白质，如肉、鱼等，某种食品含碳水化合物较高．如米饭等粮食制品，如果污染了微生物，则容易发生腐败。（2）基质条件食品的基质条件包括:氢离子浓度、渗透压和水分含量等。A.氢离子浓度：各种食品都具有一定的氢离子浓度，例如动物食品的PH一般在5-7之间，蔬菜pH一般在5-6之间．水果pH一般在2-5之间。食品pH高低是制约微生物生长、影响食品腐败变质的重要因素之一。一般细菌最适PH下限在4.5左右，因而非