第二章---生物性污染与食品安全

第二章第一节细菌污染与食品安全第二节真菌及其毒素的污染与食品安全第三节病毒、寄生虫与食品安全第四节食品的腐败变质和目前国内食品微生物的检测技术介绍第一节细菌污染与食品安全细菌既是评价食品卫生质量的重要指标也是导致食品腐败变质的首要原因，是污染食品、引起食品腐败变质的主要微生物类群，根据来源可以分为：内源性和外源性。1.1细菌污染食品的途径①食品原料本身的污染食品原料包括动植物，它们在生长的过程中可能受到大气、水、土壤等环境中无处不在的微生物的污染。土壤中微生物数量可达107～109个/g，其中细菌占的比例最大在70～80%。土壤则有“微生物的天然培养基”和“微生物的大本营”之美称。空气中不具备微生物生长繁殖所需要的营养物质和充足的水分条件，再加之室外经常受到来自日光的紫外线照射，所以空气不是微生物生长繁殖的场所。健康的畜禽机体组织内部的肌肉、脂肪、心、肝、肾等组织器官一般是无菌，但是畜禽的体表、被毛、消化道、上呼吸道等器官是有微生物存在的，所以当屠宰畜禽时存在的微生物可能污染动物体。实例讲解：鸡蛋和沙门氏菌健康的鸡产的鲜蛋内应该是无菌的，但当鸡染有沙门氏菌时：沙门氏菌在血液里沙门氏菌进入到卵巢蛋黄形成时进入蛋中沙门氏菌不耐高温，当鸡蛋加热到100℃沙门氏菌立即死亡或者是加热到70℃持续5min也可以死亡。鸡的排泄腔（生殖道）含有一定量的微生物的，当蛋从排泄腔排出到体外（高温→低温过程）时，由于遇冷蛋壳收缩，附着在蛋壳上的一部分微生物就会穿过蛋壳进入蛋内。蛋壳上是有气孔的，所以外界的微生物也有可能通过孔道进入蛋内。特别是当我们储藏鸡蛋较长时间，而且储藏在高温、潮湿的条件下时，环境中的微生物更容易借助水的渗透作用进入蛋内。②食品在生产过程中的污染a食品加工环境不清洁，空气中的灰尘和水、加工器皿表面均会污染食品。b加工过程管理操作不善会造成原料、半成品、成品、加工器皿间细菌的交叉污染。③食品从业人员的污染污染物来源：人体的皮肤、毛发、消化道、呼吸道均带有大量的微生物；当人感染了病原微生物后体内还会存在不同数量的病原微生物。食品生产经营从业人员每年应当进行健康检查，取得健康证明后方可参加工作。患有痢疾、伤寒、病毒性肝炎等消化道传染病的人员，以及患有活动性肺结核、化脓性或者渗出性皮肤病等有碍食品安全的疾病的人员，不得从事接触直接入口食品的工作。④食品贮藏中的污染食品的贮藏：把食品或其原料经过从生产到消费的整个环节保持其品质不降低的过程。如果食品贮藏不当：a外部的细菌等微生物会通过空气等途径污染品；b残留在食品中的细菌会生产繁殖，食品中的细菌总数上升，将会带来食品腐败变质。⑤食品运输和销售过程中的污染食品运输工具、容器不符合卫生要求时，尤其是散装食品的销售器具、包装材料都会成为污染源。⑥食品烹调加工过程中的污染食品烹调过程中未能将食品烧熟烧透、生熟不分等不良的操作，会造成食品的污染还会使食品中存在的或者污染到的微生物大量的生长繁殖，从而降低食品的安全性。芸豆中的生物碱①假单胞菌属②微球菌属与葡萄球菌属③芽孢杆菌属与梭菌属④肠杆菌科各属⑤弧菌属与黄杆菌属⑥嗜盐杆菌属与嗜盐球菌属⑦乳杆菌数、丙酸杆菌属1.2食品中常见的污染细菌种属（7个属）①假单胞菌属：为革兰氏阴性，无芽孢，直或稍弯曲杆状，需氧，嗜冷，可在pH5.0～5.2的条件下生长，会使食品的pH上升，并产生各种色素。大多数具有分解蛋白质和脂肪的能力，增殖速度快，有一些甚至可以在5℃的低温下生长。是冷藏食品腐败变质的重要菌类。冷藏食品即使冷冻保存有时也会产生氨味。②微球菌属与葡萄球菌属微球菌属：好氧、不运动，可产生黄、橙或红色色素，对干燥和高渗透压有较强的抵抗力，可在5%的NaCl中生长，最适宜生长温度25～37℃。葡萄球菌属：兼性厌氧，嗜中温，对营养要求较低，可产生金黄色、柠檬色、白色等非水溶性色、素。该菌属细菌具有很强的耐高渗透压的能力，可在7.5～15%的NaCl中生长。与食品关系最密切的金黄色葡萄球菌。高渗透压高渗透压溶液（如浓盐水和糖水）是指：当所用的溶液浓度大于食物内部细胞溶液溶度时，细胞内部的水会流到细胞外，细胞失水后，细胞呼吸强度降低,分解有机物就会变少,甚至不分解。细胞内就不适于微生物生长繁殖，食物就不会腐败变质了。③芽孢杆菌属与梭菌属芽孢杆菌属：革兰氏阳性杆菌，可形成芽孢，对于不良环境条件有很强的抵抗力。广泛分布于土壤、植物、腐殖质及食品中。梭菌属：绝大多数为厌氧菌，对于不良环境条件有极强的抵抗力，可耐受2.5～6.5%NaCl，对亚硝酸钠和氯敏感。可以分解碳水化合物产生有机酸和醇类。还可以分解蛋白质和氨基酸产生H2S、硫醇等具有恶臭味的产物。臭鸡蛋④肠杆菌科各属：革兰氏阴性杆菌，嗜中温，最适宜生长温度37℃，大部分能发酵糖产酸产气，对热抵抗力弱，可被巴士消毒杀死，大多数存在于人和动物的肠道内。食品关系密切的有：艾希氏菌属、志贺氏菌属等。经常会引起胃肠疾病，当我们遇到急性胃肠疾病时医生可以通过化验结果诊断是细菌性还是病毒性疾病。⑤弧菌属与黄杆菌属弧菌属：兼性厌氧，发酵糖时产酸不产气，不产生水溶性色素。广泛分布在淡水、海水和鱼贝中。海产品即使低温保存该菌也可迅速生长繁殖，食品同样会腐败变质。最典型的副溶血性弧菌。黄杆菌属：产生色素，兼性厌氧，在海水、淡水、低温或5%食盐水中都可以生长。⑥嗜盐杆菌属与嗜盐球菌属：革兰氏阴性菌，对高渗透压均具有很强的耐受性，可在高盐环境中（3.5%溶液~饱和溶液）生长。可以在咸肉和腌渍食品中生长。实验表明：该菌最喜欢含盐量2～4%的环境生长，在5～6%的高盐浓度或营养丰富的低盐浓度都会孽生。尤其是温度适宜的夏季，10个嗜盐菌在3～4小时后就会育出数百万个后代。⑦乳杆菌属、丙酸杆菌属乳杆菌属：兼性厌氧，有时微好氧，在有氧时生长差，降低氧分压时生长较好。通常5%CO2可促进细菌生长，发酵分解糖的终产物50%以上是乳酸。最适宜生长温度是30～40℃。广泛分布于乳制品、肉制品、鱼制品、谷物及果蔬制品中，也是人类和许多动物口腔、消化道和阴道的正常菌群。可以用于生产乳酸或发酵食品，同样可以引起食品变质但是不致病。1.3细菌污染对食品安全的影响当食品污染到细菌时，细菌就会在食品中生产繁殖，有的甚至利用食品中的营养成分生产繁殖，在其生产繁殖的过程中不仅使细菌的数量增长还会蓄积大量的代谢产物----毒素，从而会使食品腐败变质，影响食品的质量降低食用价值，食品有的会发生颜色、气味等变化。当污染的细菌是致病菌时不仅会使食品腐败变质还会发生食物中毒，从而就是食品不安全。第二节霉菌及其毒素的污染与食品安全霉菌：丝状真菌的俗称，即“发霉的真菌”，往往能形成分枝繁茂的菌丝体，但又不象蘑菇那样产生大型的子实体，是小性真菌的统称，是微生物中的高级生物。形态和结构比细菌复杂，种类繁多。第二节霉菌及其毒素的污染与食品安全霉菌毒素：是由霉菌或真菌在其所污染的食品中产生的有毒有害代谢物质。通常通过饲料或者食品进入到动物和人的体内，引起一些急性或者慢性毒性，往往会损伤集体的肝脏、肾脏、神经组织、造血组织等等。2.1霉菌及其毒素对食品的污染霉菌在自然界分布非常广泛，而且霉菌有极强的繁殖力，所以霉菌在自然界中随处散播和繁殖，霉菌污染食品的几率也就非常高，非常容易造成污染和传播霉菌病害。生活中以玉米、大米、花生、小麦被霉菌污染最多。据FAO调查，全世界每年被霉菌污染的各类谷物、油料种子和饲料占总量的10%。霉菌具有极强的繁殖能力，霉菌菌丝体上任一片段在适宜条件下都能发展成新个体。霉菌主要依靠产生的无性或有性孢子进行繁殖，每个霉菌个体产生的孢子常常是成千上万个，甚至达到几百亿、几千亿，这些特点就是霉菌在自然界中随处散播和繁殖，所以更容易造成污染和传播动植物的霉菌病害。▲影响霉菌生长繁殖及代谢产度的因素●水分活度Aw指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。霉菌生产繁殖必须保持一定的水分活度，当Aw＜0.93时，除霉菌外其他微生物的繁殖都受到抑制。不同种类的霉菌其生长繁殖的最适宜温度是不一样的，大多数的霉菌的最适宜温度是25～30℃，当温度＜0℃或者＞30℃时有很多霉菌就不能产生毒素或者是产毒能力大大减弱。例如黄曲霉：最低繁殖温度范围6～8℃，最高繁殖温度范围44～46℃，最适宜生长温度是37℃，但是其最适宜产毒温度是28～32℃。●温度不同的食品所含有的营养成分差别较大。因此不同的食品基质上霉菌的生长情况也大不一样，通常霉菌在天然食品基质上比人工培养基质上更容易产毒。试验证明：同一霉菌菌株在同样的培养条件下，以小麦和大米为基质比油料为基质产生的黄曲霉毒素要高。●食品基质●霉菌种类●通风条件霉菌的种类不一样其生长繁殖能力和代谢产度能力都是有差异的。霉菌毒素中毒性最强的有黄曲霉毒素、赭曲美毒素、黄绿青霉素、红色青霉素等。通风条件好的地方霉菌繁殖或者代谢产毒能力越好。2.2产毒霉菌1.种类：目前已经知道的至少有150种霉菌在适宜的条件下可以产生霉菌毒素；已经知道的霉菌毒素就有300多种。2.霉菌的产毒特点：⑴霉菌产毒只限于少数菌种中的部分菌株⑵同一产毒菌株的产毒能力可能发生变化⑶毒菌种所产生的霉菌毒素不具有严格的专一性⑷产毒霉菌产生毒素需要一定的条件→产毒条件①食品基质：产毒霉菌在天然的食品基质中比人工合成的基质中更容易繁殖，但是不同的霉菌菌种只在一定的食品中繁殖。例如：玉米、花生---黄曲霉；小麦---镰刀菌；大米---青菌②水分：食品中水分对霉菌的繁殖与产毒特别重要。对于粮食霉菌产毒的最佳含水条件为17～18%，当粮食的Aw＜0.7时，一般霉菌就无法生长。3.产毒条件③相对湿度：在不同的相对湿度条件下易于繁殖的霉菌种类也不同。④温度：大多数霉菌繁殖的最佳温度25～30℃，通常霉菌的产毒温度低于生长最佳温度。⑤空气流通：部分霉菌繁殖和产毒需要有氧，但也有部分可耐高浓度的CO2。3.产毒条件4.产毒霉菌的危害当人们食用了携带霉菌毒素的食品时，可能会引起各种损害，我们称之为霉菌毒素中毒。记载最早的是11世纪欧洲的麦角中毒事件。麦角毒素具有强烈收缩动脉血管的作用，从而导致肢体坏死，麦角毒素可无需通过神经递质，直接作用于平滑肌而收缩动脉。5.霉菌毒素污染的预防与去除措施①利用合理耕作、灌溉和施肥，适时收获②降低粮食和饲料的含水量，降低贮藏温度，改进贮藏和加工方式③抗性育种，培育抗真菌的作物品种④加强污染的检测和检验，严格执行卫生标准⑤利用碱炼法、吸附法、紫外光照法、山苍子油熏蒸法等化学或物理方法去除霉菌毒素。目前饲料添加剂是个热门。2.3霉菌毒素对食品安全的影响▲黄曲霉毒素（AFT）目前分离出的黄曲霉毒素及其衍生物有20多种，最常见的有六种：黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2。B1、B2、G1、G2是自然界存在的，M1、M2是人类或者动物摄入B1、B2后通过肝微粒体酶作用而生成的毒素。黄曲霉毒素进入体内后大约1周大部分可随乳汁、尿液、粪便和呼吸排除体外，只要是不连续摄入一般不会在体内蓄积。AFB1是目前发现的最强的致癌物。AFT的产生菌：最主要的菌种是黄曲霉和寄生曲霉。AFT的产毒条件：1、基质：一些含糖量高的物质2、温度：曲霉是中温型微生物，在24~25℃条件下，黄曲霉毒素产量最高。3、pH：一般在酸性条件下易产生毒素。4、相对湿度：黄曲霉生长的最低相对湿度为80%。综合来看，霉菌污染食品后产生黄曲霉毒素的最适温度在25~32℃，相对湿度80%以上，食品的含水量要在15%以上。我国的地理条件和调查的结果表明，南方的农产品比北方更容易感染黄曲霉毒素，以花生、玉米等粮油类农产品感染率较高。黄曲霉毒素毒性（1）急性毒性表现为食欲不振、体重下降、生长迟缓、生殖能力降低。（2）致癌毒性黄曲霉毒素是目前发现的最强的化学致癌物。（3）致突变性黄曲霉毒素的防控措施1.防霉2.去毒a物理去除法b化学去除法c生物学脱毒方法玉米赤霉烯酮OHHOOOOCH31234651'2'4'5'6'7'8'9'