食品污染及其预防

第七章食品污染及其预防食品污染：•食品被外来的、有害人体健康的物质所污染•食品从种植、养殖到生产、加工、贮存、运输、销售、烹调直至餐桌的整个过程中的各个环节，都有可能出现某些有害因素，使食品受到污染，以致降低食品卫生质量或对人体造成不同程度的危害。食品中可能存在的有害因素•食品污染的分类生物性污染：微生物及毒素（细菌、霉菌）寄生虫、昆虫、病毒化学性污染：农药；有毒金属；多环芳香族化合物；Ｎ－亚硝基化合物；食品添加剂；食品工具、容器、包装材料的化学性污染物理性污染：食品产、储、运、销的污染物；食品的搀假使假；放射性污染食品污染的途径原辅材料污染生产加工过程污染包装、储存、销售过程污染人为污染意外污染食品污染的危害•食品腐败变质•急性中毒•慢性中毒•致突变、致畸、致癌第一节：食品的微生物污染及其预防食品的生物性污染和预防一、细菌性污染与食品腐败变质细菌性污染的菌属危害致病菌生前感染—食物中毒、人畜共患病外界污染—食品污染条件致病菌一定特殊条件—食物中毒非致病菌食品腐败变质(腐败菌)常见的食品细菌1.假单胞菌属：典型腐败菌多见于冷冻食品2.微球菌属、葡萄球菌属肉蛋水产多见3.芽胞杆菌与梭菌属罐头食品腐败菌4.肠杆菌科各属水产、肉蛋腐败菌5.弧菌属与黄杆菌属水产品腐败菌6.嗜盐菌盐腌制品7.乳杆菌属乳制品中产酸酸败食品中细菌菌相及其食品卫生学意义细菌菌相食品中的细菌种类及其相对数量的构成。优势菌：数量较大的细菌卫生学意义：•估计食品腐败变质的程度和特征食品的细菌污染指标食品中菌落总数及其食品卫生学意义菌落总数食品的细菌污染指标菌落总数的食品卫生学意义：•食品被污染的程度•预测食品耐储藏的期限食品的细菌污染指标大肠菌群及其食品卫生学意义大肠菌群：指一群在35-370C，24小时能发酵乳糖，产酸，产气，需氧和兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌，来自人和温血动物的肠道。（大肠埃希菌属；柠檬酸杆菌属；产气克雷伯菌属；肠杆菌属）食品的细菌污染指标大肠菌群数的意义：•作为食品受粪便污染的指示菌•作为食品受肠道致病菌污染的指示菌食物的腐败变质(foodspoilage)食物腐败变质指在微生物为主的各种因素作用下，食物降低或失去食用价值的一切变化。1．食品本身的组成和性质2．微生物3．环境因素：温度、湿度、阳光的照射、氧食品腐败变质的原因和条件(一)食物腐败变质的原因和条件1．食品本身的组成和性质作用机理：本身所含酶类，引起食物组成成分的分解。影响因素：营养成分：蛋白质、碳水化合物、脂肪水分含量：awpH值高低：最适pH在6.0左右，pH＜4.5可抑制多种微生物渗透压大小：2．微生物：细菌、酵母和霉菌作用机理：胞外酶（分解酶）：分解食品成分，形成简单物质胞内酶（接力酶）：产生代谢产物，形成低分子物质对食品的选择性：细菌→蛋白质、脂肪酵母→高浓度糖、食盐、酒精霉菌→粮食、蔬菜、水果(二)食物腐败变质的化学过程与鉴定指标1．食品中蛋白质的分解(1)化学过程：蛋白质→氨基酸→多种腐败产物酪胺、组胺、尸胺、腐胺、吲哚、硫化氢。(2)鉴定指标：1)感官指标：颜色、气味、形态、味道2)物理指标：浸出物量、浸出液电导度、折光率↑、冰点↓、粘度↑、pH↑3)化学指标：a.挥发性盐基总氮(totalvolatilebasicnitrogen,TVBN)指食品水浸液在碱性条件下能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量，即形成氨的含氮物。－－鱼、肉、大豆制品b.二甲胺、三甲胺：水产品c.K值：鱼早期腐败4)微生物指标：菌落总数、大肠菌群最近似数(MPN)、霉菌最为敏感可靠低分子物质增多2．食品中脂肪的酸败(1)化学过程：加水水解：甘油三酯+水→甘油+脂肪酸自动氧化：不饱和脂肪酸→过氧化物→醛、酮(2)鉴定指标1)过氧化值（peroxidatevalue,POV）上升2)酸价上升(游离脂肪酸)3)脂肪的固有碘价、比重、折光率、皂化价发生改变4)羰基发应阳性5)感官性状改变：出现刺激性臭味酶O动植物残渣或微生物3．碳水化合物的分解(1)化学过程：(发酵或酵解)碳水化合物→醛、酮、羧酸→二氧化碳和水(2)鉴定指标：1)酸度(acescence)升高，2)产气，带有甜味、醇类气味。食物腐败变质的卫生学意义和处理原则1．卫生学意义(1)感观性质恶化(2)食物成分的分解可使营养价值严重降低(3)产物也可对人造成直接的损害2．处理原则：准确鉴定，严加控制。防止食物腐败变质的措施措施：对食品进行加工处理，延长食品可供食用的期限基本的原理：改变食品的抑菌杀菌方法：化学保藏、低温保藏、高温保藏、干燥保藏、辐照保藏有效的食品保藏foodpreservation温度水分氢离子浓度渗透压其他（一）食品的化学保藏•按其来源和性质可分成有机防腐剂和无机防腐剂两类。•有机防腐剂苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、脱氢醋酸及其盐类等。此外还包括有天然的细菌素、溶菌酶、海藻糖、甘露聚糖、壳聚糖、辛辣成分等。•无机防腐剂过氧化氢、硝酸盐和亚硝酸盐、二氧化碳、亚硫酸盐和食盐等。食品防腐剂(二)食品的低温保藏1．原理：在低温区域，酶催化反应的速率降低，微生物生长缓慢或停止2．不同微生物对低温的抵抗力大多数细菌为嗜中温菌：＜10℃抑制繁殖少数细菌为嗜冷菌：＜0℃以下抑制繁殖。少数酵母和霉菌：＜0℃仍可繁殖3．低温下食品的主要变化是脂肪酸败肉类长期保存：以-20℃为好鱼类长期保存：以-25～-30℃为好4．冷藏(refrigerate)(1)概念：预冷后的食品在稍高于冰点温度中进行贮藏的方法，常用冷藏温度为4～8℃，贮期一般为几天到数周。(2)方法：接触式冰块冷却法、空气冷却法、水冷却法(3)对冷藏的要求：要保持为一条冷链(coldchain)5．冷冻(freeze)：(1)概念：采用速冻方法先将食品冻结，而后在能保持冻结状态下的温度中进行贮藏的方法，常用温度为-12～-23℃，而以-18℃为适用，贮期短为几天，长达几年。(2)方法：制冷剂冻结、机械式冷冻法(3)要求：1)急速冷冻和缓慢融解：30分钟内迅速降至大约-20℃2)缓慢融解：使融解水完全被食品细胞吸收回原处,使食品恢复状态(三)食品的高温保藏1.原理：高温破坏微生物2．方法(1)巴氏杀菌(pasteurization)(2)高温杀菌(hightemperaturesterilization)(3)超高温杀菌(ultrahightemperaturesterilization)(4)微波加热法(microwavesterilization)(1)巴氏杀菌：是通过加热以达到杀灭所有致病菌和破坏及降低一些食品中腐败微生物数量为目的的一种杀菌方式。这种方法只能杀灭繁殖型微生物，不能杀芽胞，所以说是一种不完全灭菌的加热方法。①低温长时间消毒法温度范围为62℃~68℃，30分钟，主要是适用于不宜用高温灭菌，可用较低的温度进行消毒，如：啤酒、酒、牛奶、干酪、果汁、蛋品、蜂蜜、糖浆等食品。②高温短时消毒法也叫高温瞬间消毒温度为71.7℃，时间为15分钟。两种灭菌效果相同。(2)高温杀菌：是指以灭杀所有通过平板或其他计数方法可以测出的活菌为目的的一种杀菌方式。110～121℃20min(3)超高温杀菌：高温及相应所需时间的短时(几秒)即可使产品达到商业无菌的要求。温度120℃~150℃，时间1~3秒。优点：不仅能杀灭大量细菌，而且对嗜高温的细菌芽胞也能杀灭，还能保证食品质量。多用于牛奶消毒。(4)微波加热法：效果与巴氏杀菌相似，高频电磁波，波长1mm到1m。不同的食品可采用不同的微波频率达到消毒的目的。(四)食品的干燥保藏(arescentpreservation)原理：降低食品中水分，抑制微生物生长。1．干燥食品：含水量在15%以下方法：有喷雾干燥、滚筒干燥、蒸发干燥和冷冻干燥冷冻干燥的特点：(1)保留食物营养物质和品质(2)保持原有的形状(3)避免表面硬化2．半干燥食品：含水量25%～50%之间方法：吸附和解吸干燥食品虾皮(五)食品的辐照保藏1.辐照食品(irradiatedfood)：是指利用人工控制的辐射能源处理过的食品，达到灭菌、杀虫、抑制发芽的目的，从而提高食品的安全性和延长货架期。原理：γ射线或电子引起微生物DNA损伤。2．辐射能源的种类：60Co和137Cs产生的γ射线，低于10兆电子伏(MeV)的电子束3．食品辐照的用途及优点(1)杀虫、灭菌和抑制发芽(2)减少食品添加剂和农药使用量(3)仅有轻微升温，食品的感观性状及营养成分改变(4)大小型包装均可照射(5)不用冷藏保存，其鲜度可达数月到一年二：霉菌及霉菌毒素对食品的污染•霉菌是真菌的一部分。•真菌是指有细胞壁，不含叶绿素，无根、茎、叶，以寄生或腐生方式生存，能进行有性或无性繁殖的一类生物，霉菌是菌丝体比较发达而又没有子实体的那一部分真菌。（一）：霉菌概述2、霉菌产毒素的条件：（1）基质霉菌的营养来源主要是糖和少量氮、矿物质，因此极易在含糖的饼干、面包、粮食等类食品上生长。花生、玉米易被黄曲霉及其毒素污染大米易被青霉菌污染小麦、玉米易被镰刀菌及其毒素污染(2)水分：水分活性(wateractivity,aw)：影响微生物相及其增殖以及食品腐败变质的并非食品中全部水分的含量，而仅限于能供微生物利用的一部分水分。aw越小，越不利于微生物繁殖。(aw＜0.7，一般霉菌部生长)粮食水分为17％～18％是霉菌繁殖产毒的最佳条件。食品中的水分蒸汽压同样条件下纯水蒸汽压(3)湿度(humidity)：相对湿度80％以下：干生性霉菌相对湿度80％～90％：中生性霉菌相对湿度90％以上：湿生性霉菌粮食相对湿度在70％时，霉菌即不能产毒(4)温度(temperature)：大多数繁殖适宜温度为25～30℃在0℃以下或30℃以上时，不能产毒或产毒能力减弱。一般产毒温度略低于繁殖适宜温度曲霉青霉镰刀菌（5）通风情况：有氧条件3，主要产毒霉菌及其毒素曲霉菌属：黄曲霉、赭曲霉等；青霉菌属：岛青霉、扩展青霉等；镰刀菌属：雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌等；其它菌属：绿色木霉、黑色葡萄状穗霉等。3、主要产毒霉菌及主要霉菌毒素曲霉菌属(黄曲霉、赭曲霉等)黄曲霉毒素、赭曲霉素青霉菌属(扩展青霉等)展青霉素镰刀菌属(雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌等)二氢雪腐镰刀菌烯酮、T-2毒素等4．霉菌和霉菌毒素的食品卫生学意义(1)霉菌污染引起食品变质：使食品的食用价值降低，甚至完全不能食用(2)霉菌污染引起人畜中毒①没有传染性流行②表现较为明显的地方性和季节性③临床症状较为复杂：急性中毒；慢性中毒：致癌、致畸、致突变（二）、黄曲霉毒素（aflatoxin，AF）：产毒霉菌：黄曲霉、寄生曲霉和模式曲霉1960年在英国“火鸡X病”：含有霉变花生粉的饲料而引起；1961年证实：大鼠喂饲含黄曲霉的花生粉发生原发性肝癌；1962年确认其致癌物为黄曲霉毒素。1．化学结构及其性质(1)基本结构：二呋喃环和香豆素目前已经分离鉴定出20多种毒性最强的有6种：B1、B2、G1、G2、M1、M2(2)性质：1)耐热，280℃时，毒性破坏2)不溶于水、正己烷、石油醚及乙醚中，溶于脂肪及某些脂溶剂（氯仿、甲醇等）所以检测时以此作为提取剂。3)在碱性条件下(加NaOH)，形成香豆素钠盐,可溶于水被洗脱掉2．产毒条件基质：天然基质（如玉米、花生、大豆等）温度、湿度：最佳生长条件：33℃摄氏度，pH=5.0和aw0.99最适宜产毒温度：24～28℃湿度80%~90%空气：空气流通有助于毒素的合成•污染地区：热带、亚热带地区，在我国南方高温、高湿度地区，•污染食品：花生和玉米污染最为严重。•污染特点：霉菌生长和毒素生成主要在储存过程中影响产毒的最主要因素是温度和湿度。3．对食品的污染4．毒性(1)急性毒性：LD50最敏感动物是鸭雏和鲑鱼，其次是鼠类属于肝脏毒性，毒性为氰化钾的10倍(2)慢性毒性：动物生长障碍肝脏出现亚急性或慢性损伤。(3)致癌性(carcinogenicity)：是目前最强的化学致癌物。少量、长期摄入黄曲霉素的危险性更强。主要致诱发肝癌，大白鼠为敏感动物某些地区的人群膳食中黄曲霉素水