食品污染及其预防

第五章食品污染及其预防食品卫生学是研究食品中可能存在的、威胁人体健康的有害因素及其预防措施，提高食品卫生质量，保护食用者安全的科学。污染因素1.化学性污染：农药、有害金属、多环芳族化合物、杂环胺、N-亚硝基化合物、食品添加剂、食品容器、包装材料中的单体、助剂、二恶英2.生物性污染黄曲霉毒素、单端孢霉烯族化合物、伏马菌素椰毒假单孢菌酵米面亚种食物中毒、大肠埃烯氏菌属食物中毒、单核细胞增多性李斯特菌；食源性寄生虫病：隐孢子虫、园孢子虫食源性病毒：甲型肝炎疯牛病3.特殊食品卫生问题转基因食品的安全性、肉乳蛋中兽药的残留问题、功能性食品的安全性4.食品卫生法制化管理5.食品卫生学科在国际食品贸易中具有重要作用食品安全和卫生的重要性1.人类健康对食品安全卫生的要求食源性疾病是使人遭受痛苦的一个主要原因，它能带来不必要的死亡和经济负担。2.食品贸易全球化对食品安全卫生的要求3.社会稳定发展和国家安全对食品安全卫生的要求中毒原因分类中毒原因报告起数中毒人数死亡人数细菌性食物中毒49761320化学性食物中毒90612181有毒动植物食物中毒33112735其他食物中毒1385410合计18515715146食品污染：食品在生产、加工贮藏、运输及销售过程中会受到有害因素的污染，从而降低食品的营养价值和卫生质量，引起可能的食源性疾病。食品中的主要污染物及种类1.生物性污染：2.化学性污染：3.放射性污染第一节食品的微生物污染及其预防一.食品的细菌污染一）食品的细菌菌相及其食品卫生学意义食品中的细菌包括致病菌、条件致病菌、非致病菌，本章节主要讨论非致病菌。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二）食品中菌落总数与食品卫生学意义是指被检样品的单位重量（g）、容积（ml）或表面积内（cm2）所含在严格规定的条件下（培养基及pH、培养温度及时间、计数方法等）培养所生成的细菌菌落总数。以菌落形成单位（colonyformingunitCFU）表示。细菌菌落总数的食品卫生学意义：A．食品清洁状态标志B．预测食品耐藏性食品菌落总数（个/cm2）保存时间（天）牛肉1103/cm218牛肉2105/cm272.大肠菌群（coliformgroup）及其食品卫生意义一般相当于每100ml或100g食品中的可能数来表示，简称大肠菌群最近似数(maximumprobablenumberMPN)食品卫生学意义：A．食品曾受到人与温血动物粪便污染B．肠道致病菌污染食品的指示菌二.霉菌和霉菌毒素对食品的污染和预防1.食品霉菌：曲霉属青霉属镰刀菌属2.霉菌毒素：霉菌在其污染的食品中所产生的有毒代谢产物3.产毒特征：1）少数菌种中个别菌株产毒2）产毒株与非产毒株难区别3）产毒能力具可变性和易变性4）产毒菌株与毒素间无严格专一性5）天然食品中比人工培养基上容易繁殖产毒4.食品中霉菌污染有一定菌相：黄曲霉毒素：玉米、花生；青霉和毒素：大米；镰刀菌及毒素：小米、玉米5.影响霉菌生长产毒因素：水分和湿度：食品水分17－18％产毒好，aw0.7霉菌不能生长相对湿度80－90％产毒好，70%不能产毒，温度：20-28℃均能生长，产毒温度略低于生长最适温度。基质：糖、氮及矿物质；霉菌繁殖一般需氧6.霉菌及其毒素污染的卫生学意义：A．食品使用价值降低或丧失；B.人类中毒7.霉菌毒素中毒：无传染性、有明显地方性、季节性中毒表现：急性中毒慢性中毒三致作用：致畸、致癌、致突变二）黄曲霉毒素的污染和预防黄曲霉毒素（aflatoxinAf)产毒菌株：黄曲霉、寄生曲霉发现：1961年英国10万火鸡事件1.化学结构与特性1）结构类似，有二呋喃环、香豆素（杂氧萘邻酮），毒性与结构有关：二呋喃环末端有双键者，毒性强，有致癌性。2）紫外线下发荧光，根据RF值和荧光颜色分10余种B1、B2、G1、G2、M1、M2…3）耐高温，280oC裂解4）不溶于水，易溶于油脂和甲醇和氯仿5）加碱易破坏，毒性与结构有关：二呋喃环末端有酸双键者，毒性强2．污染食品情况：主要污染粮油及其制品花生、玉米及其制品污染最严重高温高湿地区污染严重，南方食品中检出率高于北方3.毒性1）急性毒性：属剧毒物质，LD50小，鸭雏最敏感,雄性动物敏感.毒作用：剧烈肝脏毒；肝实质细胞坏死；胆管增生；肝细胞脂质消失延迟；肝出血坏死、小剂量病变可逆，大剂量重复染毒，病变不可逆转.2）慢性毒性A．生长迟缓，食物利用率低B．肝脏亚急性或慢性损害肝功能异常，肝实质细胞坏死，纤维细胞增生，肝硬化3）致癌性最强的化学致癌剂；多种动物诱发肿瘤：肝癌、胃癌、肾癌…4）AF对人类毒性A．人体细胞体外试验：抑制细胞分裂、DNA合成、染色体破碎B．人类急性中毒：非洲、印度、中国等均有摄入AF污染食品中毒报道C．人类肝癌流行病学AF污染程度与人群肝癌发病率死亡率正相关4.AF的代谢和生化作用A.分布AF进入体内主要分布于肝脏B.代谢：1.羟化（解毒过程）2.脱甲基3.环氧化（毒性、致癌性增强）B1、M1、G1的二呋喃环双键，易发生环氧化反应，形成2，3－环氧化物，与DNA的鸟嘌呤发生加成反应，使DNA损伤――致突变致癌。5．预防1）防霉：控制温度湿度、食品中水分、氧气含量防止食品被虫咬、鼠伤，可使用防霉剂。2）去毒：A．挑选霉粒、碾轧加工、加水搓洗B．加碱分解毒素C．物理吸附D.其他：高压破坏、臭氧、微生物去毒3）制定和执行卫生标准玉米、花生仁及花生油20ppb大米、其他食用油10ppb其他粮食、豆类、发酵制品5ppb婴儿代乳品不得检出三）镰刀菌毒素镰刀菌产生的有毒代谢产物食品卫生意义较密切有：单端孢霉烯族化合物玉米赤霉烯酮丁烯酸内酯1.单端孢霉烯族化合物1）结构与性质基本结构：倍半萜烯（插图）毒性化学结构：C－12，C－13还氧基性质稳定、烹调过程不易破坏2）种类与毒性：40余种毒性作用的共同特点表现为较强的细胞毒性、免疫抑制及致畸作用，部分有较弱的致癌性，急性毒性强，可致人与动物的呕吐。几类毒素的特殊毒性：A.T－2毒素：为食物中毒性白细胞缺乏症的病原物质，主要破坏分裂迅速、增殖活跃的组织器官，导致多系统、多器官的损伤。尤其是骨髓、胸腺组织受损严重，表现为WBC减少、凝血时间延长、骨髓坏死。对小鼠有胚胎毒性和致癌性。B.二醋酸鹿草镰刀菌烯醇：毒性与T-2毒素有相似之处，如损害动物骨髓等造血器官，引起白细胞持续减少。C.脱氧雪腐镰刀菌烯醇：也称致呕毒素，是赤霉病麦中毒的病原物质。它对皮肤的坏死作用小于其他单端孢霉烯族化合物，有一定的致畸、致突变作用。致癌作用不明确。D.雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮X：B型毒素，引起人的恶心、呕吐、疲倦、头痛，引起大、小鼠体重下降，肌张力下降与腹泻。2．玉米赤霉烯酮主要污染玉米、小麦、大麦、燕麦和大米等毒性－－类雌激素样作用：幼年雌性动物子宫肥大、阴道肿胀、乳腺隆起；成年动物不孕、流产等。雄性小猪出现睾丸萎缩、乳腺肿大等雌性变化。3.丁烯酸内酯毒性：牛烂蹄症（牛吃三线镰刀菌污染牧草）、血液毒及致癌可能。4.伏马菌素是一类不同的多氢醇和丙三烯酸的双脂化合物。水溶性、对热很稳定。主要污染玉米及其制品。毒性：引起马的脑白质软化症、猪的肺水肿、羊肾病变及狒狒心脏血栓，大鼠肝中毒及肝癌。南非与中国某些地区食管癌高发与吃此类毒素污染的玉米有关。四）其他霉菌毒素霉菌毒素产毒霉菌污染食品主要毒性赭曲霉毒素赭曲霉谷类、大豆肾损伤、肝坏死纯绿青霉致畸、致突变、肾致癌烟曲霉震颤素烟曲霉谷类引起多种动物震颤、阵发性惊厥、强直性肌肉痉挛展青霉素扩展青霉谷类、水果神经毒，有遗传毒、致癌寻麻青霉性、免疫毒性，引起人的雪白丝衣霉呕吐及胃刺激症状。桔青霉素桔青霉大米、大麦大鼠生长缓慢、肾功能形态改变，排尿增加黄绿青霉素黄绿青霉大米上行性进行性麻痹黄天精冰岛青霉大米肝坏死、脂肪变性，致癌性环绿素冰岛青霉大米肝损害、致癌作用皱折青霉素皱折青霉大米肝损害三食品的腐败变质(foodspoilage)1.定义：一般指食品在一定环境因素影响下，由微生物作用引起的食品成分与感官性状的各种变化。鱼、肉类腐败、油脂酸败、蔬菜水果腐烂、粮食霉变等2.食品腐败变质的原因和条件1）食品本身组成和性质酶、食品的营养成分、水分、PH和渗透压PH6最适合微生物增殖，PH4.5抑菌水分活性（wateractivity,aw）：指在同一条件（温度、湿度、压力等）下，食品水分蒸汽压（P）与纯水蒸汽压（Po）之比，即aw=P/Po。只能供微生物利用的水分，aw越小越不利于微生物生长。aw0.7,一般微生物不能繁殖。•2）微生物（细菌、霉菌、酵母）微生物酶分解食品成分产生不良感官3）环境条件T20－35℃，PH6－7，相对湿度80％紫外线、氧对食品腐败变质也有影响。3.食品腐败变质的化学过程、产物与鉴定指标1）食品中的蛋白质分解鱼肉禽蛋奶脱氨－脂肪酸、羧酸和氨、二甲胺、三甲胺脱羧－腐败胺类：腐胺、尸胺、组胺氧化脱氨脱羧－硫醇、硫化氢、吲哚、粪素、甲烷鉴定指标：感官指标：最敏感可靠物理指标：肉浸出液粘度、折光率、粘度化学指标：挥发性盐基总氮、二甲氨、三甲氨、K值微生物指标：挥发性盐基总氮——指肉鱼类样品水浸液在弱碱性下能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量K%=HxR+Hx×100%ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+HxK≤20%鱼体绝对新鲜K≥40%鱼体开始腐败2）脂肪酸败：食用油及含油脂高的食品ØPUFA比SFA易氧化Ø紫外线、氧、水分、金属离子、动植物残渣加速油脂酸败过程：主要是油脂自身的氧化过程油脂Cu、Fe、阳光氢过氧化物（过氧化物值↑）水自身氧化羰基化合物（羰基价↑）分食物残渣脂肪酸二聚体、三聚体甘油甘油一酯、二酯酮酸、醛酸（酸价油嚎味）鉴定指标：1）油嚎味2）酸价、羰基价、过氧化物值增高3）油脂物理参数变化：碘价、凝固点、皂化价、比重、折光指数3）碳水化合物的分解粮食、蔬菜、水果腐败变质：醇、酮、醛、羧酸、CO2、水、气指标：酸度增加、产生醇类气味4.腐败变质的食品卫生学意义A．不良感官刺激B．食品成分严重破坏C.人体不良反应、食物中毒可能三.防止食品腐败变质的措施通过一定的食品工艺保藏食品以达到防止食品腐败变质、延长食品的保质期、改善食品风味及便于运输的目的。一）低温保藏与食品质量1.冷藏16℃（60℉）—-2.2℃（28℉）冷冻低于-18℃（0℉）2.方法：冷藏—接触式冰块冷却法、空气冷却法、水冷法、真空冷却法冷冻—制冷剂冻结、机械式冷冻法3.温度对食品质量的影响-1℃—-5℃结冰率85%冰晶生成带-8℃—-12℃结冰率90%冻结带-18℃—30℃结冰率98%冷冻带-30℃—-50℃结冰率100%冷冻保存带-50℃共晶点水与其他成分同时冻结干燥、变皱、风味改变、香味逸出，冰晶生长、蛋白变性，解冻时汁滴溢出、肉汁松软、硬化。4.合理的工艺：快速冷冻、缓慢解冻5.低温对微生物及化学反应的影响微生物：低温降低微生物的增殖速度10℃绝大部分致病菌、腐败菌的繁殖减弱；-10℃只有少数霉菌能生长化学反应：低温可减弱食品中的一切化学反应，温度每降低10℃，化学反应速度可降低一半。6.对冷藏冷冻工艺的卫生要求1）选择适宜的温度范围，保持冷链2）原料要新鲜3）制冷用水要符合饮用水卫生标准4）冻结用制冷剂要防止外溢5）冷藏车船要防鼠、防异味6）防止冷藏食品干缩，挂冰。二）高温杀菌保藏与食品质量1.高温杀菌保藏原理与微生物耐热能力高温使微生物体内酶、脂质体和细胞膜破坏，原生质构造中呈现不均一状态，以致蛋白质凝固，细胞内一切反应停止。微生物对温度的反应取决于本身的结构特点和细胞组成性质常用参数为：D值（decimalreductiontime）：指在某一温度和条件下，活菌数减少一个对数周期所需时间，也即细菌死亡90%所需的时间。同一温度下D值越大，所试细菌的耐热性越强。F值：一定量细菌在某一温度下完全杀死所需的