食品的微生物污染及其預防

1、第八章第八章 食品污染及其預防食品污染及其預防食品污染（食品污染（food contaminationfood contamination）是指在各種條件下，導致外源性有毒有害物質進是指在各種條件下，導致外源性有毒有害物質進入食品，或食物成分本身發(fā)生化學反應而產(chǎn)生有入食品，或食物成分本身發(fā)生化學反應而產(chǎn)生有毒有害物質，從而造成食品安全性、營養(yǎng)性和毒有害物質，從而造成食品安全性、營養(yǎng)性和（或）感官性狀發(fā)生改變的過程。（或）感官性狀發(fā)生改變的過程。 食品污染的分類食品污染的分類n生物性污染生物性污染 n化學性污染化學性污染n物理性污染物理性污染食品污染造成的危害食品污染造成的危害 n影響食品的感官

2、性狀和營養(yǎng)價值影響食品的感官性狀和營養(yǎng)價值n對機體健康的不良影響對機體健康的不良影響污染食品的微生物污染食品的微生物n致病性微生物致病性微生物n相對致病微生物相對致病微生物n非致病性微生物非致病性微生物n污染途徑可分為內源性污染和外源性污染污染途徑可分為內源性污染和外源性污染 食品中微生物生長的條件食品中微生物生長的條件 n食品的成分：水分、營養(yǎng)成分、抑菌成分食品的成分：水分、營養(yǎng)成分、抑菌成分n食品的理化性質：食品的理化性質：pHpH值、滲透壓、生物結構值、滲透壓、生物結構 n環(huán)境因素：溫度、氧氣、濕度環(huán)境因素：溫度、氧氣、濕度 n水分活度（水分活度（water activitywater

3、activity，AwAw）為食）為食品中可被微生物利用的水品中可被微生物利用的水n在物理化學上在物理化學上AwAw是指食品中水的蒸汽壓是指食品中水的蒸汽壓P P與相同溫度下純水的蒸汽壓與相同溫度下純水的蒸汽壓P0P0的比值，的比值，即：即：Aw=P/P0Aw=P/P0nAwAw值介于值介于0 01 1之間之間 常見的食品細菌常見的食品細菌 n假單胞菌屬假單胞菌屬 n黃單胞桿菌屬黃單胞桿菌屬n微球菌屬和葡萄球菌屬微球菌屬和葡萄球菌屬 n芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬 n腸桿菌科腸桿菌科 n弧菌屬弧菌屬n嗜鹽桿菌屬和嗜鹽球菌屬嗜鹽桿菌屬和嗜鹽球菌屬 n乳桿菌屬乳桿菌屬 細菌

4、菌相及其食品衛(wèi)生學意義細菌菌相及其食品衛(wèi)生學意義 n共存于食品中的細菌種類及其相對數(shù)量共存于食品中的細菌種類及其相對數(shù)量的構成稱為食品的細菌菌相的構成稱為食品的細菌菌相 n食品的理化性質及其所處的環(huán)境條件往食品的理化性質及其所處的環(huán)境條件往往可預測污染食品的菌相往可預測污染食品的菌相n檢驗食品細菌菌相又可對食品腐敗變質檢驗食品細菌菌相又可對食品腐敗變質的程度及特征進行估計的程度及特征進行估計 菌落總數(shù)菌落總數(shù)n在被檢樣品的單位質量（在被檢樣品的單位質量（g g）、容積（）、容積（mlml）或表面）或表面積（積（cmcm2 2）內，所含有的在嚴格規(guī)定的條件下（培）內，所含有的在嚴格規(guī)定的條件下（

5、培養(yǎng)基及其養(yǎng)基及其pHpH值、培育溫度與時間、計數(shù)方法等）值、培育溫度與時間、計數(shù)方法等）培養(yǎng)所生成的細菌菌落總數(shù)培養(yǎng)所生成的細菌菌落總數(shù)n以菌落形成單位（以菌落形成單位（colony forming unitcolony forming unit，CFUCFU）表示表示n是食品清潔狀態(tài)的標志是食品清潔狀態(tài)的標志n可以預測食品的耐保藏的期限可以預測食品的耐保藏的期限 大腸菌群大腸菌群n為需氧與兼性厭氧，不形成芽孢，在為需氧與兼性厭氧，不形成芽孢，在35353737下能下能發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性桿菌發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性桿菌n包括腸桿菌科的埃希菌屬、檸檬酸桿菌屬、腸桿菌包括腸桿菌科的

6、埃希菌屬、檸檬酸桿菌屬、腸桿菌屬和克雷伯菌屬屬和克雷伯菌屬n食品中大腸菌群的數(shù)量是采用相當于每克或每毫升食品中大腸菌群的數(shù)量是采用相當于每克或每毫升食品的最近似數(shù)來表示，簡稱為大腸菌群最近似數(shù)食品的最近似數(shù)來表示，簡稱為大腸菌群最近似數(shù)（maximum probable numbermaximum probable number，MPNMPN）n作為食品糞便污染的指示菌作為食品糞便污染的指示菌n作為腸道致病菌污染食品的指示菌作為腸道致病菌污染食品的指示菌 真菌與真菌毒素對食品的污染真菌與真菌毒素對食品的污染及其預防及其預防 真菌產(chǎn)毒的特點真菌產(chǎn)毒的特點 n真菌產(chǎn)毒只限于少數(shù)的產(chǎn)毒真菌，而產(chǎn)毒菌

7、種中真菌產(chǎn)毒只限于少數(shù)的產(chǎn)毒真菌，而產(chǎn)毒菌種中也只有一部分菌株產(chǎn)毒也只有一部分菌株產(chǎn)毒n同一產(chǎn)毒菌株的產(chǎn)毒能力有可變性和易變性同一產(chǎn)毒菌株的產(chǎn)毒能力有可變性和易變性n產(chǎn)毒菌種所產(chǎn)生的真菌毒素不具有嚴格的專一性產(chǎn)毒菌種所產(chǎn)生的真菌毒素不具有嚴格的專一性主要產(chǎn)毒真菌主要產(chǎn)毒真菌n曲霉菌屬：黃曲霉、赭曲霉、雜色曲霉、煙曲霉、曲霉菌屬：黃曲霉、赭曲霉、雜色曲霉、煙曲霉、構巢曲霉、寄生曲霉等。構巢曲霉、寄生曲霉等。n青霉菌屬：島青霉、桔青霉、黃綠青霉、擴展青霉、青霉菌屬：島青霉、桔青霉、黃綠青霉、擴展青霉、圓弧青霉、皺褶青霉和蕁麻青霉等。圓弧青霉、皺褶青霉和蕁麻青霉等。n鐮刀菌屬鐮刀菌屬: 禾谷鐮刀菌、

8、梨孢鐮刀菌、擬枝孢鐮刀禾谷鐮刀菌、梨孢鐮刀菌、擬枝孢鐮刀菌、三線鐮刀菌、雪腐鐮刀菌、粉紅鐮刀菌等。菌、三線鐮刀菌、雪腐鐮刀菌、粉紅鐮刀菌等。n其它菌屬：綠色木霉、漆斑菌屬、黑色葡萄狀穗霉其它菌屬：綠色木霉、漆斑菌屬、黑色葡萄狀穗霉等。等。主要真菌毒素主要真菌毒素n黃曲霉毒素、赭曲霉素、雜色曲霉素、黃曲霉毒素、赭曲霉素、雜色曲霉素、島青霉素、黃天精、環(huán)氯素、展青霉素、島青霉素、黃天精、環(huán)氯素、展青霉素、桔青霉素、皺褶青霉素、青霉酸、單端桔青霉素、皺褶青霉素、青霉酸、單端孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮 黃曲霉毒素黃曲霉毒素 （aflatoxinaflatoxin，AFAF

9、或或AFTAFT） n是黃曲霉和寄生曲霉的代謝產(chǎn)物是黃曲霉和寄生曲霉的代謝產(chǎn)物 n基本結構都有二呋喃環(huán)和香豆素（氧雜萘鄰酮），基本結構都有二呋喃環(huán)和香豆素（氧雜萘鄰酮），在紫外線下都發(fā)生熒光在紫外線下都發(fā)生熒光 nAFAF的毒性與其結構有關，凡二呋喃環(huán)末端有雙鍵者的毒性與其結構有關，凡二呋喃環(huán)末端有雙鍵者毒性較強并有致癌性毒性較強并有致癌性 nAFAF污染可發(fā)生在多種食品上，其中以玉米、花生和污染可發(fā)生在多種食品上，其中以玉米、花生和棉籽油最易受到污染，其次是稻谷、小麥、大麥、棉籽油最易受到污染，其次是稻谷、小麥、大麥、豆類等豆類等 圖圖8-1 8-1 幾種黃曲霉毒素的結構式幾種黃曲霉毒素的結

10、構式 n黃曲霉生長產(chǎn)毒的溫度范圍是黃曲霉生長產(chǎn)毒的溫度范圍是1242，最適產(chǎn)毒溫度為最適產(chǎn)毒溫度為2533，最適，最適Aw值值為為0.930.98 n主要污染糧油及其制品，其中以玉米、主要污染糧油及其制品，其中以玉米、花生和棉籽油最易受到污染花生和棉籽油最易受到污染 代謝途徑與代謝產(chǎn)物代謝途徑與代謝產(chǎn)物 圖圖8-2 8-2 黃曲霉毒素黃曲霉毒素B B1 1的代謝途徑的代謝途徑毒性毒性 n急性毒性：急性毒性：AFAF是一種劇毒物質是一種劇毒物質 n慢性毒性：主要表現(xiàn)為動物生長障礙，肝臟出現(xiàn)慢性毒性：主要表現(xiàn)為動物生長障礙，肝臟出現(xiàn)亞急性和慢性損害。如肝實質細胞變性和灶性壞亞急性和慢性損害。如肝實

11、質細胞變性和灶性壞死、肝實質細胞增生、以及膽管的囊性增生等。死、肝實質細胞增生、以及膽管的囊性增生等。 n致癌性：黃曲霉毒素是目前已知的最強的致癌物。致癌性：黃曲霉毒素是目前已知的最強的致癌物。肝臟作為主要的靶器官，可誘發(fā)原發(fā)性肝細胞肝肝臟作為主要的靶器官，可誘發(fā)原發(fā)性肝細胞肝癌。癌。n動物實驗中其他器官的腫瘤也有發(fā)生：前胃腫瘤、動物實驗中其他器官的腫瘤也有發(fā)生：前胃腫瘤、纖維瘤、腎小管腺瘤、淚腺癌、垂體腺瘤、睪丸纖維瘤、腎小管腺瘤、淚腺癌、垂體腺瘤、睪丸間質細胞瘤、甲狀腺瘤等。間質細胞瘤、甲狀腺瘤等。黃曲霉毒素對人是否有致癌性，目前尚不能肯定黃曲霉毒素對人是否有致癌性，目前尚不能肯定 預防措

12、施預防措施 n食品防霉食品防霉 n去除毒素去除毒素 n制定食品中制定食品中AFAF限量標準限量標準 鐮刀菌毒素鐮刀菌毒素 n單端孢霉烯族化合物單端孢霉烯族化合物n玉米赤霉烯酮玉米赤霉烯酮n丁烯酸內酯丁烯酸內酯n伏馬菌素伏馬菌素 單端孢霉烯族化合物（單端孢霉烯族化合物（tricothecenestricothecenes） 1.T-21.T-2毒素毒素nA A型單端孢霉烯族化合物型單端孢霉烯族化合物n認為是食物中毒性白細胞缺乏癥（認為是食物中毒性白細胞缺乏癥（ATAATA）的病）的病原物質原物質n可損害動物造血器官可損害動物造血器官2.2.二醋酸藨草鐮刀菌烯醇二醋酸藨草鐮刀菌烯醇nA A型單端孢

13、霉烯族化合物型單端孢霉烯族化合物n毒性與毒性與T-2T-2毒素相似毒素相似3.3.雪腐鐮刀菌烯醇與鐮刀菌烯酮雪腐鐮刀菌烯醇與鐮刀菌烯酮-X-XnB B型單端孢霉烯族化合物型單端孢霉烯族化合物n可引起人的惡心、嘔吐、頭痛、疲倦等癥狀，也可可引起人的惡心、嘔吐、頭痛、疲倦等癥狀，也可引起小鼠體重下降、肌肉張力下降及腹瀉等。引起小鼠體重下降、肌肉張力下降及腹瀉等。4.4.脫氧雪腐鐮刀菌烯醇脫氧雪腐鐮刀菌烯醇n也稱致嘔毒素（也稱致嘔毒素（vomitoxinvomitoxin）n是赤霉病麥中毒的主要病原物質是赤霉病麥中毒的主要病原物質n對生長較快的細胞如胃腸道黏膜細胞、淋巴細胞、對生長較快的細胞如胃腸道

14、黏膜細胞、淋巴細胞、胸腺細胞、脾細胞和骨髓造血細胞等有損傷胸腺細胞、脾細胞和骨髓造血細胞等有損傷 玉米赤霉烯酮（玉米赤霉烯酮（zearlenonezearlenone） n又稱又稱F-2F-2毒素毒素n有類雌激素樣作用，可表現(xiàn)出生殖系統(tǒng)有類雌激素樣作用，可表現(xiàn)出生殖系統(tǒng)毒性作用，豬為敏感動物毒性作用，豬為敏感動物n免疫毒性免疫毒性n對腫瘤發(fā)生也有一定影響對腫瘤發(fā)生也有一定影響n主要污染玉米，其次是小麥、大麥、大主要污染玉米，其次是小麥、大麥、大米等糧食作物米等糧食作物 丁烯酸內酯（丁烯酸內酯（butenolidebutenolide）n在自然界發(fā)現(xiàn)于牧草中，牛飼喂帶毒素牧草導在自然界發(fā)現(xiàn)于牧草

15、中，牛飼喂帶毒素牧草導致爛蹄病致爛蹄病n據(jù)報道在我國黑龍江和陜西的大骨節(jié)病區(qū)所產(chǎn)據(jù)報道在我國黑龍江和陜西的大骨節(jié)病區(qū)所產(chǎn)的玉米中發(fā)現(xiàn)有丁烯酸內酯存在的玉米中發(fā)現(xiàn)有丁烯酸內酯存在 伏馬菌素（伏馬菌素（fumonisinfumonisin）n伏馬菌素伏馬菌素B B1 1（FBFB1 1）、伏馬菌素）、伏馬菌素B B2 2（FBFB2 2）n食品中以食品中以FBFB1 1污染為主，主要污染玉米及其制污染為主，主要污染玉米及其制品品n神經(jīng)毒性作用，可引起馬的腦白質軟化神經(jīng)毒性作用，可引起馬的腦白質軟化n慢性腎臟毒性慢性腎臟毒性n動物實驗表明伏馬菌素具有促癌及致癌作用，動物實驗表明伏馬菌素具有促癌及致癌

16、作用，主要引起原發(fā)性肝癌主要引起原發(fā)性肝癌預防措施預防措施n防霉去毒：首先要注意田間管理，精耕防霉去毒：首先要注意田間管理，精耕細作，以及選擇抗赤霉病的作物，以防細作，以及選擇抗赤霉病的作物，以防治赤霉?。粚ξ廴镜募Z食可采用比重分治赤霉?。粚ξ廴镜募Z食可采用比重分離法或碾磨去皮法離法或碾磨去皮法 n加強檢測加強檢測n制定食品中限量標準：制定食品中限量標準：DONDON、玉米赤霉烯、玉米赤霉烯酮的限量標準酮的限量標準赭曲霉毒素赭曲霉毒素 （ochratoxinochratoxin）n7 7種結構相關的一組霉菌代謝產(chǎn)物種結構相關的一組霉菌代謝產(chǎn)物n食品中污染的主要是赭曲霉毒素食品中污染的主要是赭曲

17、霉毒素A An急性毒性強急性毒性強n靶器官主要為腎臟和肝臟靶器官主要為腎臟和肝臟 n有致畸、致突變和致癌作用有致畸、致突變和致癌作用n主要污染玉米、大豆、可可豆、大麥、檸檬類水主要污染玉米、大豆、可可豆、大麥、檸檬類水果，腌制的火腿、花生、咖啡豆等果，腌制的火腿、花生、咖啡豆等展青霉素（展青霉素（patulinpatulin） n對小鼠經(jīng)口對小鼠經(jīng)口LDLD5050為為35mg35mgkgkgn小鼠中毒主要病變?yōu)榉嗡[、出血，肝、脾、腎淤小鼠中毒主要病變?yōu)榉嗡[、出血，肝、脾、腎淤血，中樞神經(jīng)系統(tǒng)亦有水腫和充血血，中樞神經(jīng)系統(tǒng)亦有水腫和充血n日本曾發(fā)生展青霉素污染飼料引起的奶牛中毒事件，日本曾

18、發(fā)生展青霉素污染飼料引起的奶牛中毒事件，主要表現(xiàn)為上行性神經(jīng)麻痹、腦水腫和灶性出血主要表現(xiàn)為上行性神經(jīng)麻痹、腦水腫和灶性出血n對雞胚有明顯的致畸作用對雞胚有明顯的致畸作用n主要污染食物：霉變的面包、香腸、水果（包括香主要污染食物：霉變的面包、香腸、水果（包括香蕉、梨、菠蘿、葡萄和桃子）、蘋果汁、蘋果酒蕉、梨、菠蘿、葡萄和桃子）、蘋果汁、蘋果酒n展青霉素限量標準為展青霉素限量標準為50g50gkg kg 食品腐敗變質（食品腐敗變質（foodfood spoilagespoilage） n食品在微生物為主的各種因素作用下，食品在微生物為主的各種因素作用下，造成其原有化學性質或物理性質發(fā)生變造成其原

19、有化學性質或物理性質發(fā)生變化，降低或失去其營養(yǎng)價值的過程化，降低或失去其營養(yǎng)價值的過程 食品腐敗變質的原因和條件食品腐敗變質的原因和條件1.1.微生物微生物 在食品腐敗變質過程中起重要作用的是細在食品腐敗變質過程中起重要作用的是細菌、酵母和霉菌，但一般情況下細菌更占菌、酵母和霉菌，但一般情況下細菌更占優(yōu)勢優(yōu)勢 2.2.食品本身的組成和性質食品本身的組成和性質 n酶酶n營養(yǎng)成分營養(yǎng)成分n水分水分n理化性質理化性質n狀態(tài)狀態(tài)3.3.環(huán)境因素環(huán)境因素 n溫度溫度n氧氣氧氣n濕度濕度 食品腐敗變質的化學過程食品腐敗變質的化學過程1 1食品中蛋白質的分解食品中蛋白質的分解n食物中的蛋白質在細菌的蛋白酶和

20、肽鏈內切酶等作用下，先食物中的蛋白質在細菌的蛋白酶和肽鏈內切酶等作用下，先后分解為胨、肽，并經(jīng)斷鏈形成氨基酸，氨基酸及其它含氮后分解為胨、肽，并經(jīng)斷鏈形成氨基酸，氨基酸及其它含氮的低分子物質在相應酶的作用下進一步分解的低分子物質在相應酶的作用下進一步分解n酪氨酸、組氨酸、精氨酸和鳥氨酸在細菌脫羧酶的作用下分酪氨酸、組氨酸、精氨酸和鳥氨酸在細菌脫羧酶的作用下分別生成酪胺、組胺、尸胺及腐胺，后兩者均具有惡臭氣味別生成酪胺、組胺、尸胺及腐胺，后兩者均具有惡臭氣味n色氨酸脫羧基后形成色胺，又可脫掉氨基形成甲基吲哚而具色氨酸脫羧基后形成色胺，又可脫掉氨基形成甲基吲哚而具有糞臭味有糞臭味n含硫的氨基酸在脫

21、硫酶作用下可脫掉硫產(chǎn)生具有惡臭味的硫含硫的氨基酸在脫硫酶作用下可脫掉硫產(chǎn)生具有惡臭味的硫化氫化氫2 2食品中脂肪的酸敗食品中脂肪的酸敗 n主要是經(jīng)水解與氧化產(chǎn)生相應的分解產(chǎn)物。主要是經(jīng)水解與氧化產(chǎn)生相應的分解產(chǎn)物。n中性脂肪分解為甘油和脂肪酸，隨后進一步氧化中性脂肪分解為甘油和脂肪酸，隨后進一步氧化為低級的醛、酮、酸等為低級的醛、酮、酸等n不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化形成過氧化物，進一不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化形成過氧化物，進一步分解為醛、酮、酸。步分解為醛、酮、酸。n不飽和脂肪酸含量越高的食品越容易氧化不飽和脂肪酸含量越高的食品越容易氧化n帶有特殊的刺激性臭味帶有特殊的刺激性臭味 n必需脂肪酸的破

22、壞必需脂肪酸的破壞n維生素和色素的破壞維生素和色素的破壞 3 3碳水化合物的分解碳水化合物的分解 n經(jīng)過產(chǎn)生雙糖、單糖、有機酸、醇、醛經(jīng)過產(chǎn)生雙糖、單糖、有機酸、醇、醛等一系列變化，最后分解成二氧化碳和等一系列變化，最后分解成二氧化碳和水水n主要變化是酸度升高，也可伴有其它產(chǎn)主要變化是酸度升高，也可伴有其它產(chǎn)物所特有的氣味物所特有的氣味 食品腐敗變質的鑒定指標食品腐敗變質的鑒定指標 n感官鑒定感官鑒定 通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺、組織形態(tài)對食品通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺、組織形態(tài)對食品衛(wèi)生質量的鑒定衛(wèi)生質量的鑒定n化學鑒定化學鑒定 （1 1）揮發(fā)性鹽基總氮）揮發(fā)性鹽基總氮（2 2）三甲胺）三甲

23、胺（3 3）組胺）組胺（4 4）K K值值（5 5）pHpH的變化的變化（6 6）過氧化值和酸價）過氧化值和酸價 n物理指標物理指標 食品浸出物量、浸出液電導度、折光率、食品浸出物量、浸出液電導度、折光率、冰點、黏度等冰點、黏度等n微生物檢驗微生物檢驗 菌落總數(shù)和大腸菌群菌落總數(shù)和大腸菌群 食品腐敗變質的衛(wèi)生學意義食品腐敗變質的衛(wèi)生學意義n感官性狀發(fā)生改變感官性狀發(fā)生改變n營養(yǎng)成分分解，營養(yǎng)價值嚴重降低營養(yǎng)成分分解，營養(yǎng)價值嚴重降低n增加了致病菌和產(chǎn)毒霉菌等存在的機會，增加了致病菌和產(chǎn)毒霉菌等存在的機會，可引起人體不良反應或食物中毒可引起人體不良反應或食物中毒 食品腐敗變質的處理原則食品腐敗變質的處理原則n必須以確保人體健康為原則必須以確保人體健康為原則n其次也要考慮具體情況其次也要考慮具體情況 防止食品腐敗變質的措施防止食品腐敗變質的措施（一）食品的化學保藏（一）食品的化學保藏n鹽腌法和糖漬法鹽腌法和糖漬法 n酸漬法酸漬法 n防腐劑保藏防腐劑保藏 （二）食品的低溫保藏（二）食品的低溫保藏n食品的冷藏食品的冷藏n食品的冷凍保藏食品的冷凍保藏（三）食品的加熱殺菌保藏（三）食品的加熱殺菌保藏 n常壓殺菌常壓殺菌n加壓殺菌加壓殺菌n超高溫瞬時殺菌超高溫瞬時殺菌 n微波殺菌微波殺菌 （四）食品的干燥脫水保藏（四）食品的干燥脫水保藏n降低食品水分至降低食品水分至15%15%以下或