營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學之食品的生物性污染及其預防

食品的生物性污染及其預防12023/2/1內(nèi)容概述食品腐敗變質(zhì)霉菌與霉菌毒素2023/2/12概述定義：食品污染（foodcontamination）是指有毒有害物質(zhì)在食品的種植、養(yǎng)殖、生產(chǎn)、加工、貯存、運輸、銷售、烹調(diào)直至餐桌的各個環(huán)節(jié)中，進入到食物中，造成食品的營養(yǎng)和或感官性狀發(fā)生改變，并可能對人體健康造成危害。2023/2/13食品污染分類生物性污染指微生物、寄生蟲、昆蟲等生物對食品的污染化學性污染有害化學物質(zhì)、范圍廣、情況復雜物理性污染非化學性物質(zhì)、來源多2023/2/14食品微生物污染的特點豐富的微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)本身含有多種酶比空氣、水或甚至土壤中，微生物反應更劇烈和迅速微生物生態(tài)學具有明顯的獨立性和復雜性2023/2/152023/2/1微生物污染的途徑原材料采收、破損處、運輸（未加工原料）加工過程

環(huán)境污染、交叉污染、人員污染貯藏過程儲存環(huán)境與條件很重要運輸和銷售過程運輸工具、食品包裝、銷售用具、從業(yè)人員食品消費

存放條件、消費時間、烹調(diào)用具6食品中微生物生長的條件食品的基本特性

營養(yǎng)成分水分

pH值滲透壓食品的環(huán)境條件溫度氣體濕度等

外因內(nèi)因2023/2/17污染食品微生物的分類直接致病微生物：包括致病性細菌、人畜共患傳染病病原菌和病毒、產(chǎn)毒霉菌和毒素等。相對致病微生物：一定特殊條件下可以食品作媒介引起人類感染性疾病或食物中毒非致病性微生物：包括非致病菌、不產(chǎn)毒霉菌以及常見酵母等；引起食品腐敗變質(zhì)和衛(wèi)生質(zhì)量下降的主要原因2023/2/181.假單胞菌屬：典型腐敗菌多見于冷凍食品2.微球菌屬、葡萄球菌屬肉蛋水產(chǎn)多見3.芽胞桿菌與梭菌屬罐頭食品腐敗菌4.腸桿菌科各屬水產(chǎn)、肉蛋腐敗菌5.弧菌屬與黃桿菌屬水產(chǎn)品腐敗菌6.嗜鹽菌鹽腌制品7.乳桿菌屬乳制品中產(chǎn)酸酸敗

2023/2/1常見食品中的污染細菌9反應食品細菌污染的指標細菌菌相細菌總數(shù)大腸菌群腸道致病菌2023/2/110細菌菌相定義共存于食品中的細菌種類及其相對數(shù)量的構(gòu)成稱為食品的細菌菌相食品衛(wèi)生學意義食品的理化性質(zhì)及其所處的環(huán)境條件往往可預測污染食品的菌相檢驗食品細菌菌相又可對食品腐敗變質(zhì)的程度及特征進行估計2023/2/1112023/2/1食品的細菌總數(shù)：是指被檢樣品的單位質(zhì)量（g）、體積（mL）或表面積內(nèi)（cm2）所含的細菌數(shù)。以個/g，個/ml，或個/cm2表示方法：嚴格規(guī)定的條件下，樣品用培養(yǎng)皿培養(yǎng)，使適應培養(yǎng)條件的每個活菌必須而且只能生成一個肉眼可見的菌落，結(jié)果稱為食品的菌落總數(shù)，以菌落形成單位（colonyformingunitCFU）表示細菌總數(shù)的檢驗12菌落總數(shù)食品衛(wèi)生學意義食品的污染狀況食品對人體健康的危害程度食品清潔狀態(tài)標志預測食品耐藏性了解細菌在食品中的繁殖動態(tài)2023/2/1132023/2/1大腸菌值一般用每100ml或100g食品中的可能數(shù)來表示，簡稱大腸菌群最近似數(shù)(maximumprobablenumberMPN)食品衛(wèi)生學意義食品曾受到人與溫血動物糞便污染腸道致病菌污染食品的指示菌大腸菌群14大腸菌群

什么是大腸菌群？

指一群需氧及兼性厭氧，在37℃能分解乳糖產(chǎn)酸、產(chǎn)氣的革蘭氏染色陰性無芽胞桿菌大腸菌群的組成:埃希氏菌屬檸檬酸桿菌屬產(chǎn)氣克雷伯氏菌屬陰溝腸桿菌屬2023/2/115表1常見腸道致病菌及致病性屬種致病性埃希氏菌屬大腸埃希氏菌腸道外感染，急性腹瀉枸櫞酸桿菌屬弗勞地氏枸櫞酸桿菌條件致病菌，引起繼發(fā)性感染克雷伯氏菌屬肺炎克雷伯氏菌肺炎，泌尿系、創(chuàng)傷感染、敗血癥等陰溝腸桿菌產(chǎn)氣桿菌很少引起原發(fā)性感染2023/2/1162023/2/1在糞便中數(shù)量最大；溫血動物腸道的優(yōu)勢菌在外環(huán)境中存活的時間與腸道致病菌大體相同對殺菌劑的抵抗力與腸道致病菌一致檢測方法簡便容易靈敏度高，0.001mg/kg即可檢出大腸菌群特點17大腸菌群的測定意義判斷食品中否受到糞便污染有利于控制腸道傳染病的發(fā)生和流行有利于控制食品在生產(chǎn)加工、運輸、保存等過程中的衛(wèi)生狀況2023/2/1182023/2/1在伊紅美藍瓊脂（EMB)上的典型菌落：呈深紫黑色，圓形，稍凸起，邊緣整齊，表面光滑，常有金屬光澤在麥康凱瓊脂上的典型菌落：呈桃紅色、圓形，扁平，光滑濕潤大腸菌群的培養(yǎng)特性19大腸桿菌檢測過程大腸桿菌陰性檢樣稀釋處理EMB等革蘭氏染色乳糖發(fā)酵管革蘭氏陰性無芽胞產(chǎn)氣革蘭氏陽性大腸桿菌陰性報告不產(chǎn)氣乳糖膽鹽發(fā)酵管產(chǎn)氣不產(chǎn)氣大腸桿菌陰性報告報告報告大腸桿菌陽性2023/2/1202023/2/1判別污染時間典型大腸桿菌近期受到糞便的污染非典型大腸桿菌陳舊污染212023/2/1腸道致病菌的檢驗沙門氏菌屬志賀氏菌屬金黃色葡萄球菌22食品的腐敗變質(zhì)食品腐敗變質(zhì)（food

spoilage）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(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去其營養(yǎng)價值和商品價值的過程原因和條件食品本身的組成和性質(zhì)微生物環(huán)境因素2023/2/1232023/2/1蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)分解

蛋白質(zhì)多肽

氨基酸胺類

氨＋甲基一甲胺、二甲胺、三甲胺

蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物大都具有揮發(fā)性，并有臭味脫羧酶脫氨基酶酶腐敗變質(zhì)過程242023/2/1蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)分解富含蛋白質(zhì)的食品如肉、魚、蛋和大豆制品等的腐敗變質(zhì)，主要以蛋白質(zhì)的分解為其特征氨基酸在相應酶的作用下，進一步分解成有機胺、硫化氫、硫醇、吲哚、糞臭素和醛等物質(zhì)，具有惡臭味蛋白質(zhì)分解后所產(chǎn)生的胺類是堿性含氮化合物，具有揮發(fā)性252023/2/1蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)指標揮發(fā)性鹽基總氮（TVBN）指肉魚樣品水浸液在弱堿性下能與水蒸氣一起蒸餾出的總氮量已列入我國食品衛(wèi)生標準二甲胺與三甲胺主要適用于魚蝦等水產(chǎn)品季胺類含氮物經(jīng)微生物還原產(chǎn)生262023/2/1蛋白質(zhì)腐敗變質(zhì)指標K值指ATP分解的肌酐（HxR）和次黃嘌呤（Hx）低級產(chǎn)物占ATP系列分解產(chǎn)物ATP+AMP+HxR+Hx的百分比特別適用于鑒定魚類鮮度判定食品鮮度早期變化的酶分解產(chǎn)物指標小于20%，說明魚體絕對新鮮；大于40%，魚體開始有腐敗跡象272023/2/1碳水化合物的分解碳水化合物分解通常稱為酵解糧食、蔬菜、水果和糖類及其制品，含有較多的碳水化合物在微生物或動植物組織中酶的作用下，經(jīng)過產(chǎn)生醇、酸、醛、酮等一系列變化，最后分解成二氧化碳和水主要變化是酸度升高，也可伴有其它產(chǎn)物所特有的氣味28碳水化合物的分解單糖類、寡糖類和淀粉等

微生物酶或動植物組織酶溫度醇、醛、羧酸、酮、CO2、H2O2023/2/1292023/2/1脂肪的酸敗酸敗是由空氣中的氧、水分或微生物作用引起自身氧化：油脂中不飽脂肪酸的雙鍵部分受到空氣中氧的作用，氧化成過氧化物，后者繼續(xù)分解或進一步氧化，產(chǎn)生有臭味的低級醛或羧酸光、熱或濕氣都可以加速油脂的酸敗302023/2/1脂肪的酸敗脂肪酸進一步分解生成過氧化物和氧化物，隨之產(chǎn)生具有特殊刺激氣味的酮和醛等酸敗產(chǎn)物，即所謂哈喇味酸價和過氧化值是鑒定油脂酸敗的判定指標酸價（acidvalue,AV）：中和1g油脂中游離脂肪酸所需KOH毫克數(shù)。過氧化值（peroxidevalue,POV）：指油脂中不飽和脂肪酸被氧化形成過氧化物的量，一般以100g（或1kg）被測油脂使碘化鉀析出碘的克數(shù)表示。312023/2/1腐敗變質(zhì)的影響因素微生物：種類和數(shù)量食品特征食品組成pH值水分和滲透壓等環(huán)境因素溫度氧濕度時間（Time）32引起腐敗變質(zhì)的細菌假單孢菌屬革蘭氏陰性，典型腐敗細菌，肉魚易繁殖、冷凍食品微球菌屬和葡萄球菌屬革蘭氏陽性，肉、水產(chǎn)品和蛋品常見，有的致變色芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬前者需氧或兼性厭氧，后者厭氧，罐頭食品腸桿菌科各屬革蘭氏陰性，肉、水產(chǎn)品和蛋品常見，沙雷菌屬尤與魚和牛肉腐敗有關(guān)2023/2/133引起腐敗變質(zhì)的細菌弧菌屬和黃桿菌屬革蘭氏陰性，主要來自海水或淡水，低溫或5%食鹽中可生長，魚類產(chǎn)品，黃桿菌屬可生成色素嗜鹽桿菌屬和嗜鹽球菌屬革蘭氏陰性，12%食鹽以上可生長，咸魚類，呈紅色素乳桿菌屬

革蘭氏陽性桿菌，乳品中多見，乳品變酸2023/2/134食品的特性營養(yǎng)成分基質(zhì)條件氫離子濃度（pH值）水分滲透壓完整性酶2023/2/135部分食品的典型pH值pH范圍食品

pH低酸（pH7.0-5.5）鮮奶切達奶酪培根紅肉火腿蔬菜罐頭禽肉魚類蝦類馬鈴薯大米面包6.3-6.55.95.6-6.65.4-6.25.9-6.15.4-6.45.6-6.46.6-6.86.8-7.05.6-6.26.0-6.75.3-5.82023/2/136部分食品的典型pH值pH范圍食品

pH中酸（pH5.5-4.5）發(fā)酵蔬菜鄉(xiāng)村奶酪香蕉青豆3.9-5.14.54.5-5.24.6-5.5酸（pH4.5-3.7）蛋黃醬蕃茄3.0-4.14.0高酸（pH<3.7）泡菜罐頭檸檬類水果蘋果3.5-3.93.0-3.52.9-3.32023/2/137食品水分游離水（自由水）：指細胞間的水，它在組織間可以循環(huán)移動，在食物中形成汁液，當壓榨或切斷食品時，游離水可以分離出來，加熱至水的沸點時，該游離水容易被蒸發(fā)脫出結(jié)合水：是含于細胞內(nèi)原生質(zhì)的水、壓榨、加熱均不受影響2023/2/138食品的水分活性能供微生物利用的那部分水稱水分活性（wateractivity）指在同一條件下（溫度、濕度、壓力等）下，食品水分蒸氣壓（P）與純水蒸汽壓（P0）之比公式：Aw=P/P0=n1/(n1+n2)n1和n2分別為溶媒和溶質(zhì)的克分子數(shù)；p和p0分別為溶液的蒸氣壓和純?nèi)苊降恼魵鈮?023/2/1392023/2/1大多數(shù)微生物在低滲情況下生長，不能在高滲情況下生長高滲低滲食品中形成滲透壓的物質(zhì)：糖分、食鹽滲透壓402023/2/1分類嗜鹽菌細菌高度嗜鹽菌：20-30%，鹽桿菌屬和小球菌屬中少部分菌種中度嗜鹽菌：5-10%，假單胞菌屬和弧菌屬等中的部分菌種，鹽脫氮小球菌和腌肉弧菌低度嗜鹽菌：2-5%，假單胞菌屬和黃桿菌屬等中的部分菌種耐糖細菌能在高度含糖食品中生長少數(shù)菌種腸膜狀明串珠菌41環(huán)境因素

溫度直接影響微生物生長、繁殖濕度水活性、pH值、滲透性等空氣氧，活性強2023/2/142細菌的耐熱性

細菌種類最低生長溫度最適生長溫度最高生長溫度嗜熱菌30～40℃50～70℃70～90℃嗜溫菌5～15℃30～45℃45～55℃低溫菌-5～5℃25～30℃30～35℃嗜冷菌-10～-5℃12～15℃15～25℃2023/2/143食品腐敗變質(zhì)的鑒定指標

感官鑒定通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺、組織形態(tài)對食品衛(wèi)生質(zhì)量的鑒定化學鑒定（1）揮發(fā)性鹽基總氮（2）二、三甲胺（3）組胺（4）K值（5）pH的變化（6）過氧化值和酸價2023/2/144食品腐敗變質(zhì)的鑒定指標

物理指標食品浸出物量、浸出液電導度、折光率、冰點、黏度等微生物檢驗菌落總數(shù)和大腸菌群2023/2/145食品腐敗變質(zhì)的衛(wèi)生學意義感官性狀發(fā)生改變營養(yǎng)成分分解，營養(yǎng)價值嚴重降低增加了致病菌和產(chǎn)毒霉菌等存在的機會，可引起人體不良反應或食物中毒

2023/2/146食品腐敗變質(zhì)的處理原則必須以確保人體健康為原則其次也要考慮具體情況

2023/2/1472023/2/11、預防微生物污染：從食品原料到食用的整個食品鏈過程注意防止微生物的污染。注意企業(yè)環(huán)境衛(wèi)生:空氣過濾減少生產(chǎn)過程的污染:自動化注意食品儲存衛(wèi)生:低溫、干燥防止銷售過程污染:銷售保質(zhì)期食品從業(yè)人員衛(wèi)生:勤洗澡、洗頭、剪指甲食品腐敗變質(zhì)的預防措施482023/2/12、除去和殺滅微生物微生物去除：洗滌、過濾殺滅微生物的措施A.熱處理殺菌效果：F值D值，Dr

一定數(shù)量90%殺死溫度一定，121℃同一溫度下D值越大，所試細菌的耐熱性越強492023/2/1高壓蒸汽滅菌法：一般在0.1MPa蒸汽壓（對應溫度為121.0℃）下處理15～30min煮沸消毒法：100℃保持15-20min巴氏消毒法：將待消毒的液體食品在63～65℃下保持30min

超高溫瞬時滅菌法（UHT）：137.8℃加熱2s微波殺菌：國際規(guī)定食品工業(yè)用915MHz和2450MHz兩種頻率50B.輻射滅菌

原理：用60Co(137Cs)產(chǎn)生的γ射線以及電子加速器產(chǎn)生的10兆電子伏（Mev）以下的電子束照射食品，使食品中微生物失活或者代謝活動減慢，達到食品保鮮及長期保存的目的。2023/2/151優(yōu)點：食品營養(yǎng)素損失少滅菌防腐，確保食品食用安全，減少化學熏染及添加劑，延長貨架壽命可用于減少谷物，調(diào)料，干果，新鮮水果和蔬菜的蟲害和侵襲抑制根莖薯類發(fā)芽，延遲收割期后水果的成熟停止肉和魚中寄生蟲傳染病的活動，延長家禽，肉，魚，貝類等的貨架壽命操作方便缺點：引起輻照食品的物理、化學變化和生物變化，從而影響食品的營養(yǎng)價值和感官特性2023/2/152輻照與食品質(zhì)量

營養(yǎng)素的損失與其它方法類似

輻照食品在常規(guī)劑量下不產(chǎn)生感生射線

10KGY以下劑量輻照的食品，經(jīng)動物試驗與人體觀察結(jié)果都是安全的，未發(fā)現(xiàn)輻照食品產(chǎn)生任何毒性物質(zhì)

輻照食品本身不存在放射性污染問題，但10KGY以上劑量輻照，食品可產(chǎn)生感官性質(zhì)變化，出現(xiàn)所謂輻照嗅2023/2/1532023/2/1控制微生物繁殖速度的措施降低食品水分含量：又叫脫水，日曬、陰干、噴霧干燥、熱風干燥、接觸干燥、減壓干燥、輻射干燥、真空冷凍干燥降低食品的儲藏溫度：冷藏（-2--15℃）、冷凍（-18℃

）；速凍技術(shù)-----快速冷凍提高食品滲透壓：鹽腌（8-10%）和糖漬（60-65%）化學防腐：防腐劑、酸漬、熏制生物防腐：發(fā)酵作用降低酸度54霉菌與霉菌毒素對食品的污染

及其預防

2023/2/155內(nèi)容概述重要霉菌和霉菌毒素預防措施2023/2/156霉菌（molds）不是生物學分類名稱，而只是指一部份菌絲體比較發(fā)達而且沒有較大子實體的真菌全世界每年有2％的谷物因霉菌而不能食用毒素致人畜中毒或癌癥霉菌的種類在自然界分布極廣，約有45000種目前已知霉菌毒素約200種2023/2/157主要產(chǎn)毒霉菌曲霉菌屬：黃曲霉、赭曲霉、雜色曲霉、煙曲霉、構(gòu)巢曲霉、寄生曲霉等青霉菌屬：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鐮刀菌屬: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、粉紅鐮刀菌等其它菌屬：綠色木霉、漆斑菌屬、黑色葡萄狀穗霉等2023/2/158霉菌產(chǎn)毒條件基質(zhì)：不同霉菌易于在不同食品生長水分：Aw＜0.7，霉菌不能生長溫度：大部分霉菌繁殖適宜溫度為25~30℃濕度：＜相對濕度70%，霉菌不能生長通風情況：大部分霉菌繁殖和產(chǎn)毒需氧2023/2/159霉菌產(chǎn)毒的特點

霉菌產(chǎn)毒只限于少數(shù)的產(chǎn)毒霉菌，而產(chǎn)毒菌種中也只有一部分菌株產(chǎn)毒同一產(chǎn)毒菌株的產(chǎn)毒能力有可變性和易變性產(chǎn)毒菌種所產(chǎn)生的霉菌毒素不具有嚴格的專一性2023/2/160主要霉菌毒素按產(chǎn)生來源命名常見毒素：黃曲霉毒素、鐮刀菌毒素（單端孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮、伏馬菌素、丁烯酸內(nèi)酯）、赭曲霉毒素、展青霉毒素等其它毒素：雜色曲霉素、島青霉素、黃天精、環(huán)氯素、桔青霉素、皺褶青霉素、青霉酸等2023/2/161黃曲霉毒素

（aflatoxin，AF或AFT）

主要是黃曲霉和寄生曲霉的代謝產(chǎn)物黃曲霉生長產(chǎn)毒的溫度范圍是12～42℃，最適產(chǎn)毒溫度為25～33℃，最適Aw值為0.93～0.98約20種，重要的有6種（B1、M1、G1、B2、M2、G2）AF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、豆類等2023/2/162圖1幾種常見黃曲霉毒素的結(jié)構(gòu)式

毒性順序：B1

＞M1＞G1

＞B2＞M2＞G2

2023/2/163毒性

肝臟作為主要的靶器官急性毒性：AF是一種劇毒物質(zhì)，雛鴨和幼齡鮭魚最敏感，其次是鼠類和其他動物慢性毒性：主要表現(xiàn)為動物生長障礙，肝臟出現(xiàn)亞急性和慢性損害致癌性（IARC1類，INTERNATIONALAGENCYFORRESEARCHONCANCER）：黃曲霉毒素是目前發(fā)現(xiàn)的較強致癌物，可誘發(fā)原發(fā)性肝細胞肝癌其他器官腫瘤：胃腫瘤、纖維瘤、腎小管腺瘤、淚腺癌等2023/2/164AFB1代謝途徑與代謝產(chǎn)物

2023/2/165鐮刀菌毒素

單端孢霉烯族化合物玉米赤霉烯酮伏馬菌素丁烯酸內(nèi)酯2023/2/166單端孢霉烯族化合物（tricothecenes）

一組由某些鐮刀菌種（擬枝孢鐮刀菌和禾谷鐮刀菌等）產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物從真菌培養(yǎng)物及植物中已經(jīng)分離得到148種根據(jù)相似的功能團分為A、B、C、D四型化學性質(zhì)穩(wěn)定主要污染谷物和玉米等DONT-2毒素2023/2/167單端孢霉烯族化合物（tricothecenes）

1.T-2毒素（A型）認為是食物中毒性白細胞缺乏癥（ATA）的病原物質(zhì)可損害動物造血器官2.二醋酸藨草鐮刀菌烯醇（DAS）（A型）毒性與T-2毒素相似2023/2/168單端孢霉烯族化合物（tricothecenes）

3.雪腐鐮刀菌烯醇(NIV)與鐮刀菌烯酮-X（B型）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。4.脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)（B型）也稱致嘔毒素（vomitoxin）是赤霉病麥中毒的主要病原物質(zhì)“迷神麥”和“醉谷病”對生長較快的細胞如胃腸道黏膜細胞、淋巴細胞、胸腺細胞、脾細胞和骨髓造血細胞等有損傷2023/2/169玉米赤霉烯酮（zearlenone）

又稱F-2毒素主要由禾谷鐮刀菌、黃色鐮刀菌、木賊鐮刀菌等產(chǎn)生主要污染玉米，其次是小麥、大麥、大米等糧食作物有類雌激素樣作用，可表現(xiàn)出生殖系統(tǒng)毒性作用，豬為敏感動物免疫毒性對腫瘤發(fā)生也有一定影響玉米赤霉烯酮2023/2/170伏馬菌素（fumonisin）主要由串珠鐮刀菌產(chǎn)生，約11種伏馬菌素B1（FB1）、伏馬菌素B2（FB2）食品中以FB1污染為主，主要污染玉米及其制品神經(jīng)毒性作用，可引起馬的腦白質(zhì)軟化慢性腎臟毒性動物實驗表明伏馬菌素具有促癌及致癌作用，主要引起原發(fā)性肝癌伏馬菌素B12023/2/171丁烯酸內(nèi)酯（butenolide）主要由三線鐮刀菌、雪腐鐮刀菌、擬枝孢鐮刀菌和梨孢鐮刀菌產(chǎn)