預制調理食品中的常見微生物及其防控

預制調理食品中的常見微生物及其防控隨著我國工業(yè)化、農業(yè)現代化、信息化、城鎮(zhèn)化和綠色化“五化”同步進程的快速推進，以及全球化深入發(fā)展和公眾生活節(jié)奏的不斷加快，國民對飲食的需求已開始發(fā)生深刻的變化，正孕育著重大的“飲食方式的變革”。開袋即食的傳統(tǒng)風味食品和預制調理食品、微波即食食品（成品化中式菜肴）、冷凍主副食品（傳統(tǒng)米面制品和即制菜肴）與潔凈蔬菜、脫水蔬菜（即食湯）、保鮮凈菜、工業(yè)化營養(yǎng)配餐等方便快捷的預制調理食品快速發(fā)展。預計2015年，我國上述方便食品總產值達到5000億元，年均增速超過30%［1］?，F代食品的成品化、便捷化、營養(yǎng)化、工業(yè)化、信息化和社區(qū)網絡配送已成為全球食品產業(yè)發(fā)展的新趨勢和熱點，并在我國悄然推動著一場“家庭廚房革命”和餐飲制作模式的“變革”，預制調理食品成為食品產業(yè)快速增長的熱點。然而，影響預制調理制品產品品質的因素非常多，原料來源、加工方法、工廠衛(wèi)生條件、包裝方式、貯存環(huán)境等都會影響其質量安全。特別是由于殺菌不徹底，冷鏈系統(tǒng)不完備等，部分不經過高溫程序或需要低溫貯藏的預制調理食品就容易被微生物污染，食用后易造成食源性疾病的流行。2007年，我國多個品牌速凍水餃接連被檢出存在金黃色葡萄球菌污染，造成公眾極大的恐慌，廠家立即召回問題水餃；美國疾病控防中心數據顯示，2007年11月，由于懷疑被大腸桿菌O157∶H7污染，美國召回500萬份冷凍披薩餅，該事件造成美國10個州21人患??；2014年6月，北京市食品藥品監(jiān)督管理局通報，在某公司生產的速凍牛排中檢出沙門氏菌，該批次產品被緊急召回并銷毀。預制調理食品安全事件層出不窮，對預制調理食品中病原微生物進行檢測、溯源和防控顯得尤為重要。1預制調理食品的概況預制調理食品一般是指以農、畜、禽、水產品為原料，經適當加工（分切、攪拌、成型、調理等），以包裝或散裝形式于冷凍、冷藏或常溫的條件下儲存、流通和售賣，可直接食用或食用前經簡單加工（微波加熱、簡單蒸煮等）的產品［2］。國外用Preparedfoods或者Preparedmeals代表此類食品，包括即食食品（readyto-eatfoods），如即食沙拉、醬料等，以及食用前簡單加熱的食品，如調理肉制品、調理海鮮制品、調理湯類［3］。此外，也有學者用HomeMealReplacement（HMR，家庭取代餐）表示此類食品，指預先經過處理的，食用前需要重新加熱的食品［4］。隨著人們生活水平的提高和生活方式的改變，預制調理食品憑借其方便快捷、營養(yǎng)美味的特點越來越受到消費者的青睞。預制調理食品涵蓋食品種類繁多，涵蓋農、畜、禽、水產品等各個領域。根據原料種類可分為：肉類預制調理類，如冷凍肉串、冷凍肉塊、調理牛排、生煎培根；水產預制調理類，如調味魚排、冷凍魚丸、蟹棒、即食三文魚；面米預制調理類，如速凍水餃、湯圓、饅頭、燒麥、粽子；菜肴類預制調理類，如即食菜肴、冷凍混合菜、涼拌菜；其他預制調理類，包括蔬菜類預制調理食品，如蔬菜拼盤、蔬菜沙拉等，以及水果罐頭、水果沙拉等。不同種類的預制調理食品在流通中的常見微生物差異較大，相應的防控措施也不盡相同。2預制調理食品中的常見微生物2.1肉類預制調理食品中常見微生物我國肉類預制調理食品發(fā)展迅速，品種多樣。然而，由于肉制品在預制調理過程中殺菌不徹底，以及我國冷鏈系統(tǒng)不甚完備［5］，因此，貨架期短成為制約其發(fā)展的主要因素［6］。肉類預制調理食品中易污染的微生物較多，肉類來源、加工方法、工廠衛(wèi)生條件、包裝方式、貯存環(huán)境等均會影響產品的菌群結構［7］。肉及肉制品常見的微生物有：假單胞菌屬（Pseudomonas）、不動桿菌屬（Acinetobacter）、氣單胞菌屬（Aeromonas）、嗜冷桿菌屬（Psychrobacter）、微球菌屬（Micrococcus）、芽胞桿菌屬（Bacillus）、明串珠菌屬（Leuconostoc）和鏈球菌（Streptococcus），以及腸桿菌科（Enterobacteriaceae）、熱死環(huán)絲菌（Brochothrixthermosphacta）、單增李斯特菌（Listeriamonocytogenes）、空腸彎曲桿菌（Campylobacterjejuni）、肉毒梭菌（Clostridiumbotulinum）等［8-13］。肉類預制調理食品中微生物菌群復雜多樣，有研究表明調理豬肉中的優(yōu)勢腐敗菌是假單胞菌屬（Pseudomonas）、熱死環(huán)絲菌屬（Brochothrixthermosphacta）和腸桿菌科（Enterobacteriaceae），且不同貯藏期的優(yōu)勢菌不同［14］；而生鮮調理清真羊肉中，腸桿菌科是優(yōu)勢腐敗菌，在貨架期終點菌落數高達細菌總數的69%［15］。不同肉類預制調理食品中也會存在相同的腐敗菌，因此對常見腐敗菌和致病菌的檢測和防控是非常有必要的。VitasAI［16］考察了741種西班牙即食肉制品（意式肉腸、薩拉米香腸、西班牙辣香腸、火腿、豬肉餡等）中李斯特菌屬的污染情況，其中單增李斯特菌（Listeriamonocytogenes）的檢出率為7.83%。在中國不同超市和開放性市場的一項調查中顯示，628種即食肉制品中單增李斯特菌陽性率為5.3%，分離出的33株單增李斯特菌常見毒力基因（inlA、inlC、inlJ、iap、lmo2672）攜帶率為100%，且分離株均對甲氧氨芐嘧啶有抗性，對氯霉素、環(huán)丙沙星的耐藥率高達30%［17］。單增李斯特菌的檢出率、毒力基因的攜帶率及耐藥率較高，消費者直接食用后，存在一定的致病風險，而多重耐藥株的出現很可能與濫用抗生素有關。除單增李斯特菌外，沙門氏菌也常存在于肉類調理食品中，NgYF等［18］對中國香港18個區(qū)市售即食叉燒研究發(fā)現，大腸桿菌（Escherichiacoil）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）和沙門氏菌屬（Salmonella）均有不同程度檢出，沙門氏菌屬（Salmonella）檢出率高至39%，且不合格產品均是由沙門氏菌污染造成。總之，肉類預制調理食品中微生物污染是一個值得關注的問題，尤其對于即食食品，更是需要做好檢驗檢疫工作，規(guī)范生產環(huán)境和人員衛(wèi)生，嚴格按照國家標準完成生產。2.2水產預制調理食品中常見微生物水產預制調理食品中微生物種類較多，水產動物的種類、飲食習慣、生存的水體環(huán)境、被捕獲的方式，及加工手段、貯存溫度、包裝方式等影響產品中微生物的種類。魚類在低溫冷藏條件下的主要腐敗菌有假單胞菌屬（Pseudomonas）、腐敗希瓦氏菌（Shewanellaputrefaciens）、熱殺索絲菌（Brochothrixthermosphacta）、氣單胞菌屬（Aeromonas）［19］，甲殼類水生動物在冷藏條件下的特定腐敗菌是假單胞菌屬（Pseudomonas）和不動桿菌屬（Acinetobacter），軟體動物的主要腐敗微生物有沙雷氏菌屬（Serratia）、變形桿菌屬（Proteus）、梭菌屬（Fusiformis）和芽胞桿菌屬（Bacillus）［20］。然而目前多采用傳統(tǒng)分離培養(yǎng)或PCR-DGGE等方法進行常見微生物鑒定，水產預制調理食品中主要微生物類群、優(yōu)勢菌群等分析還不夠全面和準確。水生動物在剛捕獲時會受到許多微生物的污染，在貯藏期內，貯藏條件和產品本身理化性質影響產品菌群結構，特定腐敗菌（Specificspoilageorganism，SSO）會快速生長繁殖，產生硫化物等代謝產物，并最終導致產品腐敗。有研究表明，貯藏前期冷藏三文魚的主要腐敗菌有葡萄球菌屬（Staphylococcus）、假單胞菌屬（Pseudomonas）、片球菌屬（Pediococcus）等，而隨著貯藏期的延長，腐敗菌菌相逐漸單一，假單胞菌屬（Pseudomonas）成為特定腐敗菌［21］。在對魚糜制品的研究中發(fā)現，4類新鮮魚糜制品（魚腸、魚丸、蟹棒、魚豆腐）優(yōu)勢菌相似，微球菌屬（Micrococcus）、葡萄球菌屬（Staphylococcus）、乳酸菌屬（Lactobacilus）和假單胞菌屬（Pseudomonas）均有不同程度檢出，這可能與原輔料、生產工藝及包裝過程出現污染有關，而在貯藏末期，腸桿菌屬（Enterobacter）數量增加，也成為特定腐敗菌［22］。此外，副溶血性弧菌（Vibrioparahemolyticus）是海產品食物中毒的主要致病菌，在水產類預制調理食品中檢出率很高，尤其是夏秋季節(jié)生食牡蠣等蝦貝類，極易引發(fā)食源性疾病，近年來該致病菌毒力基因的攜帶率有增加的趨勢，嚴重威脅人們的生命健康。值得注意的是，煙熏三文魚作為一種常見的水產類預制調理食品，在加工貯藏過程中易受到單增李斯特菌（Listeriamonocytogenes）的污染［23］，近年來國外許多針對該菌檢測和防控的研究已經開展，但是目前國內還未給予足夠的重視。2.3面米類預制調理食品中常見微生物面米類預制調理食品包括速凍水餃、湯圓、餛飩、粽子、包子、饅頭、盒裝米飯等。高溫季節(jié)速凍食品微生物污染較嚴重，速凍水餃中微生物主要存在于餡料，而湯圓的微生物主要存在于面料［24］。在對某品牌豬肉芹菜餡速凍水餃的檢測中發(fā)現，該速凍水餃存在鏈球菌（Streptococcus）、假單胞菌（Pseudomonas）和腸桿菌（Enterobacter）等，需要說明的是，速凍水餃反復凍融的次數影響產品理化品質，但與菌落總數、大腸菌群等微生物指標并不存在相關性［25］。另一項研究市售120種素餡、羊肉餡、豬肉餡和海鮮餡水餃的結果表明，金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）檢出率高達60%，117株分離菌株中攜帶毒力基因（sea、sec、seg等腸毒素基因）的比例較高，部分菌種具有多重抗藥性（氨芐青霉素、青霉素、克拉霉素等）［26］。金黃色葡萄球菌分泌的腸毒素可溶、耐熱，即使高溫蒸煮也難以破壞，攝入1mg即可使人產生中毒癥狀，是食源性疾病暴發(fā)和流行的主要原因。半干面中腐敗菌以芽胞桿菌屬和葡萄球菌屬為主，包括枯草芽胞桿菌（Bacillussubtilis）、地衣芽胞桿菌（Bacilluslicheniformis）、表皮葡萄球菌（Staphylococcusepidermidis）和金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）［27］。方便面中出現微生物污染的主要是香辛料，面塊微生物污染較少，而調味包微生物污染相對嚴重，主要存在革蘭氏陽性芽胞桿菌［28］。近年來，速凍面米類產品常出現微生物超標現象，手工操作比例較大的產品污染情況相對嚴重，尤其是肉餡產品，更易受到沙門氏菌和金黃色葡萄球菌的污染。因此，加強原料肉的檢測，從污染源頭進行把關是質量控制的前提，還需要嚴格按照食品生產通用衛(wèi)生規(guī)范對車間環(huán)境、生產設備及生產人員進行管理。另外，養(yǎng)殖業(yè)抗生素的合理使用也是值得思考和關注的問題。2.4菜肴類預制調理食品中常見微生物我國菜肴類預制調理食品起步較晚，以肉類菜肴為主，蔬菜類為輔［29］。隨著傳統(tǒng)面米類預制調理食品的市場規(guī)模不斷擴大，菜肴類預制調理食品也逐漸起步，如調理魚香肉絲、速凍糖醋排骨、即食糖醋鯉魚、預制湘菜（外婆菜、雞汁脆筍、脆肚尖、鄉(xiāng)里臘魚等）、軟包裝榨菜肉絲、方便蝦丸菜肴、粉蒸肉和干煸四季豆等。肴類預制調理食品中菌群結構與原輔料密切相關，且受生產工藝、車間衛(wèi)生、包裝方式、貯存條件等因素影響。含肉類菜肴與不含肉類菜肴的微生物種類不同，冷凍、冷藏保存與常溫保存的菜肴微生物也不盡相同。由于菜肴類微生物復雜多樣，目前研究集中在加工工藝、標準化生產、防腐措施等方面，多采用大腸菌群、菌落總數作為判斷指標，而對其微生物菌群結構分析相對較少。李苗云等［30］分析了不同季節(jié)和不同貯藏期調理魚香肉絲中微生物，實驗表明該菜肴中主要微生物是乳酸菌（Lactobacillus）、假單胞菌（Pseudomonas）和腸道菌，且春季微生物污染明顯高于冬季，隨著貯藏時間的延長，微生物數量有增加趨勢，菜肴質量受到影響。由于我國菜肴類預制調理食品發(fā)展相對落后，工業(yè)化生產和標準化管理還存在一定的欠缺，更易出現產品質量不合格、微生物污染超標等現象，因此需要食品企業(yè)建立和運行HACCP體系，科學設置各類菜肴產品的關鍵控制點，對微生物指標嚴格控制，確保菜肴類預制調理食品的安全性。2.5預制調理蔬菜中常見微生物預制調理蔬菜包括鮮切蔬菜和蔬菜沙拉等，其微生物污染來源有土壤、水源、農家肥，以及在運輸、貯藏過程中來自環(huán)境、人員、設備和蔬菜之間的交叉污染。蔬菜進行切割等加工時，植物組織遭到破壞，蔬菜汁液外流造成微生物的滋生。貯藏初期，預制調理蔬菜一般存在歐文氏菌（Erwinia）、假單胞菌（Pseudomonas）等腐敗菌，隨著貯藏時間的延長，會出現單增李斯特菌（Listeriamonocytogenes）、沙門氏菌（Salmonella）、耶爾森氏菌（Yersinia）等致病菌［31］。蔬菜的組織結構、加工手段、包裝方式與菌群結構密切相關。研究表明，膜包裝鮮切胡蘿卜、紫甘藍和西蘭花的腐敗菌分別為嗜麥芽糖寡養(yǎng)單胞菌（Stenotrophomonasmaltophilia）、熒光假單胞菌（Pseudomonasfluorescens）和皺紋假單胞菌（Pseudomonascorrugata），其中鮮切胡蘿卜菌落總數相對較高，且菌落總數與樣本來源密切相關，這可能是由于胡蘿卜作為根莖類食品，本身含菌量較高，易受環(huán)境污染，而紫甘藍和西蘭花的組織結構致密，可較好的抑制細菌滋生［32］。鮮切蔬菜中腐敗微生物多為嗜冷菌，類似的研究結果在Abadias等［33］對西班牙市售鮮切蔬菜調查中得以驗證。除了鮮切蔬菜外，即食蔬菜沙拉等冷藏貯存的食品也易受到嗜冷菌污染，Xanthopoulos等［34］檢測結果顯示61.5%的沙拉樣品存在嗜水氣單胞菌（Aeromonashydrophila），其中80%以上的樣品主要特征菌是嗜水氣單胞菌。另有研究發(fā)現，預包裝蔬菜（肉/海鮮）混合沙拉也存在不同程度的單增李斯特菌（Listeriamonocytogenes）污染［35］。這為預制調理蔬菜加工和銷售過程中的安全防控敲響警鐘。3預制調理食品中微生物防控措施預制調理食品中微生物的防控可以從原料控制、加工方式、包裝方式、貯藏手段及殺菌技術等方面入手。3.1包裝方式目前，調理肉制品的包裝方式主要有托盤包裝、真空包裝和氣調包裝。真空包裝和氣調包裝可以延長食品貨架期，而氣調包裝相比于真空包裝更有利于食品保鮮。勵建榮等［36］考察了真空、空氣和不同氣調條件下，冷藏魚丸的微生物數量和優(yōu)勢腐敗菌種類，實驗表明，氣調包裝對魚丸的抑菌作用最優(yōu)，恰當的氣調包裝可以完全抑制假單胞菌（Pseudomonas）和酵母菌（Yeast），有效延長魚丸的貨架期。近年來，新型包裝方式—抗菌包裝在預制調理食品，尤其是預制調理肉制品中應用廣泛。由于微生物污染主要存在于肉制品表面，直接添加抑菌劑，抑菌劑易擴散至食品內部，不能達到抑菌效果，而將抑菌劑（乙醇、銀離子、殼聚糖、細菌素、植物提取物等）與包裝材料相結合，使抑菌劑可以在貯藏和運輸的過程中緩慢釋放，保證食品表面有較高的抑菌劑濃度，從而達到良好的抑菌效果［37］。除抗菌包裝外，其他活性包裝方式具備脫氧、脫乙烯、脫水、釋放乙醇等功能，可間接抑制微生物生長，延長食品保質期。但目前尚缺乏高效廣譜的抗菌劑，抗菌劑與包裝材料的兼容性、抗菌劑釋放的有效控制是抗菌包裝研究的難點，這使得國內很多包裝技術處于基礎研發(fā)階段，仍然需要進行深入的科學研究。3.2殺菌技術和抗菌劑傳統(tǒng)殺菌技術主要是熱殺菌，包括巴氏殺菌、高溫殺菌和超高溫瞬時滅菌等，目前食品工業(yè)較多使用熱殺菌技術，然而，熱殺菌技術容易引起食品品質變化，對食品風味和營養(yǎng)成分造成損害。近年來，非熱力殺菌技術逐漸被開發(fā)并廣泛應用，如超高壓殺菌、高壓二氧化碳殺菌、脈沖電場殺菌、超聲波殺菌、輻照殺菌和生物防腐等，高效、安全的非熱殺菌技術可以較好的保存食品原有品質，減少環(huán)境污染。3.2.1非熱殺菌技術輻照是通過一定劑量的電子射線對微生物進行殺滅的冷殺菌方式，20世紀中期科學家們就開展了對輻照食品的研究，目前我國已批準的輻照食品有肉制品、水產、脫水蔬菜、即食食品、香辛料等，輻照殺菌的優(yōu)勢是穿透力強，對于各種包裝或散裝、固體或液體均有一定的殺滅作用，低劑量輻照對食品營養(yǎng)無損，對人體不構成危害。在預制調理食品上，輻照劑量與即食南瓜中嗜中溫細菌、酵母菌、霉菌數量均存在明顯的劑量-效應關系，輻照處理可顯著降低即食南瓜細菌總數；后續(xù)實驗表明γ射線對即食節(jié)瓜塊在貯藏期間總菌數、酵母和霉菌數均有較好的抑制效果，且高劑量射線的抑菌效果更佳［38-39］。但是不同條件、包裝方式等對輻照殺菌效果的影響仍需進行針對性的研究，此外還需要增加公眾對輻照食品的認可度。近年來，納米ZnO憑借其優(yōu)異的抗菌性能成為無機抗菌劑的研究熱點。納米ZnO抗菌活性強，穩(wěn)定性好，對常見的食品腐敗菌具有較廣譜的抑制作用，可以有效降低調理青菜中的菌落總數，且抑菌效果與納米ZnO的添加量正相關［40］；與苯甲酸鈉、山梨酸鉀、Nisin、脫氫乙酸鈉等傳統(tǒng)防腐劑對羊肉火腿中細菌、酵母菌和霉菌的抑菌效果相比，納米ZnO的抑菌性能更優(yōu)［41］。但是，目前納米ZnO抗菌機理尚不明確，納米ZnO的尺寸、結構、氧空位等因素影響并制約著納米ZnO的應用。此外，超高壓可使微生物細胞壁破裂，細胞膜功能劣化，而不會對食品風味物質、維生素、色素等造成影響，在果蔬、肉制品、水產品、乳制品等多方面得以應用。研究表明，使用超高壓處理長鰭金槍魚調理食品，可以有效抑制貯藏期微生物污染［42］。但是超高壓技術的瓶頸在于無法有效殺滅細菌芽孢，當環(huán)境適宜時，芽孢會萌發(fā)生成并導致食品腐敗。目前的研究方向是超高壓結合熱處理、細菌素、化學防腐劑等其他殺菌技術，降低芽孢對超高壓的耐受性，從而徹底殺滅細菌芽孢。3.2.2抗菌劑抗菌劑可分為有機、無機和天然抗菌劑，不同抗菌劑對致病菌的抑菌效果不同。乳酸鹽和醋酸鹽是美國FDA批準的“一般認為安全物質”GRAS（GenerallyRecognizedasSafe），是肉制品中廣泛應用的合成抗菌劑，尤其是對單增李斯特菌抑制效果較好。Ahmed等［43］對市售即食食品進行微生物檢測，證實未添加乳酸鹽和醋酸鹽的即食肉制品，更容易產生單增李斯特菌污染。天然抗菌劑根據其來源可分為動物源、植物源、微生物源抗菌劑［44］，安全、健康的天然抗菌劑受到越來越多的重視。殼聚糖是從蝦、蟹等動物外殼中提取的天然抗菌劑，對印度特色即食肉制品（chickenseekhkababs，chickenballs，muttonseekhkababs）進行殼聚糖涂層保鮮，可以消除糞大腸桿菌，減少葡萄球菌（Staphylococcus）數量，也可抑制人工接種的蠟樣芽胞桿菌（Bacilluscereus）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）、大腸桿菌（Escherichiacoli）和熒光假單胞菌（Pseudomonasfluorescens）［45］。然而殼聚糖作為抗菌劑的一個缺陷是水溶性差，因此對殼聚糖進行化學修飾，增加其水溶性和抗菌效果是亟待解決的問題。天然抗菌劑主要來源于植物提取物，包括從茴香、薄荷、金蓮花、大蒜中提取的精油、醛類和酯類物質等。巴拉圭茶提取物可以抑制和（或）殺死牛肉制品中的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（methicillin-resistantStaphylococcusaureus，MRSA）［46］，對沙門氏菌（Salmonella）、大腸桿菌（Escherichiacoli）和鏈球菌（Streptococcus）均有一定的