食品的微生物污染及其预防

1、第八章第八章 食品污染及其预防食品污染及其预防食品污染（食品污染（food contaminationfood contamination）是指在各种条件下，导致外源性有毒有害物质进是指在各种条件下，导致外源性有毒有害物质进入食品，或食物成分本身发生化学反应而产生有入食品，或食物成分本身发生化学反应而产生有毒有害物质，从而造成食品安全性、营养性和毒有害物质，从而造成食品安全性、营养性和（或）感官性状发生改变的过程。（或）感官性状发生改变的过程。 食品污染的分类食品污染的分类n生物性污染生物性污染 n化学性污染化学性污染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影响食品的感官

2、性状和营养价值影响食品的感官性状和营养价值n对机体健康的不良影响对机体健康的不良影响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相对致病微生物相对致病微生物n非致病性微生物非致病性微生物n污染途径可分为内源性污染和外源性污染污染途径可分为内源性污染和外源性污染 食品中微生物生长的条件食品中微生物生长的条件 n食品的成分：水分、营养成分、抑菌成分食品的成分：水分、营养成分、抑菌成分n食品的理化性质：食品的理化性质：pHpH值、渗透压、生物结构值、渗透压、生物结构 n环境因素：温度、氧气、湿度环境因素：温度、氧气、湿度 n水分活度（水分活度（water activitywater

3、activity，AwAw）为食）为食品中可被微生物利用的水品中可被微生物利用的水n在物理化学上在物理化学上AwAw是指食品中水的蒸汽压是指食品中水的蒸汽压P P与相同温度下纯水的蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压P0P0的比值，的比值，即：即：Aw=P/P0Aw=P/P0nAwAw值介于值介于0 01 1之间之间 常见的食品细菌常见的食品细菌 n假单胞菌属假单胞菌属 n黄单胞杆菌属黄单胞杆菌属n微球菌属和葡萄球菌属微球菌属和葡萄球菌属 n芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属 n肠杆菌科肠杆菌科 n弧菌属弧菌属n嗜盐杆菌属和嗜盐球菌属嗜盐杆菌属和嗜盐球菌属 n乳杆菌属乳杆菌属 细菌

4、菌相及其食品卫生学意义细菌菌相及其食品卫生学意义 n共存于食品中的细菌种类及其相对数量共存于食品中的细菌种类及其相对数量的构成称为食品的细菌菌相的构成称为食品的细菌菌相 n食品的理化性质及其所处的环境条件往食品的理化性质及其所处的环境条件往往可预测污染食品的菌相往可预测污染食品的菌相n检验食品细菌菌相又可对食品腐败变质检验食品细菌菌相又可对食品腐败变质的程度及特征进行估计的程度及特征进行估计 菌落总数菌落总数n在被检样品的单位质量（在被检样品的单位质量（g g）、容积（）、容积（mlml）或表面）或表面积（积（cmcm2 2）内，所含有的在严格规定的条件下（培）内，所含有的在严格规定的条件下（

5、培养基及其养基及其pHpH值、培育温度与时间、计数方法等）值、培育温度与时间、计数方法等）培养所生成的细菌菌落总数培养所生成的细菌菌落总数n以菌落形成单位（以菌落形成单位（colony forming unitcolony forming unit，CFUCFU）表示表示n是食品清洁状态的标志是食品清洁状态的标志n可以预测食品的耐保藏的期限可以预测食品的耐保藏的期限 大肠菌群大肠菌群n为需氧与兼性厌氧，不形成芽孢，在为需氧与兼性厌氧，不形成芽孢，在35353737下能下能发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性杆菌发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性杆菌n包括肠杆菌科的埃希菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌包括肠杆菌科的

6、埃希菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属和克雷伯菌属属和克雷伯菌属n食品中大肠菌群的数量是采用相当于每克或每毫升食品中大肠菌群的数量是采用相当于每克或每毫升食品的最近似数来表示，简称为大肠菌群最近似数食品的最近似数来表示，简称为大肠菌群最近似数（maximum probable numbermaximum probable number，MPNMPN）n作为食品粪便污染的指示菌作为食品粪便污染的指示菌n作为肠道致病菌污染食品的指示菌作为肠道致病菌污染食品的指示菌 真菌与真菌毒素对食品的污染真菌与真菌毒素对食品的污染及其预防及其预防 真菌产毒的特点真菌产毒的特点 n真菌产毒只限于少数的产毒真菌，而产毒菌

7、种中真菌产毒只限于少数的产毒真菌，而产毒菌种中也只有一部分菌株产毒也只有一部分菌株产毒n同一产毒菌株的产毒能力有可变性和易变性同一产毒菌株的产毒能力有可变性和易变性n产毒菌种所产生的真菌毒素不具有严格的专一性产毒菌种所产生的真菌毒素不具有严格的专一性主要产毒真菌主要产毒真菌n曲霉菌属：黄曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、烟曲霉、曲霉菌属：黄曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、烟曲霉、构巢曲霉、寄生曲霉等。构巢曲霉、寄生曲霉等。n青霉菌属：岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、扩展青霉、青霉菌属：岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、扩展青霉、圆弧青霉、皱褶青霉和荨麻青霉等。圆弧青霉、皱褶青霉和荨麻青霉等。n镰刀菌属镰刀菌属: 禾谷镰刀菌、

8、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀禾谷镰刀菌、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、三线镰刀菌、雪腐镰刀菌、粉红镰刀菌等。菌、三线镰刀菌、雪腐镰刀菌、粉红镰刀菌等。n其它菌属：绿色木霉、漆斑菌属、黑色葡萄状穗霉其它菌属：绿色木霉、漆斑菌属、黑色葡萄状穗霉等。等。主要真菌毒素主要真菌毒素n黄曲霉毒素、赭曲霉素、杂色曲霉素、黄曲霉毒素、赭曲霉素、杂色曲霉素、岛青霉素、黄天精、环氯素、展青霉素、岛青霉素、黄天精、环氯素、展青霉素、桔青霉素、皱褶青霉素、青霉酸、单端桔青霉素、皱褶青霉素、青霉酸、单端孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮 黄曲霉毒素黄曲霉毒素 （aflatoxinaflatoxin，AFAF

9、或或AFTAFT） n是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物 n基本结构都有二呋喃环和香豆素（氧杂萘邻酮），基本结构都有二呋喃环和香豆素（氧杂萘邻酮），在紫外线下都发生荧光在紫外线下都发生荧光 nAFAF的毒性与其结构有关，凡二呋喃环末端有双键者的毒性与其结构有关，凡二呋喃环末端有双键者毒性较强并有致癌性毒性较强并有致癌性 nAFAF污染可发生在多种食品上，其中以玉米、花生和污染可发生在多种食品上，其中以玉米、花生和棉籽油最易受到污染，其次是稻谷、小麦、大麦、棉籽油最易受到污染，其次是稻谷、小麦、大麦、豆类等豆类等 图图8-1 8-1 几种黄曲霉毒素的结构式几种黄曲霉毒素的结

10、构式 n黄曲霉生长产毒的温度范围是黄曲霉生长产毒的温度范围是1242，最适产毒温度为最适产毒温度为2533，最适，最适Aw值值为为0.930.98 n主要污染粮油及其制品，其中以玉米、主要污染粮油及其制品，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 代谢途径与代谢产物代谢途径与代谢产物 图图8-2 8-2 黄曲霉毒素黄曲霉毒素B B1 1的代谢途径的代谢途径毒性毒性 n急性毒性：急性毒性：AFAF是一种剧毒物质是一种剧毒物质 n慢性毒性：主要表现为动物生长障碍，肝脏出现慢性毒性：主要表现为动物生长障碍，肝脏出现亚急性和慢性损害。如肝实质细胞变性和灶性坏亚急性和慢性损害。如肝实

11、质细胞变性和灶性坏死、肝实质细胞增生、以及胆管的囊性增生等。死、肝实质细胞增生、以及胆管的囊性增生等。 n致癌性：黄曲霉毒素是目前已知的最强的致癌物。致癌性：黄曲霉毒素是目前已知的最强的致癌物。肝脏作为主要的靶器官，可诱发原发性肝细胞肝肝脏作为主要的靶器官，可诱发原发性肝细胞肝癌。癌。n动物实验中其他器官的肿瘤也有发生：前胃肿瘤、动物实验中其他器官的肿瘤也有发生：前胃肿瘤、纤维瘤、肾小管腺瘤、泪腺癌、垂体腺瘤、睾丸纤维瘤、肾小管腺瘤、泪腺癌、垂体腺瘤、睾丸间质细胞瘤、甲状腺瘤等。间质细胞瘤、甲状腺瘤等。黄曲霉毒素对人是否有致癌性，目前尚不能肯定黄曲霉毒素对人是否有致癌性，目前尚不能肯定 预防措

12、施预防措施 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限量标准限量标准 镰刀菌毒素镰刀菌毒素 n单端孢霉烯族化合物单端孢霉烯族化合物n玉米赤霉烯酮玉米赤霉烯酮n丁烯酸内酯丁烯酸内酯n伏马菌素伏马菌素 单端孢霉烯族化合物（单端孢霉烯族化合物（tricothecenestricothecenes） 1.T-21.T-2毒素毒素nA A型单端孢霉烯族化合物型单端孢霉烯族化合物n认为是食物中毒性白细胞缺乏症（认为是食物中毒性白细胞缺乏症（ATAATA）的病）的病原物质原物质n可损害动物造血器官可损害动物造血器官2.2.二醋酸藨草镰刀菌烯醇二醋酸藨草镰刀菌烯醇nA A型单端孢

13、霉烯族化合物型单端孢霉烯族化合物n毒性与毒性与T-2T-2毒素相似毒素相似3.3.雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮-X-XnB B型单端孢霉烯族化合物型单端孢霉烯族化合物n可引起人的恶心、呕吐、头痛、疲倦等症状，也可可引起人的恶心、呕吐、头痛、疲倦等症状，也可引起小鼠体重下降、肌肉张力下降及腹泻等。引起小鼠体重下降、肌肉张力下降及腹泻等。4.4.脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱氧雪腐镰刀菌烯醇n也称致呕毒素（也称致呕毒素（vomitoxinvomitoxin）n是赤霉病麦中毒的主要病原物质是赤霉病麦中毒的主要病原物质n对生长较快的细胞如胃肠道黏膜细胞、淋巴细胞、对生长较快的细胞如胃肠道

14、黏膜细胞、淋巴细胞、胸腺细胞、脾细胞和骨髓造血细胞等有损伤胸腺细胞、脾细胞和骨髓造血细胞等有损伤 玉米赤霉烯酮（玉米赤霉烯酮（zearlenonezearlenone） n又称又称F-2F-2毒素毒素n有类雌激素样作用，可表现出生殖系统有类雌激素样作用，可表现出生殖系统毒性作用，猪为敏感动物毒性作用，猪为敏感动物n免疫毒性免疫毒性n对肿瘤发生也有一定影响对肿瘤发生也有一定影响n主要污染玉米，其次是小麦、大麦、大主要污染玉米，其次是小麦、大麦、大米等粮食作物米等粮食作物 丁烯酸内酯（丁烯酸内酯（butenolidebutenolide）n在自然界发现于牧草中，牛饲喂带毒素牧草导在自然界发现于牧草

15、中，牛饲喂带毒素牧草导致烂蹄病致烂蹄病n据报道在我国黑龙江和陕西的大骨节病区所产据报道在我国黑龙江和陕西的大骨节病区所产的玉米中发现有丁烯酸内酯存在的玉米中发现有丁烯酸内酯存在 伏马菌素（伏马菌素（fumonisinfumonisin）n伏马菌素伏马菌素B B1 1（FBFB1 1）、伏马菌素）、伏马菌素B B2 2（FBFB2 2）n食品中以食品中以FBFB1 1污染为主，主要污染玉米及其制污染为主，主要污染玉米及其制品品n神经毒性作用，可引起马的脑白质软化神经毒性作用，可引起马的脑白质软化n慢性肾脏毒性慢性肾脏毒性n动物实验表明伏马菌素具有促癌及致癌作用，动物实验表明伏马菌素具有促癌及致癌

16、作用，主要引起原发性肝癌主要引起原发性肝癌预防措施预防措施n防霉去毒：首先要注意田间管理，精耕防霉去毒：首先要注意田间管理，精耕细作，以及选择抗赤霉病的作物，以防细作，以及选择抗赤霉病的作物，以防治赤霉病；对污染的粮食可采用比重分治赤霉病；对污染的粮食可采用比重分离法或碾磨去皮法离法或碾磨去皮法 n加强检测加强检测n制定食品中限量标准：制定食品中限量标准：DONDON、玉米赤霉烯、玉米赤霉烯酮的限量标准酮的限量标准赭曲霉毒素赭曲霉毒素 （ochratoxinochratoxin）n7 7种结构相关的一组霉菌代谢产物种结构相关的一组霉菌代谢产物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急性毒性强急性毒性强n靶器官主要为肾脏和肝脏靶器官主要为肾脏和肝脏 n有致畸、致突变和致癌作用有致畸、致突变和致癌作用n主要污染玉米、大豆、可可豆、大麦、柠檬类水主要污染玉米、大豆、可可豆、大麦、柠檬类水果，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对小鼠经口对小鼠经口LDLD5050为为35mg35mgkgkgn小鼠中毒主要病变为肺水肿、出血，肝、脾、肾淤小鼠中毒主要病变为肺水肿、出血，肝、脾、肾淤血，中枢神经系统亦有水肿和充血血，中枢神经系统亦有水肿和充血n日本曾发生展青霉素污染饲料引起的奶牛中毒事件，日本曾

18、发生展青霉素污染饲料引起的奶牛中毒事件，主要表现为上行性神经麻痹、脑水肿和灶性出血主要表现为上行性神经麻痹、脑水肿和灶性出血n对鸡胚有明显的致畸作用对鸡胚有明显的致畸作用n主要污染食物：霉变的面包、香肠、水果（包括香主要污染食物：霉变的面包、香肠、水果（包括香蕉、梨、菠萝、葡萄和桃子）、苹果汁、苹果酒蕉、梨、菠萝、葡萄和桃子）、苹果汁、苹果酒n展青霉素限量标准为展青霉素限量标准为50g50gkg kg 食品腐败变质（食品腐败变质（foodfood spoilagespoilage） n食品在微生物为主的各种因素作用下，食品在微生物为主的各种因素作用下，造成其原有化学性质或物理性质发生变造成其原

19、有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值的过程化，降低或失去其营养价值的过程 食品腐败变质的原因和条件食品腐败变质的原因和条件1.1.微生物微生物 在食品腐败变质过程中起重要作用的是细在食品腐败变质过程中起重要作用的是细菌、酵母和霉菌，但一般情况下细菌更占菌、酵母和霉菌，但一般情况下细菌更占优势优势 2.2.食品本身的组成和性质食品本身的组成和性质 n酶酶n营养成分营养成分n水分水分n理化性质理化性质n状态状态3.3.环境因素环境因素 n温度温度n氧气氧气n湿度湿度 食品腐败变质的化学过程食品腐败变质的化学过程1 1食品中蛋白质的分解食品中蛋白质的分解n食物中的蛋白质在细菌的蛋白酶和

20、肽链内切酶等作用下，先食物中的蛋白质在细菌的蛋白酶和肽链内切酶等作用下，先后分解为胨、肽，并经断链形成氨基酸，氨基酸及其它含氮后分解为胨、肽，并经断链形成氨基酸，氨基酸及其它含氮的低分子物质在相应酶的作用下进一步分解的低分子物质在相应酶的作用下进一步分解n酪氨酸、组氨酸、精氨酸和鸟氨酸在细菌脱羧酶的作用下分酪氨酸、组氨酸、精氨酸和鸟氨酸在细菌脱羧酶的作用下分别生成酪胺、组胺、尸胺及腐胺，后两者均具有恶臭气味别生成酪胺、组胺、尸胺及腐胺，后两者均具有恶臭气味n色氨酸脱羧基后形成色胺，又可脱掉氨基形成甲基吲哚而具色氨酸脱羧基后形成色胺，又可脱掉氨基形成甲基吲哚而具有粪臭味有粪臭味n含硫的氨基酸在脱

21、硫酶作用下可脱掉硫产生具有恶臭味的硫含硫的氨基酸在脱硫酶作用下可脱掉硫产生具有恶臭味的硫化氢化氢2 2食品中脂肪的酸败食品中脂肪的酸败 n主要是经水解与氧化产生相应的分解产物。主要是经水解与氧化产生相应的分解产物。n中性脂肪分解为甘油和脂肪酸，随后进一步氧化中性脂肪分解为甘油和脂肪酸，随后进一步氧化为低级的醛、酮、酸等为低级的醛、酮、酸等n不饱和脂肪酸的双键被氧化形成过氧化物，进一不饱和脂肪酸的双键被氧化形成过氧化物，进一步分解为醛、酮、酸。步分解为醛、酮、酸。n不饱和脂肪酸含量越高的食品越容易氧化不饱和脂肪酸含量越高的食品越容易氧化n带有特殊的刺激性臭味带有特殊的刺激性臭味 n必需脂肪酸的破

22、坏必需脂肪酸的破坏n维生素和色素的破坏维生素和色素的破坏 3 3碳水化合物的分解碳水化合物的分解 n经过产生双糖、单糖、有机酸、醇、醛经过产生双糖、单糖、有机酸、醇、醛等一系列变化，最后分解成二氧化碳和等一系列变化，最后分解成二氧化碳和水水n主要变化是酸度升高，也可伴有其它产主要变化是酸度升高，也可伴有其它产物所特有的气味物所特有的气味 食品腐败变质的鉴定指标食品腐败变质的鉴定指标 n感官鉴定感官鉴定 通过视觉、嗅觉、触觉、味觉、组织形态对食品通过视觉、嗅觉、触觉、味觉、组织形态对食品卫生质量的鉴定卫生质量的鉴定n化学鉴定化学鉴定 （1 1）挥发性盐基总氮）挥发性盐基总氮（2 2）三甲胺）三甲

23、胺（3 3）组胺）组胺（4 4）K K值值（5 5）pHpH的变化的变化（6 6）过氧化值和酸价）过氧化值和酸价 n物理指标物理指标 食品浸出物量、浸出液电导度、折光率、食品浸出物量、浸出液电导度、折光率、冰点、黏度等冰点、黏度等n微生物检验微生物检验 菌落总数和大肠菌群菌落总数和大肠菌群 食品腐败变质的卫生学意义食品腐败变质的卫生学意义n感官性状发生改变感官性状发生改变n营养成分分解，营养价值严重降低营养成分分解，营养价值严重降低n增加了致病菌和产毒霉菌等存在的机会，增加了致病菌和产毒霉菌等存在的机会，可引起人体不良反应或食物中毒可引起人体不良反应或食物中毒 食品腐败变质的处理原则食品腐败变质的处理原则n必须以确保人体健康为原则必须以确保人体健康为原则n其次也要考虑具体情况其次也要考虑具体情况 防止食品腐败变质的措施防止食品腐败变质的措施（一）食品的化学保藏（一）食品的化学保藏n盐腌法和糖渍法盐腌法和糖渍法 n酸渍法酸渍法 n防腐剂保藏防腐剂保藏 （二）食品的低温保藏（二）食品的低温保藏n食品的冷藏食品的冷藏n食品的冷冻保藏食品的冷冻保藏（三）食品的加热杀菌保藏（三）食品的加热杀菌保藏 n常压杀菌常压杀菌n加压杀菌加压杀菌n超高温瞬时杀菌超高温瞬时杀菌 n微波杀菌微波杀菌 （四）食品的干燥脱水保藏（四）食品的干燥脱水保藏n降低食品水分至降低食品水分至15%15%以下或