第三章-食品的微生物污染

第三章食品的微生物污染

第一节污染食品的微生物来源及其途径一、食品污染的概念二、污染食品的微生物来源三、微生物污染食品的途径四、食品中微生物的消长

食品污染分为生物性、化学性及物理性污染三类。(1)生物性污染

主要是由有害微生物及其毒素、寄生虫及其虫卵和昆虫等引起的。一、食品污染的概念(2)化学性污染

主要指农用化学物质、食品添加剂、食品包装容器和工业废弃物的污染，汞、镉、铅、砷、氰化物、有机磷、有机氯、亚硝酸盐和亚硝胺及其他有机或无机化合物等所造成的污染。(3)物理性污染主要来源于复杂的多种非化学性的杂物。通常指食品生产加工过程中的杂质超过规定的含量，或食品吸附、吸收外来的放射性核素所引起的食品质量安全问题。生物性污染主要包括：①微生物（细菌与细菌毒素、霉菌与霉菌毒素）②寄生虫（包括虫卵，指病人或病畜的粪便间接或直接污染食品）③昆虫（甲虫、螨类、蛾、蝇、蛆）④病毒（肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、口蹄疫病毒）微生物污染的菌源主要包括细菌及细菌毒素、霉菌及霉菌毒素等。这些微生物污染食品后，在适宜的条件下可大量生长繁殖，使食物的感官性质恶化、营养价值降低，甚至引起严重的腐败、霉烂和变质，产生各种危害人体健康的毒素，而引起各种疾病和食物中毒。

微生物污染通常认为造成食品污染的微生物主要来自四个方面：

1．来自土壤中的微生物

2．来自水中的微生物

3．来自空气中的微生物

4．来自人及动植物的微生物

二、污染食品的微生物来源土壤是微生物的“大本营”土壤中微生物数量最大(土壤中的微生物数量可达107～109个/g)土壤中微生物种类也最多这是由于土壤具备了适合各种微生物生长繁殖的理想条件的缘故，即由土壤环境的特点决定的：①土壤中含有微生物所需要的各种营养物质（有机质，大量元素及微量元素、水分及各种维生素等）；②氧气，表层土壤有一定的团粒结构，疏松透气，适合好氧微生物的生长；而深层土壤结构紧密，适合厌氧微生物生长；

1、土壤中的微生物③

土壤的酸碱度适宜，适合微生物的生长与繁殖（一般接近中性，适合多数微生物的生长，虽然一些土壤pH值偏酸或偏碱，但在那里也存在着相适应的微生物类群如酵母菌、霉菌、耐酸细菌，放线菌、耐碱细菌等）；④温度，土壤的温度一年四季中变化不大，既不十分酷热，也不相当严寒，非常适合微生物的生长繁殖。

那么土壤中含有哪些重要的微生物类群，其特点又如何呢？

自养型微生物：如硝酸细菌、亚硝酸细菌、硫细菌等。异养型微生物：如很多引起食品变质的微生物，引起食物中毒的病原微生物和传染病的病原微生物等，都属于这一类。这类微生物包括有大多数的细菌、所有的放线菌、酵母菌和霉菌等。通常土壤中细菌占较大的比率，主要的细菌包括有：

腐生性的球菌；需氧性的芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌）；厌氧性的芽孢杆菌（肉毒梭状芽孢杆菌、腐化梭状芽孢杆菌）及非芽孢杆菌（如大肠杆菌属）等。

土壤中酵母菌、霉菌和大多数放线菌都生存在土壤的表层，酵母菌和霉菌在偏酸的土壤中活动显著。值得注意的是：土壤中微生物的种类和数量在不同地区、不同性质土壤中有很大的差异，特别是在土壤的表层中微生物的波动很大。一般在浅层（3-25cm）土壤中，微生物最多，随着土壤深层的加深，微生物数量逐渐减少。2、来自水中的微生物水是微生物广泛存在的第二个理想的天然环境，江、河、湖、泊中都有微生物的存在，下水道、温泉中也存在有微生物。⑴水的环境特点水中含有不同量的无机物质和有机物质，水具有一定的温度（如水的温度会随着气温的变化而变化，但深层水温度变化不大）、溶解氧（表层水含氧量较多，深层水缺氧）和pH

值（淡水pH在6.8-7.4

），决定了其存在着不同类群的微生物。

⑵水中微生物的主要类群及其特点

A.淡水中的微生物（主要为两部分）

一部分为：假单孢菌属、产碱杆菌属、气单孢菌属、无色杆菌属等组成的一群G-菌杆菌。这类微生物的最适生长温度为20-25℃，它们能够适应淡水环境而长期生活下来，从而构成了水中天然微生物的类群。

另一部分为：来自土壤、空气和来自生产、生活的污水以及来自人、畜类粪便等多方面的微生物。特别是土壤中的微生物是污染水源的主要来源，它主要是随着雨水的冲洗而流入水中。

来自生活污水、废物和人畜排泄物中的微生物大多数是人畜消化道内的正常寄生菌，如大肠杆菌、粪肠球菌和魏氏杆菌等；还有一些是腐生菌如某些变形杆菌、厌氧的梭状芽孢杆菌等，当然，有些情况下，也可以发现少数病原微生物的存在。

水中微生物活动的种类、数量经常是变化的，这种变化与许多因素有关，如气候、地形条件，水中含有的微生物所需要的营养物质的多少、水温、水中的含氧量，水中含有的浮游生物体等。

如雨后的河流中微生物数量上升，有时达107cfu/ml，但隔一段时间后，微生物数量会明显下降，这是水的自净作用造成的（阳光照射及河流的流动使含菌量冲淡，水中有机物因细菌的消耗而减少，浮游生物及噬胞菌的溶解作用等）。B．海水中的微生物海水中生活的微生物均有嗜盐性。靠近陆地的海水中微生物的数量较多（因为有江水、河水的流入，故含有机物的量比远海多），且具有与陆地微生物相似的特性（除嗜盐性外）。

海水中的微生物主要是细菌，如假单孢菌属、无色杆菌属、不动杆菌属、黄杆菌属、噬胞菌属、小球菌属、芽孢杆菌属等。如在捕获的海鱼体表经常有无色杆菌属、假单孢菌属和黄杆菌属的细菌检出。这些菌都是引起鱼体腐败变质的细菌。海水中的细菌除了能引起海产动植物的腐败外，有些还是海产鱼类的病原菌，有些菌种还是引起人类食物中毒的病原菌，如副溶血性弧菌。3、来自空气中的微生物

⑴空气环境的特点

空气中缺乏微生物生长所需要的营养物质，再加上水分少，较干燥，又有日光的照射，因此微生物不能在空气中生长，只能以浮游状态存在于空气中。⑵空气中微生物的主要类群及其特点

空气中的微生物主要来自于地面，几乎所有土壤表层存在的微生物均可能在空气中出现。但由于空气的环境条件对微生物极为不利，故一些G-菌（如大肠菌群等）在空气中很易死亡，故检出率很低。在空气中检出率较高的是一些抵抗力较强的类群，特别是耐干燥和耐紫外线强的微生物，即细菌中G+球菌、G+杆菌（特别是芽孢杆菌）以及酵母菌和霉菌的孢子等。

为什么空气中尘埃越多，污染的微生物也越多？空气中的微生物主要附着在尘埃上或被包在微小的水滴中而浮在空间。下雨或下雪后，空气中的微生物数量就会显著降低，靠近地面的空气污染微生物的程度最严重，在高空中则很少。

室内空气中微生物含量的多少与气候条件、人口密度以及室内外的清洁卫生状态有关。

空气中有时也会含有一些病原微生物，有的间接地来自地面，有的直接地来自人或动物的呼吸道，如结核杆菌、金黄色葡萄球菌等一些呼吸道疾病的病原微生物，可以随着患者口腔喷出的飞沫小滴散布于空气中。

4、来自人及动植物的微生物

人和动植物的体表，因生活在一定的自然环境中，就会受到周围环境中微生物的污染。

健康人体和动物的消化道、上呼吸道等均有一定的微生物存在，当人和动物有病原微生物寄生时，患者病体内就会产生大量病原微生物向体外排出，其中少数菌还是人畜共患的病原微生物。寄生于植物体的病原微生物，虽然对人和动物无感染性，但有些植物病原微生物的代谢产物却具有毒性，能引起人类的食物中毒。

食品原料在运输、贮藏、加工、成品以及销售等一系列过程中，都有可能会遭受微生物的污染，那么微生物是通过哪些途径污染食品的呢？

1．通过水而污染

2．通过空气而污染

3．通过人及动物而污染

4．通过用具及杂物而污染

三、微生物污染食品的途径1、

通过水而污染各种天然水源（地表水和地下水）不仅是重要的污染源，而且也是微生物污染食品的主要途径。

在很多情况下，微生物污染食品是通过水的媒介而造成的，如果用不洁的，含菌数较高的水来处理食品就会造成食品污染，即使是使用清水，由于使用不当也会造成食品的污染。另外，生产食品的过程中，如果直接使用未经净化消毒的天然水，尤其是地表水，食品也会污染较多的微生物，同时还有可能受到其它污物和毒物等对食品污染。2、通过空气而污染

空气中的微生物经常会随着尘埃的飞扬和沉降将微生物带到食品上。人体内的痰沫、鼻涕和口水（唾涎）的小水滴中均含有一定量的微生物，故在讲话、咳嗽和打喷嚏时，可直接或间接地污染食品。

只要食品暴露于空气中，就不可避免地要受到微生物的污染。3、通过人及动物而污染

人接触食品时，人体可作为媒介，将微生物传给食品，尤其是由于人的手而造成的食品污染最为常见，所以直接接触食品的从业人员，如果他们的工作服、工作帽等不经常清洗、消毒和保持洁净，就会将附着于其上的大量微生物带入食品而造成污染。

有食品的地方，也正是鼠、蝇、蟑螂等一些小动物活动频繁的场所，这些动物体表或消化道内均带有大量的微生物，它们是微生物的传播者，而且鼠类常是沙门氏菌的带菌者。因此，有时被鼠类污染的食品，常常会污染沙门氏菌或造成食物中毒。

4、通过用具及杂物而污染

应用于食品的一切用具，如原料的包装物品、运输工具、生产的加工设备和成品的包装材料及容器等，都有可能作为媒介将微生物污染食品。因为⑴所有上述物品在未经消毒或灭菌前，总是带有不同数量的微生物，当遇到包装物品的更换和运输环节变动时，就会造成更多的微生物污染。⑵装运易腐败食品的运输工具和容器，如果在用过后未进行彻底的清洗和消毒而连续使用，就会使运输工具和容器中残留较多数量的微生物，从而造成以后装用食品的污染。

⑶食品在加工过程中，要通过许多设备，若通过不加高热的设备越多，造成污染的机会也就越多。⑷已经消毒或无菌的食品，如果使用材料不洁净的包装容器，就会使含菌不多的食品或无菌的食品重新遭受污染，这样甚至会造成食品一经包装完毕就已经成为不符合卫生质量指标的食品了。食品中所以有微生物存在，是从不同污染源，通过各种各样的污染途径，将微生物传播到食品中去的。由于污染源和污染途径的不同，在食品中出现的微生物的种类也是复杂的。食品中的微生物不论在数量上和种类上都随着食品所处环境的变动和食品性状的变化而不断变化，这种变化所表现的主要特征就是：食品中微生物的数量出现增多或减少。

食品中微生物在数量上出现增多或减少的现象称为消长现象。四、食品中微生物的消长食品中微生物的消长现象可以从以下三个阶段中看到：

1、加工前食品在加工前，无论是动物性原料或植物性原料，都已有不同程度的微生物污染，由于运输、贮藏等原因，常常造成食品污染机会的增多，这样就引起了原料中微生物不断增多的现象，虽然有些微生物污染食品后，因环境条件的不适应而引起了死亡，但是从所存在的微生物总数来看，一般并不见减少而只有增多。加工前微生物数量增长的现象，在一些新鲜的鱼肉类和果蔬类的食品中可以明显地反映出来。

因而从食品加工前后来看，加工前原料食品中所含的微生物，无论在种类上还是数量上总是比加工后要多得多。在食品加工过程中，有些条件如清洗、消毒、灭菌等对微生物的生存不利，可以使食品中微生物的数量明显下降，甚至可以使微生物完全清除。原料污染的程度，会影响到加工过程中微生物的下降率。加工过程中卫生条件差，还会出现二次污染现象，当残存在食品中的微生物有繁殖机会时，就会导致微生物数量骤然上升的现象；但在一般卫生良好的情况下，只会少量污染，因而食品中所含有的微生物的总数不会有明显的增多。2、加工过程中

加工后的食品在贮存过程中，微生物消长有两种情况：

一种是食品中残留的微生物或再度污染的微生物，在遇到适宜条件时，生长繁殖而出现食品变质。变质初期微生物数量会骤然增多，但当上升到一定数量时，就不再继续上升，相反地还会出现下降，这是由于微生物生长繁殖引起食品变质时，食品中营养被消耗，越来越不适宜微生物生长，所以到后期还会出现微生物数量减少。

另一种是食品没有出现再次污染，在加工后仅残留少数微生物，也得不到生长繁殖的适宜条件，因此，随着贮藏日期的延长，微生物数量不断下降。

上述情况是食品加工前后微生物消长的一般规律，对于指导食品的卫生生产，防止食品腐败有重要指导意义。3、加工后第二节食品的细菌污染一、食品的细菌污染指标二、食品中细菌数量的食品卫生学意义三、大肠菌群的食品卫生学意义四、常见的食品细菌一、食品的细菌污染指标

细菌是污染食品和引起食品腐败变质的主要微生物类群，因此多数食品卫生的微生物学标准都是针对细菌制定的。

1、菌落总数：是指在被检样品的单位重量(g)、容积(ml)或表面积(cm2)内，所含能在严格规定的条件下(培养基及其pH、培养温度与时间、计数方法等)培养所生成的细菌集落总数。

菌落总数的含义，仅指细菌在一定条件下能繁殖的细菌，而对某些需特殊条件培养的细菌则不能在该指标中反映出来。目前我国食品细菌污染指标中的菌落总数是在营养琼脂培养基的条件下，经35～37℃培养48h所获得的细菌集落数。

2、大肠菌群：包括肠杆菌科的埃氏菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属和克雷伯菌属，这些细菌均来自人和温血动物的肠道，需氧与兼性厌氧，在37℃能分解乳糖产酸产气，以革兰氏阴性杆菌为多。目前该项指标已被广泛应用于食品生产中卫生质量方面的指标菌，其数量是采用相当于100g或100ml食品中的可能数来表示，或称大肠菌群最近似数(Themostprobablenumber,MPN)。大肠菌数的高低，表明粪便污染的程度，也反映了对人体健康危害性的大小。

典型大肠杆菌代表粪便的近期污染，非典型的可能为粪便的陈旧污染。

3、致病菌：在我国的国家标准中，致病菌一般指“肠道致病菌和致病性球菌”，主要包括沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、致病性链球菌等四种，致病菌不允许在食品中检出。可作为食品被微生物污染程度的标志。食品中细菌数量越多，说明食品被污染的程度越重、越不新鲜、对人体健康威胁越大。可以用来预测食品可存放的期限，食品中细菌数量越少，食品可存放的时间就越长。

如菌数为105个/cm2的牛肉在0℃时可存放7d，而菌数为102个/cm2时，在同样条件下可存放18d；在0℃时菌数为105个/cm2的鱼可存放6d，而菌数为103个/cm2时，则存放时间可延长至12d。二、食品中细菌数量的食品卫生学意义在食品细菌数量和腐败变质之间是否存在对应关系？由于食品的性质、处理方法及存放条件的不同，以致对食品卫生质量具有重要影响的细菌种类和相对数量比也不一致，因而目前在食品细菌数量和腐败变质之间还难于找出适用于任何情况的对应关系。同时，用于判定食品腐败变质的界限数值出入也较大。有人主张判定猪肉新鲜、次鲜及变质的菌落总数界限值分别为104个/g、104个/g～106个/g和106个/g以上，鲜鱼变质的界限值为104个/g。三、大肠菌群的食品卫生学意义作为食品被粪便污染的指示菌，食品中粪便含量只要达到10－3mg/kg即可检出大肠菌群。作为肠道病原菌污染食品的指示菌。

肠道致病菌如沙门氏菌属和志贺氏菌属是引起食物中毒的重要致病菌，然而对食品经常进行逐批逐件地检验又不可能，鉴于大肠菌群与肠道致病菌来源相同，而且一般在外环境中生存时间也与主要肠道病原菌一致。

当然食品中检出大肠菌群，只能说明有肠道病原菌存在的可能性，两者并非一定平行存在，但只要食品中检出大肠菌群，则说明有粪便污染，即使无病原菌，该食品仍可被认为是不卫生的。作为食品被粪便污染的理想指示菌应具备以下特征：1）仅来自于人或动物的肠道，并在肠道中占有极高的数量。2）在肠道以外的环境中，具有与肠道病原菌相同的对外界不良因素的抵抗力，能生存一定时间，生存时间应与肠道致病菌大致相同或稍长。3）培养、分离、鉴定比较容易。

大肠菌群比较符合以上要求。大肠菌群不适合冷冻食品的粪便污染指示菌。肠球菌？抗冷冻，但培养较难四、常见的食品细菌1、假单胞菌属(Pseudomonas)为革兰氏阴性无芽胞杆菌，需氧，嗜冷，pH5.0～5.1下生长，是典型的腐败细菌，在肉、鱼和其它的动物上均易生长繁殖。

2、微球菌属(Micrococcus)和葡萄球属(Staphylococuss)为革兰氏阳性菌，嗜中温，营养要求较低。在动物性食品上多见，有的能使食品变色。

3、芽胞杆菌属(Bacillus)与芽胞梭菌属(Clostridum)分布较广泛，尤其多见于肉和鱼。嗜中温菌者为多，是罐头食品中常见的腐败菌。根据食品原料的来源不同以及周围环境的卫生状况，以下几种细菌是食品中常见的几种细菌：4、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)各属除志贺氏菌属及沙门氏菌属外，皆为常见的腐败菌。革兰氏阴性，需氧及兼性厌氧，嗜中温杆菌。多见于水产品等动物性食品中。

5、弧菌属(Vibrio)与黄杆菌属(Flavobacterium)均为革兰氏阴性兼性厌氧菌。主要来自海水或淡水，在低温和5%食盐中均可生长，故在鱼类等水产食品中多见。

6、嗜盐杆菌属(Halobacterium)与嗜盐球菌属(Halococcus)革兰氏阴性需氧菌、嗜盐，在12%食盐甚至更高浓度的食盐中均可生长。多见于咸鱼。

7、乳杆菌属(Lactobacillus)革兰氏阳性杆菌，厌氧或微需氧，在乳品中多见。第三节食品的霉菌污染一、霉菌与霉菌毒素污染二、霉菌的生长和产毒条件三、主要的霉菌毒素-----黄曲霉毒素四、霉菌毒素污染的控制措施五、霉菌污染的评定和卫生学意义一、霉菌与霉菌毒素污染1.霉菌霉菌是菌丝体比较发达又缺乏较大子实体的一部分真菌的俗称霉菌在自然界分布广泛，不需要较高的营养条件，在各种食品中极易繁殖一般情况下需要氧气，适宜繁殖温度为2530℃多数霉菌对人有益也有一些霉菌对人有害无益个别菌种或菌株能产生对人体有害的霉菌毒素霉菌毒素是指霉菌有毒的二次代谢产物二次代谢产物指的是由细胞增殖过程中形成的丙酮酸、酯酸、氨基酸等初级代谢产物作为前体物质，进行生物合成的物质一种霉菌菌株可以产生几种霉菌毒素，而同一种霉菌毒素又可以由几种霉菌产生岛青霉可产生黄天精、红天精、岛青霉素以及环青霉等几种毒素杂色曲霉毒素可以由杂色曲霉、黄曲霉和构巢曲霉产生2.霉菌毒素

1、水分和湿度游离水是指细胞间的水（可移动、可分离、易蒸发）；结合水是指细胞内的水（不可分离、难蒸发）；食品水分活度（Aw）是能供微生物利用的那部分水分，反映了食品中游离水分的多少；大部分霉菌需要水分活性（Aw）0.80，部分0.91，水分活性降至0.7以下，一般霉菌均不能生长；相对湿度降至70%，霉菌不能产毒；食盐、糖、有机酸、醇类等保水物质可降低Aw。

鸭黄曲霉毒素中毒二、霉菌的生长和产毒条件水分活度(Aw)的定义

是指食品中水的蒸汽压与同温下纯水的饱和蒸汽压的比值,可用下式表示:P为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压p0为在同一温度下纯水的饱和蒸汽压。纯水：Aw=P/P0=1食品：P<P0，0<Aw<12、温度

大部分霉菌适宜生长温度为20～28℃，在0℃几乎不生长；

一般霉菌产毒的温度，略低于生长最适温度，如黄曲霉生长最适温度为37℃，而产毒则以28～32℃为宜。