《食品的微生物污染》PPT课件.ppt

第8章 食品的微生物污染 8.1 8.1 污染食品的微生物来源及其途径污染食品的微生物来源及其途径 8.2 8.2 食品的细菌污染食品的细菌污染 8.3 8.3 食品的酵母污染食品的酵母污染 8.4 8.4 食品的霉菌污染食品的霉菌污染 o食品污染分为物理性污染（如放射性物质的 污染）, 化学性污染（如重金属盐类的污染 ）和生物性污染（如由微生物、寄生虫、虫 卵和昆虫等引起的污染）。 o 我们这里讲的食品污染主要指的是生 物污染中由微生物引起的污染。即指的是食 品受到外来的多种微生物的作用而引起的污 染。 8.1污染食品的微生物来源及其途径 引起食品污染的微生物种类繁多，如细菌、霉菌等。微生物可 以直接或间接地通过各种途径污染食品，并不断地利用食品中 的丰富营养进行侵入、生长繁殖，最后导致食品发生腐败变质 ，甚至可以引起食物中毒。因此，了解微生物在自然界分布规 律及其生长繁殖的动态，掌握食品微生物主要来源，对于切断 污染途径、控制微生物对食品的污染，延长食品保藏时间、防 止食品腐败变质与中毒事件发生具有十分重要意义。 8.1.1 污染食品的微生物来源 已经知道微生物是自然界分布最广泛、数量最大的一类 生物。由于其个体微小、繁殖速度快、营养类型多、适 应能力强，所以土壤、水中、空气、动植物体表及体内 均广泛存在，甚至在高山、海洋等都有它们的存在。当 然，不同环境中存在着不同类型和数量的微生物。 那么污染食品的微生物主要来源于那些方面呢？ 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 o8.1.1.1 土壤中 o 土壤是微生物的“大本营”，土壤中微生物数量最 大，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： o 土壤中含有微生物所需要的各种营养物质 o 氧气 o 土壤的酸碱度适宜，适合微生物的生长与繁殖 o 温度 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： 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（10-20cm）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。 8.1.1.2 来自空气中的微生物 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。 空气中微生物的主要类群及其特点 这些微生物可以附着在尘埃上或被包在微小的水滴中 而浮在空间。空气中尘埃越多，污染的微生物也越多； 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。 8.1.1.3 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。 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。 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。 8.1.1.4 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。 8.1.2 8.1.2 微生物污染食品的途径微生物污染食品的途径 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？ 1.1.内源性污染内源性污染 2. 2.外源性污染外源性污染 8.1.2 微生物污染食品的途径 o8.1.2.1 内源性污染 o 凡是作为食品原料的动植物体在生活过程中，由于本身带有的 微生物而造成食品的污染称为内源性污染，也称第一次污染。 o8.1.2.2 外源性污染 o 食品在生产加工、运输、贮藏、销售、食用过程中，通过水 、空气、人、动物、机械设备及用具等而使食品发生微生物污染 称外源性污染，也称第二次污染。 微生物外源性污染食品的途径 1通过水污染 2通过空气污染 3通过人及动物污染 4通过用具及杂物污染 1 通过水污染 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。此外，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。 所以，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。 此外，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 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。 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。 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。 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。 8.1.3 食品中微生物的消长 前面已经阐明，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。 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。 2 加工过程中 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。当然，原料污染 的程度，会影响到加工过程中微生物的下降率。如果加 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。 3 加工后 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的减少。 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。 o8.2 食品的细菌污染 n细菌总数 o定义：指单位质量（g）、体积（ml）或表 面积（ cm2 ）的被检食品食品中所含的细 菌数量。 o检验方法：在严格规定条件下（营养琼 脂培养基、37、pH 7.0，4872h）进行 培养，形成的菌落（代表一个细菌形成的 克隆）数目，称为菌落总数(colony forming unit,cfu)。涂片染色通过显微 镜观察计数，称为食品细菌总数。 菌落总数：测定值实际值 染色镜检细菌总数：测定值实际值 o食品细菌总数的卫生学意义 A.代表食品清洁状态的标志 B.预测食品耐储藏的期限 举例：鱼体菌落数目 温度 保质期 105 cfu/cm2 0 6天 103 cfu/cm2 0 12天 特别提示：不是绝对平行关系，菌相的作用 n大肠菌群 o来自人或温血动物肠道，需氧与兼性 厌氧，不形成芽孢，在3537发酵 乳糖产酸产气的革兰氏阴性杆菌，包 括埃希氏菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆 菌属和克雷伯菌属。 大肠菌群作为食品微生物污染指标的原因： A.大肠菌群仅来自肠道。 B.在肠道中数量较多，灵敏度较高，易于检出。 C.在外界环境中有一定的抵抗力，能生存一定时间 ，与肠道致病菌基本一致。 D.操作较为简便。 大肠菌群的卫生学意义 A.粪便污染指示菌，其中典型大肠杆 菌表示近期污染，非典型大肠杆菌 表示陈旧污染。 B.肠道致病菌污染的指示菌。 特别提示：大肠菌群不适宜作为低温 水产品的污染指示菌。 8.3食品的酵母污染 o人们早就利用酵母菌造福人类。面食制品的发酵技 术、酒类和调味品的酿造技术等都离不开酵母菌。 但是食品被酵母菌污染也不是好事。酵母菌在生长 繁殖时，利用原料中糖分的过程中就会产生大量二 氧化碳和其他物质，使包装罐、袋膨胀；食品酸碱 性变化；严重的，食品变质而不可食。酵母菌亦可 使果汁的色泽发生变化，如丝状菌族可使果汁变成 白色、绿色或棕色。白假丝酵母可引起皮肤、粘膜 、呼吸道、消化道以及泌尿系统等多种疾病。新型 隐球酵母可引起慢性脑膜炎、肺炎等。 8.4 食品的霉菌污染 o8.4.1 霉菌污染特点 o霉菌在自然界分布很广，同时由于其可形成 各种微小的孢子，因而很容易污染食品。霉 菌污染食品后不仅可造成腐败变质，而且有 些霉菌还可产生毒素，造成误食人畜霉菌毒 素中毒。霉菌毒素是霉菌产生的一种有毒的 次生代谢产物，自从60年代发现强致癌的黄 曲霉毒素以来，霉菌与霉菌毒素对食品的污 染日益引起重视。 8.4.1 霉菌污染特点 霉菌毒素通常具有耐高温，无抗原性，主要侵害实质 器官 的特性，而且霉菌毒素多数还具有致癌作用。霉 菌毒素的作用包括减少细胞分裂，抑制蛋白质合成和 DNA的复制，抑制DNA和组蛋白形成复合物，影响核 酸合成，降低免疫应答等。根据霉菌毒素作用的靶器官 ，可将其分为肝脏毒、肾脏毒、神经毒、光过敏性皮炎 等。人和动物一次性摄入含大量霉菌毒素的食物常会发 生急性中毒，而长期摄入含少量霉菌毒素的食物则会导 致慢性中毒和癌症。因此，粮食及食品由于霉变不仅会 造成经济损失，有些还会造成误食人畜急性或慢性中毒 ，甚至导致癌症。 o8.4.2 霉菌产毒的特点 1）霉菌产毒仅限于少数的产毒霉菌，而且产毒菌种中 也只有一部分菌株产毒。 o2）产毒菌株的产毒能力还表现出可变性和易变性，产 毒菌株经过多代培养可以完全失去产毒能力，而非产毒 菌株在一定条件下可出现产毒能力。因此，在实际工作 中应该随时考虑这一问题。 o3）一种菌种或菌株可以产生几种不同的毒素，而同一 霉菌毒素也可由几种霉菌产生。 o4）产毒菌株产毒需要一定的条件，主要是基质种类、 水分、温度、湿度及空气流通情况。 o8.4.3引起食品腐败变质及产毒的霉菌 o目前，已知可污染粮食及食品并发现具有产毒菌株的霉 菌有以下属种： o1.曲霉属（Aspergillus） o曲霉在自然界分布极为广泛，对有机质分解能力很强。 曲霉属中有些种如黑曲霉（A.niger）等被广泛用于食 品工业。同时，曲霉也是重要的食品污染霉菌，可导致 食品发生腐败变质，有些种还产生毒素。曲霉属中可产 生毒素的种有黄曲霉（A.flavus）、赫曲霉（ A.ochraceus）、杂色曲霉（A.versicolor）、烟曲霉 、构巢曲霉（A.nidulans）和寄生曲霉（ A.parasiticus）等。 o2.青霉属（Penicillium） 青霉分布广泛，种类很多，经常存在于土壤和粮食及果 蔬上。有些种具有很高的经济价值，能产生多种酶及有 机酸。另一方面，青霉可引起水果、蔬菜、谷物及食品 的腐败变质，有些种及菌株同时还可产生毒素。例如， 岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、红色青霉、扩展青霉、圆 弧青霉、纯绿青霉、展开青霉、斜卧青霉等。 o8.4.4主要的霉菌毒素 o1.黄曲霉毒素 o是黄曲霉和寄生曲霉的代谢产物。寄生曲霉的所有菌株 都能产生黄曲霉毒素，但我国寄生曲霉罕见。黄曲霉是 我国粮食和饲料中常见的真菌，由于黄曲霉毒素的致癌 力强，因而受到重视，但并非所有的黄曲霉都是产毒菌 株，即使是产毒菌株也必须在适合产毒的环境条件下才 能产毒。 o2.黄变米毒素 黄变米是20世纪40年代日本在大米中发现的。这种米由 于被真菌污染而呈黄色，故称黄变米。可以导致大米黄 变的真菌主要是青霉属中的一些种。 o黄变米毒素可分为三大类： (1)黄绿青霉毒素 o(2)桔青霉毒素 o(3)岛青霉毒素 o3. 镰刀菌毒素 根据联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）联