食品营养与卫生6第六章 食品污染及预防.ppt

食品污染及其预防 第六章 食品污染分类生物性污染化学性污染物理性污染 食品的微生物污染及其预防 第一节 食品中常见细菌致病菌相对致病菌非致病菌 非致病菌在食品中的分布细菌分类特性分布假单胞菌属G 无芽孢杆菌 需氧 蔬菜 肉 家禽和嗜冷 兼或嗜盐海产食物多见微球菌属和G 过氧化氢酶阳性肉 水产品 蛋上常见葡萄球菌属嗜中温 前者需氧 后者厌氧 芽孢杆菌属和G 前者需氧或兼性厌氧 肉类食品中常见 梭状芽孢杆菌属后者厌氧 均属嗜中温菌 后者罐头食品多见 兼或有嗜热菌肠杆菌属 除志G 无芽孢杆菌 需氧或多与水产品 肉及蛋贺菌属及沙门菌属 兼性厌氧 为嗜中温杆菌的腐败有关 细菌分类特性分布弧菌属和G 直型或弯曲型杆菌 兼性鱼类及水产品中多见 黄杆菌属厌氧 可在低温和5 食盐中生长 后者可利用植物中糖类生成黄 红色素 嗜盐杆菌属和G 需氧菌 嗜盐 多见于极咸的鱼类 嗜盐球菌属在高浓度食盐中生长 可产生橙红色素乳杆菌属G 过氧化氢酶阴性主要见于乳品杆菌 厌氧或微需氧 一 食品的细菌污染 一 食品中的细菌菌相及其食品卫生学意义细菌菌相 细菌种类及其相对数量的构成称为细菌菌相 优势菌 其中相对数量较大的细菌称为优势菌 二 食品中菌落总数及卫生学意义1 菌落总数 在严格规定的条件 培养基及其PH 培养温度 时间 计数方法等 培养生成的细菌菌落总数以菌落数 g ml cm2表示2 卫生学意义 食品清洁状态的标志预测食品的保存期 3 大肠菌群及其卫生学意义埃希氏菌属 典型大肠杆菌 大肠菌群柠檬酸杆菌属肠杆菌属 非典型大肠杆菌 克雷伯菌属特点 1 来自人与温血动物肠道2 35 37 C发酵乳糖产酸产气3 革兰氏阴性无芽孢杆菌 卫生学意义 1 粪便污染指示菌典型大肠杆菌近期污染7 30天发生变异非典型大肠杆菌远期污染 陈旧污染 2 肠道致病菌污染食品的指示菌大肠菌群检测 常以大肠菌群近似数表示 maximumprobablenumberMPN 二 霉菌及其毒素对食品的污染及预防霉菌 molds 具有细胞壁 不含叶绿素 无根 茎 叶 以寄生或腐生方式生存的真菌 一 概述1 霉菌产毒的特点只限于少数的产毒霉菌中的一部分菌株产毒 同一菌株的产毒能力有可变性和易变形 霉菌毒素没有严格的专一性 2 霉菌产毒的条件 水分 湿度 温度 基质水分 食品中能被微生物利用的水分称为水分活性 aw P P0P 食品中水分蒸气压P0 同样条件下纯水蒸汽压意义 微生物生长的最低AW细菌0 94嗜盐菌0 75酵母0 88耐高渗酵母0 6霉菌0 73干性霉菌0 5 湿度 在不同的相对湿度中 易于繁殖的霉菌也不同 根据喜湿程度霉菌的分类分类相对湿度 耐干性90 温度 根据温度将微生物分为三类分类温度 嗜冷菌 5 10嗜温菌10 40嗜热菌40 60有氧条件 基质 天然基质人工培养基 3 主要产毒霉菌及霉菌毒素曲霉菌属 黄曲霉 寄生曲霉等 青霉菌属 岛青霉展青霉等镰刀霉属 禾谷镰刀菌三线镰刀菌等霉菌毒素 mycotoxin 霉菌有毒代谢产物黄曲霉毒素杂色曲霉毒素玉米赤霉烯酮展青霉毒素单端孢霉烯族化合物 4 评价指标及卫生学意义 1 评价指标 污染度霉菌菌相污染度 用单位重量或单位体积或100粒粮食上的霉菌菌落总数表示霉菌污染情况 霉菌菌相 霉菌种类和数量的构成卫生学意义1 引起食品霉变急性中毒2 危害人类健康慢性中毒三致作用 二 黄曲霉毒素 aflatoxinAF 黄曲霉和寄生曲霉产生的有毒代谢产物1 化学结构及性质 一类结构类似的化合物 其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 根据荧光颜色及其结构分别命名 毒性与其结构有关 凡二呋喃环末端有双链者毒性较强并有致癌性 AFB1毒性强检出率高 耐热易溶于油和一些有机溶剂碱性条件下 加NaOH 可被破坏2 产毒条件和对食品的污染不同的菌株产毒能力差异很大 除基质以外 温度 湿度 空气均是黄曲霉生长繁殖及产毒的必要条件 AF对食品的污染 主要为粮油食品 3 代谢途径与代谢产物黄曲霉毒素B1在体内的代谢主要是在肝脏微粒体酶作用下进行的羟化 脱甲基和环氧化反应 OH AF代谢羟化解毒反应脱CH3环氧化反应 毒性反应环氧化反应AFB1环氧化反应2 3环氧化物 DNAAFB1DNA加合物DNA损伤肿瘤 4 毒性 急性毒性 慢性毒性 致癌性 1 急性毒性 剧毒 损害肝脏AFB1对动物的LD50 mg kg BW 动物LD50猫0 55猪0 62狗1 0羊2 0猴2 2鸡6 3鸭雏0 24大鼠7 2小鼠9 0 人类AF急性中毒事例地区中毒食品AF含量PPb中毒人数死亡人数非洲霉变薯饼170031印度霉玉米6250397106泰国霉玉米500011台湾霉玉米2259253 2 慢性中毒动物生长障碍 肝脏出现亚急性或慢性损伤 表现为体重减轻 生长发育迟缓 食物利用率下降 母畜不孕或产仔减少等 肝功能异常 肝中脂肪含量升高 肝糖元降低 血浆白蛋白降低 A G比值下降 肝内维生素A含量减少等 3 致癌性 诱发肝癌 致肝癌强度比二甲基亚硝胺诱发肝癌的能力大75倍 长期慢性 一次 冲击量 均可致癌 可引起多组织肿瘤 从亚非国家及我国肝癌流行病学调查结果发现 某些地区人群膳食中黄曲霉毒素水平与原发性肝癌的发生率呈正相关 6 预防 1 防止霉变降低水分低温断绝氧气 2 去除毒素挑选法加工去除加硷去毒物理吸附加水搓洗 3 制定卫生标准 Hygieneofstandard 玉米花生仁花生油不得超过20ug kg玉米及花生仁制品不得超过20ug kg大米其它食用油不得超过10ug kg其它粮食豆类发酵食品不得超过5ug kg婴儿代乳品不得检出 三 食品的腐败变质 foodspoilage 概念 在微生物为主的各种因素作用下 食品在感官性状上的不良变化 并失去食用价值称为食品的腐败变质 一 食品腐败原因为什么米面常温下能长期存放而馒头米饭则不行 肉类为什么不能在常温下多放 而在冰箱中冷冻或制成罐头食品后则可长期保存 为什么蔬菜晒干后 腌制后就可在室温下长放 蔬菜水果表皮完整与破损那种情况下更易腐败 1 食品本身的组成和性质高蛋白食品蛋白分解营养成分高糖食物发酵产酸高脂食物油脂酸败PH值PH5 8食品易腐败 食品水分 总水分 食品在105度干燥至衡重所减少的重量 水分活性 wateractivityaw 食品中可以自由蒸发的水分或者可以被微生物利用的水分 0 8 70中间水分食品0 2 0 820 40低水分食品 0 2 10 食品渗透压食品组织结构是否完整食品的状态及所含的不稳定物质2 微生物 细菌 酵母和霉菌 尤其是细菌更占优势3 环境因素温度湿度O2紫外线 二 食品腐败的化学过程及鉴定指标1 食品中蛋白质的分解 蛋白质 氨基酸 胺类 羧酸 脱羧 脱胺 脱羧脱胺 硫化氢等 2 高蛋白食品腐败的鉴定指标感官检查化学指标微生物指标感官检查 organoleptic 视觉嗅觉化学指标挥发性盐基总氮 TVBN 二甲胺 三甲胺K值 Kvalue 挥发性盐基总氮 totalvolatilebasicnitrogenTVBN 是指肉类 鱼类样品水浸液在碱性条件下 能与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量 用于判断肉的新鲜度微生物指标 肉类食品挥发性盐基总氮国家标准 mg 100g 食品名称一级鲜度二级鲜度冻肉类 15 25鲜肉类 15 25鱼类 15 25虾类 25 35 HxR HxATP ADP AMP IMP HxR Hx注 HxR 肌苷Hx 次黄嘌呤IMP 肌苷酸判断标准K值 新鲜度40腐败K值适合于水产品腐败鉴定 K值 100 2 脂肪酸败酸败原因环境因素 氧气温度紫外线身因素 水分组织残渣饱和度鉴定指标 过氧化值酸价羰基价3 碳水化合物的分解碳水化合物低级分解产物酸度 三 食物腐败的卫生学意义1 感官性状恶化 使人们难以接受 2 营养价值严重降低 3 使致病菌和产毒霉菌存在的机会增多 引起人的不良反应 食品腐败变质的产物也可对人造成直接的损害 处理原则 保证消费者健康为前提 分别处理 如轻度腐败的肉 鱼类通过煮沸可以消除异常气味 部分腐败的水果 蔬菜可拣选分类处理 单纯感官性状变化的食品可加工复制等 四 防止食品腐败变质的措施 食品保藏 foodpreservation 温度水分氢离子浓度将食品中的微生物杀灭或减弱其渗透压生长繁殖的能力 其它 一 食品的化学保藏 二 食品的低温保藏1 原理降低食品化学反应速度 温度每下降10度 化学反应速度可降低一半 酶的活性降低 抑制微生物生长 温度与微生物的生长情况温度 C生长情况 10抑制生长0绝大部分不能生长 10停止生长 2 方法冷藏 主要指将食品原料和配料经过前处理例如清洗 分割 包装或加工处理后 在 1 以上8 以下储藏 冻藏 主要是指将食品原料经过前处理加工 在 30 以下快速冻结 经包装后 在 18 以下低温储藏 冷藏 2 15度 冷水循环 天然冰或人造冰降温 保存期短 几天到数周冷冻 采用缓冻或速冻方法先将食品冻结 而后在能保持冻结状态的温度下贮藏的保藏方法 12 23度 保存期长 急冻 指要求食品的温度在30分钟内迅速下降到 20度左右的过程 缓冻 将食品置于 2 5度的环境 令其缓慢冻结 长期保藏食品用冷库 长途运输食品用冷藏车船 冷链 对易腐食品从生产到消费的整个商业网应一直处于适宜的低温下 即称为冷链 食品保存期限 time 保存温度 temperature T T T保存耐受量 tolerance 注意事项 新鲜 预处理用冷水或冰致冷时 要保证水或人造冰的卫生质量符合饮用水的卫生标准 要防止致冷剂外溢造成的食品污染 长期冷藏时应定期检查食品质量 特别要重视脂肪酸败的迹象 食品冷冻应采用急速冷冻和缓慢融解的方法 对解冻的食品应尽量减少重新冻结 食品解冻温度解冻时间与组织状态解冻温度解冻时间 min 组织状态0510完全恢复10140基本恢复3830基本不恢复 常见食品适宜的冷藏条件食物名称温度 C保藏期鲜肉1 110 20天冻肉 10 18数月鲜蛋 2数月鲜奶1 21 2天菠菜010 14天黄瓜7 1010 14天番茄07天辣椒7 108 10天萝卜04 5月豆角38 10天香蕉136 10天橘子0 33 4周 三 高温保藏1 原理 高温加真空密闭 2 方法 巴氏杀菌 只能杀死繁殖性微生物 不能杀死芽胞 630C30分890C1秒720C15秒900C0 5秒940C0 1秒1000C0 01秒适用于食品有牛奶 pH4以下的蔬菜和果汁罐头 啤酒 醋 葡萄酒等 高温杀菌 110 121度 20分左右 可使繁殖性和芽胞型细菌被杀死 可长期保藏 适于罐头食品 超高温灭菌法 ultrahightemperatureprocessUHT 温度达120度 150度时间1 3秒煮沸法 温度在100度的灭菌方法微波加热 microwaveheating 利用高频电磁波提高食品温度达到灭菌目的 3 高温保藏中的几个基本概念热力致死时间 thermaldeathtime TDT 指在特定温度下 杀死一定数量的微生物所需要的时间 D值 在一定温度和条件下 微生物指数递减时间或每杀死90 原有残存活菌数时所需要的时间 Z 仿热力致死时间曲线 Z值 在热力致死时间曲线上 一个对数周期的加热时间所对应的加热温度变化值称为Z值 反映微生物在不同致死温度下的相对耐热性4 高温灭菌对食品质量的影响 感官及营养素的影响 1000C以下 美拉德反应 100 1500C时某些氨基酸可与还原糖发生羰氨反应 亦称美拉德反应 maillardreaction 使产品带有金黄色以致棕褐色 产生毒物 四 食品辐照保藏1 辐照食品 irradiatedfood 的概念 指利用人工控制的辐射能源处理过的食品 原理 当用一定剂量的 射线 或电子加速器产生的低于10兆电子伏 MeV 电子束辐照食品时 通过直接或间接的作用引起微生物DNA RNA 蛋白质 脂类等有机分子中化学键的断裂 其中起主要作用的是DNA损伤 导致微生物死亡 2 辐照源60钴137铯利用60钴137铯产生的 射线照射食品3 辐照剂量 已被辐照物吸收的能量表示 Gy 戈瑞 KGy 千戈瑞 MGy 兆戈瑞 1Gy 100rad 拉德 各类食品辐照目的及剂量 KGY 食品分类目的有效剂量范围根茎类抑芽0 05 0 2蔬菜水果杀虫0 1 1 0谷类豆类杀虫0 2 1 0海产品等杀菌1 5 5 0肉类等杀菌1 5 5 0调味品杀菌3 0 10脱水蔬菜杀菌3 0 10 4 食品辐照的用途及优点5 辐照食品的卫生安全性在10kGy以下的辐照剂量下 辐照食品是安全的 1980年FAO WHO辐照食品安全联合专家委员会结论 辐照食品总平均剂量10kGy以下不需要做毒理学实验 无特殊营养和微生物学问题 6 辐照食品的管理 我国辐照食品标准品种目的吸收剂量 KGY 熟肉类灭菌8 0干果类灭虫0 4 1 0新鲜水果抑芽1 5猪肉灭虫0 65豆类灭虫0 2谷类灭虫0 4 0 6 食品的化学性污染及其预防 第二节 第二节食品的化学性污染及其预防农药有毒金属N一亚硝基化合物多环芳烃化合物杂环胺二恶英食品容器 包装材料 一 农药残留及其预防由于使用农药而对环境或食品造成的污染 称农药残留 pesticideresidue 一 食品中农药残留的来源1 直接污染2 环境污染土壤 60 沉积 植物根系吸收水体水产品污染大气气流携带3 通过食物链污染食品4 其他 农药 农作物 动物 肉 蛋 乳 人 空气 土地 水体 水产品 水禽 家庭卫生用药 残留农药进入人体的途径 二 食品中常见的农药残留及其毒性1 有机磷农药 1 残留特点因化学性质不稳定 易降解 残留时间短 数量少 在生物体的蓄积性较低 2 毒性慢性毒性急性中毒中毒机理迟发性神经毒作用多数有机磷农药无明显的三致作用 2 氨基甲酸酯类常用品种 西维因杀灭威速灭威等特点 药效快 选择性较高对温血动物 鱼类和人的毒性较低易分解 不宜在生物体内蓄积中毒机理与有机磷类似 但有可逆性可与亚硝酸盐生成亚硝胺 4 有机氯农药 1 特性化学性质稳定亲脂性生物富集作用强食品残留顺序 动物性食品 植物性食品动物性食品 肉类 鱼类 蛋类 奶类植物性食品 植物油 粮食 蔬菜 水果 毒性 急性中毒慢性中毒远期危害 四 食品贮藏和加工过程对农药残留量的影响农药的性质储存时间长短存放环境的温度食品加工的方式等有关 五 控制食品中农药残留量的措施1 加强对农药生产和经营的管理2 安全合理使用农药3 制定和严格执行食品中农药残留限量标准4 研制开发高效低毒低残留农药 相关资料 农药鉴定所 药效资料 产品资料 残留测定 毒性资料 环保资料 农药登记评审委员会 颁发登记证 我国评审新农药程序 二 有毒金属污染及其预防 一 污染食品的途径1 有害金属污染食品的途径 1 高本底 2 环境污染 3 用具容器的污染 2 毒作用特点 1 强蓄积毒性 2 有生物富集作用 3 慢性中毒和远期效应为主3 影响金属毒性因素存在形式营养状况金属间的相互作用 拮抗 协同 4 预防措施 1 消除污染源 主要措施 2 制定标准 并加强经常性的监督检测工作 3 妥善保管 防止误食误用以及意外或人为污染食品 4 对已污染食品妥善处理 二 有害金属对食品的污染及毒性1 汞 mercuryHg 食品中汞的污染来源 工业污染水体 水产品富集 鱼贝体内甲基汞过高灌溉 农作物吸收毒性 通过血脑屏障 脑组织 慢性中枢神经系统损害通过胎盘 胎儿和新生儿的汞中毒 2 镉 cadmium 食品中镉的污染来源 工业污染 水体 水产品富集 贝类土壤 农作物吸收食品容器 包装材料毒性 蓄积 主要损害肾近曲小管上皮细胞 蛋白尿 氨基酸尿 糖尿 钙重吸收障碍 负钙平衡 骨质疏松 骨质软化 痛痛病 3 铅 lead 食品的铅污染主要来源 食品容器和包装材料 工业三废和汽油燃烧等危害 蓄积 慢性中毒损害人体神经系统 造血系统 肾脏 儿童智力障4 砷 arsenic 食品中砷的毒性与其存在形式和价态有关 急性中毒主要表现为胃肠炎症状慢性中毒神经衰弱综合征 皮肤色素异常 皮肤过多角化 末梢神经炎 无机砷化物与人类皮肤癌 肺癌有关 亚硝胺nitrosamine亚硝酰胺nitrosamide结构 R1 R2为烷基 环烷基 R1 R2可是烷基或芳基 R2芳香环或杂环化合物也可是 NH2 NHR NR2等 RO基团性质不易水解 在中性和碱性活泼 在酸性和碱性环境中均不环境中较稳定 在哺乳动稳定 弱碱性条件下经水解可生物体内可转化为具有致癌成烷化重氮烷 属直接致癌物作用的活性代谢物 间接致癌物 三 N 亚硝基化合物的污染及预防 n nitrosocompounds 一 分类 结构特点及理化性质 二 N 亚硝基化合物的前身物质1 硝酸盐和亚硝酸盐的来源硝酸盐亚硝酸盐硝酸盐还原菌植物性食物 蔬菜动物性食物 亚硝酸盐作为发色剂2 胺类来源 各种天然动物性和植物性食品的成分 蔬菜的硝酸盐含量 mg kg 蔬菜含量蔬菜含量菠菜2464生菜2164莴笋1954元白菜196油菜3466小白菜743芹菜3912紫菜头784白菜1530茄子275黄瓜125扁豆157苦瓜91豌豆99南瓜330蛇豆99冬瓜288柿子椒93丝瓜118小辣椒110西葫芦137西红柿88藕126茭白103 蔬菜等食物中亚硝酸盐的平均含量 mg kg 种类含量柿子椒0 06苦瓜0 09丝瓜0 16白菜叶0 05小麦粉3 8全麦粉10红薯0 13黄豆粉10腌菜汁96腌白菜7 3 三 食品中的N 亚硝基化合物 容易生成 1 鱼 肉制品2 蔬菜水果3 发酵食品4 霉变食品 四 亚硝胺的体内合成影响合成因素 NO2浓度 PH1 4 胺的种类 各国家肉类亚硝胺的含量 ug kg 种类国家含量干香肠加拿大10 20咸肉加拿大4 40咸鱼英国1 9咸肉中国0 4 7 6熏肉中国0 3 6 5鱼干日本15 84熏肉荷兰0 4油煎火腿德国19熏火腿德国8 不同国家啤酒二甲基亚硝胺含量 ug kg 国名含量美国5 0英国0 5日本5 0德国0 5加拿大1 5瑞士1 0荷兰0 5比利时0 5 五 毒性1 急性毒性2 致癌作用3 致畸作用4 致突变作用5 与人类肿瘤的关系 六 预防措施1 防止食品霉变和被