教学课件：《食品安全学》

食品安全学

FoodSafety

课程内容第一章

前言

第二章

造成食源性疾病的微生物危害第三章保证食品安全的食品加工方式第四章微生物风险评估第五章国际食品安全管理和微生物指标第六章预测微生物学模型第七章食品敏感性第八章水的安全性第九章酒精饮料的安全性第十章农残的安全性第十一章兽药残留第十二章天然食品中的有毒物第十三章环境内分泌干扰物研究进展第十四章食品包装材料的安全性第十五章转基因食品的安全性第十六章食品安全机构第十七章食品安全及其控制体系的发展与思考食品安全涉及领域：Toxicology毒理学Foodscience食品科学Analyticalchemistry分析化学Microbiology微生物学Foodhygiene食品卫生学Nutrition营养学Immunology免疫学Epidemiology流行病学Regulation法规(法学）Control控制措施

Inourcourse,wewillcoverthethreeaspectsofthesubject:

本课程主要涉及以下三方面的知识：

science*

科学

regulation

法规

control控制Fromthescientificpointofview,discussionfocusesonfoodquality,nutritionalvalue,chemicalandmicrobiologicalfoodsafety*,emergingproblems*,healthhazards*,analyticalmethodologies,andenvironmentalconcerns.

在科学方面，涉及食品质量、营养价值、化学和微生物安全、出现的问题、健康危害、分析方法和环境因素。Theissueofregulationishighlightedbytheintegrationofscientificknowledgeintothedecision-makingprocessatthenationalandinternationallevels,theimpactofregulationsonpoliticsandeconomics,andtheroleofvarioussectorsofsocietyintheprocess.

在法规方面，涉及制定各类相关法律、经济的国际、国家法规时如何应用科学知识。Thechaptersonfoodsafetycontrolfocuson:howcontrolinstitutionsworkatthenationalandinternationallevels,howcontroliscarriedoutinpractice(throughsamplingandanalysis),

howenforcementmeasurescanbeimplemented.

在控制方面，涉及如何控制国际、国内的公共机构的工作，实际操作中如何控制（如采样和分析），以及如何实施强制措施。参考文献*[1]杨洁彬,王晶,王柏珍等编著.食品安全性.北京:中国轻工业出版社,1999.（TS207/026）[2]颜国钦编著.食品安全学.艺轩图书出版社，中华民国七十七年（TS201.6011）[3]王有忠编著.食品安全.华香园出版社，中华民国八十年（TS201.6/014）*[4]KeesvanderHeijden.InternationalFoodSafetyhandbook.Newyork:MarcelDekker,Inc,1999（TQ21-602）[5]NealH.Hooker,ElsaA.Murano.InterdisciplinaryFoodSafetyResearch,2001.(TS201.6/W07)[6]DavidH.Watson.FoodChemicalSafety,2001.(TS201.6/W016:1)[7]JulieMillerJones.FoodSafety,1992.(TS201.6/W013.2)[8]DavidMcSwane.FoodSafety&Sanitation,2000.(TS201.6/W015-2)[9]钱和.HACCP原理与实施.中国轻工业出版社，北京：2003**[10]吴永宁.现代食品安全科学.化学工业出版社,北京：2003民以食为天，食以安为先。{健康生命子孙后代食品安全性一、

近年来国内外重大食品安全事件国际食品安全形势1993年，美国发生肉类食品大肠杆菌中毒事件；1996年至今肆虐英国和欧洲的疯牛病；1997年和2001年侵袭香港的禽流感；（6人死亡，12人感染，130万只鸡扑杀）1998年席卷东南亚的猪脑炎；1999年比利时的二恶英风波；1999年，欧洲可口可乐含有害物2000年，日本，奶制品，大肠杆菌事件；

法国发生的李斯特菌污染事件；食品安全形势——口蹄疫、禽流感等偶蹄类动物的传染病横扫全球，不但给各国造成严重的经济损失，而且已严重威胁人类健康和生命安全；——二恶英、恶喹酸、氯霉素、硝基呋喃、金属异物、转基因、辐射、致病菌等食品安全卫生问题引起的全球食品贸易纠纷不断发生。我国出口食品到国外检出问题：90年输欧冻兔肉因农残超标，被拒之门外，致出口量从7万吨锐减至2万吨；88年出口原西德的蜂蜜因杀虫脒超标，2万吨退货，被索赔100万美元。89年出口美国蘑菇罐头被检出葡萄球菌肠毒素，同年10月美国FDA单方面宣布对中国所有规格的蘑菇罐头实行“自动扣留，不准在美国市场销售；88年出口到日本的烤鳗因含有恶喹酸（被禁用的抗生素）受阻，价格由＄2万/吨降到＄5000/吨；90年出口日本的冻鸡肉，被检出克球酚残留，上万吨货在日本被扣留，国内库存上万吨货不能出口96年因残留监控和防疫体系方面的问题，欧盟从当年8月1日起禁止中国所有禽肉进口，直到2001年5月才对中国开放市场。受其波及，我国出口到日本的冻鸡腿出口价格从＄2100/T降到＄1450/T；95年出口到美国的冻虾仁，因被检出沙门氏菌及腐败等问题，曾被美国“自动扣留”。出口到欧洲的冻虾仁，曾因检出霍乱弧菌而被退货，至2001年底，出口水产品中又被检出氯霉素和其它残留物等问题，2002年1月25日欧盟以此为由对中国出口的整个动物源性产品采取保护性措施，全面禁止进口。20012002比较（02/01）2003比较（03/02）重大食物中毒事件185128下降30.8%379增加196.1%、中毒人数157157127下降54.6%12876增加80.7%死亡人数146138下降5.5%323增加134.1%集体食堂发病比例68%二、近年卫生部公布的重大食物中毒事件2003年明显增多的原因一是2003年国家出台了《突发公共卫生事件应急条例》，各级卫生行政部门对食物中毒的报告管理明显加强，食物中毒的漏报、瞒报情况有所减少；二是新闻媒体的舆论监督力度明显加大；三是进一步加强了食物中毒报告制度建设，卫生部对瞒报或报告不及时的部门和单位进行了通报。“非典”2001年重大食物中毒的分析1、化学性食物中毒居首位，鼠药引起的食物中毒依然突出；2、细菌性食物中毒仍是食品卫生安全的主要问题；3、有毒动植物食物中毒尚未得到有效控制。2002年重大食物中毒的分析1、以化学性食物中毒为主2、集体食堂重大食物中毒下降幅度较大。3、家庭食物中毒事故死亡率依然居高不下

2003年重大食物中毒的分析1、食品加工和保存不当。不正确的食品加工或保存方式导致食物被蜡样芽胞杆菌、副溶血性弧菌等致病性微生物污染，包括食品未加热到一定的温度和时间，某些食物中的致病因素未被彻底灭活等是导致食物中毒的常见原因。2、有些消费者缺乏预防食物中毒的基本知识和鉴别有毒动植物的能力，自我保护意识较弱。2003年，因误食或食用毒蕈、河豚鱼、蟾蜍等有毒动植物引起的中毒与2002年相比增长幅度明显，特别是毒蕈引起的中毒，全年共报告毒蕈中毒32起，315人中毒，63人死亡，为中毒致死原因的第二位。2003年重大食物中毒的分析3、投毒或误食化学性有毒物质。2003年因投毒导致的中毒事件起数与往年相比明显增多，是引起中毒死亡的最主要原因。投毒的物质主要是剧毒急性鼠药（大多数为毒鼠强），高居中毒致死原因的第一位。2003年我国共报告重大剧毒鼠药中毒75起，1316人中毒，121人死亡，病死率为9.2%。

4、学校食品卫生管理制度不健全，监督管理能力薄弱。

三、食源性疾病因食物污染而导致的疾病是当今世界最普遍的健康问题，也是导致经济生产率降低的主要原因。

来源:FAO/WHO食品安全专家委员会,日内瓦1983现状…发展中国家:五岁以下儿童的腹泻问题三百万人死亡/年(减少)多于15亿传染病/年(无变化)现状…发达国家:沙门氏菌、大肠杆菌及空肠弯曲菌的感染(增加)

30％的人口受到食源性疾病困扰现状…尽管难以将疾病和某一特定食物相联系，但化学污染物确实是食源性疾病的重要来源。食源性疾病不断增加的原因人口增长危险人群的增加（年幼、年老及缺乏免疫人群）动物性食品消费增加城市化食源性疾病不断增加的原因日益增加的国际食品、饲料贸易日益增加的国际旅游出现食源性病原体工业化/集约化的食品生产和加工食品预处理的不卫生操作农业化学品使用不当老龄化七国老龄（65岁以上）人口比例（估计和推算）加拿大法国德国意大利日本来源：联合国世界人口展望英国美国不同营养状况对婴儿腹泻的影响正常生长曲线儿童生长曲线腹泻期体重（千克）年龄（月）日益增加的动物性食品消费影响:工业化动物产品生产体系次临床感染动物污染的动物饲料城市化影响:食物链延长食品污染机会增加病原体存活和生长来源：联合国世界人口展望1996年版城市人口（％）城市化延长食物链农业生产生产和加工运输和分销饮食服务家庭食品制作街头食品销售活动运输和服务消费国际食品贸易食品贸易增加食品被销往世界各地国际食品贸易出口（10亿美元）来源：联合国粮农组织国际旅游业旅游速度和旅游距离比二百年前增加一千倍人们出行范围更广，容易在世界其他地方接触外来食品国际旅游国际旅游人数:1992476百万1994545百万1995597百万2000660百万来源:世界旅游组织国际旅游人数工业化/集约化的食品生产和加工工业化的进一步加强及大批量食品分销导致食源性疾病的大规模爆发。食源性疾病:委内瑞拉报告病例/10万人食源性疾病:日本1990-1999沙门氏菌事件副溶血性弧菌空肠弯曲菌产气荚膜梭菌葡萄球菌大肠杆菌蜡样芽孢杆菌志贺氏菌英格兰和威尔士:沙门氏菌病和空肠弯曲菌病来源:PHLS,伦敦沙门氏菌空肠弯曲菌沙门氏菌病:美国、日本、澳洲美国日本澳大利亚报告病例/10万人1980－98年新西兰空肠弯曲菌病报告年报告人数世界范围内的霍乱:1986-1995病例数国家数量WPR: 沙门氏菌病(1996-1999)国家WPR:伤寒(1997-1999)国家病例数WPR:肝炎(1997-1999)国家病例数空气、土壤、水、食物……——我们赖以生存的基础在现代生存环境中，我们还能吃什么！

食品安全面临的新挑战农业一体化食品贸易全球化食品与饲料分布区域扩展都市化节奏加快生活方式的改变公众对食源性疾病的意识新技术THEEND！Chap2

保证食品安全的食品加工FoodProperties

FoodSpoilageand

FoodPreservation

涉及内容：食品特征、食品腐败和食品保藏第一节前言1、Introduction(1)Mostfoodisproduced

绝大多数的食品是要经过加工处理的Onceortwiceperyearatharvests

每年在收获季节，可有一到两次的采收Farawayfrombigcities

原料远离城市2、Introduction(2)Foodisneeded

“民以食为天”Everyday

因为我们每天必须摄取一定量的食品

Inurbanareas

尤其是在大城市，对食品的质量要求会更高3、Introduction(3)Thatiswhythereisaneedfor

这就是为什么对以下两点有需要的原因Foodpreservationfoodindustry

食品的保藏

食品工业生产Foodtransportationfoodretail

食品的运输

食品的零售

Historically,objectivesoffoodtechnologieshavebeen:

自古以来，食品加工技术的目的在于：preservationoffood

食品获得良好的保藏性renderingfoodmorepalatableanddigestible

食品更加美味可口和容易消化吸收

4、Introduction(4)Inmoderntimes,foodtechnologiesareappliedwiththeadditionalobjectives:在当代，食品加工技术还运用于以下几方面：developingnewfoodproducts

开发新食品givingfooddesiredfunctionalproperties

赋予食品更多的功效improvingnutritionalandorganolepticquality

提高食品的营养价值和口感ensuringsafety

保证食品的安全性5、Introduction(5)6、Introduction(6)Microorganismsinfoodare

食品中的微生物helpful:forfermentation有益之处：发酵competitive:causespoilage

竞争性：导致食品腐败hazardous:causefoodbornedisease

危害性：导致食源性疾病Tounderstand:需要了解：howdifferentfoodtechnologiescanbeusedtopreventspoilageand/orcontrolhazardsinfoods

防止食品腐败和（或）控制潜在危害的食品加工技术不同thefactors(parameters)whichinfluencetheprocessandthusthesafetyofthefinalproducts

影响加工过程以及终产品安全的各种因素（参数）howtomonitorthesefactors如何监控这些因素Objective

2、学习目标第二节保证食品安全的食品加工技术Foodtechnologiescanbeclassifiedintothosethat:食品加工技术可归纳成以下三类：renderfoodsafe提高食品的安全性；controlcontaminantsi.e.preventgrowthofmicroorganismsorproductionoftoxin(s)

控制污染，即防止微生物生长或产生毒素prevent(re-)contamination预防（二次）污染Classesoffoodtechnologies

食品加工技术的类型一、提高食品安全性的技术

（一）、Heattreatments加热处理

（二）、冷冻

（三）、辐照

（四）、化学消毒

（五）、高压技术二、控制污染的技术（一）温度（冷持、热持）（二）pH（酸化、发酵）（三）水分活度（盐腌、糖渍、干燥、冷冻）（四）防腐剂（杀菌素、亚硝酸盐）三、防止再次（二次）污染的技术（一）包装技术（二）设备消毒（三）食品加工设备的卫生设计一、影响食品安全的食品因素1、温度2、水分活度3、pH4、氧气Temperature温度HotColdC(Minimum)最低温度B(Optimum)最适温度A(Maximum)最高温度Howtemperatureaffectsgrowthrateofabacterialpopulation1、温度对细菌群落生长速率的影响GrowthofS.typhimurium

atdifferenttemperatures不同温度下鼠伤寒沙门氏菌的生长Time(Days)天数012345678901234525°20°15°10°Temperaturerangeforgrowthofpathogens致病菌生长的温度范围Temperature°C

Min.

Opt.

Max.Salmonella沙门氏菌 5 35-37 47Campylobacter弯曲杆菌 30 42 47E.coli大肠杆菌 10 37 48S.aureus金黄色葡萄球菌 6.5 37-40 48C.botulinum(proteolytic) 10 50肉毒梭状芽孢杆菌（蛋白质水解型）C.botulinum(non-proteolytic) 3.3 25–37肉毒梭状芽孢杆菌（非蛋白质水解型）B.Cereus蜡状芽孢杆菌 4 30-35 48-50

Temperature°CMin.Opt.Max.Penicilliumverrucosum疣孢青霉

02031Aspergillusochraceus 赫曲霉

82837

Aspergillusflavus黄曲霉

10 3242Fusariummoniliforme串珠镰孢霉

3 2537Temperaturerangeforgrowoftoxigenicmoulds产毒素霉菌生长的温度范围Mycotoxinsinfood

食品中的霉菌毒素Mould霉菌

Product产品Toxin(s)毒素Aspergillusflavuscereals,nutsaflatoxin

黄曲霉

谷类，坚果黄曲霉毒素Aspergillusparasiticuspeanuts

寄生曲霉

花生Fusariumgramineariumcerealsdeoxynivalenon(DON)

镰刀菌谷类脱氧瓜蒌镰菌醇Fusariummoniliformecerealsfumonism

串珠镰刀菌谷类串珠镰刀菌毒素

Aspergillusochraceuscereals,ochratoxin

赫曲霉

谷类赭曲霉素Penicilliumverrucosumcoffee

疣孢青霉咖啡Fusariumgraminearumcerealszearalenone

禾谷镰刀菌谷类玉米烯酮0°10°36.5°60°72°100°BoilingPoint

沸点PasteurisingTemperature

巴氏灭菌温度Freezer

冷冻Fridge冷藏箱BodyTemperature

体温Temperaturezones温度范围SAFETY安全温度

SAFETY安全温度

DANGER危险温度Psychrotrophicpathogens

嗜冷致病菌L.monocytogenes

单核细胞增生李斯特菌Y.enterocolitica

小肠结肠炎耶尔森氏菌C.botulinumtype

肉毒梭状芽孢杆菌Waterisrequiredforthegrowthandmetabolismofmicroorganisms

水是微生物生长和新陈代谢必需的物质Allthewaterinfoodsisnotavailableformicroorganisms

并非食品中的水分都能被微生物利用Thedegreeofavailabilityofwaterismeasuredbywateractivity(aw)

用水分活度aw

衡量有效水分的含量Chemicalandenzymaticreactionsarealsoaffectedbyavailabilityofwater

化学反应和酶反应也受有效水分的影响Wateractivity

2、水分活度awistheratioofwatervapourpressureoffood(p)tothatofpurewater(po)atthesametemperature.aw指相同温度下，食品的水蒸汽压P和纯水的蒸汽压P0之比。aw=p/po0<aw<1Wateractivity(definition)

水分活度aw的定义Wateractivity(3)水分活度aw0.10.20.30.40.50.60.70.80.9AwReactionrate反应速率Lipidoxydation油脂氧化Non-enzymaticBrowning非酶褐变Enzymaticactivity酶的活力Growthof:Moulds霉菌Yeasts酵母Bacteria

细菌MinimumlevelsofaWpermittinggrowth

(atnearoptimumtemperatures)

微生物生长必需的最低水分活度（在接近最适温度下）Moulds

Aspergilluschevalieri

曲霉

0.71

霉菌

Aspergillusochraceus

曲霉

0.78

Aspergillusflavus黄曲霉

0.80

Penicilliumverrucosum青霉

0.79

Fusariummoniliforme串珠镰孢霉

0.87Yeasts

Saccharomycesrouxii鲁氏酵母

0.62

酵母

Saccharomycescerevisiae啤酒酵母

0.90Bacteria

Bacilluscereus蜡状芽孢杆菌

0.92

细菌

Clostridiumbotulinum(proteolytic)

0.93

肉毒梭状芽孢杆菌（蛋白水解型）

Clostridiumbotulinum(non-proteolytic) 0.97

肉毒梭状芽孢杆菌（非蛋白水解型）

Escherichiacoli埃希氏大肠杆菌

0.93

Salmonella沙门氏菌

0.95

Staphylococcusaureus葡萄球状杆菌

0.83RangeofaWinfoods

andtheirmicrobialflora

食品中aW的范围及其微生物菌群awrangeFoodsMicrobialflora>0.98Freshmeats鲜肉

Freshfish鲜鱼Freshfruits鲜果Freshvegetables新鲜的蔬菜Cannedvegetablesinbrine

罐装盐水蔬菜

Cannedfruitinlightsyrup(<3.5%salt,26%sugar)低盐罐装水果（盐<3.5%，糖<26％）(C.perfringens,产气荚膜梭菌

Salmonella)沙门氏菌(Pseudomonas)假单孢菌0.93-0.98Fermentedsausages发酵香肠Processedcheese加工干酪Bread面包Evaporatedmilk炼乳Tomatopaste番茄酱(10%salt,50%sugar)（10％盐。50％糖）(B.cereus,蜡状杆菌C.botulinum,肉毒梭菌Salmonella沙门氏菌)lactobacilli,bacilliandMicrococci乳酸菌，芽孢杆菌，微球菌RangeofaWinfoodsandandtheirmicrobialfloraawrange’

aw范围Foods食品Microbialflora微生物菌群

S.aureus葡萄球菌Mycotoxinproducingmoulds

能产生霉菌毒素的霉菌Spoilageyeastsandmoulds

腐败性酵母和霉菌Dryfermentedsausages干燥发酵香肠Rawham生火腿(17%salt,saturatedsucrose)（盐17％，饱和蔗糖）0.6-0.85Xerophilicfungi喜旱真菌Halophiles嗜盐生物Osmophilicyeasts

耐高渗透酵母Driedfruit干果Flour面粉Cereals谷类Saltedfish咸鱼Nuts坚果<0.6Nogrowthbutmayremainviable

不生长但能残存于其中Confectionery糖果Honey蜂蜜Noodles面条Driedegg,milk

干燥鸡蛋，牛奶0.85-0.93awcanbereducedby:

下述三种方法能减小aw：Removingwater(drying)除去水分（烘干）Decreasingavailabilityofwaterbycrystalization(freezing)通过结晶（冷冻）减少有效水分Decreasingavailabilitybybindingwaterwithwaterbindingagentse.g.salt,sugar

利用盐、糖这些亲水试剂与水分子的结合减少有效水分Wateractivity(4)

水分活度

aw1.000.990.980.960.940.920.900.880.86ConcentrationofNaClandglucose

atvariousawvalues(at25°C)

25°C时不同浓度食盐和葡萄糖溶液的aw%w/wGlucose葡萄糖0.008.9015.7428.5137.8343.7248.5453.0558.45%w/wNaCl0.001.743.436.579.3811.9014.1816.2818.18pHvalueslimitingthegrowthofpathogens

3、pH抑制致病菌的生长

pH

Min

Max.Escherichiacoli大肠杆菌

4.4 8.5Salmonellatyphi沙门氏菌

4-4.5 8-9.6Bacilluscereus蜡状芽孢杆状菌

4.9 9.3Clostridiumbotulinum4.68.5

肉毒梭状杆菌

Staphylococcusaureus49.8

金黄色葡萄状球菌Saccharomycescerevisiae啤酒酵母

2.3 8.6Aspergillusflavus曲霉菌 2.0 11.2Fusariummoniliforme镰刀菌 2.5 10.7Penicilliumverrucosum青霉菌 2.0 10.0pHandotherfactorspH和其它因素MicroorganismscangrowinlabmediaatawiderrangeofpHthanwouldoccurinFoods

与在食品中相比，微生物在实验室培养基中能在更宽的pH范围内生长Here,otherfactorscomeintoeffecte.g.microbialcompetition:

(这里，还存在其它因素的影响，如：微生物的竞争)oxygentension氧气的压力storagetemperature贮藏温度reducedaw

降低aw

heatdamagetocellsduringprocessing

加工过程中的热杀菌pHAcidification酸化

additionofvinegar添加醋Fermentation发酵organicacid有机酸competitiveexclusion排除竞争性antimicrobialagents抗菌剂

pHofdifferentfoods不同食品的pHApproximatepHrangesofsomecommonfoodcommodities常见食品的pH范围141312111098765432

pHFermentedshark发酵鲨鱼Eggwhite蛋白Fish鱼类Meat

肉类Citrusfruits柑桔Milk牛奶Softdrinks软饮料Flour面粉Vegetables蔬菜Beer啤酒

Heattreatments加热处理Irradiation辐射Disinfection消毒Freezing(parasitesonly)

冷冻（仅对寄生虫有效）Highpressuretechnology高压技术Foodtechnologies

thatmaykillcertainmicrobes

可以杀死某些微生物的食品加工技术Methodofheating加热方法Cooking烹调baking/roasting烘烤Boiling煮沸Frying油炸Grilling烧烤Microwave

微波加热pasteurization巴氏杀菌Sterilization

杀菌Heatingmedium加热介质Water

水Air空气Water水oil油Air空气electromagneticradiation

电磁辐射heatexchanger/water

热交换器（水作为介质）steamunderpressure

高压蒸汽二、加热处理

加热方法的分类tt=D.logNo/NNo:Initialnumberofmicroorganisms

微生物的原始菌数N:Numberofmicroorganismattimet

经t时间热处理后微生物的残存菌数HeatresistanceismeasuredbythedecimalreductiontimeD

耐热性是用指数递减时间（D值）来测定的-1-2-3DlogN/No0T(℃)DvalueD值

Heatresistance(1)耐热性Vegetativeorganism活微生物Escherichiacoli大肠杆菌Salmonellaspp沙门氏菌属

Salmonellatyphimurium鼠伤寒沙门氏菌Salmonellasenftenberg桑夫顿堡沙门氏菌Staphylococcusaureus葡萄球菌Listeriamonocytogenes李斯特单胞菌Campylobacterjejuni弯曲杆菌41.10.10.02-0.250.0560.8-1.00.2-2.0D.values(min)5.0-8.365℃55℃60℃Heatresistance(2)C.botulinumtypeAandB肉毒梭状芽孢菌A型和B型

C.botulinumtypeE肉毒梭状芽孢菌E型C.perfringens产气夹膜梭状芽孢菌

C.sporogenes生孢芽孢梭菌

Bacilluscereus蜡状芽孢杆菌500.3-205Bacterialendospores

细菌芽孢<1sec

100℃0.1-0.20.1-1.5110℃121℃Dvalues(min)Heatresistance(D-value)isinfluencedbymanyfactors,e.g.

耐热性（D值）受许多因素的影响，例如：typeorstrainofmicroorganism微生物的类型或种类

physico-chemicalparametersofthemediume.g.wateractivity,pH,composition

培养基的物理-化学参数，比如：水分活度、酸碱度以及组成成分等ageofthecellsorstateofgrowth

细胞的年龄或其生长的状态Heatresistance(3)Heatresistance(4)Medium培养基Heartinfusionbroth

(pH=7.4;aw=0.99)Heartinfusionbroth+NaCl(pH=7.4;aw=0.90)Heartinfusionbroth+Sucrose

(pH=7.4;aw=0.90)D60-valueSalmonellasenftenberg

沙门氏菌

6.12.775.2

Heattreatment

热处理Holdingtemp.杀菌温度Minimallethaltemp.

最低热致死温度Holdingtime恒温时间Startofheatingeffect热处理开始时间Endofheatingeffect热处理结束时间TtEffectsonproteinsandvitamins

对蛋白质和维生素的影响Proteindegradation蛋白质降解Non-enzymaticbrowning非酶促褐变Lipase脂肪Thiamin硫胺(维生素B1)VitaminC维生素CD121(min)50.4-401.2-1.738-380245Pasteurizationschemes

1、巴氏杀菌法Lowtemperature:63℃for30min低温巴氏杀菌：63℃，保持30分钟Hightemperature:72℃for15sec高温巴氏杀菌：72℃，保持15秒Ultra-hightemperature:135℃for1sec超高温巴氏杀菌：135℃，保持1秒Temperaturegradientinhamburger

汉堡包中温度梯度变化图Heatisgeneratedbyfrictionofwatermoleculesundertheinfluenceofelectromagneticwaves(500MHzto10GHz)在电磁波的作用下，水分子相互摩擦产生热量Rapidbutnon-uniformheating(coldandhotspots)加热速度快，但不均匀（存在冷点和热点）Microwavetreatmen

2、微波处理Freezing

三、冷冻处理Effectiveagainstparasites：对寄生虫的影响

Criticallimit：

-18℃forminimum24to48h

临界限：-18℃，至少要保持24~48h，才能杀死寄生虫Noorminimaleffecton:下列情况下，冷冻处理的影响很小或是根本没有survivalofBacteriaandviruses残存的细菌和病毒enzymaticactivity (polyphenoloxidase,lipase)

酶的活性（比如：多酚氧化酶和脂肪酶）作用：irradiation

四、辐射Gammarays

γ射线producedduringdecayofradioactiveisotopesCobalt60,Cesium137Goodpenetrationpower钴60和铯137放射性同位数衰变时所产生的能量称为γ射线，该射线是波长非常短的电磁波束，能量较高，穿透物质的能力很强。Highenergyelectronbeams高能量电子束producedbyaccelerators，lowpenetration由加速器产生，穿透物质的能力较低XraysX射线

highestpenetrationpower穿透物质的能力较高

Foodirradiation(1)

1、食品辐射保藏Low-doseirradiation

低剂量辐射处理Low–dose低剂量(upto1kGy)Inhibitionofsprouting

抑制发芽Insectdisinfestationandparasitedisinfection

杀死昆虫和寄生虫Delayofphysiologicalprocesses(e.g.ripening)

延迟生理过程（比如：过熟）

Productsirradiated

被辐射的产品Potatoes,onions,garlic,

etc.西红柿、洋葱、大蒜等Cerealsandpulses,freshanddriedfruits,driedfishandmeat,freshpork谷物、鲜果、干果以及干鱼、肉和新鲜猪肉Freshfruitsandvegetables新鲜水果和蔬菜Dose(kGy)

剂量

0.05-0.150.15-0.50.5-1.0Medium-doseirradiation中等剂量辐射处理Medium-dose1-10kGy

中等剂量Dose(kGy)剂量Productsirradiated

辐射的产品Extensionofshelf-life

延长货价寿命1.0-3.0Freshfish,strawberries,

鲜鱼和草莓等etc.Eliminationofspoilageandpathogenic消除腐败微生物和致病菌microorganisms1.0-7.0Freshandfrozenseafood,raworfrozenpoultryandmeat,etc.新鲜的和冷冻的海产品以及冷冻的家禽和肉等Improvingtechnologicalpropertiesoffood提高食品的品质2.0-7.0Grapes(increasingjuiceyield),dehydratedvegetables(reducedcookingtime),etc.葡萄（提高出汁率）和脱水蔬菜（减少烹调时间）等High-doseirradiation高剂量辐射处理High-dose(10-50

kGy)

高剂量辐射Dose(kGy)剂量Productsirradiated

被辐射的产品Sometimesindustrialsterilization(incombinationwithmildheattreatment)

有时应用于工业化杀菌（与轻微加热处理方法结合）30-50Meat,poultry,seafood,preparedfoods,sterilisedhospitaldiets肉、家禽、海产食品和制备食品、经过杀菌的医院食品Decontaminationofcertainfoodadditivesandingredients消除某些食品添加剂和成分的污染10-50Spices,enzymepreparations

调味品和酶的制备Necessarydose

最低剂量Parasites寄生虫1.0kGyBacteria细菌1-7kGyViruses病毒>30kGyParasites

寄生虫G–Bacteria

革兰氏阴性细菌G+Bacteria,moulds革兰氏阳性细菌，霉菌Spores,yeasts孢子和酵母Viruses病毒Sensitivityofmicroorganisms

微生物的敏感性+

FoodirradiationatanydosehasbeenassessedbyIAEA,FAOandWHOassafe

国际原子能组织、国际粮农组织以及世界卫生组织对各种剂量处理的辐射食品进行了评估，认为它具有安全性Macronutrientsandessentialmineralsarenotaffectedbyfoodirradiation食品辐射处理不影响其中存在的常量营养元素和必需矿物质Certainvitaminse.g.thiamineandtocopherolsaresensitive,butthelossissmall(10-20%orless)andcomparabletothermalprocessingordrying

某些维生素，如维生素B1和维生素E，对辐射敏感。但是，与加热和干燥法相比，其损失量很小（10~20%

或者更少）Foodirradiation(2)

食品辐射处理一、

辐照在保障食品安全中的应用（一）在脱水蔬菜中的应用

杨宗渠，2003杨宗渠，2003D10值越大越不容易杀死脱水蔬菜辐照杀菌处理剂量一般为6kGy左右（二）在肉类保藏中的应用特点：能杀死肉制品中的致病菌、寄生虫等食源性病原物无化学物残留，不损及食品感官指标对肉制品的营养成分及风味影响小畜禽肉制品、水产类肉制品中食品辐照保鲜技术，是利用电离辐射产生的射线穿过食品时以强大的能量将食物表面和内部的微生物杀死。延长了食品，特别是肉制品的货架期。辐照基本不用升温就能达到灭菌的效果一种冷加工技术优点：1、最大限度地保持了营养成分蟹肉辐照后，对氨基酸影响并不显著（使部分蛋白酶失活，降低了氨基酸的分解。）2、保持肉类食品原有的感官指标辐照下真空包装和充气包装的无骨猪肉的风味、质构、香气时，发现在辐照剂量≤3.85kGy时，冷冻、冷藏猪肉的香气、质构、风味变化影响最小。消费者对剂量≤2.5kGy辐射猪肉的接受程度与对照组在汁液、新鲜度、韧度上无任何区别。8kGy的辐照剂量处理后，真空包装的卤鸭在5个月的保质期中各项感官指标正常。3、辐照杀菌谱广沙门氏菌大肠杆菌金黄色葡萄球菌旋毛虫应用领域:冷却肉类食品熟肉制品应用例子：微波烤虾：2kGy辐照处理的微波烤虾在短期（1-5d）贮藏能保证色泽、品质和滋味；杀菌不彻底杨性民，2003（三）食品添加剂杨宗渠，2003（四）保健食品二、

辐射食品的安全性评价主要内容（1）放射安全性，无可检测放射性和无有害辐射产品（2）微生物安全性，无致病菌及其分泌的毒素（3）营养充足，避免营养价值的过度损失（4）毒理安全性（一）放射安全性Co-60和Cs-137发出的射线小于或等于10Mev的能量加速的电子流小于或等于5Mev的能量的X-射线不会产生放射性自由基问题：电离辐射能诱发食品中的化学反应，例如高反应活性自由基的形成。在水分存在的条件下，自由基的寿命很短。辐射食品在到消费者手中仍含有或存在自由基是不可能的。香料和调味料中，自由基比较稳定，不会很快消失。烹调和罐装也会产生自由基辐解产物来源：食品组分（脂肪，蛋白质，碳水化合物）影响因素：辐射食品的水和状态使用的辐照剂量辐射时食品的温度环境氧气1、碳水化合物辐解产物1、碳水化合物的辐射分解间接来源于：羟基自由基的间接反应，最初是和C-H键反应太少，不值得去关注脂肪和蛋白质的存在，对碳水化合物的破坏有一定的保护作用2、蛋白质辐解产物来源：羟基自由基与氨基酸和蛋白质之间的反应，包括：脱氨脱羧巯基的氧化二硫键的减少氨基酸残基的改性多肽链的裂解和聚合*形成的少量挥发性物质：苯，甲苯，甲基硫化物，二甲基硫化物，氢硫化物，乙醛，甲基硫醇和氨水3、脂肪辐解产物影响因素：脂肪含量脂肪酸的性质吸收的辐射能温度、氧气的存在与否*主要产物（不论氧气有或无）：烃，乙醇，醛和酯，自由脂肪酸，二聚体，氢气，二氧化碳，一氧化碳。*当氧气存在时：酮及大量的二聚体4、维生素辐解产物由各自的初级和次级自由基反应决定维生素如A（视黄醇），C（抗坏血酸），E（生育酚），B12（钴铵素），B1（硫胺），B5（烟酸）与许多有机官能团（包括过氧基团）反应活跃B6，B2，D3。B族复合物（泛酸）和H（生物素），对许多自由基而言，并不活泼，相对比较稳定。牛肉，鸡肉，猪肉的辐解产物从本质上讲是相同的，辐射的肉中的脂肪含量成为辐解产物数量的决定性因素在先后经γ-射线或电子辐射（大约-30℃，56kGy），预煮，真空包装的牛肉中检测到65种挥发性和不挥发性物质，浓度范围从1到700ug/kg，总产量为9mg/kg。BFIFC建议，占每天膳食的0.01%的食品组分（如调味料），在辐射剂量低于1kGy处理的食品和辐射剂量高达50kGy处理的食品一样，对于人类消费是安全的而无需进行毒理实验（二）生物安全性2到7kGy的中等剂量的辐射，足以杀死致病菌。

达50kGy的高辐射剂量可根除有高抗性Clostridiumbotulinum的孢子当食品受到的辐射剂量不足以杀菌，一些微生物将存活下来，其后果：辐射对食品中微生物菌丛的选择性提高。2.存活微生物的突变几率提高。3.重复使用亚致死的辐射剂量从而使对辐射的抗性提高4.辐射后，微生物的鉴定特征可能发生改变，从而导致种类或菌株不能正确的鉴别。5.产毒细菌或霉菌的毒素形成量提高。曾有报导，当Aspergillusflavus，Asperillusparasiticus的孢子，或这些孢子形成的菌落经辐射后，黄曲霉毒素的产量会提高。世界卫生组织认为：没有理由认为食品辐射与应用于食品加工的常规技艺有所不同，不需要控制（三）充足的营养大量营养素（蛋白质，碳水化合物，脂肪）和微量营养素（维生素）----影响食品的营养价值变化的本质和程度依赖于：食品的类型及其组成应用的辐射剂量修饰因素,如温度处理中氧气的存在与否以后的处理和储藏对大量营养素的影响辐射；10kGy辐射剂量对小麦，玉米，燕麦粉中的氨基酸没有明显变化。25kGy时，小麦粉，玉米粉，燕麦粉中蛋氨酸的损失量分别为39%，26%，31%。玉米粉中半胱氨酸的损失量为33%，但是另外两种谷物中没有损失。5.0kGy剂量γ-射线小麦和玉米中赖氨酸，甲硫氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，异亮氨酸的损失量可达10%到20%。豆类中必需氨基酸的下降总体上比谷物要低预煮的牛肉在温度范围为-40℃到-9℃，受到辐射剂量从47kGy到71kGy的γ-射线或电子流辐射，并立即于室温下储藏15个月，甲硫氨酸，半胱氨酸，及色氨酸（这三种氨基酸被认为对电离辐射最敏感）没有明显的破坏。蛋白质的利用系数也没有受到影响。微波烤虾：采用辐照处理，杀菌效果随剂量增加而显著辐照对蛋白质、氨基酸总量略有影响减少幅度为5%左右剂量为6kGy，8kGy辐照杀菌能有效降低微波烤虾腐败微生物含量常温保存6个月后，甘氨酸明显降低，造成虾肉鲜味不足对维生素的影响敏感性：水溶性维生素，B1对辐射最敏感，其次是C，B6，B2，叶酸，烟酸，B12。脂溶性维生素，E最易受电离辐射影响，其次是胡萝卜素，维生素A，D，K。维生素对辐射的敏感度的影响因素：食品组分辐射条件（例如，剂量，温度，氧气的存在与否）杨宗渠，2003降低损失的方法：排空气法低温从营养学的观点看，在评估辐射食品的卫生性时，应考虑到以下几点：（1）营养的损失程度和食品对整个膳食营养摄入量的贡献（2）食品对一个国家特定地区居民及任何特殊人群或年龄群的膳食的重要性（3）维生素的积累损失，例如，在整个加工及烹调过程中（四）毒理性FAO/IAEA/WHO专家联合会议认为；总平均辐射剂量达10kGy处理过的辐射食品不会产生任何毒理性危害动物实验结论人体实验：1、人体食用辐射剂量为30kGy处理的食品的10个志愿者小组中，临床和实验室检测并没有发现任何明显的异常Kraybill报导2、一组年轻男士在食用含有54种不同的辐射食品（鱼，肉，水果，蔬菜，谷物食品，杂食），15天。食品的辐射剂量范围为0.1到40kGy。在研究前和研究期间及研究结束后一年进行的身体检查和实验室临床检测，没有任何与食用辐射食品有关的负面影响。3、在中国，439个志愿者所参与的8个实验中，食用为期7-15个星期的占膳食总量的60-66%的辐射食品（0.2-8.0kGy，大米，土豆，花生，蘑菇，中国腊肠，肉，蔬菜，及普通谷类）。在实验和对照组中，在临床的毒理检测和外围的血液淋巴细胞中没发现任何明显的差别。4、辐射剂量为25kGy处理的食品，多年来一直用作宇航员或因免疫系统有缺陷而服用细胞毒素药物或器官移植的病人的特殊膳食。没有报导会产生营养方面或毒理方面的负面影响毒性结论：在良好操作规范条件下，在商业允许的剂量下处理的辐射食品对人类健康无任何危害三、

辐射食品的检测状况：目前，没有一种切实可靠的单一程序来检测所有的辐射食品。不同的食品建议用不同的方法。检测方法：1、电子自旋共振光谱检测：辐射食品所包含的刚性材料如小石头，脱落的壳，和种子；（最好的方法）2、热荧光技术检测：草，香料及干制食品组分；3、来源于脂肪的挥发性碳氢化合物及2-烷基环丁烷的鉴定；用于：含脂肪食品4、o-酪氨酸方法检测：含蛋白质食品（鸡肉，猪肉，鱼肉，虾）；5、通过黏度来对香料及香草检测国际上辐照食品的发展特点近年来，在FAO/IAEA/WHO3个国际组织的倡导下，辐照食品逐步转向商业化，食品辐照技术正加快向食品工业转移主要特点:1、从法律上清除了辐照食品国际贸易上的障碍。2、进出口食品检疫日益受到重视，特别是溴甲烷一类化学熏蒸剂因潜在致癌危险而禁用后，辐照检疫已成为优先技术。对于发展中国家来说，用辐照处理以提高食品的卫生质量并增强国际市场的竞争能力已是一种有效方法。3、采用辐照处理以提高食品的卫生质量和减少食源性疾病的发生已逐步成为人们的共识。4、食品的辐照技术正积极的向食品工业转移。5、国际上对辐照食品的批准正转向类别化。管理组织：联合国粮农组织（FAO）国际原子能协会（IAEA）世界卫生组织（WHO）关于辐射食品召开的几次联合专家会议（KECFI）目前辐射食品的认可批准情况世界批准辐射食品供人食用的国家依次为：前苏联、加拿大、美国截止1995年，世界上已有了38个国家批准辐射食品。我国政府自1984年以来，已批准了18种辐射食品

ProducedbymercurylampsLimitedpenetrationUsefulfordestroyingmicroorganisminair,surfacesandinthinliquidfilmsMosteffectiveagainstvegetativebacteria>yeast>bacterialspores>mouldspores水银灯产生的紫外线具有一定的穿透能力，可有效杀死空气中、物品表面和液体薄膜上的微生物。紫外辐射对活体组织的作用效果如下：细菌>酵母>细菌芽孢>霉菌孢子UV–radiation

2、紫外辐射Chemicaldisinfection

五、化学消毒Exampleofapplication

需要消毒的对象Water水Fruitsandvegetables

水果和蔬菜Surfacesandequipment物质表面和设备Exampleofdisinfectantagent

消毒剂

chlorine氯