食品微生物学-食品微生物污染

1、食品的微生物污染,污染食品的微生物来源及途径 食品的细菌污染 食品的霉菌污染 食品污染的控制,本章内容,物理性污染 化学性污染 生物性污染,第一节污染食品的微生物来源及途径,食品污染类型:,食品的微生物污染是指食品在加工、运输、贮藏、销售过程中被微生物及其毒素污染。,食品的微生物污染,一、污染食品的微生物来源,土壤、水体、空气、人和动植物、加工机械及设备、包装材料、原料及辅料。,内源性污染：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的食品污染称为内源性污染，也称第一次污染。,二、微生物污染食品的途径,外源性污染：食品在生产、加工、运输、贮藏、销售、食用过程中通过水、空气

2、、人、动物、机械设备及用具而使食品发生的微生物污染。也称二次污染。,水不仅是重要的污染源，也是微生物污染食品的主要途径。 作为原料或配料时；清洗；冷却；冷冻；浸泡。,1 通过水而污染,空气中的微生物经常会随着尘埃、飞沫沉降将微生物带到食品上。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。,2 通过空气而污染,由于人的手而造成的食品污染最为常见，另外工作服、工作帽也会造成污染。 鼠、蝇、蟑螂等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。,3、通过人及动物而污染,未经消毒或灭菌设备和工具会造成微生物污染。使用不洁净包装材料和容器，会造成食品的重新污染。,4、通过设备和工

3、具及包装材料污染,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。,三、食品中微生物的消长,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都要增多。,1加工前,清洗、消毒、灭菌等，可以使食品中微生物的数量明显下降，甚至可以完全清除。 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 。,2 加工过程中,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。 另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

4、。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。,3 加工后,第二节食品的细菌污染,食品中细菌来自内源和外源的污染，包括致病菌、相对致病菌和非致病菌，有些致病菌还是引起食物中毒的原因。它们既是评价食品卫生质量的重要指标，也是食品腐败变质的原因 。,食品腐败性细菌的代表，广泛分布于食品中，特别是蔬菜、肉、家禽和海产食物中。 多具有分解蛋白质和脂肪的能力；增殖速度快；一些种能在5的低温下生长，是冷藏食品腐败的重要原因菌；具有很强的产生氨等腐败产物的能力,1 假单胞菌属,荧光假单胞菌（P.fluorescens）,菠萝软腐病假单胞菌（P.ananas）,菠萝

5、黑腐病,2 微球菌属,是重要的食品腐败性细菌。在新鲜食品、加工食品和腐败的食品中，该菌的检出率都很高。营养要求较低，在肉、水产品、蛋品中常见，有的能分解食品中糖类，且能使食品变色。有些种能在低温下生长，可引起冷藏食品的腐败变质。,为常见的食品腐败菌，多见于水产品、肉及蛋。,3 肠杆菌属,该属菌污染食品后可引起食品的腐败变质。此外，有部分低温性菌株可引起冷藏食品的腐败。 条件致病菌，可从尿液、痰、呼吸道等分离到。,4.欧文氏菌属,寄生于植物并引起腐败病。是酷似大肠杆菌的一种细菌。属名是尊重美国植物病理学家Erwin FSmith而得名， 具果胶酶的欧文氏菌可以与假单胞菌，芽孢杆菌等其它腐败细菌一

6、起附着在果蔬上，是市场病的原因菌之一。,该属为革兰氏阳性杆菌，可形成芽孢周生鞭毛，需氧或兼性厌氧,该菌易在乳，咸肉，调味料等食品中检出，引起乳等食品的腐败变质，并且产生下痢性毒素、肠毒素、溶血素、呕吐毒素及肠管坏死毒素等，引起人食物中毒。,1）蜡样芽孢杆菌（B.cereus）,4 芽孢杆菌属（Bacillus）,2）枯草芽孢杆菌（B.subtilis）,污染面粉后，可以使发酵面团产生液化粘丝状现象,在肉类表面可产生粘液并有异味。 在牛乳中生长，可以使牛乳变稠，有时在不变酸时使牛乳凝固，即产生所谓的甜凝乳现象。,3）巨大芽孢杆菌（B.megaterium）,可使浓缩乳凝固并产生干酪味和气体，使肉

7、类罐头变质胀罐。,4）嗜热脂肪芽孢杆菌（B.stearothermophilus）,该菌在pH5.0以下的培养基上不生长。该菌主要可引起罐藏食品和淀粉类食品的腐败。,5） 凝结芽孢杆菌（B.coagulans）,在炼乳罐头中，通常使乳形成坚实凝结，偶尔呈碎片状凝结，并有乳清析出。此种变质亦常发生于含有蔗糖的乳制品。,5、梭菌属 （Clostridium）,腐化梭菌（C.putrefaciens）分解蛋白质产生硫化氢、硫醇、粪臭素等恶臭产物。能引起乳，肉，罐头等食品的腐败变质。 肉毒梭菌（C.botulinum）在食品中繁殖时产肉毒毒素，当人们食入含有该毒素的食品时，可发生毒素型食物中毒。,在低

8、温和5%食盐中均可生长，在鱼类等水产品中多见。黄杆菌属能产生色素，与冷冻肉制品及冷冻蔬菜的腐败有关。,6、黄杆菌属,7、弧菌属,海产动物死亡后，在低温或中温保藏时，该菌可在其中增殖，引起腐败。该菌污染食品后，可引起食用者感染型食物中毒，发生腹痛、下痢、呕吐等典型的急性肠胃炎。 副溶血性弧菌（V.parahaemolyticus） 霍乱弧菌（V.cholerae）等,8、嗜盐杆菌属和嗜盐球菌属,盐杆菌属和盐球菌属对高渗均具有很强的耐受能力，可在高盐环境中（3.5%至饱和盐溶液中）生长。低盐可使细菌由杆状变为球状。盐杆菌和盐球菌可在咸肉和盐渍食品上生长，引起食物变质。,盐杆菌电镜照片,9、乳杆菌属

9、,广泛分布于乳制品、肉制品、鱼制品、谷物及果蔬制品等许多环境，它们是人类和许多动物口腔、消化道和阴道的正常菌群，罕见致病。该属中的许多种可用于生产乳酸或发酵食品，污染食品后也可应引起食品变质,二、食品中细菌数量及其食品卫生学意义,通常是以每克或每毫升食品中或每平方厘米食品表面积上所含有的细菌个数来表示。 Cfu（菌落形成单位，Colony forming unit）表示。,食品中的细菌数量,食品卫生意义,a.是食品清洁状态的标志。,b.预测食品的耐保藏性,大肠菌群,大肠菌群主要包括肠杆菌科中的埃希氏菌属、柠檬酸细菌属、克雷伯氏菌属和肠杆菌属。这些属的细菌均来自于人和温血动物的肠道，需氧与兼性厌

10、氧，不形成芽孢，在3537条件下，48h内能发酵乳糖产酸产气，革兰氏阴性。,三、大肠菌群及其食品卫生学意义,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。 大肠菌群都是直接或间接地来自人和温血动物的粪便。所以食品中检出大肠菌群，表示食品受到人和温血动物的粪便污染，其中典型大肠杆菌为粪便近期污染，其他菌属则可能为粪便的陈旧污染。,大肠菌群的另一个重要食品卫生学意义是作为肠道病原菌污染食品的指示菌。,食品被粪便污染的理想指示菌应具备的特征：,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

11、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。,保证食品中不存在大肠菌群实际上并不容易做到，重要的是其污染程度。食品中大肠菌群的数量，我国和许多国家均用以每100g或100ml检样中大肠菌群最近似数（The most probable number，简称为MPN）来表示。,鲁氏酵母（Saccharomyces rouxii）、蜂蜜酵母S. mellis可使糖浆、蜂蜜、果酱和蜜饯等变质。 红酵母可在泡菜和酸菜表面形成白膜，在肉类及酸性食品上形成红斑。 毕赤氏酵母是酒类的污染菌 汉逊氏酵母菌是酒精发酵工业的有害菌。,第三节食

12、品的酵母菌污染,第四节食品的霉菌污染,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。有些毒素还会致癌。,一、霉菌污染的特点,二、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。 2）产毒菌株的产毒能力还表现出可变性和易变性 3）可同菌多毒，异菌同毒。 4）产毒菌株产毒需要一定的条件。,食物基质的水分含量和湿度：大部分霉菌需要水分活性aw为0.80-0.99，30 减弱，0 几乎不生长。产毒温度略低于其生长最适温度,产毒霉菌生长和产毒素需要的条件

13、,曲霉属（Aspergillus）,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。,三、主要产毒霉菌,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。,镰刀菌属（Fusarium）,绝大多数是植物病原菌，可引起果蔬的腐败变质，产生毒素。如禾谷镰刀菌（F.graminearum）、三线镰刀菌

14、（F.trincintum）、玉米赤霉、梨孢镰刀菌（F.poae）、无孢镰刀菌、雪腐镰刀菌、串珠镰刀菌、拟枝孢镰刀菌（F.sparotrichioides）、木贼镰刀菌、窃属镰刀菌、粉红镰刀菌等。,交链孢霉属（Alternaria）,交链孢霉广泛分布于土壤和空气中，有些是植物病原菌，可引起果蔬的腐败变质，产生毒素。,黄曲霉毒素 赭(棕)曲霉毒素 杂色曲霉毒素 黄变米毒素 黄绿青霉毒素 桔青霉毒素 岛青霉毒素 展青霉毒素 青霉酸,四、主要霉菌毒素,镰刀菌毒素 玉米赤霉烯酮 单端孢霉烯族化合物 伏马菌素 丁烯酸内酯 交链孢霉毒素,1. 黄曲霉毒素(Aflatoxin，简称AFT）,（一） 曲霉毒素

15、,黄曲霉毒素的种类和结构,目前已发现的黄曲霉毒素相关化合物有B1、B2、G1、G2、B2a、G2a、M1、M2、P1等二十种左右 。 基本结构是一个双氢呋喃环和一个氧杂萘邻酮(香豆素)。B1和G1的二呋喃环末端有双键。二呋喃环末端有双键者毒性较强并有致癌性。其中B1毒性及致癌性最强。,各种黄曲霉毒素的结构,黄曲霉毒素的产毒条件,产毒微生物 主要由黄曲霉和寄生曲霉产生 黄曲霉产毒菌株的比例在6094之间 寄生曲霉的产毒菌株达100 产毒的基质 玉米、花生容易滋长黄曲霉和被黄曲霉毒素污染,适应生长的温度范围一般为1242，最适温度为33 适应的最低生长水活度（aw）为0.78，最适aw为0.930

16、.98 产毒的适合温度一般在3038之间 随着分生孢子的形成而开始产毒,产毒的环境条件,急性毒性 对动物毒害作用的靶器官主要是肝脏，可引起肝实质细胞坏死，胆管上皮增生，肝出血等病变。 临床表现：黄疸为主，兼有呕吐、厌食、发热，重者出现腹水、下肢水肿、肝脾肿大及肝硬化,黄曲霉毒素的毒性,慢性毒性 长期摄食含低剂量的AFT可导致慢性中毒 动物肝脏出现亚急性或慢性损伤，引起肝脏纤维细胞增生，肝硬化 动物表现生长发育缓慢、体重减轻等生长障碍现象,致癌性 可诱发所有实验动物致癌 其诱发动物肝癌的能力比二甲基亚硝胺大75倍 黄曲霉毒素可在动物体内代谢，进行脱甲基、羟化和环氧化反应，形成具有强致癌活性的物质

17、,食品和饲料中黄曲霉毒素B1的允许残留标准,2. 赭曲霉毒素(Ochratoxin),赭曲霉毒素包含7种结构类似的化合物，包括赭曲霉毒素A、赭曲霉毒素B、赭曲霉毒素C，其中赭曲霉毒素A(Ochratoxin A、OTA)的毒性最强。,赭曲霉毒素基本化学结构,主要产毒菌株及其分布 主要产毒菌株：曲霉属和青霉属某些菌种 分布：玉米、小麦、大米、大麦、燕麦、大豆和其他原料 产毒的环境条件 适宜温度范围为2030 最适aw为0.95 0.99,赭曲霉毒素的产毒条件,急性毒性与慢性毒性 对动物毒害作用的靶器官主要是肾脏和肝脏 当人畜摄入被这种毒素污染的食品和饲料后，就会发生急性或慢性中毒 毒性特点是造成

18、肾小管间质纤维结构和机能异常而引起的肾营养不良性病以及肾小管炎症、免疫抑制。,赭曲霉毒素的毒性,致病性 引起肾脏的严重病变、肝脏的急性功能障碍、脂肪变性、透明变性及局部性坏死，长期摄入也有致癌作用 还具有致畸和致突变性,3. 杂色曲霉素(Sterigmatocystin，ST),杂色曲霉素基本化学结构 目前己确定结构的有十几种，其基本结构是由二呋喃环与氧杂蒽醌连接组成，与黄曲霉毒素结构相似。,杂色曲霉素化学结构,产生菌：主要是杂色曲霉和构巢曲霉 分布：大米、玉米、花生和面粉,杂色曲霉素产生菌及其分布,急性毒性与慢性毒性 对动物毒害作用的靶器官主要是肾脏和肝脏 当人畜摄入被这种毒素污染的食品和饲

19、料后，就会发生急性或慢性中毒 急性中毒的病变特征是肝、肾坏死,致癌性 ST是属AFT之后具有较强致癌作用的毒素，导致肝癌、肾癌、肺癌和淋巴肉瘤,杂色曲霉素的毒性,产生菌：主要是桔青霉，还有黄绿青霉、扩展青霉 、点青霉及土曲霉等 分布：主要为大米，花生、小麦、大麦、燕麦和黑麦,桔青霉素产生菌及其分布,1. 桔青霉素(Citrinin),（二）青霉毒素,对动物毒害作用的靶器官主要是肾脏 毒性特点是一种肾毒素，可导致实验动物的肾脏肿大，尿量增多，肾小管扩张以及上皮细胞变性坏死等 临床表现：急性或慢性肾病，并伴随多尿、口渴、呼吸困难的症状。,桔青霉素的毒性,产生菌：主要是黄绿青霉 分布：主要为大米,黄

20、绿青霉素产生菌及其分布,2. 黄绿青霉素(Citreociridin，CIT),黄绿青霉素的毒性为神经毒，毒性强。 急性中毒为中枢神经麻痹，从后肢和尾部开始，发展到前肢和颈部，继而导致心脏麻痹而死亡 慢性中毒可使动物发生肝肿瘤和贫血,黄绿青霉素的毒性,产生菌：主要有荨麻青霉、扩展青霉、棒曲霉、巨大曲霉及雪白丝衣霉等 分布：粮食、饲料、苹果及其制品，及梨、桃、香蕉、葡萄、杏、菠萝等食品,展青霉素产生菌及其分布,3. 展青霉素(Patulin，Pat),主要特征：神经中毒症状 急性毒性 ： 啮齿动物常伴有痉挛、肺出血、皮下组织水肿、无尿直至死亡 亚急性毒性：高剂量对大鼠的肾及胃肠系统有毒性作用 致

21、癌性 致畸、致突变性 ：对鸡胚有明显的致畸作用,展青霉素毒性,镰刀菌毒素主要是镰刀菌属（包括有性期赤霉属）和个别其它菌属所产生的有毒代谢产物的总称 主要分为： 单端孢霉烯族化合物 玉米赤霉烯酮 丁烯酸内酯 伏马菌素,（三）镰刀菌毒素（Fusantium Mycotoxin）,1. 单端孢霉烯族化合物（Trichothecenes）,是倍半萜烯，因在C-12、C-13位上形成环氧基，故又称12、13-环氧单端孢霉烯族化合物 分为四大型：A、B、C、D型,基本化学结构,A型：T-2毒素 (T-2 toxin) 二醋酸薰草镰刀菌烯醇 (Diacetoxyscirpenol,DAS) B型：脱氧雪腐镰刀菌烯醇 （Deoxynivalenol,DON) 雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NIV)为代表,产生菌：雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌等 分布：玉米、大麦、小麦、稻谷等农作物,单端孢霉烯族化合物产生菌及其分布,主要毒性作用为细胞毒性、免疫抑制及致畸作用，有的有弱致癌性 呕吐作用、引起局部皮肤刺激、炎症及坏死 与一些免疫调节剂和细胞受体相互作用，引起免疫抑制作用 每种毒素还有特殊的毒性表现,毒性,2.玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA),是一类具有二羟基苯酸内酯化合物，具有类雌性激素作用,玉米赤霉烯酮