第六章食品卫生基础第一节食品污染及其预防食品污染(FoodContamination)是指食品被外来的、有害人体健康的物质所污染。食品污染的原因主要有二:一是由于人的生产或生活活动使人类赖以生存的环境介质,即水体、大气、土壤等受到不同程度和不同状况的污染,各种有害污染物被动物或植物吸收、富集、转移,造成食物或食品的污染;另一是食物在生产、种植、包装、运输、储存、销售和加工烹调过程中造成的污染。按污染物的性质,食物污染可分为生物性、化学性及物理性污染三类。生物性污染包括微生物、寄生虫、昆虫滇池。其中以微生物污染范围最广、危害也最大,主要有细菌与细菌毒素、霉菌与霉菌毒素。寄生虫和虫卵主要有囊虫、蛔虫、绦虫、中化支睾吸虫等。昆虫污染主要有甲虫类、螨类、谷蛾、蝇、蛆等。有害昆虫主要是损坏食品质量,使食品感官性状恶化,降低食品营养价值。化学性污染种类繁多,来源复杂,主要是食品受到各种有害的无机或有机化合物或人工合成物的污染。如农药使用不当、工业三废(废气、废水、废渣)不合理排放、食品容器包装材料质量低劣或使用不当以及滥用食品添加剂,都可造成有害物质污染食品。物理性污染包括食品在生产、储藏、运输、销售等过程中发生的杂物污染,以及放射性物质的开采、冶炼、生产,在生活中的应用与排放,核爆炸、核废物的污染。一、生物性污染及其防治1、食品腐败变质食品腐败变质是指食品在一定环境因素影响下,由微生物或化学反应的作用而引起食品成分和感官性状的改变,并失去食用价值的一种变化。(1)食品腐败变质的原因1)食品本身的组成和性质。动植物食品本身含有各种酶类。在适宜温度下酶类活动增强,使食品发生各种改变,如新鲜的肉和鱼的后熟,粮食、蔬菜、水果的呼吸作用。这些作用可引起食品组成成分分解,加速食品的腐败变质。2)环境因素。主要有温度、湿度、紫外线和氧等。合适的环境温度可加速食品内的化学反应过程,且有利于微生物的生长繁殖。水分含量高的食品易于腐败变质。紫外线和空气中的氧均有加速食品组成成分氧化分解作用,特别是对油脂作用尤为显著。3)微生物的作用。在食品腐败变质中起主要作用的是微生物。除一般食品细菌外尚包括酵母与霉菌,但在一般情况下细菌常比酵母占优势。微生物本身具有能分解食品中特定成分的酶的能力,一种是细胞外酶,可将食物中的多糖、蛋白质水解为简单的物质:另一种是细胞内酶,能分解细胞内的简单物质,其产物能使食品具有不良的气味和味道。(2)食品腐败变质的化学过程与鉴定指标食品腐败变质实质上是食品中成分的分解过程,其程度常因食品种类、微生物的种类和数量以及其他条件的影响而异。1)食品中蛋白质的分解。肉、鱼、禽、蛋和大豆制品等富含蛋白质的食品,主要是以蛋白质分解为其腐败变质的特性。蛋白质在微生物酶的作用下,分解为氨基酸,再通过脱羧基、脱氨基、脱硫作用,形成多种腐败产物。在细菌脱羧酶的作用下,组氨酸、酪氨酸、赖氨酸、鸟氨酸脱羧分别生成组胺、酷胺、尸胺和腐胺,后两者均具有恶臭。在细菌脱氨基酶的作用下氨基酸脱去氨基而生成氨;脱下的氨基与甲基构成一甲胺、二甲胺和三甲胺。色氨酸可同时脱羧、脱氨基形成吲哚及甲基吲哚,均具有粪臭。含硫氨基酸在脱硫酶的作用下脱硫产生恶臭的硫化氢。氨与一甲胺、二甲胺、三甲胺均具有挥发性和碱性,因此称为挥发性碱基总氮(TotalVolatileBasicNitrogen,TVBN),所谓挥发性碱基总氮是指食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。据研究,挥发性碱基总氮与食品腐败变质程度之间有明确的对应关系。此项指标也适用于大豆制品的腐败鉴定。食品腐败变质的鉴定,一般是从感官、物理、化学和微生物等四个方面进行评价。由于蛋白质分解,食品的硬度和弹性下降,组织失去原有的坚韧度,以致各种食品产生外形和结构的特有变化或发生颜色异常,蛋白质分解产物所特有的气味更明显。蛋白质含量丰富的食品鉴定,目前仍以感官指标最为敏感可靠,特别是通过嗅觉可以判定食品是否有极轻微的腐败变质。人的嗅觉刺激阈,在空气中的浓度(mol/L):氨为2.14×10-8、三甲胺5.01×10-9、硫化氢1.91×10-10、粪臭素1.29×10-11。有关物理指标,主要是根据蛋白质分解时低分子物质增多的现象,可采用食品浸出物量、浸出液电导度、折光率、冰点下降、黏度上升及PH等指标。化学指标通常有三项,一是挥发性碱基总氮,目前已列入我国食品卫生标准;二是二甲胺与三甲胺,主要用于鱼虾等水产品;三是K值(Kvalue),ATP分解的低级产物肌酐(HXR)和次黄嘌呤(HX)占ATP系列分解产物ATP+ADP+AMP+IMP+HXR+HX的百分比。K值主要适用于鉴定鱼类早期腐败。若K≦20%说明鱼体绝对新鲜,K≧40%说明鱼体开始有腐败迹象。微生物学的常用的指标是细菌总数和大肠菌群值。2)食品中脂肪的酸败。食用油脂与食品脂肪的酸败受脂肪酸饱和程度、紫外线、氧、水分、天然抗氧化物质以及食品中微生物的解脂酶等多种因素。食品中的中性脂肪分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸可进一步形成酮和酮酸,多不饱和脂肪酸可形成过氧化物,进一步分解为醛和酮酸,这些产物都有特殊的臭味。脂肪分解酸败时,先是过氧化值上升,这是脂肪酸败早期指标。其后由于生成各种脂酸,以致油脂酸度(酸价)增高。过氧化值和酸价是脂肪酸败的常用指标。脂肪分解时,其固有碘价(值)、凝固点(熔点)、比重、折光系数、皂化价等也发生明显改变。醛、酮等羧基化合物能使酸败油脂带有“哈喇味”这些都是油脂酸败较为敏感和实用的指标。3)食品中碳水化合物的分解。含碳水化合物较多的食品主要是粮食、蔬菜、水果、和糖类及其制品。这类食品在细菌、霉菌和酵母所产生的相应酶作用下发酵或酵解,生成双糖、单糖、醇、羧酸、醛、酮、二氧化碳和水。当食品发生以上变化时,食品的酸度升高,并带有甜味、醇类气味等。(3)食品腐败变质的卫生学意义食品腐败变质时,首先使感官性状发生改变,如刺激气味、异常颜色、酸臭味以及组织溃烂、黏液污染等。其次食品成分分解,营养价值严重降低,不仅蛋白质、脂肪、碳水化合物,而且维生素、无机盐等也有大量破坏和流失。再者,腐败变质的食品一般都有微生物的严重污染,菌相复杂和菌量增多,因而增加了致病菌和产毒霉菌存在的机会,极易造成肠源性疾病和食物中毒。至于食品腐败后的分解产物,对人体的直接毒害尚不够明确,但有关不良反应与中毒的报告却越来越多,如某些鱼类腐败产物的组胺与酪胺引起的过敏反应、血压升高;脂质过氧化分解产物刺激胃肠道而引起胃肠炎,食用酸败的油脂引起食物中毒等。腐败的食品还可为亚硝胺类化合物的形成提供大量的胺类(如二甲胺)。有机酸类和硫化氢等一些产物虽然在体内可进行代谢转化,如果在短时间内大量摄入,也会对机体产生不良影响。(4)食品腐败变质的控制措施1)低温。低温可以抑制微生物的繁殖,降低酶的活性和食品内化学反应的速度。低温防腐一般能抑制微生物生长繁殖和酶的活动,使组织自溶和营养素的分解变慢,并不能杀来微生物,也不能将酶破坏,食品质量变化并未完全停止,因此保藏时间应有一定的期限。一般情况下,肉类在4度可存放数日,0度可存放7—10天,-10度以下可存放数月,-20度可长期保存。但鱼类如需长期保存,则需在于-25度—-30度为宜。2)高温灭菌防腐。食品经高温处理,可杀灭其中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类。如结合密闭、真空、迅速冷却等处理,可明显地控制食品腐败变质,延长保存时间。高温灭菌防腐主要有高温灭菌法和巴氏消毒法两类。高温灭菌法的目的在于杀灭微生物,如食品在115度左右的温度,大约20分钟,可杀灭繁殖型和牙孢型细菌,同时可破坏酶类,获得接近无菌的食品,如罐头的高温灭菌温度常用100—200度。巴氏消毒法是将食品在60—65度左右加热30分钟,可杀灭一般致病性微生物。亦有用80—90加热30s或1分钟的巴氏消毒法。巴氏消毒法多用于牛奶和酱油、果汁、啤酒及其他饮料,其优点是能最大限度地保持食品原有的性质。3)脱水与干燥。将食品水分含量降至一定限度以下(如控制细菌为10%以下,霉菌为13%—16%以下,酵母为20%以下),微生物则不易生长繁殖,酶的活性也抑制,从而可以防止食品腐败变质。这是一种保藏食品较常用的方法。脱水采取日晒、阴干、加热蒸发,减压蒸发或冰冻干燥等方法。日晒简单方便,但其中的维生素几乎全部损失。冰冻干燥(又称真空冷冻干燥、冷冻升华干燥、分子干燥)是将食物先低温速冻,使水分成为固态,然后在较高的真空度下使固态变为气态而挥发,即为冷冻干燥。此种食品几乎可长期保藏,既保持食品原有的物理、化学、生物学性质不变,又保持食品原有的感官性状。食用时,加水复原后可恢复到原有的形状和结构。4)提高渗透压。常用的有盐腌法和糖渍法。盐腌法可提高渗透压,微生物处于高渗状态的介质中,可使菌体原生质脱水收缩并与细胞膜脱离而死亡。食盐浓度为8%—10%时,可停止大部分微生物的繁殖,但不能杀灭微生物。杀灭微生物需要食盐的浓度达到15%—20%。糖渍食品是利用高浓度(60%—65%以上)糖液,作为高渗溶液来抑制微生物繁殖。不过此类食品还应在密封和防湿条件下保存,否则容易吸水,降低防腐作用。糖渍食品常见的有甜炼乳、果脯、蜜饯等。5)提高氢离子浓度。大多数细菌一般不能在PH4.5以下正常发育,故可利用提高氢离子浓度的办法进行防腐。提高氢离子浓度的方法有醋渍和酸发酵等。多用于各种蔬菜黄瓜。醋渍法是向食品内加醋酸;酸发酵是利用乳酸菌和醋酸菌等发酵来防止食品腐败。6)添加化学防腐剂。食品添加剂中的防腐剂,其作用是抑制或杀灭食品中引起腐败变质的微生物。由于化学防腐剂中某些成分对人体有害,因此在使用过程中应限于我国规定允许使用的几种防腐剂,例如苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钠盐、亚硫酸及其盐类以及对羟基苯甲酸酯类等。7)辐照。食品辐照(FoodIrradiation)保藏是20世纪40年代开始发展起来的一种新的保藏技术,主要利用60CO、137CS产生的人r射线以及电子加速器产生的电子束作用于食品进行灭菌、杀虫、抑制发芽,从而达到食品保鲜并延长食品的保存期限。2、细菌性污染及其防治(1)常见细菌性污染的菌属及其危害1)致病菌。致病菌对食品的污染有两种情况,第一种是动物生前感染,如奶、肉在禽畜生前即潜存着致病菌。主要有引起食物中毒的肠炎沙门菌、猪霍乱沙门菌等沙门菌;也有能引起人畜共患的结核病的结核杆菌、布氏病(波状热)的布鲁杜菌属、炭疽病的炭疽杆菌。第二种是外界污染,致病菌来自外界环境,与畜体本身的生前感染无关。主要有痢疾杆菌、副溶血性孤菌、致病性大肠杆菌、伤寒杆菌、肉毒梭菌等。这些致病菌通过带菌者粪便、病灶分泌物、苍蝇、工(用)具、容器、水、工作人员的手等途径传播,造成食品的污染。2)条件致病菌。通常情况下不致病,但在一定的特殊条件下才有致病力的细菌。常见的有葡萄球菌、链球菌、变形杆菌、韦氏梭菌、蜡样芽孢杆菌等。能在一定条件下引起食物中毒。3)非致病菌。在自然界分布极广,在土壤、水体、食物中更为多见。食物中的细菌绝大多数都是非致病菌,这些非致病菌中,有许多都与食品腐败变质有关。能引起食品腐败变质的细菌,称为腐败菌,是非致病菌中最多的一类。(2)细菌性污染防治要点1)加强防止食品污染宣传教育,在食品生产、加工、储存、销售过程以及食用前的各个环节应保持清洁卫生,防止细菌对食品的污染。2)合理储藏食品,抑制细菌生长繁殖。3)采用合理的烹调方法,彻底杀灭细菌。4)细菌学监测,常监测的指标有食品中菌落总数、大肠菌群、致病菌。(3)食品细菌污染指标及其卫生学意义评价食品卫生质量的细菌污染指标常用菌落总数和大肠菌群表示。1)菌落总数。菌落总数是指被检测样品单位重量(g)、单位容积(ml)或单位表面积(c㎡)内,所含能在严格规定的条件下(培养基、PH、培养温度与时间、计数方法等)培养所生长的细菌菌落总数。食品中细菌主要来自食品生产、运输、储存、销售各环节的外界污染,它反映食品卫生质量的优劣以及食品卫生措施和管理情况。其意义在于,它是判断食品清洁状态和预测食品的耐保藏性的标志。食品中细菌在繁殖过程中可分解食物成分,所以,