3-微生物危害

生命科学与工程学院Ⅲ---微生物的危害生命科学与工程学院食品腐败变质与食源性疾病食品微生物检测食品安全性评价生命科学与工程学院食品腐败变质与食源性疾病食品变质（deterioration）:食品受到外界有害因素的污染以后，造成其化学性质或物理性质发生变化，使食品的营养价值或商品价值降低或失去。引起食品变质原因：微生物污染，昆虫、寄生虫污染，动植物食品内酶的作用，化学反应或化学污染以及物理因素污染等方面引起。生命科学与工程学院在由微生物引起的食品变质中：通常把由微生物引起蛋白质类食品发生的变质，称为腐败（spoilage）。由微生物引起糖类食品发生的变质，称为发酵（fermentation）。由微生物引起脂肪类食品发生的变质，称为酸败（rancidity）。生命科学与工程学院食品变质的条件内在因素外在因素生命科学与工程学院举例：乳的变质牛体内部的微生物挤乳过程中污染的微生物挤乳后污染的微生物引起的微生物外在因素（环境条件）内在因素（乳的营养）生命科学与工程学院牛体内部的微生物即使健康的乳牛，其乳房内的乳汁中总有一定的细菌存在，一般含量为500～1000个/ml。其中以微球菌属和链球菌属最为常见，其它如乳杆菌属等细菌也可出现。乳房炎是乳牛的一种常见多发病，引起乳房炎的病原微生物主要有金黄色葡萄球菌、酿脓链球菌（Streptococcuspyogenes）、停乳链球菌（S.dysgalactiae）以及大肠杆菌等。引起乳变质的微生物生命科学与工程学院(1)来自乳牛体表的污染(2)来自空气的污染(3)来自饲料和草垫的污染挤乳过程中污染的微生物(4)来自乳牛粪便的污染(5)来自工作人员的污染(6)来自挤乳器具的污染生命科学与工程学院（1）鲜乳在室温贮藏中微生物的变化①抑制期：在新鲜的乳液中，均含有多种抗菌性物质，如溶菌酶、过氧化物酶、乳铁蛋白、免疫球蛋白、细菌素等，它们能对乳中存在的微生物具有杀菌或抑制作用。在这期间，若温度较低，抑菌持续时间较长；若温度升高，则杀菌或抑菌作用增强，但持续时间缩短。因此，鲜乳放置室温环境中，在一定的时间内不会出现变质，此期为抑制期。挤乳后污染的微生物生命科学与工程学院②乳链球菌期：鲜乳中的抗菌物质减少或消失后，乳中的微生物将迅速繁殖，其中细菌的繁殖占绝对优势。这些细菌主要是乳链球菌、乳杆菌、大肠杆菌和一些蛋白质分解菌等，尤其以乳链球菌生长繁殖最为旺盛，使乳糖分解，产生乳酸或产气，使乳液的酸度不断升高。由于酸度不断上升，抑制了其它腐败细菌的活动，当酸度升高至一定限度（pH4.6）时，乳链球菌本身就会受到抑制，这时期就有乳液凝块出现。生命科学与工程学院③乳杆菌期：当乳酸链球菌在乳液中繁殖，乳液的pH值下降至6以下时，乳酸杆菌的活力逐渐增强。当pH值继续下降至4.6以下时，由于乳酸杆菌耐酸力较强，尚能继续繁殖并产酸，在这阶段，乳液中可出现大量乳凝块，并有大量乳清析出。生命科学与工程学院④真菌期：当酸度继续下降至pH3.0～3.5时绝大多数微生物被抑制甚至死亡，仅酵母和霉菌尚能适应高酸性的环境，并能利用乳酸及其它一些有机酸。由于酸被利用，乳液的酸度就会逐渐降低，使乳液的pH值渐渐上升，甚至接近中性。此时的优势菌为酵母菌和霉菌。生命科学与工程学院⑤胨化菌期：经过上述几个阶段的微生物活动后，乳液中的乳糖已大量被消耗，残余量很少，乳中蛋白质和脂肪尚有较多的量存在。因此，适宜于具有分解蛋白质和分解脂肪的细菌在其中生长繁殖，这样就产生了乳凝块被消化（液化），乳液的pH值逐步提高，向碱性转化，并有腐败的臭味产生。这时的腐败菌大部分为芽孢杆菌、假单胞菌、产碱杆菌以及变形杆菌属中的一些细菌。生命科学与工程学院（2）鲜乳在冷藏中微生物的变化鲜乳用冷藏保存时，室温微生物在低温环境中被抑制，而低温微生物却能够增殖，但生长速度较缓慢，一般代时在几个小时到几十个小时。鲜乳在0℃的低温下贮藏。一周内细菌数减少；一周后，细菌数渐渐增加。常见的细菌有假单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、肠杆菌科、芽孢杆菌属、微球菌属和嗜冷性酵母菌等。据报道，当鲜乳中的细菌数达到4×108以上时，置于2℃，经5-7天的冷藏后，乳液加热即发生凝固；脂肪的分解产生的游离脂肪酸含量增加；蛋白质的分解产生的氨基酸量也增多。这时，乳液风味已发生恶变。生命科学与工程学院冷藏乳的变质，最主要的是乳液中肪脂的分解，多数假单胞菌属中的细菌，均具有产生脂肪酶的特性，而且脂肪酶在低温时的活性非常强，并具有耐热性，即使经过加热消毒后的乳液中，还有残留脂肪酶的活性存在。其次是蛋白的分解，特别是产碱杆菌属和假单胞菌属中的许多细菌，它们可使乳液胨化。有时还可以产生粘稠和苦味。如荧光假单胞菌产胞外蛋白酶时，在0℃时产量最大。其它低温细菌如黄杆菌属等，在冷藏过程中，还能产生色素。因此，未经消毒的鲜乳在0℃中冷藏，也会发生变质。一般在0℃贮存鲜乳的有效期在十天以内。生命科学与工程学院乳变质后的感官变化微生物引起乳变质后，感官常出现变稠乳、凝乳、乳清、产气乳、苦味乳、霉乳等变质现象。发生霉乳后，因霉菌种类不同，生长阶段的不同，变质乳呈现的颜色也不一样，常见的有白色、黄色、红色、黑色、黑褐色等。生命科学与工程学院乳变质的主要微生物腐败微生物（1）细菌①乳酸细菌：是一类革兰氏阳性、兼性厌氧或厌氧菌，能使碳水化台物分解而产生乳酸的细菌。乳链球菌：普遍存在于乳液中，几乎所有的生鲜乳中均能检出这种菌。适宜生长温度为30～35℃。本菌能分解葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖和麦芽糖等而产生乳酸和其它少量有机酸，如醋酸和丙酸等。乳酪链球菌：适宜生长温度为30℃。此菌不仅能分解乳糖产酸，而且具有较强的蛋白分解力。粪链球菌：生长的最低温度为10℃，最高温度为45℃。这种菌在人类和温血动物的肠道内都有存在，能分解葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖、半乳糖和麦芽糖等，在乳液中繁殖而产酸，产酸力不强。液化链球菌：一般特征与乳链球菌相似，产酸量较低，但有强烈的水解蛋白的能力。乳中酪蛋白被水解后可产生苦味。嗜热链球菌：能分解乳糖、蔗糖、果糖产酸，最低生长温度为20℃，最高为50℃，适宜生长温度为40~45℃。生命科学与工程学院乳球菌属：常见的是乳酸乳球菌乳酸亚种和乳酸乳球菌乳脂亚种。明串珠菌属：如柠檬酸明串珠菌（Leu.citrovorum）常见于牛乳中，并能利用柠檬酸产生双乙酰等芳香物质。乳杆菌属：如嗜酸乳杆菌是动物肠道内存在的有益细菌，生长最适宜温度为35~38℃，可使半乳糖、乳糖、麦芽糖、甘露糖等发酵而产酸，具有较强的耐酸能力。其它还有保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌和短乳杆菌等。生命科学与工程学院②大肠菌群：包括埃希氏菌、克雷伯氏菌、肠杆菌、柠檬酸杆菌、变形杆菌和沙雷氏菌等属的细菌，典型特征是发酵乳糖产酸产气。③假单胞菌属：如荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)、生黑假单胞菌(Ps.nigrifaciens)、臭味假单胞菌（Ps.mephitica）等是革兰氏阴性菌，需氧性，适宜生长温度在20～30℃，且能在低的温度中生长繁殖。常常使鲜乳变黑色、黄褐色等，并产生异常臭味。④产碱杆菌属：有些细菌能使牛乳中所含的有机盐(柠檬酸盐)分解而形成碳酸盐，从而使牛乳转变为碱性。如粪产碱杆菌（Alcaligenesfaecalis），为革兰氏阴性需氧性菌。这种菌在人及动物肠道内存在，它随着粪便而使牛乳污染。该菌的适宜生长温度在25~37℃。稠乳产碱杆菌（Al.viscolactis）常在水中存在，为G-菌，需氧性。适宜生长温度为10~26℃，除能产碱外，并能使牛乳变粘稠。⑤黄杆菌属：嗜冷性强，能在较低温度下生长，在4℃下可引起鲜牛乳变粘以及酸败，是引起原料乳和其它冷藏食品酸败的主要细菌之一。⑥微球菌属：常见于从健康乳牛的乳房中挤出的乳中，具有一定的耐热性，分解蛋白质和脂肪的能力较强。⑦芽孢杆菌属：能形成芽孢的革兰氏阳性杆菌。乳中常见的有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等。它们适宜生长温度在24～40℃，最高生长温度可达65℃。这类细菌广泛存在于牛舍周围和饲料中，它们的芽孢菌体对热和干燥具有较大的抵抗力。有许多菌种能产生两种不同的酶，一种是凝乳酶，另一种是蛋白酶。⑧梭菌属：能形成芽孢的革兰氏阳性梭状杆菌。乳中常见的有生孢梭菌（Cl.sporogenes）、产气荚膜梭菌、肉毒梭菌、丁酸梭菌、酪丁酸梭菌、拜氏梭菌（Cl.beijerinckii）等。耐热性强，可在60℃下耐受20min，少数菌体可耐受63℃，30min。生命科学与工程学院酵母菌通常在挤乳过程中污染，在鲜乳中酵母菌的数量一般在10-1000cfu/ml。其中：脆壁酵母（Saccharomycesfragilis）球拟酵母（Torulopsis）中间假丝酵母（Candidaintermedia）汉逊德巴利酵母（Debaryomycehansenii）马氏克鲁维酵母（Kluyveromycesmarxianus）乳酸克鲁维酵母（K.lactis）等较为常见。常导致牛乳产生凝块、分层、产气、表面产膜或赋予酵母味等不良风味。生命科学与工程学院霉菌鲜乳中常见的霉菌有曲霉、青霉、镰刀霉等。如：乳酪青霉(Pen.casei)灰绿青霉灰绿曲霉（Asp.glaucus）黑曲霉黄曲霉等。青霉属和毛霉属等较少。生命科学与工程学院病原菌（1）葡萄球菌属：其中金黄色葡萄球菌（S.aureus）、间型葡萄球菌（S.intermedius）、产色葡萄球菌（S.chromogenes）、克氏葡萄球菌（S.cohnii）、表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、溶血葡萄球菌（S.haemolyticus）、腐生葡萄球菌（S.saprophyticus）、松鼠葡萄球菌（S.sciuri）、等均能产生毒素，引起食物中毒。（2）链球菌属：其中化脓性链球菌（S.pyogenes）、无乳链球菌（S.agalactiae）、乳房链球菌（S.uberis）是乳牛乳房炎的重要病原菌，并能产生溶血素。常引起人类食物中毒。（3）弯曲杆菌属：主要是空肠弯曲菌(C．jejuni)，能引起腹泻性食物中毒。（4）耶尔森氏菌属：其中小肠结膜炎耶尔森氏菌（Y.enterocolitica）和假结核耶尔森氏菌(Y.pseudotuberculosis)已确定是食源性病原体。（5）沙门氏菌属：种类繁多，主要引起牛乳的沙门氏菌病。（6）大肠杆菌：主要是致泻大肠埃希氏菌。（7）李斯特菌属：主要是单核细胞增生李斯特菌。（8）分枝杆菌属：均为革兰氏阳性菌、不产生鞭毛、无芽孢和荚膜、平直或稍弯曲、有时有分枝或呈丝状的杆菌，专性好氧菌。主要有牛型分枝杆菌（Mycobacteriumbovis），引起牛结核病，其他动物和人也能传染；副结核分枝杆菌（M.paratuberculosis），是引起反刍动物慢性传染病的病原体，乳牛易感染。（9）布鲁氏菌属：主要是流产布鲁氏杆菌（Brucellaabortus），引起人和动物的布鲁氏菌病。（10）芽孢杆菌属：主要有蜡样芽孢杆菌、炭疽芽孢杆菌等。蜡样芽孢杆菌能引起人和其它动物食物中毒，炭疽芽孢杆菌能引起人和其它动物患炭疽病。（11）梭菌属：如产气荚膜梭菌和肉毒梭菌能引起人和其它动物食物中毒。（12）沙雷氏菌属：主要有粘质沙雷氏菌（Serratiamarcescens）、印度沙雷氏菌（Ser.indica）、普城沙雷氏菌（Ser.plymuthica）等是引起牛乳红色变质的主要原因菌，也能引起牛乳乳房炎。（13）变形杆菌属：如奇异变形杆菌（Proteusmirabilis）是环境中易污染的细菌之一。（14）阪崎肠杆菌：可以污染乳品，并引起新生儿脑膜炎，死亡率极高。（15）病毒：常见的有轮状病毒、肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒和多种细菌的噬菌体，如大肠杆菌、乳酸菌、沙门氏菌、志贺氏菌、霍乱弧菌、葡萄球菌、白喉杆菌、结核杆菌等的噬菌体。生命科学与工程学院食品变质带来的危害根据WHO的定义，食源性疾病是指通过摄食