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第七章食品污染及其预防FoodcontaminationandControl营养与食品卫生学教研室李颖Foodcontamination早在远古时代，人类靠捕猎和采集野果维持生命含有氰甙类引起中毒(苦杏仁、桃仁、李子仁、木薯)天然存在于动、植物中1956年在日本出现的,日后轰动世界的“水俣病”工业的迅速发展，开始出现食品的化学性污染MadCowDisease出现了许多新问题：1.新的生物污染物的出现2.新的化学性污染物的出现3.食品新技术和新型食品的出现4.食品人为因素造成的食品卫生问题食品污染（foodcontamination）是指在各种条件下，导致有毒有害物质进入到食物，造成食品安全性、营养性和/或感官性状发生改变的过程。食品从种植、养殖到生产、加工、贮存、运输、销售、烹调直至餐桌的整个过程中的各个环节，都有可能受到某些有毒有害物质污染，以致降低食品卫生质量或对人体造成不同程度的危害。Foodcontaminationreferstothepresenceinfoodofharmfulchemicalsandmicroorganismswhichcancauseconsumerillness食品的主要污染物生物性污染(Biologicalpollution):化学性污染(Chemicalpollution):物理性污染(Physicalpollution):致病菌(pathogenicbacteria)寄生虫及卵(parasites)螨、蛾、蛆(pest)病毒(viruses)转基因食品(Geneticallymodifiedfood)农药(pesticides),重金属(heavymetal)放射性污染(radioactivecontamination),异物(foreignobjects)食品污染的来源：Sourceoffoodcontamination（1）食品中存在的天然有害物(naturaltoxin)；（2）环境污染物(environmentcontamination)（3）滥用食品添加剂(inadequatefoodadditives)（4）标签和包装不当(incorrectlabelingandpackaging)（5）食品生产加工、贮存、运输及烹调过程中产生物质或工具、用具中的污染物(foodprocessingstoragetransportationandcooking)（6）掺假制假(falsify)（1）影响食品的感官性状；（2）造成急性食品中毒；（3）引起机体的慢性危害。食品污染造成的危害(hazard)第一节食品的微生物污染及其预防Foodmicro-organismandcontrol①直接致病微生物，包括致病性细菌、人畜共患传染病病原菌和病毒、产毒霉菌和霉菌毒素，可直接对人体致病并造成危害；②相对致病微生物，即通常条件下不致病，在一定条件下才有致病力的微生物；③非致病性微生物，包括非致病菌、不产毒霉菌及常见酵母，它们对人体本身无害，却是引起食品腐败变质、卫生质量下降的主要原因。污染食品的微生物：一、食品微生物污染的来源空气土壤水加工设备动物植物食品微生物污染的途径内源性污染：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食品的污染称为内源性污染，也称第一次污染。外源性污染：是指食品在生产、加工、运输、贮藏、销售、食用过程中，通过水、空气、人、动物、机械设备及用具等而使食品发生微生物污染，也称第二次污染。二、食品中微生物生长的条件结合水（boundwater）:是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，因为这部分水是与蛋白质、碳水化合物及一些可溶性物质，如氨基酸、糖、盐等结合的，所以微生物无法利用结合水。游离水（freewater）:是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水，微生物在食品上生长繁殖，能利用的水是游离水，因而微生物在食品中的生长繁殖所需水不是取决于总含水量（%），而是取决于水分活度（wateractivity，Aw）。(一)水份和湿度WateractivityorAwisameasurementoftheenergystatusofthewaterinasystem.Itisdefinedasthevaporpressureofwateraboveasampledividedbythatofpurewateratthesametemperature;therefore,puredistilledwaterhasawateractivityofexactlyone.Aw是指食品中水分的有效浓度，即在一定温度下，食品的水分蒸汽压P与相同温度下纯水的蒸汽压P0的比值，即：Aw=P/P0Forexample,ifhoney(aw≈0.6)isexposedtohumidair(aw≈0.7)thehoneywillabsorbwaterfromtheairdefinition水分活度:某一特定系统中(一定温度、湿度、压力),水分的能量状态。即在同一条件下(温度、湿度、压力)，食品的水分蒸汽压P与相同温度下纯水的蒸汽压P0的比值Aw也可以用平衡相对湿度（equilibriumrelativehumidity，ERH）表示，即：Aw=ERH/100。ERH是指在相同温度下，物料与环境达到平衡（既不吸湿也不散湿）时大气的相对湿度。食品Aw的高低是不能按其水分含量来考虑的。例如，金黄色葡萄球菌生长要求的最低Aw为0.86，而相当于这个水分活度的水分含量则随不同的食品而异，如牛肉为23%，乳粉为16%，肉汁为63%。(二)温度:根据微生物发育所需的温度,可分为:嗜冷菌(psychrophiles),0℃或0℃以下嗜中温菌(mesophiles)15~45℃，最适温度37℃及嗜热菌(thermophiles)45~75℃(三)基质:食品的营养成分,蛋白质、糖、矿物质三、食品的细菌污染（一）常见的食品细菌1.假单胞菌属：典型腐败菌多见于冷冻食品2.微球菌属、葡萄球菌属肉蛋水产多见3.芽胞杆菌与梭菌属罐头食品腐败菌4.肠杆菌科各属水产、肉蛋腐败菌5.弧菌属与黄杆菌属水产品腐败菌6.嗜盐菌盐腌制品7.乳杆菌属乳制品中产酸酸败（二）食品中的细菌菌相及其食品卫生学意义食品中的细菌菌相：指共存于食品中的细菌种类及其相对数量的构成。优势菌：存在于食品中相对数量较大的细菌。食品的理化性质、所处的环境条件、细菌之间的共生与抗生关系预测污染食品的菌相分解蛋白质的细菌主要有需氧的芽胞杆菌、假单胞菌、变形杆菌、厌氧的梭状芽胞杆菌；分解脂肪的细菌主要为产碱杆菌；分解淀粉、纤维素类的细菌有芽胞杆菌、梭状芽胞杆菌等。有些细菌可产生色素而使受污染的食品带有特异颜色，红色主要来自粘质沙雷菌、粉红微球菌；黄色与黄绿色来自微球菌、黄杆菌、假单胞菌等；黑色来自产黑梭菌、变形杆菌及假单胞菌等。食品卫生学意义：预测食品可能的变化，估计食品腐败变质的程度。菌落总数（totalnumberofbacteria）大肠菌群（conliformgroup）致病菌（disease-causingbacteria）（三）评价食品卫生质量的细菌污染指标及其食品卫生学意义1．食品中菌落总数及其食品卫生学意义指在被检样品的单位质量（g）、容积（ml）或表面积（cm2）内，所含能在严格规定的条件下（培养基及其pH值、培育温度与时间、计数方法等）培养所生成的细菌菌落总数，以菌落形成单位（colonyformingunit，cfu）表示。菌落总数代表食品中细菌污染的数量。1.1菌落总数（totalnumberofbacteria）细菌菌落总数的食品卫生学意义：A．食品清洁状态标志用于监督食品的清洁状态；B．预测食品耐藏性即利用食品中细菌数量作为评定食品腐败变质程度（或新鲜度）的指标。食品菌落总数（个/cm2）保存时间（天）牛肉1103/cm212牛肉2105/cm262.大肠菌群（conliformgroup）指来自人或温血动物肠道嗜氧或蒹性厌氧，在35-37℃条件下，能分解乳糖，产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌，这一类菌群叫大肠菌群，包括埃希氏菌属，拧檬酸杆菌属、肠杆菌属、克雷伯菌属。1.表示食品曾受到人与温血动物粪便污染2.作为肠道致病菌污染食品的指示菌食品卫生学意义：表示方法：大肠菌群最近似数（maximumprobablenumber,MPN）:相当于每100克或100毫升食品中的大肠菌群最近似数表示，MPN表示样品中活菌密度的估测。这是按一定方案进行检验所得结果的统计值。所谓一定检验方案，在我国统一采用的是样品三个稀释度各三管的乳糖发酵三步法，并根据各种可能的检验结果，编制相应的MPN检索表供实际应用。四、霉菌与霉菌毒素对食品的污染及其预防MoldandMycotoxincontaminantandcontrolinfood（一）霉菌与霉菌毒素概述1．霉菌和霉菌毒素的定义霉菌毒素（mycotoxin）主要是指霉菌在其所污染的食品中产生的有毒的代谢产物。霉菌毒素通常具有耐高温、无抗原性、主要侵害实质器官的特性，而且霉菌毒素多数还具有致癌作用。霉菌是菌丝体比较发达而且没有较大子实体的一部分真菌。霉菌毒素的作用包括减少细胞分裂，抑制蛋白质合成和DNA的复制，抑制DNA和组蛋白形成复合物，影响核酸合成，降低免疫功能等。真菌（truefungi）是一类有细胞壁，不含叶绿素，无根茎叶有菌丝体或单细胞，以寄生或腐生的方式生存，能进行有性或无性繁殖的生物。2．霉菌产毒的特点（1）霉菌产毒有局限性（2）同一产毒菌株的产毒能力有可变性和易变性。（3）产毒菌种所产生的霉菌毒素不具有严格的专一性。（4）产毒霉菌产生毒素需要一定的条件。3．霉菌产毒的条件（1）基质：一般而言，营养丰富的食品更有利于霉菌的生长，霉菌在天然食品上比在人工合成的培养基上更易繁殖。（2）水分：食品中的水分对霉菌的繁殖与产毒具有重要的作用。（3）湿度：在不同的相对湿度中，易于繁殖的霉菌也不同。（4）温度：外界温度对霉菌的繁殖与产毒也有重要影响。大多数霉菌繁殖最适宜的温度为25℃～30℃，在0℃以下或30℃以上时，不能产毒或产毒能力减弱。（5）通风情况：大部分霉菌繁殖和产毒需要有氧条件，但毛霉、庆绿曲霉是厌氧菌并可耐受高浓度的CO2。黄曲霉及其毒素玉米与花生中检出率高，镰刀菌及其毒素以污染小麦和玉米为主，青霉及其毒素主要在大米中出现。粮食水分为17%～18%是霉菌繁殖产毒的最佳条件。一般来说，粮食类水分在14%以下，大豆类在11%以下，干菜和干果品在30%以下，微生物是较难生长的。粮食Aw降至0.7以下，一般霉菌均不能生长。•相对湿度在80%以下时，主要是干生性霉菌（灰绿曲霉、局限青霉、白曲霉）繁殖；•相对湿度为80%～90%时，主要是中生性霉菌（大部分曲霉、青霉、镰刀菌属）繁殖；•相对湿度在90%以上时，主要为湿生性霉菌（毛霉、酵母属）繁殖。•在相对湿度为70%时粮食达到平衡水分的条件，霉菌即不能产毒。•但梨孢镰刀菌、尖孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌和雪腐镰刀菌，适宜的产毒温度为0℃或−7℃～−2℃；•而毛霉、根霉、黑曲霉、烟曲霉繁殖的适宜温度为25℃～40℃。4．主要产毒霉菌及主要霉菌毒素1）曲霉菌属：曲霉在自然界分布极为广泛，对有机质分解能力很强。可导致食品发生腐败变质，有些菌种还可产生毒素。曲霉属中可产生毒素的菌种有黄曲霉（Aspergillusflavus）赭曲霉（A．ochraceus）杂色曲霉（A．versicolor）烟曲霉（A．fumigatus）构巢曲霉（A．nidulans）寄生曲霉（A．parasiticus）2）青霉菌属：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，有些菌种及菌株同时还可产生毒素，岛青霉（Penicilliumislandicum）桔青霉（P．citrinum）黄绿青霉（P．citreoviride）扩展青霉（P．exp