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第八章 食品污染及其预防
食品污染(food contamination)：
在各种条件下，导致外源性有毒有害物质进入食品，或食物成分本身发生化学反应而产生有毒有害物质，从而造成食品安全性、营养性和（或）感官性状发生改变的过程。
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1．生物性污染(biological pollution)
微生物：细菌与细菌毒素、真菌与真菌毒素
病毒(甲型肝炎病毒、禽流感病毒、口蹄疫病毒)
寄生虫及虫卵（囊虫、蛔虫、绦虫等）
昆虫：螨类、蛾类、谷象虫
食品的污染物分为：生物性、化学性、物理性
禽流感病毒
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2．化学性污染(chemical pollution)
农药、兽药
有毒金属、有机物
食品容器、包装材料、运输工具等接触食品溶入有害物质
滥用食品添加剂
在食品加工、贮存过程中产生的物质
掺假、制假过程中加入的物质：苏丹红
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3．物理性污染 (Physical pollution)
草籽、杂物、灰尘
食品的放射性污染等
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危害
影响食品的感官形状和营养价值
危害健康：急性中毒、慢性危害、三致作用

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第一节 食品的微生物污染及其预防
一、食品中微生物生长的条件
二、食品的细菌(bacterial)污染
三、真菌(eumycetes)与真菌毒素的污染
四、食品的腐败变质(food spoilage)
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一、食品中微生物生长的条件
(一)食品的成分
水分：结合水(bunder water)与游离水(free water)
营养成分
抑菌成分
(二)食品的理化性质：
pH值：pH值0.7左右，细菌生长最好
渗透压
生物结构
(三)环境因素：温度、氧气、湿度
表示食品中可被微生物利用的水
水分活度(water activity，Aw):
食品中水的蒸汽压P与相同温度下纯水的蒸汽压P0的比值，即：Aw=P/P0
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二、食品的细菌污染
常见的食品细菌
假单胞菌属：嗜冷，是导致新鲜的冷冻食物腐败的重要细菌
微球菌属：营养要求较低，食品中极为常见
芽胞杆菌属：嗜热菌，是肉类食品中常见的腐败菌
肠杆菌属：多与水产品、肉及蛋的腐败有关
弧菌属：在5%食盐中生长，在鱼类及水产品中常见
嗜盐杆菌：在高浓度食盐(至少12%)的食品中生长，腌渍食品
乳杆菌属：主要见于乳品中
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食品中的细菌菌相(bacterial flora)
意义：可对食品腐败变质的程度及特征进行估计
分解蛋白质：芽胞杆菌、假单胞菌
分解脂肪：产碱杆菌
将共存于食品中的细菌种类及其相对数量的构成称为食品的细菌菌相
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食品中菌落总数(aerobic plate count)
以菌落形成单位(colony forming unit,CFU)表示意义
作为食品清洁状态的标志
预测食品耐储藏的期限
鱼的菌落总数 105 CFU/cm2 　0℃保存6天
103 CFU/cm2 0℃保存12天
是指在被检样品的单位质量(g)容积(ml)或表面积(cm2)内，所含能在规定的条件下(培养基及其pH值，培育温度及时间，计数方法等)培养所生成的细菌菌落总数。
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大肠菌群(coliform group)
采用相当于每克或每毫升食品的最近似数来表示，简称为大肠菌群最近似数（maximum probable number，MPN）
意义：作为食品受到动物粪便污染的指示菌
作为肠道致病菌污染食品的指示菌
来自人和温血动物的肠道，需氧和兼性厌氧，不形成芽胞，在35～37℃下能发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性杆菌。
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三、真菌与真菌毒素对食品的污染及其预防
(一) 真菌与真菌毒素概述
真菌：菌丝体较发达而且没有较大子实体的一部分真菌。
真菌毒素(mycotoxin):是指真菌在其所污染的食品中产生的有毒的代谢产物
产毒的特点
(1) 少数真菌产毒
(2) 同一产毒菌株的产毒能力有可变性和易变性
(3) 产毒菌种产生的真菌毒素不具有严格的专一性
(4) 产毒真菌产生毒素需要一定的条件
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产毒的条件
(1) 基质：天然食品
(2) 水分：Aw＜0.7，真菌不能生长
(3) 湿度
(4) 温度：在0℃以下或30℃以上时，产毒能力减弱
(5) 通风情况：有氧条件
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3．主要产毒真菌及主要真菌毒素
(1) 曲霉菌属：黄曲霉、赭曲霉等
(2) 青霉菌属：扩展青霉等
(3) 镰刀菌属：雪腐镰刀菌、禾谷镰刀菌等
(4) 其它菌属：绿色木霉
已知的真菌毒素约有200种
黄曲霉毒素、赭曲霉素、杂色曲霉素、岛青霉素、黄天精、环氯素、展青霉素、桔青霉素、皱褶青霉素、青霉酸、单端孢霉烯族化合物、玉米赤霉烯酮
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4．食品卫生学意义
(1) 真菌污染引起食品变质：
使食品的食用价值降低，甚至完全不能食用
(2) 真菌毒素引起人畜中毒
急性中毒；慢性中毒
致癌、致畸、致突变
黄曲霉毒素诱发的大鼠肝癌(左)和前胃乳头状瘤(右)
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(二)黄曲霉毒素 (Aflatoxin)
产毒霉菌：黄曲霉、寄生曲霉
1．化学结构及其性质
(1) 基本结构：二呋喃环和香豆素
毒性最强的有6种：B1、B2、G1、G2、M1、M2
(2) 性质：
1)耐热，280℃时裂解
2)不溶于水
3)在碱性条件下(加NaOH)，形成香豆素钠盐,可溶于水被洗脱掉
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2．产毒条件和对食品的污染
最适产毒温度：25～33℃摄氏度
最适Aw：0.93～0.98
污染食品：花生、玉米、棉籽油最易受到污染，
其次是稻谷、小麦、大麦、豆类等
污染地区：我国长江流域及长江以南
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4．毒性
(1) 急性毒性：
最敏感动物是鸭雏和鲑鱼，其次是鼠类
属于肝脏毒性：肝细胞坏死，胆管上皮增生
(2) 慢性毒性：
动物生长障碍
肝脏出现亚急性或慢性损伤
(3) 致癌性 (carcinogenicity)：
是目前最强的化学致癌物，主要致诱发肝癌
某些地区的人群膳食中黄曲霉素水平与原发性肝癌的发病率正相关
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5．预防措施
(1)食品防霉：最根本措施
1) 田间防虫、防倒伏
2) 收获时及时排除霉变玉米棒
3) 及时晾晒，控制粮粒的水分在安全水分以下
4) 干燥通风保藏
(2)去除毒素
1) 机械方法：挑选霉粒法、碾压加工法、加水搓洗法
2) 物理方法：吸附法(活性白陶土或活性炭)
3) 化学方法：植物油加碱去毒法、氨气处理、紫外线照射
(3)食品中黄曲霉毒素最高允许量标准
玉米花生不得超过20μg/kg
婴儿代乳食品不得检出
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(五)镰刀菌毒素
1.单端孢霉烯族化合物
(1)T-2毒素
多器官损伤，尤其骨髓、胸腺，白细胞持续减少
(2)二醋酸藨草镰刀菌烯醇(DAS）
损害骨髓，白细胞持续减少
(3)脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)-致呕毒素(vomitoxin)
细胞毒性：恶心、呕吐，白细胞减少
(4)雪腐镰刀菌烯醇与镰刀菌烯酮-X
引起恶心、呕吐、头痛、疲倦等症状
食物中毒
白细缺乏症
（ATA）
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2. 玉米赤霉烯酮：F-2毒素，类雌激素样作用
生殖系统毒性
免疫毒性
3. 丁烯酸内酯：玉米（大骨节病区）
4. 伏马菌素
神经系统毒性
肾脏毒性
致癌
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四、食品的腐败变质(Food spoilage)
定义：指食品在微生物为主的各种因素作用下，其原有理化性质发生改变，降低或失去其营养价值的过程。
(一)原因和条件
1.微生物：细菌、酵母和霉菌
胞外蛋白酶分解食品成分
2.食品本身的组成和性质
食品中的酶：食品中的酶引起食物成分分解
营养成分和水分：是微生物良好培养基
3.环境因素：温度、氧气、湿度
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(二) 食物腐败变质的化学过程
1．食品中蛋白质的分解
(1) 化学过程
蛋白质→胨、肽→氨基酸→多种腐败产物
酪胺、组胺、尸胺、腐胺、三甲胺、硫化氢
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2．食品中脂肪的酸败
加水水解：甘油三酯 + 水→甘油+脂肪酸
氧化：不饱和脂肪酸→过氧化物→醛、酮、酸
3．碳水化合物的分解
碳水化合物→双糖、单糖、有机酸、醇、醛→二氧化碳和水
酶
氧
哈喇味
酸度升高
带有甜味
醇类气味
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(三) 鉴定指标
1.感官指标：颜色、气味、组织状态、味道
2.物理指标：低分子物质增多
浸出物量↑、浸出液电导度↑、折光率↑、冰点↓、粘度↑
3.化学指标：
a.挥发性盐基总氮 (total volatile basic nitrogen,TVBN)
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，即形成氨的含氮物，鱼、肉、豆类
b.三甲胺
c.组胺
d.K值：ATP分解 鱼早期腐败
e 过氧化值和酸价
4. 微生物指标：菌落总数、大肠菌群
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(四) 食物腐败变质的卫生学意义和处理原则
1．卫生学意义
(1) 感观性状恶化
(2) 营养价值严重降低
(3) 产物引起人体不良反应，甚至中毒：如组胺中毒
2．处理原则：准确鉴定，严加控制
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五、防止食物腐败变质的措施
措施：对食品进行加工处理，延长食品可供食用的期限
基本原理：改变食品的 抑菌杀菌
方法：化学保藏、低温保藏、加热杀菌保藏、干燥保藏、辐照保藏
有效的食品保藏
food preservation
温度
水分
氢离子浓度
渗透压
其他
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(一)食品的化学保藏
1. 盐渍法和糖渍法
食盐10%
高浓度(60%~65%)糖液
2. 酸渍法
pH＜ 4.5
3. 防腐剂保藏
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(二) 食品的低温保藏
低温，降低酶的活性和食品内化学反应的速度
1．冷藏(refrigerate)
在不冻结状态下的低温储藏，温度设定为-1～10℃
5．冷冻(freeze)
在-18℃以下保藏，可长期保藏。
急速冷冻：30分钟内迅速降至大约-20℃（形成的冰晶核多、小）
缓慢融解：使融解水完全被食品细胞吸收回原处,使食品恢复状态
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(1)常压杀菌：杀灭所有致病菌和繁殖性微生物，最大程度保持食品品质
(2)加压杀菌：杀灭所有通过平板或其他计数方法可以测出的活菌
(3)超高温瞬时杀菌：最大程度保持食品品质，达到商业无菌。
(4)微波杀菌：效果与巴氏杀菌相似，快速、节能、对食品的品质影响小
63℃30min(低温巴氏杀菌) 72℃15S(高温瞬时巴氏杀菌)
110～121℃ 20min
137.8℃，2S
(三) 食品的加热杀菌保藏----高温破坏微生物
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(四) 食品的干燥脱水保藏(arescent preservation)
降低食品中水分至15%以下，或Aw值在0～0.6之间，抑制微生物生长。
方法：蒸发干燥（日晒、阴干）、喷雾干燥、冷冻干燥
冷冻干燥枸杞
晒红薯干
晾葡萄干
喷雾干燥
保留食品营养成分
保持原有形状
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(五) 食品辐照保藏
60Co和137Cs产生的γ射线，及电子加速器产生的低于10 MeV的电子束。
食品辐照优点
(1) 穿透力强，大小包装均可照射
(2) 节省能源，效率高
(3) 食品的感观性状及营养成分很少改变
(4) 没有非食品成分的残留
评价辐照食品的安全性
(1) 是否在食品中产生放射性
(2) 对食品感观性状的影响
(3) 对食品营养成分的影响
(4) 可能产生的有害物质
微生物DNA损伤
10kGy以下
的辐照剂量
辐照食品是安全的
The End

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