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第二章 微生物与卫生的关系
为了更好地理解食品卫生原理必须了解微生物在食品腐败和食源性疾病中所起的作用微生物存在于整个自然环境中一旦食品被某些微生物污染这类微生物通常都与公众健康有关这些微生物就会通过分解食品组成成分改变食品的颜色和风味并导致食品腐败以及食源性感染微生物与食品卫生的关系很重要因为许多致病微生物有可能是通过食物传播的所以食品企业需要采取卫生操作以抑制或消除能引起食品腐败和有毒有害之微生物的生长与繁殖
第一节 微生物与食品卫生的关系
微生物学是专门研究构造简单个体微小生物体称作微生物的科学对卫生专家来说有关微生物方面的知识是很重要的因为控制微生物是整个卫生程序的一个部分
一什么是微生物
微生物是一群极微小的生物体在所有未经灭菌并且可分解的物质上都能发现微生物微生物一词来源于希腊语其意义为小和活的生物体微生物的代谢与人类相似它们吸收营养物质排泄废物并且繁殖后代1693年荷兰商人安东范列文虎克Anton
van Leeuwenhoek利用自制显微镜首次看到这些微小的生物体并将其称为微动体约100年后法国人路易斯巴斯德Louis Pasteur及其同事经研究发现微生物能致病但是加热可破坏这些致病菌英国物理学家约瑟芬里斯特Joseph Lister在尝试利用抗菌技术防止外伤病人被感染的过程中发现疾病和感染是由侵入伤口的微生物所引起的从而进一步证实路易斯巴斯德等科学家的发现这些先驱者的工作激励人们对微生物进行深入研究同时也使我们懂得如何控制微生物
由于绝大部分食品都含有微生物生长所需的营养因此极易发生腐败为了降低食品腐败和消除食源性疾病必须控制食品中微生物的繁殖将食品败坏降低到最低限度从而延长食品保持可接受风味安全和卫生的时间即延长食品的货架期如果在食品加工制备和销售过程中不遵守适当的卫生操作那么将会增加食品腐败的速度和程度
二微生物普遍存在于食品中
卫生专家面临的主要挑战是保护生产区域和其它相关区域免受能降低食品卫生质量之微生物的污染微生物无处不在它们能污染和影响许多食品并对消费者产生危险的后果食品中常见的微生物是细菌和真菌真菌比细菌少见它含有两类主要微生物霉菌多细胞和酵母通常为单细胞细菌是单细胞的其生长通常以牺牲霉菌为代价虽然病毒在人与人之间的传播多于通过食品媒介的传播但是对不健康的雇员而言这仍
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然是个问题需要加以注意
(一) 霉菌
霉菌属多细胞微生物真核细胞形态上有鞭毛它们由直径30~100 m管状细胞又称为lyphae组成进而形成肉眼可见的菌团常称之为菌丝体霉菌的特征是它们有各种颜色并且可通过发霉的或模糊的棉花样外观加以辨别霉菌能产生大量小孢子散发到空气中并通过气流扩散传播如果这些孢子散落到一个有利于其萌芽的区域便会产生新的霉菌菌株
一般来说霉菌比细菌和酵母更能耐受pH的变化并且能耐受较大的温度变化霉菌在pH7.0左右生长最好但在pH 2.0~8.0的范围内均能生长不过在酸性至中性pH范围生长情况更好尽管霉菌可在0以下生长但是其在温暖环境中比寒冷环境中生长得更好大部分霉菌能适应的最高水分活度Aw约为0.90一些耐渗霉菌能够在Aw为
0.60的环境中生长当Aw等于或大于0.9时在牺牲霉菌的情况下细菌和酵母能更有效地利用可得到的营养物质生长和繁殖当Aw低于0.90时霉菌能更好地生长因此馅饼干酪和坚果类水分含量较低的食品常常会因霉菌的生长而腐败
霉菌是一种既有好处又有麻烦而且无处不在的微生物许多天然发酵食品就是霉菌与酵母和细菌共同作用而产生的工业上常利用霉菌生产有机酸和酶但是霉菌是导致大量食品被销毁的最主要的罪魁祸首同时也是使食品加工和贮藏更加复杂的主要因素大部分霉菌不会对健康造成危害但有些霉菌在特定条件下能产生真菌毒素这些毒素对人类是有害的
几乎所有的食品都有可能被霉菌侵入谷物蔬菜坚果和水果在收获前以及贮存期间都容易受到霉菌污染这些霉菌可能分散到整个食品加工链中霉菌容易在空气生成这是加工过程中发生霉菌污染的一种可能方式霉菌常导致能直接观察到的不同程度的食品败坏和分解其生长可通过腐烂点斑点粘液棉花状菌丝体或有色的产孢子的霉菌来鉴别霉菌能导致食品中碳水化合物脂肪和蛋白质的酶作用引起发酵脂肪水解和蛋白质分解等变化并因此产生不良的风味和气味
霉菌绝对需氧并受高浓度CO
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5~8%的抑制它们的多样性是很明显的有的霉菌可作为氧气清除剂能在氧气含量很低的环境中生长甚至能在真空包装中生长一些耐盐霉菌能耐受20%以上的盐浓度
由于霉菌难以控制很多食品加工者都曾遭遇过霉菌引起的食品腐败问题过去曾发生过6,000盒即食布丁因霉菌污染而被销毁的事件FDA 1996a 1996年间有两家食
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品制造商宣布回收并销毁其生产的被霉菌污染的产品FDA 1996b
(二) 酵母
酵母通常是单细胞的它们与细菌的不同之处在于酵母有较大的细胞体积和形态酵母通过分裂繁殖繁殖时产生小芽酵母繁殖一代所需的时间比细菌长在食品中通常需要2~3h从酵母初始污染状态1个酵母/g到食品腐败约需40~60h与霉菌相似酵母可通过空气或其它手段扩散传播并能落在食品原料的表面酵母菌落通常是潮湿的或外观粘稠且呈奶白色的其在Aw 0.90~0.94之间极易生长繁殖但是在Aw 0.90以下也能生长实际上一些耐高渗酵母在Aw低至0.60时也能生长这些微生物在中等酸性范围内即pH4.0~4.5生长最好酵母较喜欢在偏酸性食品中生长而且喜欢在真空包装食品中生长被酵母高度污染的食品经常有一股轻微的水果味
(三)细菌
细菌是单细胞微生物原核细胞直径约1 m形态各异从短的或长的杆状杆菌到球形或卵形球菌cocci意为咖啡豆是球形细菌不同种类的细菌按照不同方式紧密结合成各种形态有些聚集成簇的球形细菌类似于一串葡萄例如葡萄球菌有些细菌棒形或杆形相互连接成链如链球菌还有些细菌成对结合二倍体形式如肺炎球菌八叠球菌的微生物形成四聚体四倍体形式其它一些属的细菌通常单独存在还有些细菌具有鞭毛能运动
细菌产生的色素从黄色至深色例如棕色或黑色有些细菌产生中间色调的色素——红粉红橙蓝绿或紫这些细菌常导致食品变色特别是那些具有不稳定色素的食品例如肉有些细菌能分泌黏液并引起食品变色
有些种类的细菌能产生芽孢对热化学品和其它环境条件有抵抗力这些能形成芽孢的细菌中有许多是耐热细菌会产生毒素引起食源性疾病
(四)病毒
病毒是传染性微生物其长度为20~300即细菌体积的1/100~1/10绝大多数病毒只能通过电子显微镜观察每个病毒粒子含一个单分子DNA或RNA并由蛋白质组成的外壳包裹起来病毒不能在另一个有机体外复制而且对所有活的生物都是专性寄生的例如细菌真菌藻类原生动物高等植物及无脊椎动物和脊椎动物当一个病毒细胞连接到合适的宿主细胞表面时不是宿主细胞吞没病毒粒子就是病毒粒子将核酸注入宿主细胞就象噬菌体作用于细菌一样
对于动物而言有些被感染的宿主细胞可能会死亡但其它细胞在被病毒感染后仍能
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存活下来并恢复其正常功能对人而言并不一定要宿主细胞死亡才会患病Shapton,
1991那些携带病毒的雇员能将病毒传播到食品上这些被病毒感染的食品加工者常常通过粪便或呼吸道传播病毒咳嗽打喷嚏擤鼻涕以及上厕所后不洗手都会导致病毒的传播寄主细胞不能执行正常的功能就会导致疾病当寄主细胞重新恢复并行使正常功能后才能从疾病中康复病毒不能在寄主体外复制由于它们体积极小所以很难将其从被污染的食品中分离出来没有证据表明人类免疫缺乏病毒HIV获得性免疫缺乏症
AIDS能通过食品传播灭菌剂能消灭病毒例如碘灭菌剂详见第8章
近十年来肝炎病毒是导致餐馆就餐者患病的主要病毒使用静脉药物也是引起肝炎患者人数上升的因素之一采用不卫生方式加工的食品常传播甲肝病毒其症状包括恶心抽筋有时有黄疸这些症状可能持续几周到几个月甲肝病毒的主要来源是生长在污染水域中的贝类最有可能传播病毒性疾病的食品是那些经常加工以及那些加工后不再加热的食品例如三明治色拉和甜点因为这些病毒传染性很强必须强制规定雇员在上厕所后洗手在接触食品和器皿前洗手在给婴儿换尿布抱孩子及哺乳后洗手病毒也会引起流感和普通感冒这类疾病
三微生物生长动力学
除了少数例外微生物细胞以分裂方式进行繁殖其生长过程可分为不同的阶段典型微生物生长曲线如图2-1所示
一迟滞期
在污染发生后微生物细胞内各种酶系需要一定时间的调整以适应环境微生物总量略有减少图2-1接着会发生有限增长这段时间称为微生物生长的迟滞期降低温度可减少微生物繁殖从而延长微生物生长的迟滞期增加微生物的世代间隔通过减少污染食品设备和建筑物的微生物数量也可以减缓微生物的繁殖改进操作卫生和公共卫生可降低微生物的初始数量从而降低初始污染量延长迟滞期以及进入下一个生长阶段的时间图2-2表示不同温度和初始污染量对微生物繁殖的影响
二对数生长期
以分裂方式繁殖的细菌其特点是首先对每个细胞的成分进行复制然后快速分裂形成两个子细胞在这一阶段随着细胞的分裂微生物一直以对数速率增长直至某些环境因素成为其繁殖的限制条件这个阶段大约有2h或数小时微生物的数量和环境因素如营养和温度影响微生物的对数增长速率保持卫生能减少微生物数量从而减少进入对数生长期的微生物数量因此能有效限制微生物的繁殖
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10行
细菌细胞数的对数 时间 迟滞期 对数生长期 稳定生长期 加速生长期 衰减死亡期
图2-1 典型细菌生长曲线
细菌细胞数的对数 时间 迟滞期 对数生长期 稳定生长期 加速生长期 衰减死亡期
图2-2 初始污染量和迟滞期对微生物生长曲线的影响
a 较高初始污染量较差温度控制短迟滞期b 较低初始污染量较差温度控制短迟滞期c 较低初始污染量严格温度控制长迟滞期d 典型微生物生长曲线
三稳定生长期
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当环境因素如营养温度以及来自其它微生物群落的竞争成为限制因素时微生物的生长速率就会缓慢下来并到达一个平衡点生长过程相对稳定微生物繁殖进入稳定生长期在这个阶段微生物的数量达到最高峰以至于它们的代谢副产物及其对空间和营养物质的竞争使它们的繁殖速度进入近乎停止完全停止或轻微倒退的状态稳定生长期的时间范围通常为24h至30天以上其长短取决于环境污染的程度以及能够获得多少能量维持细胞存活
四加速死亡期
由于其它微生物群落的竞争缺乏营养和代谢废物的影响使微生物以指数速率迅速死亡其死亡速率与对数生长的速率接近可能会持续24h至30天长短取决于温度营养供给微生物的种属微生物的年龄清洁技术和清洁剂的使用以及来自其它微生物群落的竞争
五衰减死亡期
这个阶段几乎与迟滞期相反为了维持加速死亡期以至于微生物的数量下降进而导致死亡速率下降结果形成了衰减死亡期进入这一阶段后有机物被降解形成无菌状态或另一种微生物群落继续分解
第二节 影响微生物生长的因素
影响微生物生长速率的因素可分为外部因素和内部因素
一外部因素
外部因素与影响微生物生长速率的环境因素有关
一温度
微生物生长有最适最低和最高温度环境温度不仅决定繁殖速率而且决定了能生存的微生物种类以及微生物的活动程度例如只要将温度改变几度体系中处于最适生长的微生物就完全不同结果会导致另一类型的食品腐败和食源性疾病这一特性对于利用温度作为控制微生物繁殖的手段是很有用的
绝大多数微生物繁殖的最佳温度在14~40之间尽管有些微生物可在低于0的环境中生长也有些可在高于100环境中生长
根据微生物最适生长温度可将其分为以下三大类
1嗜热菌喜高温的微生物最适生长温度高于45例如嗜热脂肪芽孢杆菌凝结芽孢杆菌嗜热乳杆菌
2嗜温菌喜中温的微生物最适生长温度20 ~45例如大部分乳杆菌和葡萄
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球菌
3嗜冷菌耐低温的微生物能忍受20以下的环境并生存例如假单孢菌和葡萄球菌
细菌霉菌和酵母都有嗜热菌嗜温菌和嗜冷菌一般说来霉菌和酵母的耐热性比细菌差当温度达到0时只有少数微生物能存活这时其繁殖速度很慢当温度降到
5左右腐败微生物的繁殖受阻几乎所有致病菌的生长都将停止
二氧气
与温度一样环境中是否存在氧气决定了体系中能生存的微生物种类及其数量有些微生物绝对需氧有些只能在绝对无氧的环境中生长还有些不论是否得到氧都可以生长需要游离氧的微生物称之为需氧菌如假单孢菌能在无氧条件下存活的微生物称之为厌氧菌如梭状芽孢杆菌在存在游离氧或不存在游离氧环境中都能生长的微生物称之为兼性微生物如乳杆菌
三相对湿度
相对湿度影响微生物的生长相对湿度的高低受温度的影响微生物为了维持其生长和活力对水分要求很高较高的相对湿度导致水分在食品设备墙壁和天花板上冷凝冷凝导致表面潮湿有助于微生物的生长并引起腐败低水分活度能抑制微生物的生长
细菌所要求的湿度比酵母和霉菌高其最适相对湿度为92%或更高酵母的最适相对湿度为90%或更高霉菌的最适相对湿度为85%~90%
二内部因素
内部因素影响繁殖速率它与维持或影响微生物赖以生长之基质食品原料或碎屑的特性关系较大
一水分活度
微生物的生长需要水因此减少有效水分的含量能够降低微生物的繁殖速度必须认识到并不是存在的水分总量而是微生物在代谢活动中能够得到的水分量对微生物生长具有限制作用微生物所需水分的测量单位用水分活度Aw表示其定义为待测溶液的蒸汽压除以纯溶剂的蒸汽压即Aw P/P
0
P指溶液的蒸汽压P
0
指纯水的蒸汽压多数微生物生长的最适Aw约为0.99其中大部分微生物要求Aw高于0.91相对平衡湿度RH与Aw的大致关系为RH Aw 100因此当Aw为0.95时溶剂上方气体中的RH约为95%大部分天然食品的Aw约为0.99一般而言细菌是微生物中要求水分活度最高的霉菌要求的最低而酵母处于中间许多腐败菌在Aw低于0.91时不
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生长但霉菌和酵母在Aw为0.80或更低时也能生长霉菌和酵母更喜欢在部分脱水物质的表面包括食品生长但是细菌的生长却受这种环境的抑制
二pH
pH是氢离子浓度g/L的负对数其表达式为pH lg H绝大多数微生物生长的最适pH接近中性7.0酵母能在酸性环境中生长在中等酸性范围4.0~4.5内生长最好霉菌能耐受较宽的pH 2.0~8.0范围但是在酸性pH环境中生长得更好细菌通常喜欢近中性但是嗜酸菌喜欢酸性可在pH5.2左右的食品或碎屑上生长不过当pH 5.2时微生物生长速度明显低于正常pH范围内的生长速度
三氧化还原电位
氧化还原电位表示基质氧化还原能力的大小为了达到最佳生长有些微生物要求还原性环境有些微生物则要求氧化性环境因此氧化还原电位的重要性是显而易见的所有腐生微生物能将氢通过H和E电子的形式传递给分子氧称需氧菌需氧微生物在较高的氧化还原电位氧化活力时生长更快而厌氧菌的生长则需要较低的氧化还原电位还原活力至于兼性微生物在两种条件下都能生长微生物能改变食品的氧化还原电位以限制其它微生物的活力例如厌氧菌能将氧化还原电位降低到需氧菌生长受到抑制的程度
四营养要求
除了水和氧厌氧菌除外微生物还有其它营养要求许多微生物需要外源性氮源能源碳水化合物蛋白质或脂肪矿物质和维生素来维持其生长氮通常从氨基酸及非蛋白质氮源获得但是也有些微生物能利用多肽和蛋白质霉菌利用蛋白质复杂碳水化合物和脂肪的效率最高因为它们含有的酶能将这些分子水解成比较简单的成分许多细菌具有同样的能力但是大部分酵母要求结构简单的化合物所有微生物都需要矿物质但对维生素的要求各异霉菌和某些细菌能合成其生长所需的维生素B而其它微生物则要求外界供给维生素B
五抑制剂
是否存在抑制性物质对微生物繁殖有较大的影响能抑制微生物生长的物质或试剂称之为抑菌剂能破坏微生物的物质或试剂称之为灭菌剂有些抑菌剂如亚硝酸盐加工时可直接添加在食品中大部分灭菌剂作为防止食品原料污染或设备器皿和房间的清洁剂清洁剂将在本书第8章中详细讨论
三生长因子的相互作用
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影响微生物生长的各种因素如温度氧pH和Aw等可能是相互依存的在接近最高或高低生长温度时微生物往往对氧pH和Aw更加敏感例如在无氧环境中如果温度处于生长所需的最低温度那么细菌所要求的pH和Aw将比有氧环境中高在较低温度下微生物的生长通常需要氧而且要求较高的Aw在冷藏温度下贮存的食品如肉通过加盐降低Aw或除去氧能明显降低微生物的腐败速率一般说来只有一项控制生长速率的因素处于限制水平微生物仍然能够生长但是如果有一个以上的因素处于限制水平时微生物生长就会受到严重抑制甚至完全停止
四生物膜
生物膜是微生物为其自身创造的独特环境发现于70年代中期微生物利用其分泌的多糖类基质将细菌小菌落连接到惰性表面同时将其它碎屑包括营养物质和微生物也截留在其中最终形成一层坚固的薄膜称之为生物膜这是微生物在物质表面建立的滩头阵地用于抵抗清洁剂的强烈攻击当微生物落到某个表面上时借助于菌丝或卷须把自己固定住然后微生物产生一种类似多糖的粘性物质在数小时内就能将细菌凝结在其所处的表面位置上同时这种粘性物质象胶一样将营养物质粘附到其它细菌上有时是病毒上在很多附属物的帮助下细菌紧紧粘在表面上
微生物不断分泌出多糖物质其中粘附着许多微生物如沙门氏菌利斯特菌假单胞菌和其它在特定环境中常见的微生物随着多糖物质层数的增加微生物与表面接触时间的增加以及所形成小菌落的体积连接物数量的增加除去生物膜的困难程度也随之增加生物膜最终变成坚固的薄膜通常只能将其刮除尽管清洁的表面可能是干净的但粘附得很牢固的生物膜有数层微生物层可以保护其不受清洁剂的进攻当食品或液体流过其表面时产生的剪切作用能除去一部分生物膜由于剪切力通常大于生物膜最外层的粘附力所以多糖胶泥块以及其中的微生物将会转移到产品中并造成污染
八十年代中期自从发现单细胞增生利斯特菌能粘着在不锈钢表面形成生物膜以来科学家对生物膜的研究兴趣不断增加生物膜的形成分两个阶段初始阶段表面与微生物之间产生静电引力这是一个可逆过程当微生物分泌出胞外多糖时便开始进入第二阶段多糖物质将细胞紧紧粘着在表面上并且随着细胞的生长形成小菌落最终形成生物膜
这些生物膜很难在清洁操作中除去假单胞菌和单核细胞增生利斯特菌都能形成生物膜使清洁过程更加困难目前有资料表明在除去生物膜时加热可能比化学杀菌剂更有效清洁操作中用铁氟龙比不锈钢更容易达到卫生效果
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水溶性化学品如腐蚀剂漂白剂碘酚和季铵清洁剂不能有效渗入生物膜因此膜内的微生物可能没有被其破坏目前还没有除去和防止生物膜污染的程序性条款或法规Kramer 1992也许生物杀菌剂的用量必须达到常用强度的10~100倍时才能钝化生物膜内的微生物
在消毒剂82热水含20 50或200ppm氯以及25ppm碘测试中发现粘附于不锈钢片上的细菌存活了下来甚至在消毒剂中浸泡5分钟之久还不能将细菌钝化真正能有效钝化生物膜中微生物的杀菌剂是一种含过氧化氢的溶液浓度为3%~6% Flelix
1991
五微生物繁殖与污染量温度和时间的关系
随着温度的降低世代间隔一个细菌细胞变成两个细胞所需的时间增长当温度低于4时情况更加明显温度对微生物繁殖的作用见图2-2例如刚磨碎的牛肉一般含有约100,000个细菌g当微生物的污染量高达1 10
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个g时牛肉就会产生反常的气味和一些粘液最后发生腐败虽然这种趋势不能应用于所有种属的细菌但是根据这些数据可以确定初始污染量和贮藏温度显著影响食品的货架寿命对每克含有一百万个细菌的碎牛肉而言其在15.5环境中的贮藏期约28h在常用冷藏贮藏温度下-1~3
的贮藏期可以延长至96h
第三节 微生物对食品腐败影响
当食品不适宜人类食用时即认为食品发生了腐败一般将由微生物引起的食品分解和腐烂统称为食品腐败
一物理变化
微生物引起的物理变化比化学变化更直观微生物腐败常常引起食品物理性质的显著变化如颜色体积粘稠度气味和风味降解等等根据导致食品腐败的条件分类可将其分为需氧菌或厌氧菌引起的食品腐败根据导致食品腐败的主要微生物分类可将其分为细菌霉菌或酵母引起的腐败
霉菌引起的需氧腐败通常局限于食品表面因为表面上可以得到氧气如果将食品如肉和干酪发霉的表面除去剩下的部分通常是可以消费的对于老化的肉和干酪更是如此因为除去食品表面的霉菌后一般情况下剩余部分存在的细菌很有限但是如果食品表面还存在其它细菌它们有可能穿透食品表面进入内部并产生毒素在这种情况下剩余部分便不宜食用了
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厌氧腐败发生在食品内部或密封容器内此处不存在氧气或只存在极少的氧气这类腐败由兼性菌或厌氧菌引起通常表现为食品变酸腐败或腐烂当细菌酶促降解复杂分子时积累的有机酸将导致酸败没有腐败的蛋白质也会使食品变酸酸败时会产生各种气体易发生酸败的食品有牛乳肥肉火腿及肉骨头导致肉类食品酸败的厌氧菌可能早就存在于胴体或骨关节中也可能是在贮藏或加工期间进入骨中的
二化学变化
通过食品中内源水解酶的作用以及微生物产生的酶的作用蛋白质类脂碳水化合物和其它复杂分子被降解成小分子和简单化合物化学变化初期主要是内源酶降解复杂分子随着细菌数量和活力的增加微生物产生的酶也参与降解这些酶将复杂分子水解成较为简单的化合物最终作为营养源用于维持细菌的生长和活力能否获得氧气决定了最终水解产物能得到氧气时蛋白质可水解成终产物例如简单的肽和氨基酸但是在无氧条件下只能将蛋白质降解成多种具有令人不愉快气味的含硫化合物非蛋白质含氮化合物的最终水解产物常包括氨
其它化学变化包括微生物分泌的脂酶将甘油三酸酯和磷脂水解成甘油和脂肪酸磷脂水解成含氮碱和三价磷过度的脂肪水解将加速脂肪氧化
大多数微生物喜欢利用碳水化合物而不是其它化合物作为能源只要能获得碳水化合物微生物便直接将其作为能量利用在微生物利用碳水化合物的过程中可产生各种终产物如醇类和有机酸利用这一特性在食品加工中加入糖如香肠制品和发酵乳制品经细菌发酵产生有机酸如乳酸结果产品将形成强烈而独特的风味
第四节 微生物对食源性疾病的影响
在世界各国中美国具有最安全的食品供应体系但是估计每年仍有1,500,000食源性疾病病例和16,000人死亡Snyder(1992) 估计美国每年用于食源性疾病及其死亡的费用高达平均3,000美元/人共计750亿美元每起因食源性疾病导致死亡的费用包括保险和其它费用估计为42,300美元年费用高达约6,760亿美元
人们在摄入食物后感到肠胃道难受常常有多种原因其中卫生专家最感兴趣的原因是致病性微生物同时还包括其它原因如化学污染物植物动物寄生虫过敏和暴饮暴食等尽管每种原因都可能是导致人类疾病的潜在因素但本章主要讨论由微生物引起的食源性疾病
第五节 食源性疾病
食源性疾病指由通过摄食而进入人体的有害物质所引起的一切疾病食源性疾病爆发
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的定义为两人或两人以上在进食同种食品后患相同的疾病通常是胃肠道疾病经分析确定食品是引发疾病的根源在所有食源性疾病爆发案例中约66%由细菌性致病菌引起食源性疾病的蔓延范围是未知的美国每年因食品受微生物污染而致病的人数估计为
1 10
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~3 10
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其中约2 10
5
~10 10
5
起沙门氏菌感染死于食源性疾病的人数每年约为9,000在每年报告的200起食源性疾病爆发案例中约有60%的案例不能确定发病原因未鉴定的病例可能由沙门氏菌弯曲杆菌金黄色葡萄球菌产气荚膜梭菌肉毒杆菌单核细胞增生利斯特菌结肠炎耶尔森氏菌等致病菌引起这些微生物常常通过食物传播许多家庭制作和工厂生产的食品与食源性疾病爆发有关其中多数与动物性食品有关如家禽蛋猪肉海产品和乳制品
一食源性疾病的定义
食物中毒指因摄入含有细菌毒素或化学毒素的食品而引起的疾病其中由细菌毒素引起的疾病称为食物中毒由食物中化学毒素引起的疾病称为化学中毒一般说来由微生物引起的疾病多于由化学毒素引起的疾病食物感染通常指因摄入感染性微生物如细菌立克次氏体病毒或寄生虫引起的疾病而不是由细菌副产物如毒素引起的疾病食物中毒性感染指因食物中毒和食物感染共同引起的食源性疾病在这类食源性疾病中寄主在摄入含大量致病菌的食物后致病菌在内脏中不断繁殖产生毒素结果引起疾病症状因精神因素如亲眼看见其它人生病或在食品中看到异物如虫或鼠等而引起的疾病统称为心理性食物疾病
为防止发生食源性疾病应充分了解有关生产收获和贮藏方面的最新技术掌握准确评价原料质量和安全性的方法具备设计建筑和食品设备操作等方面的完整知识这一切对控制食品加工保藏制备及包装等过程是十分必要的只有深刻认识食品容易被污染这一事实才能建立预防食物中毒的有效措施
二葡萄球菌食物中毒
葡萄球菌食物中毒因摄入某些已有金黄色葡萄球菌生长并产生肠毒素的食品而引起这种微生物兼性球形革兰氏阳性不产生孢子能产生肠毒素从而引起胃肠道发炎称胃肠炎虽然金黄色葡萄球菌食物中毒很少致死但是患者的中枢神经系统将受到影响在这类食物中毒事故中发生死亡的主要原因是使同时患有其它疾病的患者病情加重引起葡萄球菌食物中毒的微生物分布很广健康人也可能携带葡萄球菌不过雇用受该菌感染者加工食品是引起食品污染的重要原因之一可能引起葡萄球菌食物中毒的常见食品有土豆沙拉乳蛋糕馅饼乳制品包括稀奶油家禽类蒸煮过的火腿和猪舌在适宜的
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温度和较高的污染程度下虽然食品中存在的葡萄球菌繁殖到足以引起食物中毒的数量但是食品的颜色风味和气味都不一定会产生能够觉察到的变化金黄色葡萄球菌在66
下加热12分钟可被破坏但是其产生的毒素需要在131下加热30分钟后才能被破坏因此大部分食物的蒸煮时间和温度都不能破坏肠毒素
三沙门氏菌
沙门氏菌被认为是一种食物感染因为它是由摄入沙门氏菌的活菌而引起的这些微生物产生内毒素毒素留在细菌细胞体内而使感染者致病沙门氏菌的常见症状包括恶心呕吐和腹泻这些症状可能是内毒素对肠道壁的刺激引起的摄入约10
6
个沙门氏菌才会引起感染一般说来从摄入沙门氏菌到出现症状的时间间隔比葡萄球菌食物中毒出现症状的时间长沙门氏菌的致死率也很低多数死亡发生在婴儿老人或因患有其它疾病而身体虚弱者根据Celum报告沙门氏菌对爱滋病患者特别有害Archer证实爱滋病患者非常容易患这种食源性疾病
沙门氏菌是革兰氏阴性不产孢子卵形的兼性细菌主要来自于肠道这些细菌可能存在于家禽和家畜的肠道及其它组织中但这些动物并没有任何感染的症状对于新鲜的家禽这种微生物污染问题长期未能解决在用于烧烤的新鲜子鸡中70%有沙门氏菌
1988年在美国东北部发生肠炎沙门氏菌传染病部分可归因于家禽和有壳蛋七十年代末至今发现的沙门氏血清型已增长了5倍这种污染物有可能是通过蛋壳上的粪便污染从蛋壳上细如发丝的裂缝和母鸡感染的卵巢而进入蛋内1987年在弗吉尼亚州某个杂货店中发现8个食品加工者是肠炎沙门氏菌阳性原因是他们使用已破裂的蛋制作食品
虽然沙门氏菌能存在于骨组织中但是感染的主要原因是被沙门氏菌污染的食品加工者在加工过程中导致食品交叉污染将沙门氏菌传播到食品上如通过指尖传递的沙门氏菌能存活数小时并能继续污染食品破坏金黄色葡萄球菌的热处理条件能破坏大多数种属的沙门氏菌根据这些细菌的来源及其对低温的敏感性可知产生沙门氏菌污染应归咎于卫生状况不佳和温度控制不当
四产气荚膜梭菌食源性疾病
产气荚膜梭菌是一种厌氧革兰氏阳性杆状产孢菌在生长过程中产生一系列毒素和气体已经从许多食品中特别是家畜肉家禽和海产品中分离出这些微生物通常在煮熟后缓慢冷却食用前有较长贮存期的肉中这些微生物的数量较高与沙门氏菌相似要摄入大量这种活细菌才会引起食源性疾病这种微生物的不同菌种所产生的孢子有不同的耐热性有些孢子在100时几分钟就死亡而有些孢子在此温度下则需要1~4h才能完
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全破坏控制产气荚膜梭菌最有效的方法是将煮熟或热加工的食品快速冷却以防止产气荚膜梭菌导致食源性疾病的爆发通常可在加工过程中特别是放置时对食品进行适当的卫生处理和冷藏对于放置过的食品应该再加热至60以破坏微生物
五肉毒杆菌中毒
肉毒杆菌在食品中生长时产生毒素因摄入这种毒素而引起的食物中毒称为肉毒杆菌中毒这种微生物是一种厌氧革兰氏阳性杆形产孢子产气菌主要存在于土壤中根据血清学对肉毒杆菌进行分类目前已发现有8种表2-1这种微生物能产生特别有害的毒素在人类已知的生物毒素中居第二位主要影响受害者的神经系统中毒病例中约有60%因呼吸衰竭而死亡肉毒杆菌和其它普通的食物中毒特征所涉及的食物预防手段总结于表2-2
表2-1 肉毒杆菌毒素类型
类型 特征
毒素 对人有毒是导致肉毒杆菌中毒事故最常见的毒素
毒素 对人有毒世界上多数土壤中都有发现比型多
毒素 对水禽火鸡和一些哺乳动物有毒对人无毒
毒素 对水禽火鸡和一些哺乳动物有毒对人无毒
毒素 引起牛饲料中毒对人毒性很小
毒素 对人有毒通常与鱼和鱼制品有关
毒素 对人有毒最近分离出来存在量极少
毒素 对人有毒但很少见
表2-2 食源性疾病的特征
疾病 发病原因 症状 产生症状前的
平均时间
相关食品 预防手段
杆菌病 蜡状芽孢杆菌 恶心,呕吐,腹部疼痛
1~16小时 煮过的食品,面团,炒饭和奶粉
注意加工卫生严格控制温度
肉毒杆菌中毒 肉毒杆菌产生的毒素
吞咽语言呼吸和协调性的损害头晕及视物模糊
12~48h 罐装低酸食品包括罐装肉和水产品烟熏和加工的鱼
适当的罐装烟熏和加工程序煮熟以破坏毒素适当的冷藏和卫生措施
葡萄球菌(食源性疾病)
金黄色葡萄球菌产生的肠毒素
因肠胃炎(胃和肠发炎)引起的恶心呕吐腹部痉挛
3~6h 用乳蛋糕和稀奶油作馅的馅饼土豆沙拉乳制品火腿猪舌和家禽
对可疑食品进行巴氏杀菌适当的冷藏和卫生措施
产气荚膜梭菌
(食源性疾病)
产气荚膜梭菌产生的毒素(感染?)
恶心偶尔呕吐腹泻和腹部疼痛
8~12h 在非冷藏温度下长时间存放的熟肉家禽和鱼
对暂时不消费的熟肉家禽和鱼进行适当的冷藏维持适当的冷藏和卫生措施
沙门氏菌(食物感染)
因摄入1200种能在消费者胃肠道内生长的沙门氏菌之一而引起的感染
恶心呕吐腹泻发热和腹部疼痛,
可能继而发冷和头痛
6~24h 蒸煮或加热不当的肉家禽蛋和乳制品,在冰箱中放置很长时间后更值得怀疑
食品加工人员和设备的清洗与消毒巴氏杀菌适当的冷藏和包装
志贺氏菌感染志贺氏菌 恶心呕吐泻水1~7天 由不卫生雇员加食品加工者的卫生
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(菌痢) 发热腹部疼痛发冷和头痛
工的食品 操作
线虫病(感染) 猪肉中发现的螺旋线虫(线虫类寄生虫)
恶心呕吐腹泻大量出汗发热腹部疼痛和肌肉酸痛
2~28天 蒸煮不当的猪肉和猪肉制品
将猪肉彻底蒸煮至内部温度达59
~77或用微波蒸煮时温度更高未蒸煮的猪肉冷冻贮藏于-15或以下至少20天避免用生垃圾喂猪
气单孢菌(食源性疾病)
嗜水气单孢菌 肠胃炎 水家禽肉 食品的卫生处理加工制备和贮藏在2以下贮藏食品
弯曲杆菌(食源性疾病)
弯曲杆菌 腹泻腹部疼痛痉挛发热便血头疼肌肉痛头晕很少死亡
1~7天 家禽和肉 肌肉食品的清洁处理加工制备和贮藏
利斯特菌 单核细胞增生利斯特菌
脑膜炎或利斯特菌型败血症(血液中毒)发热强烈头疼恶心呕吐接触障碍虚脱头晕昏厥与流感相似流产死胎婴儿和免疫功能低下的儿童和成人的死亡率30%
4天~数周 牛乳干酪冰淇淋家禽红色的肉
避免食用接触过感染的动物的生食品在2以下贮藏食品
耶尔森氏菌病 小肠结肠炎耶尔森氏菌
腹部疼痛发热腹泻呕吐皮疹持续2~3天很少死亡
1~3天 乳制品生肉水产品新鲜蔬菜
食品的清洁的处理加工准备和贮藏
大肠杆菌O157
H7(感染)
肠型大肠杆菌
O157 H7
出血性结肠炎腹部疼痛发热腹泻呕吐皮疹持续2~3天很少死亡
碎牛肉乳制品生牛肉水苹果
卫生加工辐射加热至65或更高
肝炎 感染型甲肝 发热腹部疼痛恶心痉挛黄疸
1~7周约25天 受污染的水域的生贝类三明治沙拉甜点
彻底洗手食品卫生加工加热至70
肉毒杆菌广泛存在于土壤水域中因此水产品与其它肉类产品相比更容易成为肉毒杆菌污染源但是肉毒杆菌的最大来源是家庭罐装的低酸到中等酸性水果和蔬菜因为这种细菌是厌氧的因此罐装或真空包装的食品也是肉毒杆菌的来源胀罐食品不能食用因为导致膨胀的气体是微生物产生的熏鱼在加热过程中应至少加热至83并保持
30分钟以确保彻底破坏肉毒杆菌
为了防止肉毒杆菌中毒适当的卫生冷藏以及将食品煮透是基本措施虽然这种毒素相对不耐热但细菌芽孢却高度耐热破坏它们需要强烈的热处理一般85热处理
15分钟便可使毒素失活但杀灭芽孢的温度和时间要高许多表2-3列出了完全杀死芽孢
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的温度与时间
表2-3 完全消灭肉毒杆菌芽孢所需的温度和时间
温度 时间min
100 360
105 120
110 36
115 12
120 4
六嗜肺军团菌Legionellosis
Legionellosis pneumophila是令人震颤的细菌引起Legionnaires病这种兼性革兰氏阴性细菌存在于绝大多数受污染的水域中目前已引起广泛的关注这种细菌能在各种细胞中进行胞内繁殖L pneumophila产生的胞外酶主要是一种含有锌的金属蛋白酶又称为组织破坏蛋白酶溶细胞素这种蛋白酶对不同种类的细胞都有毒能导致组织破坏和肺损害说明它与Legionnaires病的病理有关
这种微生物可引起1~5%成人患获得性肺炎疾病控制和预防中心每年可收到
1,000~3,000份Legionnaires病例报告亦已证明多数Legionnaires病的爆发由以下装置引起如冷却塔蒸发浓缩器旋涡温泉浴场加湿器装饰的喷泉式饮水器淋浴笼头和自来水笼头等
水是Legionnella微生物的主要贮存库这些微生物也有其它来源如陶土在管道系统中普遍存在阿米巴和生物膜它们在支持细菌生长的扩大过程中起主要作用
一般通过吸入含Legionnella微生物的雾化液体1~5 m时感染偶尔通过其它途径感染例如在更换外科手术服时外伤伤口触及受污染的水
七弯曲杆菌
弯曲杆菌通常共生于野生和家养动物的胃肠道中这种需要复杂营养兼性微嗜氧革兰氏阳性螺旋弯曲微生物通过鞭毛运动在美国该菌是引起食源性疾病的头号微生物亦已证明它是导致家禽牛羊等牲畜疾病的原因在生家禽肉中十分常见随着这种微生物检测和分离技术的提高发现它与食源性疾病爆发有关现在认为这种微生物是引起细菌性腹泻和其它疾病最常见的原因同时不断有证据表明它会引起胃溃疡弯曲杆菌通过食物传播特别是蒸煮不当的食品和受交叉污染的食品因而受到广泛重视
弯曲杆菌的感染剂量为400~500个细菌视个人抵抗力而定这种致病菌的致病机制是产生不耐热的毒素而引起腹泻
弯曲杆菌引起的食源性疾病的症状各异轻者没有明显的疾病症状但粪便中可能会排泄出这种微生物重者可能有肌肉疼痛头晕头痛呕吐痉挛腹痛腹泻发热
第二章 微生物与卫生的关系
为了更好地理解食品卫生原理必须了解微生物在食品腐败和食源性疾病中所起的作用微生物存在于整个自然环境中一旦食品被某些微生物污染这类微生物通常都与公众健康有关这些微生物就会通过分解食品组成成分改变食品的颜色和风味并导致食品腐败以及食源性感染微生物与食品卫生的关系很重要因为许多致病微生物有可能是通过食物传播的所以食品企业需要采取卫生操作以抑制或消除能引起食品腐败和有毒有害之微生物的生长与繁殖
第一节 微生物与食品卫生的关系
微生物学是专门研究构造简单个体微小生物体称作微生物的科学对卫生专家来说有关微生物方面的知识是很重要的因为控制微生物是整个卫生程序的一个部分
一什么是微生物
微生物是一群极微小的生物体在所有未经灭菌并且可分解的物质上都能发现微生物微生物一词来源于希腊语其意义为小和活的生物体微生物的代谢与人类相似它们吸收营养物质排泄废物并且繁殖后代1693年荷兰商人安东范列文虎克Anton
van Leeuwenhoek利用自制显微镜首次看到这些微小的生物体并将其称为微动体约100年后法国人路易斯巴斯德Louis Pasteur及其同事经研究发现微生物能致病但是加热可破坏这些致病菌英国物理学家约瑟芬里斯特Joseph Lister在尝试利用抗菌技术防止外伤病人被感染的过程中发现疾病和感染是由侵入伤口的微生物所引起的从而进一步证实路易斯巴斯德等科学家的发现这些先驱者的工作激励人们对微生物进行深入研究同时也使我们懂得如何控制微生物
由于绝大部分食品都含有微生物生长所需的营养因此极易发生腐败为了降低食品腐败和消除食源性疾病必须控制食品中微生物的繁殖将食品败坏降低到最低限度从而延长食品保持可接受风味安全和卫生的时间即延长食品的货架期如果在食品加工制备和销售过程中不遵守适当的卫生操作那么将会增加食品腐败的速度和程度
二微生物普遍存在于食品中
卫生专家面临的主要挑战是保护生产区域和其它相关区域免受能降低食品卫生质量之微生物的污染微生物无处不在它们能污染和影响许多食品并对消费者产生危险的后果食品中常见的微生物是细菌和真菌真菌比细菌少见它含有两类主要微生物霉菌多细胞和酵母通常为单细胞细菌是单细胞的其生长通常以牺牲霉菌为代价虽然病毒在人与人之间的传播多于通过食品媒介的传播但是对不健康的雇员而言这仍
2
然是个问题需要加以注意
(一) 霉菌
霉菌属多细胞微生物真核细胞形态上有鞭毛它们由直径30~100 m管状细胞又称为lyphae组成进而形成肉眼可见的菌团常称之为菌丝体霉菌的特征是它们有各种颜色并且可通过发霉的或模糊的棉花样外观加以辨别霉菌能产生大量小孢子散发到空气中并通过气流扩散传播如果这些孢子散落到一个有利于其萌芽的区域便会产生新的霉菌菌株
一般来说霉菌比细菌和酵母更能耐受pH的变化并且能耐受较大的温度变化霉菌在pH7.0左右生长最好但在pH 2.0~8.0的范围内均能生长不过在酸性至中性pH范围生长情况更好尽管霉菌可在0以下生长但是其在温暖环境中比寒冷环境中生长得更好大部分霉菌能适应的最高水分活度Aw约为0.90一些耐渗霉菌能够在Aw为
0.60的环境中生长当Aw等于或大于0.9时在牺牲霉菌的情况下细菌和酵母能更有效地利用可得到的营养物质生长和繁殖当Aw低于0.90时霉菌能更好地生长因此馅饼干酪和坚果类水分含量较低的食品常常会因霉菌的生长而腐败
霉菌是一种既有好处又有麻烦而且无处不在的微生物许多天然发酵食品就是霉菌与酵母和细菌共同作用而产生的工业上常利用霉菌生产有机酸和酶但是霉菌是导致大量食品被销毁的最主要的罪魁祸首同时也是使食品加工和贮藏更加复杂的主要因素大部分霉菌不会对健康造成危害但有些霉菌在特定条件下能产生真菌毒素这些毒素对人类是有害的
几乎所有的食品都有可能被霉菌侵入谷物蔬菜坚果和水果在收获前以及贮存期间都容易受到霉菌污染这些霉菌可能分散到整个食品加工链中霉菌容易在空气生成这是加工过程中发生霉菌污染的一种可能方式霉菌常导致能直接观察到的不同程度的食品败坏和分解其生长可通过腐烂点斑点粘液棉花状菌丝体或有色的产孢子的霉菌来鉴别霉菌能导致食品中碳水化合物脂肪和蛋白质的酶作用引起发酵脂肪水解和蛋白质分解等变化并因此产生不良的风味和气味
霉菌绝对需氧并受高浓度CO
2
5~8%的抑制它们的多样性是很明显的有的霉菌可作为氧气清除剂能在氧气含量很低的环境中生长甚至能在真空包装中生长一些耐盐霉菌能耐受20%以上的盐浓度
由于霉菌难以控制很多食品加工者都曾遭遇过霉菌引起的食品腐败问题过去曾发生过6,000盒即食布丁因霉菌污染而被销毁的事件FDA 1996a 1996年间有两家食
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品制造商宣布回收并销毁其生产的被霉菌污染的产品FDA 1996b
(二) 酵母
酵母通常是单细胞的它们与细菌的不同之处在于酵母有较大的细胞体积和形态酵母通过分裂繁殖繁殖时产生小芽酵母繁殖一代所需的时间比细菌长在食品中通常需要2~3h从酵母初始污染状态1个酵母/g到食品腐败约需40~60h与霉菌相似酵母可通过空气或其它手段扩散传播并能落在食品原料的表面酵母菌落通常是潮湿的或外观粘稠且呈奶白色的其在Aw 0.90~0.94之间极易生长繁殖但是在Aw 0.90以下也能生长实际上一些耐高渗酵母在Aw低至0.60时也能生长这些微生物在中等酸性范围内即pH4.0~4.5生长最好酵母较喜欢在偏酸性食品中生长而且喜欢在真空包装食品中生长被酵母高度污染的食品经常有一股轻微的水果味
(三)细菌
细菌是单细胞微生物原核细胞直径约1 m形态各异从短的或长的杆状杆菌到球形或卵形球菌cocci意为咖啡豆是球形细菌不同种类的细菌按照不同方式紧密结合成各种形态有些聚集成簇的球形细菌类似于一串葡萄例如葡萄球菌有些细菌棒形或杆形相互连接成链如链球菌还有些细菌成对结合二倍体形式如肺炎球菌八叠球菌的微生物形成四聚体四倍体形式其它一些属的细菌通常单独存在还有些细菌具有鞭毛能运动
细菌产生的色素从黄色至深色例如棕色或黑色有些细菌产生中间色调的色素——红粉红橙蓝绿或紫这些细菌常导致食品变色特别是那些具有不稳定色素的食品例如肉有些细菌能分泌黏液并引起食品变色
有些种类的细菌能产生芽孢对热化学品和其它环境条件有抵抗力这些能形成芽孢的细菌中有许多是耐热细菌会产生毒素引起食源性疾病
(四)病毒
病毒是传染性微生物其长度为20~300即细菌体积的1/100~1/10绝大多数病毒只能通过电子显微镜观察每个病毒粒子含一个单分子DNA或RNA并由蛋白质组成的外壳包裹起来病毒不能在另一个有机体外复制而且对所有活的生物都是专性寄生的例如细菌真菌藻类原生动物高等植物及无脊椎动物和脊椎动物当一个病毒细胞连接到合适的宿主细胞表面时不是宿主细胞吞没病毒粒子就是病毒粒子将核酸注入宿主细胞就象噬菌体作用于细菌一样
对于动物而言有些被感染的宿主细胞可能会死亡但其它细胞在被病毒感染后仍能
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存活下来并恢复其正常功能对人而言并不一定要宿主细胞死亡才会患病Shapton,
1991那些携带病毒的雇员能将病毒传播到食品上这些被病毒感染的食品加工者常常通过粪便或呼吸道传播病毒咳嗽打喷嚏擤鼻涕以及上厕所后不洗手都会导致病毒的传播寄主细胞不能执行正常的功能就会导致疾病当寄主细胞重新恢复并行使正常功能后才能从疾病中康复病毒不能在寄主体外复制由于它们体积极小所以很难将其从被污染的食品中分离出来没有证据表明人类免疫缺乏病毒HIV获得性免疫缺乏症
AIDS能通过食品传播灭菌剂能消灭病毒例如碘灭菌剂详见第8章
近十年来肝炎病毒是导致餐馆就餐者患病的主要病毒使用静脉药物也是引起肝炎患者人数上升的因素之一采用不卫生方式加工的食品常传播甲肝病毒其症状包括恶心抽筋有时有黄疸这些症状可能持续几周到几个月甲肝病毒的主要来源是生长在污染水域中的贝类最有可能传播病毒性疾病的食品是那些经常加工以及那些加工后不再加热的食品例如三明治色拉和甜点因为这些病毒传染性很强必须强制规定雇员在上厕所后洗手在接触食品和器皿前洗手在给婴儿换尿布抱孩子及哺乳后洗手病毒也会引起流感和普通感冒这类疾病
三微生物生长动力学
除了少数例外微生物细胞以分裂方式进行繁殖其生长过程可分为不同的阶段典型微生物生长曲线如图2-1所示
一迟滞期
在污染发生后微生物细胞内各种酶系需要一定时间的调整以适应环境微生物总量略有减少图2-1接着会发生有限增长这段时间称为微生物生长的迟滞期降低温度可减少微生物繁殖从而延长微生物生长的迟滞期增加微生物的世代间隔通过减少污染食品设备和建筑物的微生物数量也可以减缓微生物的繁殖改进操作卫生和公共卫生可降低微生物的初始数量从而降低初始污染量延长迟滞期以及进入下一个生长阶段的时间图2-2表示不同温度和初始污染量对微生物繁殖的影响
二对数生长期
以分裂方式繁殖的细菌其特点是首先对每个细胞的成分进行复制然后快速分裂形成两个子细胞在这一阶段随着细胞的分裂微生物一直以对数速率增长直至某些环境因素成为其繁殖的限制条件这个阶段大约有2h或数小时微生物的数量和环境因素如营养和温度影响微生物的对数增长速率保持卫生能减少微生物数量从而减少进入对数生长期的微生物数量因此能有效限制微生物的繁殖
5
10行
细菌细胞数的对数 时间 迟滞期 对数生长期 稳定生长期 加速生长期 衰减死亡期
图2-1 典型细菌生长曲线
细菌细胞数的对数 时间 迟滞期 对数生长期 稳定生长期 加速生长期 衰减死亡期
图2-2 初始污染量和迟滞期对微生物生长曲线的影响
a 较高初始污染量较差温度控制短迟滞期b 较低初始污染量较差温度控制短迟滞期c 较低初始污染量严格温度控制长迟滞期d 典型微生物生长曲线
三稳定生长期
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当环境因素如营养温度以及来自其它微生物群落的竞争成为限制因素时微生物的生长速率就会缓慢下来并到达一个平衡点生长过程相对稳定微生物繁殖进入稳定生长期在这个阶段微生物的数量达到最高峰以至于它们的代谢副产物及其对空间和营养物质的竞争使它们的繁殖速度进入近乎停止完全停止或轻微倒退的状态稳定生长期的时间范围通常为24h至30天以上其长短取决于环境污染的程度以及能够获得多少能量维持细胞存活
四加速死亡期
由于其它微生物群落的竞争缺乏营养和代谢废物的影响使微生物以指数速率迅速死亡其死亡速率与对数生长的速率接近可能会持续24h至30天长短取决于温度营养供给微生物的种属微生物的年龄清洁技术和清洁剂的使用以及来自其它微生物群落的竞争
五衰减死亡期
这个阶段几乎与迟滞期相反为了维持加速死亡期以至于微生物的数量下降进而导致死亡速率下降结果形成了衰减死亡期进入这一阶段后有机物被降解形成无菌状态或另一种微生物群落继续分解
第二节 影响微生物生长的因素
影响微生物生长速率的因素可分为外部因素和内部因素
一外部因素
外部因素与影响微生物生长速率的环境因素有关
一温度
微生物生长有最适最低和最高温度环境温度不仅决定繁殖速率而且决定了能生存的微生物种类以及微生物的活动程度例如只要将温度改变几度体系中处于最适生长的微生物就完全不同结果会导致另一类型的食品腐败和食源性疾病这一特性对于利用温度作为控制微生物繁殖的手段是很有用的
绝大多数微生物繁殖的最佳温度在14~40之间尽管有些微生物可在低于0的环境中生长也有些可在高于100环境中生长
根据微生物最适生长温度可将其分为以下三大类
1嗜热菌喜高温的微生物最适生长温度高于45例如嗜热脂肪芽孢杆菌凝结芽孢杆菌嗜热乳杆菌
2嗜温菌喜中温的微生物最适生长温度20 ~45例如大部分乳杆菌和葡萄
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球菌
3嗜冷菌耐低温的微生物能忍受20以下的环境并生存例如假单孢菌和葡萄球菌
细菌霉菌和酵母都有嗜热菌嗜温菌和嗜冷菌一般说来霉菌和酵母的耐热性比细菌差当温度达到0时只有少数微生物能存活这时其繁殖速度很慢当温度降到
5左右腐败微生物的繁殖受阻几乎所有致病菌的生长都将停止
二氧气
与温度一样环境中是否存在氧气决定了体系中能生存的微生物种类及其数量有些微生物绝对需氧有些只能在绝对无氧的环境中生长还有些不论是否得到氧都可以生长需要游离氧的微生物称之为需氧菌如假单孢菌能在无氧条件下存活的微生物称之为厌氧菌如梭状芽孢杆菌在存在游离氧或不存在游离氧环境中都能生长的微生物称之为兼性微生物如乳杆菌
三相对湿度
相对湿度影响微生物的生长相对湿度的高低受温度的影响微生物为了维持其生长和活力对水分要求很高较高的相对湿度导致水分在食品设备墙壁和天花板上冷凝冷凝导致表面潮湿有助于微生物的生长并引起腐败低水分活度能抑制微生物的生长
细菌所要求的湿度比酵母和霉菌高其最适相对湿度为92%或更高酵母的最适相对湿度为90%或更高霉菌的最适相对湿度为85%~90%
二内部因素
内部因素影响繁殖速率它与维持或影响微生物赖以生长之基质食品原料或碎屑的特性关系较大
一水分活度
微生物的生长需要水因此减少有效水分的含量能够降低微生物的繁殖速度必须认识到并不是存在的水分总量而是微生物在代谢活动中能够得到的水分量对微生物生长具有限制作用微生物所需水分的测量单位用水分活度Aw表示其定义为待测溶液的蒸汽压除以纯溶剂的蒸汽压即Aw P/P
0
P指溶液的蒸汽压P
0
指纯水的蒸汽压多数微生物生长的最适Aw约为0.99其中大部分微生物要求Aw高于0.91相对平衡湿度RH与Aw的大致关系为RH Aw 100因此当Aw为0.95时溶剂上方气体中的RH约为95%大部分天然食品的Aw约为0.99一般而言细菌是微生物中要求水分活度最高的霉菌要求的最低而酵母处于中间许多腐败菌在Aw低于0.91时不
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生长但霉菌和酵母在Aw为0.80或更低时也能生长霉菌和酵母更喜欢在部分脱水物质的表面包括食品生长但是细菌的生长却受这种环境的抑制
二pH
pH是氢离子浓度g/L的负对数其表达式为pH lg H绝大多数微生物生长的最适pH接近中性7.0酵母能在酸性环境中生长在中等酸性范围4.0~4.5内生长最好霉菌能耐受较宽的pH 2.0~8.0范围但是在酸性pH环境中生长得更好细菌通常喜欢近中性但是嗜酸菌喜欢酸性可在pH5.2左右的食品或碎屑上生长不过当pH 5.2时微生物生长速度明显低于正常pH范围内的生长速度
三氧化还原电位
氧化还原电位表示基质氧化还原能力的大小为了达到最佳生长有些微生物要求还原性环境有些微生物则要求氧化性环境因此氧化还原电位的重要性是显而易见的所有腐生微生物能将氢通过H和E电子的形式传递给分子氧称需氧菌需氧微生物在较高的氧化还原电位氧化活力时生长更快而厌氧菌的生长则需要较低的氧化还原电位还原活力至于兼性微生物在两种条件下都能生长微生物能改变食品的氧化还原电位以限制其它微生物的活力例如厌氧菌能将氧化还原电位降低到需氧菌生长受到抑制的程度
四营养要求
除了水和氧厌氧菌除外微生物还有其它营养要求许多微生物需要外源性氮源能源碳水化合物蛋白质或脂肪矿物质和维生素来维持其生长氮通常从氨基酸及非蛋白质氮源获得但是也有些微生物能利用多肽和蛋白质霉菌利用蛋白质复杂碳水化合物和脂肪的效率最高因为它们含有的酶能将这些分子水解成比较简单的成分许多细菌具有同样的能力但是大部分酵母要求结构简单的化合物所有微生物都需要矿物质但对维生素的要求各异霉菌和某些细菌能合成其生长所需的维生素B而其它微生物则要求外界供给维生素B
五抑制剂
是否存在抑制性物质对微生物繁殖有较大的影响能抑制微生物生长的物质或试剂称之为抑菌剂能破坏微生物的物质或试剂称之为灭菌剂有些抑菌剂如亚硝酸盐加工时可直接添加在食品中大部分灭菌剂作为防止食品原料污染或设备器皿和房间的清洁剂清洁剂将在本书第8章中详细讨论
三生长因子的相互作用
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影响微生物生长的各种因素如温度氧pH和Aw等可能是相互依存的在接近最高或高低生长温度时微生物往往对氧pH和Aw更加敏感例如在无氧环境中如果温度处于生长所需的最低温度那么细菌所要求的pH和Aw将比有氧环境中高在较低温度下微生物的生长通常需要氧而且要求较高的Aw在冷藏温度下贮存的食品如肉通过加盐降低Aw或除去氧能明显降低微生物的腐败速率一般说来只有一项控制生长速率的因素处于限制水平微生物仍然能够生长但是如果有一个以上的因素处于限制水平时微生物生长就会受到严重抑制甚至完全停止
四生物膜
生物膜是微生物为其自身创造的独特环境发现于70年代中期微生物利用其分泌的多糖类基质将细菌小菌落连接到惰性表面同时将其它碎屑包括营养物质和微生物也截留在其中最终形成一层坚固的薄膜称之为生物膜这是微生物在物质表面建立的滩头阵地用于抵抗清洁剂的强烈攻击当微生物落到某个表面上时借助于菌丝或卷须把自己固定住然后微生物产生一种类似多糖的粘性物质在数小时内就能将细菌凝结在其所处的表面位置上同时这种粘性物质象胶一样将营养物质粘附到其它细菌上有时是病毒上在很多附属物的帮助下细菌紧紧粘在表面上
微生物不断分泌出多糖物质其中粘附着许多微生物如沙门氏菌利斯特菌假单胞菌和其它在特定环境中常见的微生物随着多糖物质层数的增加微生物与表面接触时间的增加以及所形成小菌落的体积连接物数量的增加除去生物膜的困难程度也随之增加生物膜最终变成坚固的薄膜通常只能将其刮除尽管清洁的表面可能是干净的但粘附得很牢固的生物膜有数层微生物层可以保护其不受清洁剂的进攻当食品或液体流过其表面时产生的剪切作用能除去一部分生物膜由于剪切力通常大于生物膜最外层的粘附力所以多糖胶泥块以及其中的微生物将会转移到产品中并造成污染
八十年代中期自从发现单细胞增生利斯特菌能粘着在不锈钢表面形成生物膜以来科学家对生物膜的研究兴趣不断增加生物膜的形成分两个阶段初始阶段表面与微生物之间产生静电引力这是一个可逆过程当微生物分泌出胞外多糖时便开始进入第二阶段多糖物质将细胞紧紧粘着在表面上并且随着细胞的生长形成小菌落最终形成生物膜
这些生物膜很难在清洁操作中除去假单胞菌和单核细胞增生利斯特菌都能形成生物膜使清洁过程更加困难目前有资料表明在除去生物膜时加热可能比化学杀菌剂更有效清洁操作中用铁氟龙比不锈钢更容易达到卫生效果
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水溶性化学品如腐蚀剂漂白剂碘酚和季铵清洁剂不能有效渗入生物膜因此膜内的微生物可能没有被其破坏目前还没有除去和防止生物膜污染的程序性条款或法规Kramer 1992也许生物杀菌剂的用量必须达到常用强度的10~100倍时才能钝化生物膜内的微生物
在消毒剂82热水含20 50或200ppm氯以及25ppm碘测试中发现粘附于不锈钢片上的细菌存活了下来甚至在消毒剂中浸泡5分钟之久还不能将细菌钝化真正能有效钝化生物膜中微生物的杀菌剂是一种含过氧化氢的溶液浓度为3%~6% Flelix
1991
五微生物繁殖与污染量温度和时间的关系
随着温度的降低世代间隔一个细菌细胞变成两个细胞所需的时间增长当温度低于4时情况更加明显温度对微生物繁殖的作用见图2-2例如刚磨碎的牛肉一般含有约100,000个细菌g当微生物的污染量高达1 10
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个g时牛肉就会产生反常的气味和一些粘液最后发生腐败虽然这种趋势不能应用于所有种属的细菌但是根据这些数据可以确定初始污染量和贮藏温度显著影响食品的货架寿命对每克含有一百万个细菌的碎牛肉而言其在15.5环境中的贮藏期约28h在常用冷藏贮藏温度下-1~3
的贮藏期可以延长至96h
第三节 微生物对食品腐败影响
当食品不适宜人类食用时即认为食品发生了腐败一般将由微生物引起的食品分解和腐烂统称为食品腐败
一物理变化
微生物引起的物理变化比化学变化更直观微生物腐败常常引起食品物理性质的显著变化如颜色体积粘稠度气味和风味降解等等根据导致食品腐败的条件分类可将其分为需氧菌或厌氧菌引起的食品腐败根据导致食品腐败的主要微生物分类可将其分为细菌霉菌或酵母引起的腐败
霉菌引起的需氧腐败通常局限于食品表面因为表面上可以得到氧气如果将食品如肉和干酪发霉的表面除去剩下的部分通常是可以消费的对于老化的肉和干酪更是如此因为除去食品表面的霉菌后一般情况下剩余部分存在的细菌很有限但是如果食品表面还存在其它细菌它们有可能穿透食品表面进入内部并产生毒素在这种情况下剩余部分便不宜食用了
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厌氧腐败发生在食品内部或密封容器内此处不存在氧气或只存在极少的氧气这类腐败由兼性菌或厌氧菌引起通常表现为食品变酸腐败或腐烂当细菌酶促降解复杂分子时积累的有机酸将导致酸败没有腐败的蛋白质也会使食品变酸酸败时会产生各种气体易发生酸败的食品有牛乳肥肉火腿及肉骨头导致肉类食品酸败的厌氧菌可能早就存在于胴体或骨关节中也可能是在贮藏或加工期间进入骨中的
二化学变化
通过食品中内源水解酶的作用以及微生物产生的酶的作用蛋白质类脂碳水化合物和其它复杂分子被降解成小分子和简单化合物化学变化初期主要是内源酶降解复杂分子随着细菌数量和活力的增加微生物产生的酶也参与降解这些酶将复杂分子水解成较为简单的化合物最终作为营养源用于维持细菌的生长和活力能否获得氧气决定了最终水解产物能得到氧气时蛋白质可水解成终产物例如简单的肽和氨基酸但是在无氧条件下只能将蛋白质降解成多种具有令人不愉快气味的含硫化合物非蛋白质含氮化合物的最终水解产物常包括氨
其它化学变化包括微生物分泌的脂酶将甘油三酸酯和磷脂水解成甘油和脂肪酸磷脂水解成含氮碱和三价磷过度的脂肪水解将加速脂肪氧化
大多数微生物喜欢利用碳水化合物而不是其它化合物作为能源只要能获得碳水化合物微生物便直接将其作为能量利用在微生物利用碳水化合物的过程中可产生各种终产物如醇类和有机酸利用这一特性在食品加工中加入糖如香肠制品和发酵乳制品经细菌发酵产生有机酸如乳酸结果产品将形成强烈而独特的风味
第四节 微生物对食源性疾病的影响
在世界各国中美国具有最安全的食品供应体系但是估计每年仍有1,500,000食源性疾病病例和16,000人死亡Snyder(1992) 估计美国每年用于食源性疾病及其死亡的费用高达平均3,000美元/人共计750亿美元每起因食源性疾病导致死亡的费用包括保险和其它费用估计为42,300美元年费用高达约6,760亿美元
人们在摄入食物后感到肠胃道难受常常有多种原因其中卫生专家最感兴趣的原因是致病性微生物同时还包括其它原因如化学污染物植物动物寄生虫过敏和暴饮暴食等尽管每种原因都可能是导致人类疾病的潜在因素但本章主要讨论由微生物引起的食源性疾病
第五节 食源性疾病
食源性疾病指由通过摄食而进入人体的有害物质所引起的一切疾病食源性疾病爆发
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的定义为两人或两人以上在进食同种食品后患相同的疾病通常是胃肠道疾病经分析确定食品是引发疾病的根源在所有食源性疾病爆发案例中约66%由细菌性致病菌引起食源性疾病的蔓延范围是未知的美国每年因食品受微生物污染而致病的人数估计为
1 10
7
~3 10
7
其中约2 10
5
~10 10
5
起沙门氏菌感染死于食源性疾病的人数每年约为9,000在每年报告的200起食源性疾病爆发案例中约有60%的案例不能确定发病原因未鉴定的病例可能由沙门氏菌弯曲杆菌金黄色葡萄球菌产气荚膜梭菌肉毒杆菌单核细胞增生利斯特菌结肠炎耶尔森氏菌等致病菌引起这些微生物常常通过食物传播许多家庭制作和工厂生产的食品与食源性疾病爆发有关其中多数与动物性食品有关如家禽蛋猪肉海产品和乳制品
一食源性疾病的定义
食物中毒指因摄入含有细菌毒素或化学毒素的食品而引起的疾病其中由细菌毒素引起的疾病称为食物中毒由食物中化学毒素引起的疾病称为化学中毒一般说来由微生物引起的疾病多于由化学毒素引起的疾病食物感染通常指因摄入感染性微生物如细菌立克次氏体病毒或寄生虫引起的疾病而不是由细菌副产物如毒素引起的疾病食物中毒性感染指因食物中毒和食物感染共同引起的食源性疾病在这类食源性疾病中寄主在摄入含大量致病菌的食物后致病菌在内脏中不断繁殖产生毒素结果引起疾病症状因精神因素如亲眼看见其它人生病或在食品中看到异物如虫或鼠等而引起的疾病统称为心理性食物疾病
为防止发生食源性疾病应充分了解有关生产收获和贮藏方面的最新技术掌握准确评价原料质量和安全性的方法具备设计建筑和食品设备操作等方面的完整知识这一切对控制食品加工保藏制备及包装等过程是十分必要的只有深刻认识食品容易被污染这一事实才能建立预防食物中毒的有效措施
二葡萄球菌食物中毒
葡萄球菌食物中毒因摄入某些已有金黄色葡萄球菌生长并产生肠毒素的食品而引起这种微生物兼性球形革兰氏阳性不产生孢子能产生肠毒素从而引起胃肠道发炎称胃肠炎虽然金黄色葡萄球菌食物中毒很少致死但是患者的中枢神经系统将受到影响在这类食物中毒事故中发生死亡的主要原因是使同时患有其它疾病的患者病情加重引起葡萄球菌食物中毒的微生物分布很广健康人也可能携带葡萄球菌不过雇用受该菌感染者加工食品是引起食品污染的重要原因之一可能引起葡萄球菌食物中毒的常见食品有土豆沙拉乳蛋糕馅饼乳制品包括稀奶油家禽类蒸煮过的火腿和猪舌在适宜的
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温度和较高的污染程度下虽然食品中存在的葡萄球菌繁殖到足以引起食物中毒的数量但是食品的颜色风味和气味都不一定会产生能够觉察到的变化金黄色葡萄球菌在66
下加热12分钟可被破坏但是其产生的毒素需要在131下加热30分钟后才能被破坏因此大部分食物的蒸煮时间和温度都不能破坏肠毒素
三沙门氏菌
沙门氏菌被认为是一种食物感染因为它是由摄入沙门氏菌的活菌而引起的这些微生物产生内毒素毒素留在细菌细胞体内而使感染者致病沙门氏菌的常见症状包括恶心呕吐和腹泻这些症状可能是内毒素对肠道壁的刺激引起的摄入约10
6
个沙门氏菌才会引起感染一般说来从摄入沙门氏菌到出现症状的时间间隔比葡萄球菌食物中毒出现症状的时间长沙门氏菌的致死率也很低多数死亡发生在婴儿老人或因患有其它疾病而身体虚弱者根据Celum报告沙门氏菌对爱滋病患者特别有害Archer证实爱滋病患者非常容易患这种食源性疾病
沙门氏菌是革兰氏阴性不产孢子卵形的兼性细菌主要来自于肠道这些细菌可能存在于家禽和家畜的肠道及其它组织中但这些动物并没有任何感染的症状对于新鲜的家禽这种微生物污染问题长期未能解决在用于烧烤的新鲜子鸡中70%有沙门氏菌
1988年在美国东北部发生肠炎沙门氏菌传染病部分可归因于家禽和有壳蛋七十年代末至今发现的沙门氏血清型已增长了5倍这种污染物有可能是通过蛋壳上的粪便污染从蛋壳上细如发丝的裂缝和母鸡感染的卵巢而进入蛋内1987年在弗吉尼亚州某个杂货店中发现8个食品加工者是肠炎沙门氏菌阳性原因是他们使用已破裂的蛋制作食品
虽然沙门氏菌能存在于骨组织中但是感染的主要原因是被沙门氏菌污染的食品加工者在加工过程中导致食品交叉污染将沙门氏菌传播到食品上如通过指尖传递的沙门氏菌能存活数小时并能继续污染食品破坏金黄色葡萄球菌的热处理条件能破坏大多数种属的沙门氏菌根据这些细菌的来源及其对低温的敏感性可知产生沙门氏菌污染应归咎于卫生状况不佳和温度控制不当
四产气荚膜梭菌食源性疾病
产气荚膜梭菌是一种厌氧革兰氏阳性杆状产孢菌在生长过程中产生一系列毒素和气体已经从许多食品中特别是家畜肉家禽和海产品中分离出这些微生物通常在煮熟后缓慢冷却食用前有较长贮存期的肉中这些微生物的数量较高与沙门氏菌相似要摄入大量这种活细菌才会引起食源性疾病这种微生物的不同菌种所产生的孢子有不同的耐热性有些孢子在100时几分钟就死亡而有些孢子在此温度下则需要1~4h才能完
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全破坏控制产气荚膜梭菌最有效的方法是将煮熟或热加工的食品快速冷却以防止产气荚膜梭菌导致食源性疾病的爆发通常可在加工过程中特别是放置时对食品进行适当的卫生处理和冷藏对于放置过的食品应该再加热至60以破坏微生物
五肉毒杆菌中毒
肉毒杆菌在食品中生长时产生毒素因摄入这种毒素而引起的食物中毒称为肉毒杆菌中毒这种微生物是一种厌氧革兰氏阳性杆形产孢子产气菌主要存在于土壤中根据血清学对肉毒杆菌进行分类目前已发现有8种表2-1这种微生物能产生特别有害的毒素在人类已知的生物毒素中居第二位主要影响受害者的神经系统中毒病例中约有60%因呼吸衰竭而死亡肉毒杆菌和其它普通的食物中毒特征所涉及的食物预防手段总结于表2-2
表2-1 肉毒杆菌毒素类型
类型 特征
毒素 对人有毒是导致肉毒杆菌中毒事故最常见的毒素
毒素 对人有毒世界上多数土壤中都有发现比型多
毒素 对水禽火鸡和一些哺乳动物有毒对人无毒
毒素 对水禽火鸡和一些哺乳动物有毒对人无毒
毒素 引起牛饲料中毒对人毒性很小
毒素 对人有毒通常与鱼和鱼制品有关
毒素 对人有毒最近分离出来存在量极少
毒素 对人有毒但很少见
表2-2 食源性疾病的特征
疾病 发病原因 症状 产生症状前的
平均时间
相关食品 预防手段
杆菌病 蜡状芽孢杆菌 恶心,呕吐,腹部疼痛
1~16小时 煮过的食品,面团,炒饭和奶粉
注意加工卫生严格控制温度
肉毒杆菌中毒 肉毒杆菌产生的毒素
吞咽语言呼吸和协调性的损害头晕及视物模糊
12~48h 罐装低酸食品包括罐装肉和水产品烟熏和加工的鱼
适当的罐装烟熏和加工程序煮熟以破坏毒素适当的冷藏和卫生措施
葡萄球菌(食源性疾病)
金黄色葡萄球菌产生的肠毒素
因肠胃炎(胃和肠发炎)引起的恶心呕吐腹部痉挛
3~6h 用乳蛋糕和稀奶油作馅的馅饼土豆沙拉乳制品火腿猪舌和家禽
对可疑食品进行巴氏杀菌适当的冷藏和卫生措施
产气荚膜梭菌
(食源性疾病)
产气荚膜梭菌产生的毒素(感染?)
恶心偶尔呕吐腹泻和腹部疼痛
8~12h 在非冷藏温度下长时间存放的熟肉家禽和鱼
对暂时不消费的熟肉家禽和鱼进行适当的冷藏维持适当的冷藏和卫生措施
沙门氏菌(食物感染)
因摄入1200种能在消费者胃肠道内生长的沙门氏菌之一而引起的感染
恶心呕吐腹泻发热和腹部疼痛,
可能继而发冷和头痛
6~24h 蒸煮或加热不当的肉家禽蛋和乳制品,在冰箱中放置很长时间后更值得怀疑
食品加工人员和设备的清洗与消毒巴氏杀菌适当的冷藏和包装
志贺氏菌感染志贺氏菌 恶心呕吐泻水1~7天 由不卫生雇员加食品加工者的卫生
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(菌痢) 发热腹部疼痛发冷和头痛
工的食品 操作
线虫病(感染) 猪肉中发现的螺旋线虫(线虫类寄生虫)
恶心呕吐腹泻大量出汗发热腹部疼痛和肌肉酸痛
2~28天 蒸煮不当的猪肉和猪肉制品
将猪肉彻底蒸煮至内部温度达59
~77或用微波蒸煮时温度更高未蒸煮的猪肉冷冻贮藏于-15或以下至少20天避免用生垃圾喂猪
气单孢菌(食源性疾病)
嗜水气单孢菌 肠胃炎 水家禽肉 食品的卫生处理加工制备和贮藏在2以下贮藏食品
弯曲杆菌(食源性疾病)
弯曲杆菌 腹泻腹部疼痛痉挛发热便血头疼肌肉痛头晕很少死亡
1~7天 家禽和肉 肌肉食品的清洁处理加工制备和贮藏
利斯特菌 单核细胞增生利斯特菌
脑膜炎或利斯特菌型败血症(血液中毒)发热强烈头疼恶心呕吐接触障碍虚脱头晕昏厥与流感相似流产死胎婴儿和免疫功能低下的儿童和成人的死亡率30%
4天~数周 牛乳干酪冰淇淋家禽红色的肉
避免食用接触过感染的动物的生食品在2以下贮藏食品
耶尔森氏菌病 小肠结肠炎耶尔森氏菌
腹部疼痛发热腹泻呕吐皮疹持续2~3天很少死亡
1~3天 乳制品生肉水产品新鲜蔬菜
食品的清洁的处理加工准备和贮藏
大肠杆菌O157
H7(感染)
肠型大肠杆菌
O157 H7
出血性结肠炎腹部疼痛发热腹泻呕吐皮疹持续2~3天很少死亡
碎牛肉乳制品生牛肉水苹果
卫生加工辐射加热至65或更高
肝炎 感染型甲肝 发热腹部疼痛恶心痉挛黄疸
1~7周约25天 受污染的水域的生贝类三明治沙拉甜点
彻底洗手食品卫生加工加热至70
肉毒杆菌广泛存在于土壤水域中因此水产品与其它肉类产品相比更容易成为肉毒杆菌污染源但是肉毒杆菌的最大来源是家庭罐装的低酸到中等酸性水果和蔬菜因为这种细菌是厌氧的因此罐装或真空包装的食品也是肉毒杆菌的来源胀罐食品不能食用因为导致膨胀的气体是微生物产生的熏鱼在加热过程中应至少加热至83并保持
30分钟以确保彻底破坏肉毒杆菌
为了防止肉毒杆菌中毒适当的卫生冷藏以及将食品煮透是基本措施虽然这种毒素相对不耐热但细菌芽孢却高度耐热破坏它们需要强烈的热处理一般85热处理
15分钟便可使毒素失活但杀灭芽孢的温度和时间要高许多表2-3列出了完全杀死芽孢
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的温度与时间
表2-3 完全消灭肉毒杆菌芽孢所需的温度和时间
温度 时间min
100 360
105 120
110 36
115 12
120 4
六嗜肺军团菌Legionellosis
Legionellosis pneumophila是令人震颤的细菌引起Legionnaires病这种兼性革兰氏阴性细菌存在于绝大多数受污染的水域中目前已引起广泛的关注这种细菌能在各种细胞中进行胞内繁殖L pneumophila产生的胞外酶主要是一种含有锌的金属蛋白酶又称为组织破坏蛋白酶溶细胞素这种蛋白酶对不同种类的细胞都有毒能导致组织破坏和肺损害说明它与Legionnaires病的病理有关
这种微生物可引起1~5%成人患获得性肺炎疾病控制和预防中心每年可收到
1,000~3,000份Legionnaires病例报告亦已证明多数Legionnaires病的爆发由以下装置引起如冷却塔蒸发浓缩器旋涡温泉浴场加湿器装饰的喷泉式饮水器淋浴笼头和自来水笼头等
水是Legionnella微生物的主要贮存库这些微生物也有其它来源如陶土在管道系统中普遍存在阿米巴和生物膜它们在支持细菌生长的扩大过程中起主要作用
一般通过吸入含Legionnella微生物的雾化液体1~5 m时感染偶尔通过其它途径感染例如在更换外科手术服时外伤伤口触及受污染的水
七弯曲杆菌
弯曲杆菌通常共生于野生和家养动物的胃肠道中这种需要复杂营养兼性微嗜氧革兰氏阳性螺旋弯曲微生物通过鞭毛运动在美国该菌是引起食源性疾病的头号微生物亦已证明它是导致家禽牛羊等牲畜疾病的原因在生家禽肉中十分常见随着这种微生物检测和分离技术的提高发现它与食源性疾病爆发有关现在认为这种微生物是引起细菌性腹泻和其它疾病最常见的原因同时不断有证据表明它会引起胃溃疡弯曲杆菌通过食物传播特别是蒸煮不当的食品和受交叉污染的食品因而受到广泛重视
弯曲杆菌的感染剂量为400~500个细菌视个人抵抗力而定这种致病菌的致病机制是产生不耐热的毒素而引起腹泻
弯曲杆菌引起的食源性疾病的症状各异轻者没有明显的疾病症状但粪便中可能会排泄出这种微生物重者可能有肌肉疼痛头晕头痛呕吐痉挛腹痛腹泻发热
