食品微生物

卫生微生物中关于食品微生物的介绍：菌落总数测定：致病菌检验:肠道致病菌和致病性球菌，包括沙门菌、志贺菌、致病性大肠埃希菌、副溶血性弧菌、小肠结肠炎耶尔森菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、蜡样芽胞杆菌等。

食品微生物

• 食品生境特征
  • 营养
    • 糖类
      • 1）细菌：大多数能利用单双糖；少数分解淀粉的能力强，如：需氧芽胞杆菌（枯、蜡样、淀粉梭状芽胞杆菌）；个别分解纤维素。
      • 2）酵母：只能利用单双糖，大多数不能利用淀粉、纤维素。
      • 3）霉菌：大多数均分解单、双、淀粉；少数分解纤维素
      • 酵母单双，细菌单双／淀粉少数，霉菌单双淀／纤维素少数； 富含碳水化合物变质的原因菌分析，要充分考虑基质条件和环境条件 含糖酸性碳酸饮料变质原因菌含糖均生长，但细菌不耐酸，氧少／CO2多，霉菌 不耐受，因此首先考虑酵母 如黑曲、烟曲、产青霉；具有强烈分解果胶的作用，常是水果罐头变质的原因菌
    • 蛋白质类
      • 取决于蛋白酶的存在部位： 能分泌胞外蛋白酶的，能强烈分解蛋白质，如芽胞菌属、假单胞菌属、变形杆菌属。大多数细菌只产生胞内蛋白酶，因此分解能力弱
      • 1）细菌：均能分解蛋白质，例如芽孢杆菌属，假单胞菌属，变形杆菌属，厌氧芽孢梭菌属
      • 2）酵母（ yeast )：分解能力极弱，只有红酵母属的酵母分解蛋白质能力较强，易引起乳制品的变质。
      • 3）霉菌（ mold )：大多数分解能力强，有的比细菌的分解能力更强。青霉菌，曲霉菌，根霉菌，毛霉菌，木霉菌
      • 因此，考虑蛋白质食品腐败的原因菌时，应该霉菌﹣细菌﹣﹣酵母菌
    • 脂肪类
      • 1）霉菌：能分解脂肪的霉菌比细菌多得多，在食品中常见黄／黑／烟／根／脂我分解毛霉等。
      • 2）少数细菌，能产生脂酶分解脂肪的细菌不多，分解能力特别强的荧光假单胞菌，此外，黄、产碱、芽孢杆菌属的某些菌也能分解；能分解脂肪的菌对蛋白质的分解能力一般都强。
      • 3）极少数酵母菌，如解脂假丝酵母
      • 分解脂肪的霉菌为主，少数细菌及酵母
    • 霉菌对三者的分解能力均强 少数细菌对蛋白质／脂强，多分解单双糖，少数多糖 酵母除多利用单双糖外，其他均弱 因此可以根据食品的成分可以推测引起食品变质的主要微生物类群
  • 温度
    • 分为嗜温微生物，嗜冷微生物，嗜热微生物
    • 最适温距25-30（食品易变质的温度，应当低温保存）
    • 低温食品生长细菌:假单胞菌属，无色杆菌属，黄杆菌属，产碱杆菌属 和弧菌属。
    • 低温食品生长真菌:假丝酵母菌属，原酵母属，青霉属和芽枝霉属
  • 酸碱度
    • 分类
      • 酸性食品，PH＜4.5以下
      • 非酸性食品，PH在4.5以上
    • 大部分细菌微生物最适在6.6~7.5
    • 酵母菌在4.0~4.5
    • 霉菌在3.8~6.0
  • 水分
    • 结合水:食物中与非水成分通过氢键结合水
    • 游离水:存在于组织，细胞和细胞间隙中容易结冰的水
    • 水分活度（ water activity , Aw )
      • 反映食品中水分存在的状态，表示水分与食品结合程度（游离程度)水活性、水分活性
      • 食品在密闭容器中的水蒸气压与相同温度下纯水蒸气压的比值
      • Aw = P / Q ( P=一定温度下食品中水蒸气分压 Q ＝同温度下纯水的蒸气压)
      • Aw 值范围在0~1之间
      • 补充
        • 日常食品中 Aw 值多数在0.98~0.99之间，适宜多数微生物生长。 当 Aw 值接近0.90时，绝大多数细菌生长能力已很微弱， 当 Aw 值低于0.90时，细菌几乎不能生长。 当 Aw 值降至0.88时，酵母菌生长受到严重影响， 而大多数霉菌生长的最低 Aw 值为0.80，可见霉菌要求 Aw 值最低。 如果在 Aw 值为0.65时，少数尚能生长的霉菌就称它为干性霉菌，如灰绿曲霉等。 细菌对水分要求最高，酵母菌次之，霉菌最低
        • 低 Aw 值的作用？
          • 延长微生物的延滞期 减少产毒
        • 未达到保藏目的，Aw值在0.07以下
      • 总的趋势是，水分活度越小，食品越稳定，较少出现腐败变质现象。一般来说，细菌生长条件为 A >0.9，酵母为 Aw >0.88，霉菌为 Aw >0.8。一些耐渗透压微生物除外
  • 渗透压
    • 食品腌渍保存 低渗透压食品：绝大多数微生物能生长 高渗透压食品：绝大多数细菌不能耐受高渗透压；
    • 形成食品渗透压的物质主要是食盐和糖
    • 耐受较高渗透压微生物主要是嗜盐、耐盐、耐糖等细菌、多数霉菌和少数酵母菌，是糖渍或盐腌食品腐败变质的主要原因
    • 嗜盐菌：适宜在盐浓度生长的细菌：2-5%、5-18%、20-30％分为低、中、高嗜盐
      • 高嗜盐菌:盐杆菌属
      • 中嗜盐菌:假单胞菌属，无色杆菌属，芽孢杆菌属，微球菌属，八叠球菌属，弧菌属
    • 耐盐菌：既能在不含食盐的食品中生长，也能在含2~10％食盐浓度的食品中生长
      • 芽孢杆菌属，葡萄球菌属，微球菌属
    • 耐糖菌：能在含糖量高的食品中生长；
      • 肠膜状明串珠菌，酵母菌
  • 氧化还原电位
    • 食品表面生长的是需氧微生物，还有厌氧微生物和兼性厌氧微生物
  • 天然防御结构和抑菌物质
• 食品微生物的来源，种类及卫生学意义
  • 来源
    • 土壤
    • 水
    • 空气
    • 人与动植物
    • 生产环境与食品用具
  • 种类
    • 常见种类
      • 生产型食品微生物 （醋酸杆菌，酵母菌）
      • 食物变质（细菌，霉菌）
      • 食源性病原微生物（大肠埃希菌，肉毒杆菌等）
    • 各种种类
      • 肉类微生物
        • 污染来源:宰前微生物感染，宰后微生物感染
        • 鲜肉变质过程
          • 需氧菌繁殖
            • 细菌主要在表层蔓延
          • 兼性厌氧菌期
            • 细菌已在肉的中层出现
          • 厌氧菌期
            • 深层肉中已有细菌生长，主要是腐败杆菌
          • 这种菌群交替现象与肉的保藏温度有关
        • 发黏，变色，变味
      • 蛋类微生物
      • 乳类微生物
        • 污染来源:体内感染和外界环境污染
        • 鲜乳中微生物种类
          • 病原菌
          • 腐生微生物
            • 发酵产酸的细菌：发酵乳糖产酸
            • 陈化细菌：蛋白质和脂肪分解
            • 产酸产气的细菌：大肠埃希菌
            • 产碱菌：生奶的柠檬酸盐分解形成碳酸盐
          • 嗜冷菌，嗜热菌
        • 变质的PH先降低后升高
        • 变质过程
          • 第一阶段，抑制期
          • 第二阶段，乳链球菌期
          • 第三阶段，乳酸杆菌期
          • 第四阶段，真菌期
          • 第五阶段，陈化期
        • 变质类型
          • 产酸变质，产气变质，陈化变质，黏稠化变质，脂肪变质，变色
      • 罐藏食品微生物
        • 嗜热脂肪芽孢杆菌:Ph5以上低酸性食品，平酸性变质
        • 凝结芽孢杆菌:PH4.6以下酸性食品，平酸性变质
        • 嗜热解糖梭菌:低酸性食品，膨胀性变质
        • 致黑梭菌:低酸性食品
      • 粮食微生物
• 食品微生物的卫生学意义
  • 利用微生物直接食用和生产加工出多种食品
  • 引起食品腐败变质
  • 导致食源性疾病
  • 食品微生物污染的危害
    • 食品变败（ food spoilage )
      • 指食品在以微生物为主的各种因素作用下，食品的成分被分解、破坏，失去或降低食用价值的一切变化
      • 原因:
        • 微生物作用:细菌，酵母菌和霉菌-胞内酶、胞外酶
        • 食品本身:呼吸作用及肉类后熟
      • 腐败（ putrefaction ):
        • 指食品的蛋白质成分在厌氧条件下被微生物分解，产生以恶臭为主的变化；厌氧（蛋白质一、肽一氨基酸一腐败产物 HS 、硫醇类、 CH4等，有氧（硫酸盐、 CO2 等） 蛋白质分解→腐败产物
      • 酸败（ rancidity )
        • 指食品的脂肪成分被微生物分解生成脂肪酸和甘油的变化；脂肪一脂肪酸、甘油一醛、羧酸 微生物 脂肪 分解→醛＋羧酸
      • 发酵（ fermentation )
        • 指食品的碳水化合物成分被微生物分解成酸、醇和气体的变化 粮食、蔬菜、水果、糖等 微生物 碳水化合物分解→ 酸＋醇＋气体
    • 食源性疾病（ foodborne disease )
      • WHO ：指通过摄食进入人体内的各种致病因子所引起的、通常具有感染性质或中毒性质的一类疾病
      • 常见生物性食源性疾病
        • 细菌性肠道传染病
        • 人兽共患传染病
        • 病毒性传染病
        • 寄生虫病
        • 食物中毒
• 引起食物中毒的微生物及致病特点
  • 食物中毒
  • 由于摄入了含有生物性、化学性有毒有害物质的食品或把有毒有害物质当做食品摄入后所出现的非传染性的急性、亚急性疾病是最常见的一类食源性疾病
  • 不包括:暴饮暴食所引起的急性胃肠炎，食源性肠道传染病，寄生虫病，进食者本身有胃肠道疾病或因过敏体质等摄入食物后发生的疾病，有毒物质导致的慢性毒性损害（如致癌、致畸、致突变）。
  • 微生物性食物中毒，有毒动植物中毒，化学性食物中毒
  • 细菌性食物中毒
    • 潜伏期短，来势急剧，呈暴发性，短时间内可有很多人同时发病，发病曲线呈突然上升趋势
    • 与饮食有明确的关系，病人在相近的时间内均食用过某种共同的食品，流行波及范围与污染食物供应范围相一致，停止污染食物供应后，流行即告结束，发病曲线无余波
    • 临床症状基本相同，以急性胃肠炎为主要表现
    • 病人没有传染性，病死率较低
    • 有较明显的季节性，主要发生在夏秋季节（5-10月份）
    • 与膳食习惯有关，可表现为一定的地区性，东南沿海多发生副溶血性弧菌食物中毒，肉毒中毒多发生在新疆等地，霉变甘蔗和酵米面中毒多发生在北方地
    • 类型
      • 感染性（细菌）
        • 细菌污染食物后大量繁殖，含大量活菌的食物被人体摄入后，侵犯肠道粘膜引起消化道感染而造成的中毒
        • 细菌到达肠道后仍继续増殖，潜伏期15一般在8~24h
      • 毒素型
        • 细菌污染食物后大量繁殖并产生毒素（外毒素），含大量毒素的食物被人体摄入后引起的中毒
        • 毒素型食物中毒潜伏期短，3Omin8h，常为3h
        • 代表菌：金黄色葡萄球菌肠毒素、肉毒梭菌肉毒毒素
      • 混合型
        • 细菌污染食品后大量繁殖，繁殖过程会产生毒素，活菌和毒素随食物摄入胃肠道引起
        • 代表菌：蜡样芽胞杆菌、副溶血性弧菌、致病性大肠杆菌等
    • 沙门菌属（革兰阴）
      • 感染性食物重要病原菌
        • 感染型食物中毒重要病原菌，食物中毒菌量为10CFU/ g 以上
        • 特点：沙门菌属不分解蛋白质、污染食物后无感官性状的变化，易引起食物中毒。
        • 原因食品多为动物性食品：禽畜肉类、蛋类、乳类
        • 常见菌:鼠伤寒沙门菌，肠炎沙门菌，猪霍乱沙门菌
      • 临床表现
        • 潜伏期：数小时～3d，一般为12~24h主要症状
        • 腹痛、腹泻（黄色或黄绿色水样便，有恶臭），呕吐、发热（多为38℃左右）重者可以引起痉挛、脱水和休克
        • 病程一般比较短（3~7天），预后较好
    • 副溶血性弧菌（革兰阴）
      • 是一种嗜盐性细菌，广泛存在于海产品中，腌制的咸肉，蛋类，咸菜及凉拌菜里
      • 引起副溶血性弧菌食物中毒
    • 葡萄球菌属（金黄色）（革兰阳兼性厌氧
      • 毒素型食物中毒的重要病原菌
        • 根据抗原性和等电点的不同分为，A,B,C1,C2,C3,D,E,G和H等九个血清型，以A,D型最为多见，B,C,型次之
      • 金黄色葡萄球菌产肠毒素需要条件
        • 要求污染的金黄色葡萄球菌必须是致病性产毒菌株
        • 食物在不通风的高温条件下放置，通风不良氧分压降低时，有利于细菌的繁殖和产生肠毒素。一般25~30℃放置5~10h即可产生大量肠毒素；15℃以下不产毒
        • 与食品的性质和组成成分有关。pH6.0~8.0，水分含量较高（Aw0.95以上），蛋白质或淀粉含量比较丰富的食品，如奶油糕点、冰淇淋、剩饭等，易形成毒素。
        • 耐热性强，对蛋白酶有耐性
    • 肉毒梭状芽孢杆菌（革兰阳厌氧）
      • 分为A,B,Cα,Cβ,D,E,F,G8个型，常见的中毒型为A,B,E
      • 引起肉毒中毒（具有强烈的神经毒性），是细菌性食物中毒最严重的一种
    • 蜡样芽孢杆菌（革兰阳需氧）
      • 混合型食物中毒的重要病原菌
      • 可产生两种肠毒素
        • 致呕吐型肠毒素
          • 主要在米饭类食品
        • 致泻肠毒素
          • 可在各种食品
    • 产气荚膜梭菌（革兰阳厌氧）
      • 根据抗原性分为A,B,C,D,E五个型，引起人类食物中毒的主要是A型，也有少数C型
    • 大肠埃希菌，变形杆菌属，椰毒假单胞菌叫米面亚种，小肠结肠炎叶尔森菌，空肠弯曲菌 ，李斯特菌，阪崎肠杆菌
    • 椰毒假单胞菌酵米面亚种（革兰阴）
      • 适宜温度下产生外毒素，米酵菌酸
      • 中毒食品:发酵玉米面，其次是变质鲜银耳及其他变质淀粉类
  • 真菌性食物中毒及其常见菌
    • 真菌毒素
      • 真菌性食物中毒
      • 真菌在谷物或其他食品中生长繁殖产生有毒的代谢产物即真菌毒素，人和动物食入真菌毒素所发生的中毒
      • 真菌毒素 mycotoxin ：产毒真菌生的有毒代谢产物
      • 特点
        • 并不是每种真菌 都能产生毒素
        • 产毒真菌的产毒性能存在着可变性
        • 产毒真菌产生毒素并不具有严格的专一性
        • 产毒菌株只有在适宜的条件下才能产生毒素
      • 真菌产毒条件
        • 产毒菌株：真菌产生毒素的首要条件
        • 营养物质：真菌的营养来源主要是糖、氮、矿物盐；含淀粉、糖高的食品真菌易生长
        • 温度：影响真菌繁殖和产毒的重要因素；繁殖最适温度为25~30℃；一真菌的产毒温度略低于生长最适温度
        • 水分：影响真菌繁殖和产毒的重要因素；粮食水分达17~18％时是真菌繁殖产毒最适宜条件
        • 空气：通风不良也是真菌产毒的条件﹣﹣真菌繁殖需要氧气；低浓度二氧化碳对真菌生长有一定刺激作用
      • 真菌性食物中毒特点
        • 真菌毒素对热稳定，主要通过被真菌污染的食品
        • 主要损害实质器官：肝脏毒、肾脏毒、神经毒、造血组织毒、生殖系统毒等
        • 没有传染性和免疫性
        • 具有比较明显的地区性和季节
        • 化学药物和抗菌素几乎无效
    • 常见真菌毒素
      • 黄曲霉毒素（AF）
        • 产毒菌种：黄曲霉、寄生曲霉
        • 毒素性质：难溶于水，易溶于有机溶剂，毒性稳定，耐热性强，80度以上才能破坏。在中性及酸性溶液中稳定，在pH9~10强碱中迅速分解。热稳定，可被紫外线破坏
        • 毒性：特剧毒，肝脏毒，引发癌症（其毒性为氰化钾的10倍，为砒霜的68倍）。
        • 污染食品情况：粮油及其制品，玉米、花生、棉籽，动物食品含量少，牛奶中可含
        • 其中黄曲霉B1毒性最强
• 食品微生物检验及卫生标准
  • 食品卫生细菌学检验
    • 样品采集
      • 大样，一整批
      • 中样:样品各部分取得的混合样品，250g
      • 小样:作分析用的样品﹣﹣检样，25g
    • 样本种类
      • 采样数量：满足实验室分析检验及必要时重复检验的需要
      • 采样方法：无菌操作
      • 采集样品的标记
      • 采集样品的贮存和运输：接近原有贮存温度条件下
    • 菌落总数测定
      • 大肠菌群：食品中大肠菌群数用100g或100ml检样内大肠菌群最可能数( MPN ）表示
      • 致病菌检验:肠道致病菌和致病性球菌，包括沙门菌、志贺菌、致病性大肠埃希菌、副溶血性弧菌、小肠结肠炎耶尔森菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、蜡样芽胞杆菌等
      • 常规检测：沙门菌、志贺菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌
      • 其他选择性检测
  • 食品卫生真菌学检验
    • 霉菌和酵母菌计数
      • 指检样经过处理，在一定条件下培养后所得1g或1m检样中所含的霉菌和酵母菌菌落数
    • 霉菌的分类鉴定
    • 真菌毒素的检测
      • 化学检验：薄层色谱法、高效液相色谱法、气相色谱法
      • 免疫学检验：酶联免疫吸附试验
      • 生物学检验：动物毒性试验、鸡胚试验、植物毒性试验、组织培养和对微生物的抑制试验等
  • 食物中毒检验
    • 样品的采集与送检
      • 剩余食物；炊事用具；患者呕吐物、粪便及咽喉涂抹检样；患者血液；尸体标本；査源，制作原因食品的炊事员、厨房仓库中鼠类等、原因食品的原料及周围土壤等检验
      • 细菌性食物中毒：致病菌检验、致病菌计数、菌型鉴定、细菌毒素检验及动物试验用病人血清做凝集试验
      • 真菌毒素中毒：霉变食物检验、真菌检验、真菌毒素检验、急性毒性试验
• 食品微生物污染的预防与控制
  • 有害食品微生物的控制
    • 减少食品中微生物的来源
      • 食品微生物污染的预防：对食品原料所带有的泥土和污物进清洗，以减少或去除大部分所带的微生物
      • 减少和去除食品中已有微生物:过滤、离心、沉淀、洗涤、加热、加入防腐剂等，根据食品的不同性 质加以选择应用。
      • 控制食品中残留微生物的生长繁殖：低温，干燥，厌氧，防腐等。
    • 加强食品卫生监督和管理 （冷藏、加热加工后保藏、干燥贮藏）
    • 采用合适方法保存食品（辐射后贮藏、加入化学防腐剂保藏、利用发酵和腌渍贮藏）
      • 冷藏：降低酶活性，降低代谢速率，抑制菌体生长。
      • 加热加工后保藏：煮沸、烘烤、油炸，巴氏消毒。杀死绝大部分不产芽孢的微生物。
      • 干燥贮藏：降低食品中水分活度、提高食品渗透压。
      • 辐射后贮藏： X 射线照射后贮藏，新陈代谢、生长繁殖等生命活动受到抑制。
      • 加入化学防腐剂保藏：化学药剂。苯甲酸及其钠盐，山梨酸及钾盐钠盐。
      • 利用发酵或腌渍贮藏：提高渗透压
    • 养成良好的饮食卫生习惯