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发布时间:2020-08-08 23:25:25

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作者:冯翠萍

出版社:中国轻工业出版社

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普通高等教育“十二五”规划教材·食品卫生学

普通高等教育“十二五”规划教材·食品卫生学试读:

前言

食品在生产、加工、贮藏、运输和烹调过程中均有可能受到有害物质的污染,以致降低食品的卫生质量,并有可能引起食源性疾病。因此,研究和了解食品中可能存在的有害物质、污染食品的途径、对人体健康的危害,预防和控制有害物质对食品的污染是食品卫生工作的一项重要内容。而食品卫生学是一门研究食品中可能存在的、威胁人体健康的有害因素及其预防措施,提高食品卫生质量,保护消费者安全的学科。通过对本课程的学习,学生能对食品中常见的污染物、各类食品的卫生问题等有所了解,并能够针对食品中存在的卫生问题进行预防控制和监测管理。

本书共分六章。第一章绪论,概括介绍了食品卫生学的概念、食品卫生学发展的历史、食品卫生学的主要任务和研究内容,使学生对该课程的学习形成一个明确的目标;第二章食品卫生概论,介绍食品中可能存在的污染物的种类、污染食品的途径及其预防措施;第三章食品生产企业的卫生管理,介绍食品工厂设计的卫生要求,食品贮运销卫生管理以及GMP、SSOP、HACCP等质量控制体系在食品中的应用;第四章各类食品的卫生,介绍常见的各类食品中出现的卫生问题及预防措施;第五章食物中毒及其预防,对食物中毒的概念、分类,以及各类食物中毒病原学、中毒表现、类型和预防措施进行介绍;第六章食品安全监督管理,介绍食品卫生监督管理的演变、内容及其相关法律规范体系。

本书力求体现知识新颖、内容丰富、条理清晰、论述简练、重点突出、科学实用等特点,可作为高等院校食品科学与工程、食品质量与安全及相关专业的教材,也可作为食品生产企业、食品科研机构、公共营养师等有关人士的参考书。

本书编写的具体分工如下:第一章、第三章、第四章由冯翠萍编写;第二章由侯丽华编写;第五章由尤玲玲编写;第六章由云少君编写。

全书由冯翠萍修订、统稿。

感谢大力支持该书出版的中国轻工业出版社。由于本书涉及内容广泛,而作者水平有限,书中疏漏和不当之处在所难免,敬请读者批评指正。编者2014年6月

第一章 绪论

教学目标(1)掌握食品卫生学的概念;(2)了解食品卫生学的发展历史;(3)熟悉食品卫生学的主要内容和任务。一、食品卫生学的概念

对于食品卫生的概念,世界卫生组织(WHO)1955 年将食品卫生(Food Hygiene)定义为:从食品原料的生产、加工、制造及最后消费的所有过程,为确保其安全、完整及嗜好性所做的一切努力。

世界卫生组织(WHO)1996年又将食品卫生定义为:为确保食品安全性和适用性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和措施。

联合国粮食及农业组织和卫生组织2003年在《保障食品的安全和质量:强化国家食品控制体系指南》中将食品卫生定义为:食品链所有环节上的必要条件和措施,以确保食品安全和宜食用性。

食品卫生学是研究食品中可能存在的、威胁人体健康的有害因素及其预防措施,提高食品卫生质量,保护消费者安全的科学。

食品卫生学应用食品分析、微生物学、毒理学和流行病学方法研究食品中可能出现的有害物质及作用机理,为提高食品卫生质量,采取相应的预防措施,以及为制定食品安全标准提供依据。

人类依赖食物得以生存。但是人类的食物从种植(养殖)到收获(屠宰)、加工、贮藏、运输、销售等,各个环节都可能受到污染,以致降低食品的卫生质量,并有可能引起具有急性短期效应和慢性长期效应的食源性疾病。近年来,由于工业化的发展带来的环境污染问题,以及新技术、新材料、新原料的使用,致使食品受污染的因素日趋多样化和复杂化,一些老的污染物问题尚没有得到很好控制,又出现了不少新的污染物,一些过去不是食品中的主要污染物而今天却引发轰动全球的食品污染事件。从近年来国际上接连不断地发生的食品污染事件,就可以看出污染物对食品卫生危害的严重性,如1999 年5 月发生在比利时的二英污染鸡饲料事件,2000年年底至2001年年初发生在法国的李斯特菌污染肉酱和猪舌头事件,2000年6~7月发生在日本大阪的金黄色葡萄球菌肠毒素污染雪印牌低脂高钙牛乳事件,2008年发生在我国的三聚氰胺污染乳粉事件,2013年新西兰肉毒杆菌污染恒天然乳粉事件等。这一系列食品污染事件对人类的健康构成了严重威胁,引起了各国政府和国际组织的高度重视。一些国际组织和不少国家迅速采取措施以控制食品污染。二、食品卫生学发展历史与展望

食品卫生学的发展经历了漫长的历史过程。

在我国,早在3000多年前的周朝,人们就知道通过控制一定的卫生条件,可酿造出酒、醋、酱油等发酵产品,而且设置了“凌人”,专司食品的冷藏防腐,说明当时人们已经注意到降低食品的贮藏温度可延缓食品的腐败变质。春秋时,人们已知食物的新鲜、清洁、烹饪和食物取材是否成熟等与人体健康有关,如中国古代最杰出的思想家孔子在《论语·乡党》中就有著名的“十不食”原则:“食饐而餲,鱼馁而肉败,不食。色恶,不食。臭恶,不食。失饪,不食。不时,不食。割不正,不食。不得其酱,不食。肉虽多不使胜食气。唯酒无量,不及乱。沽酒市脯,不食。不撤姜食,不多食。祭于公,不宿肉。祭肉不出三日,出三日不食之矣。”《韩非子·五蠹》中有“上古之世……民食果蓏蚌蛤,腥臊恶臭而伤害腹胃,民多疾病。”到了唐代,《唐律》规定了处理腐败变质食品的法律准则,如“脯肉有毒,曾经病人,有余者速焚之,违者杖九十;若故与人食并出卖,令人病者,徒一年,以故致死者,绞。”说明当时已认识到腐败变质的食品能导致人的食物中毒并可能引起死亡。在古代的医学典籍中,孙思邈的《千金翼方》中对于鱼类引起的组胺中毒,就有深刻而准确的描述。“食鱼面肿烦乱,芦根水解”。不仅描述了食物中毒的症状,而且指出了治疗对策。国外也有类似的记载,如公元前400年,Hippocrate著《论饮食》。中世纪罗马设置的专管食品卫生的“市吏”等。穆斯林的传统习俗在《古兰经》五章三节中说:“安拉禁止你们吃自死物,血液、猪肉以及没有念安拉之名而宰杀的动物,安拉还禁止你们吃勒死的、捶死的、跌死的、觝死的野兽吃剩的动物。”《旧约全书》明确禁止食用猪肉、任何腐食动物的肉或死畜肉。但是,古代的食品卫生学只停留在感性认识和个别现象的总结阶段,未能构成一门系统的学科。

到19世纪初,由于自然科学的发展,才给现代食品卫生学的建立奠定了科学的基础。1833年Liebig建立了食品成分化学分析法;1837年Schwamn提出微生物引起食品腐败变质的理论;1863年Pasteur提出巴斯德消毒理论和应用;1885年Salmon等发现了引起食物中毒的沙门菌。这些都是现代食品卫生学早期发展的里程碑,并由此结束了长达100多年的食物中毒妥美毒学说。后来,随着市场经济的发展,食品掺假伪造现象十分猖獗,因此在早期的食品卫生法规中,很多是针对食品掺假而制定,如1851年法国的《取缔食品伪造法》,1860年英国的《防止饮食掺假法》,1906年美国的《食品、药品、化妆品法》,1947 年日本的《食品卫生法》等。

在第二次世界大战后,全球经济的复苏使现代工业有了飞速发展,使人类生活水平有了很大提高。但由于盲目开发资源和无序生产,使环境污染日益突出,公害泛滥导致食品的严重污染。如1956年发生在日本的“水俣病”和1958年发生的“骨痛病”都是由于环境污染物通过食品进入机体后所引起的。为了保证食品安全,人类在食品污染方面进行了大量研究,包括食品污染物的种类来源、性质、危害风险调查,含量水平检测,开展预防措施以及监督管理措施等。这一时期,由于现代食品的出现和环境污染的日趋严重,发生或发现了各种来源不同、种类各异的食品污染因素,如黄曲霉毒素、单端孢霉烯族化合物、酵米面黄杆菌等引起食物中毒的病原菌;化学农药广泛应用所造成的污染、残留;多环芳烃化合物、N-亚硝基化合物、杂环胺等多种污染食品的致癌物;食品容器包装材料中污染物有毒金属和塑料、橡胶、涂料等高分子物质的单体及加工中所用的助剂;食品添加剂的使用也陆续发现一些毒性可2疑及有害禁用的品种。还有由于核废物排放不当、意外事故引起核泄漏等造成的放射性污染物。对这些污染因素的性质和作用的认识以及它们在食品中的含量水平的检测,制定其在食品中的残留限量、食品添加剂的人体每日容许摄入量、人群可接受危险水平(acceptable risk level)、食品安全性毒理学评价程序和食品卫生标准等一系列食品卫生技术规范,使食品卫生学的理论与方法得到了进一步发展。1963 年,FAO/WHO 成立了食品法典委员会(Codex Alimentary Committee,CAC),主要负责制定推荐食品卫生标准及食品加工规范,协调各国的食品卫生标准并指导各国和全球食品安全体系的建立。世界各国都制定了本国的食品卫生法及相关法律、法规。1990年,英国颁布了《食品安全法》;1997年,美国颁布了《食品安全行动计划》;2000年,世界卫生大会通过了《食品安全决议》,欧盟发表了《食品安全白皮书》;2003年,日本制定了《食品安全基本法》。我国于1995年正式颁布了《中华人民共和国食品卫生法》,经过修订,2009年又正式颁布了《中华人民共和国食品安全法》,并废止了《中华人民共和国食品卫生法》。进一步形成了较完善的食品卫生法律体系和食品卫生监督管理体系,从而使食品卫生监督管理工作进入了一个依法行政的新的历史发展时期。

现代食品卫生学的进步和发展,是与多学科的发展与交叉分不开的。分析化学、食品化学、物理学、食品微生物学、毒理学、流行病学、寄生虫学、分子生物学等都是取得食品卫生重大科研成果以及解决重大食品卫生问题中不可缺少的重要科学手段。如现代分析技术的-12发展,使食品中有害成分的最低检出限达10kg/kg水平;分子生物学技术在毒理学中的应用使科研人员能在DNA和RNA水平上研究食品污染物的致癌作用。

随着对食品卫生基础理论的研究和对食品卫生认识的不断深入,食品安全卫生质量的控制技术也得到了不断的完善和进步,食品的良好操作规范(good manufacture practice,GMP)、卫生标准操作程序(sanitation standard operation procedure,SSOP)、危害分析与关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)等食品质量安全控制体系应运而生,成为现代食品工业控制食品安全质量的非常重要的技术。

未来食品卫生学的发展趋势是以现代食品卫生监督管理的最新理论和技术成就,不断制定和修订各项食品卫生技术规范,并落实各项技术规范;不断完善法律法规,加强法制管理,明确执行机构人员的职责;研究导致食物中毒的新病源物质,提高食物中毒的科学管理水平,提高食品卫生合格率;进一步以风险分析理论与方法对各种污染物、食品添加剂等进行风险评估,以制定和修订食品安全标准;进一步完善食品安全质量控制体系;进一步扩大研究新的食品污染因素、各种食物致癌源、新的食品及加工过程中的食品卫生问题;提高对各种污染物的检测分析水平及大力发展快速检测技术;加强食品卫生知识的宣传教育,提高全社会的食品安全意识,形成全民关注,人人参与食品安全的社会氛围,促进食品产业健康发展。三、食品卫生学的主要任务

①研究环境中的有害物质及其污染食品的途径,以及引起食物中毒的新病原,以采取有效的预防措施,保障食品的安全,保护消费者的健康。提高防止食物中毒的科学管理水平,探讨建立食源性疾病预防与处理规范。

②加强现代食品卫生与安全控制理论的研究和技术的开发,不断制定和修订各项食品安全与卫生技术规范,不断完善相应的法律法规,并加快实施,以保证食品生产企业的安全生产。

③通过对食品进行安全风险评估,制定和修订食品的安全标准,规定最大使用量、残留量、每日允许摄入量,以保障人体健康。

④研究各国的食品卫生标准和法规,设定与破解“技术壁垒”,以保护我国的经济利益和广大人民群众的生命安全。

⑤加强与分析化学、食品化学、食品微生物学、食品毒理学等交叉学科的研究,并将最新的研究成果应用于食品卫生质量控制中,以保障食品安全。

⑥大力普及宣传卫生学知识,提高全社会的食品安全意识,形成全民关注,人人参与食品安全的社会氛围,促进食品产业健康发展。

⑦研究食物中毒的新病原,提高防止食物中毒的科学管理水平,探讨建立食源性疾病预防与处理规范。

⑧以法制为中心,完善我国食品卫生监督管理体制和机构;补充和修订食品安全法规、条例、标准、细则等,提高管理人员素质和工作效率。四、食品卫生学研究的主要内容

1.食品污染及其预防,包括污染的种类、来源、性质、作用、含量水平、监测管理以及预防措施

食品污染是造成食品卫生不合格的主要因素,在原料种植(养殖)、加工、贮藏、运输、销售、烹调等各个过程中,有毒有害物质均有可能通过各种途径进入食品,对人体健康造成危害。这些有害于人体健康的物质主要包括生物性污染物、化学性污染物和物理性污染物。

2.各类食品的主要卫生问题

主要包括粮食及其制品、果蔬类、肉及肉制品、蛋及蛋制品、乳及乳制品、水产品、食用油脂、酒类、冷饮食品、罐头类食品、调味品、水的卫生及其管理。

3.食物中毒及其预防

一些动植物和微生物均可引起食物中毒。一些动植物具有天然毒素,如河豚毒素、贝类毒素、龙葵素等;真菌也可产生毒素,如黄曲霉毒素、麦角毒素和赭曲霉毒素。食源性致病菌、病毒和寄生虫,如食品中沙门菌、大肠杆菌O157∶ H7、猪链球菌、甲型肝炎病毒(HAV)等更是引发食物中毒的元凶。对这些污染物的生物学作用进行研究,可以为制定其在食品中的限量标准及控制措施提供依据。

4.食品卫生监督管理

经济利益是企业追逐的核心目标,有些食品企业或食品经营者在缺乏有效卫生管理的情况下,将不符合卫生标准的食品卖给消费者,有的在食品中使用违禁化学物质,有的使用不卫生的原料加工食品,有的制造假冒伪劣食品。对这些不法行为,食品卫生工作者应该认真履行食品卫生监督管理职责,严格控制食品的卫生质量。

复习思考题

1.什么是食品卫生学? 其研究的内容有哪些?

2.简述食品卫生学的主要任务。

第二章 食品卫生概论

教学目标(1)掌握食品污染的概念和分类,食品细菌污染的指标及卫生学意义;(2)掌握食品腐败变质的原因和影响因素及其对人体健康的危害,鉴定指标,以及预防食品腐败变质的措施;(3)熟悉细菌、霉菌及其毒素、农药、兽药、有毒金属、有害化合物、洗涤剂、消毒剂、放射性污染等污染食品的途径对人体的危害及其预防措施;(4)了解食品添加剂的卫生问题。

第一节 食品污染概述

一、食品污染概念

食品污染是指在各种条件下,导致有毒、有害物质进入到食物,造成食品安全性、营养性和感官性状发生改变的过程。

食品在生产、加工、贮存、运输及销售过程中均会受到污染。污染后有可能引起具有急性短期效应和慢性长期效应的食源性疾病。

污染物是构成食品不安全的主要因素,解决这一问题一直是食品卫生工作的重要内容。在污染物中,生物性污染和化学性污染又是当前乃至今后相当长的一段时间我们面临的主要问题。特别是工业化的发展带来的环境污染问题,新技术、新材料、新原料的使用,致使食品受污染的因素日趋多样化和复杂化,一些老的污染物问题尚未得到很好控制,又出现了不少新的污染物。从近10多年来国际上接连不断地发生的食品污染事件,就可以看出污染物对食品卫生危害的严重性,如发生在比利时的二英污染畜禽饲料事件、比利时可口可乐污染事件,法国的李斯特菌污染熟肉罐头事件、日本的O157∶H7 大肠杆菌污染生拌色拉蔬菜事件,发生在我国台湾的塑化剂污染食品事件等。这一系列食品污染事件对人类的健康构成了严重威胁,引起了各国政府和国际组织的高度重视,一些国际组织和不少国家迅速采取措施以控制食品污染。二、食品污染物的分类

根据污染食品有害因素的性质,可分为生物性污染物、化学性污染物和物理性污染物三类。(一)生物性污染物

1.细菌与细菌毒素

从历史的总结资料来看,细菌性污染是涉及面最广,影响最大,问题最多的一种污染,而且未来这种现象还将继续下去。大部分的食品卫生问题是由于生物性因素引起的。生物性污染最主要的是致病性细菌问题,以往一些常见的细菌性食物中毒尚未得到理想的控制而导致中毒事件频繁发生,如沙门菌、金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌等,而新的细菌性食物中毒又不断出现,如大肠杆菌O157∶H7、李斯特菌等。因此,控制细菌性污染仍然是解决食品污染问题的主要内容。

2.霉菌及其毒素

霉菌广泛存在于自然界中,其产生的毒素致病性强,因而随时都有可能污染食品从而给食品带来安全问题,如常见的霉变花生、大豆、谷物等易检出黄曲霉毒素B。此外,霉菌广泛用于食品工业,新菌1种的使用、菌种的变异、已使用的菌种是否产毒的问题等应引起我们的高度重视。

3.病毒

虽然病毒不能在食品中增殖,但是与食品的细菌或霉菌污染不3同,很少数量的病毒就可能引发感染(一般<10个粒子),而且由于病毒具有很高的环境稳定性和组织亲和力,使得任何食物都可以成为病毒的载体。所以,食品一旦被病毒污染,可能会给人体健康带来严重威胁,如甲型肝炎病毒、禽流感病毒、轮状病毒、口蹄疫病毒、诺沃克病毒、朊病毒(引起疯牛病)等。

4.寄生虫

目前,生吃水产品甚至一些其他动物肉类的行为在部分地区较普遍,这使得人们患寄生虫病的危险性大大增大,部分地区的食源性寄生虫发病率也逐年增加。通过病人、病畜的粪便间接污染水体或土壤而污染食品,如蛔虫、绦虫、中华枝睾吸虫以及旋毛虫等。

5.昆虫

主要包括粮食中的甲虫、螨类、蛾类以及动物食品和发酵食品中的蝇、蛆等。(二)化学性污染物

1.重金属

主要来源于工业“三废”,随着环保意识的提高及对环境污染的控制,重金属污染问题虽然得到逐步改善,但由于环境中的本底等原因,在短时间内要使食品中的重金属污染降至与国际接轨估计可能还有相当大的难度。

2.农药、兽药、植物激素

随着高效、低毒、低残留农药的研制和一些高毒高残留农药的禁止使用,农药在食品中的残留问题也将得到改善。但由于有机氯类农药的特点,在今后的一段时间内该类农药的污染问题仍继续存在。

由于广泛使用以及有时出现的滥用现象,进而使兽药和植物激素在食品中的残留成为食品污染的新的焦点。兽药和植物激素给食品卫生带来的问题将成为食品卫生工作的重点之一。如1996年浙江、广东、北京相继出现因食用含有“瘦肉精”的猪肉、猪肝中毒。瘦肉精全名盐酸克伦特罗,为白色或类白色的结晶粉末,无臭、无苦,是一种强效激动剂,可选择性地作用于肾上腺,能引起交感神经兴奋,四肢、面部骨骼肌肉震颤,代谢紊乱。加入饲料中能增加猪的瘦肉出肉率。

3.其他化学污染物

随着我国食品工业的飞速发展,食品产量、品种增加和质量的改进使大量化学物质进入食用范围,直接应用于食品的化学物质(如食品添加剂)以及间接与食品接触的化学物质6(如农药及污染物)日益增多。世界上市售的化学物质已达5万多种,其中食品添加剂估计有上千种。每年进入市场的新化学物质约100~1000种。人类长期接触这些化学物质后可能引起的毒性(包括致畸、致癌等)反应已引起广泛的重视。由于材料工业的迅速发展,食品容器、包装材料等所带来的食品污染问题同样应引起我们的高度重视。(三)物理性污染物

主要来源于复杂的多种非化学性的杂物,虽然有的污染物可能并不威胁消费者的健康,但是严重影响了食品应有的感官性状和/或营养价值,食品质量得不到保证。

1.异物

来自食品产、贮、运、销的污染物,如粮食收割时混入的草籽、磁性金属物、液体食品容器池中的杂物、食品运销过程中的灰尘及苍蝇等。

2.食品的掺假

如粮食中掺入的沙石、肉中注入的水、乳粉中掺入大量的糖等。

3.食品的放射性污染

主要来自放射性物质的开采、冶炼、生产、应用及意外事故造成的污染。

第二节 细菌对食品的污染及其预防

一、食品中细菌污染的来源

细菌在自然界中分布十分广泛,不同的环境中存在的细菌类型和数量不尽相同。因此,食品从原料、生产、加工、贮藏、运输、销售到烹调等各个环节,常常与环境发生各种方式的接触,进而导致细菌的污染。食品细菌污染的来源主要有原料本身、环境、操作人员、机械和交叉污染等方面。

1.食品原料本身的污染

食品原料品种多,来源广,细菌污染的程度因不同的品种和来源而异。凡是作为食品原料的动植物体在生活过程中,由于本身带有的细菌而造成食品的污染称为内源性污染,如畜禽在生活期间,其消化道、上呼吸道和体表总是存在一定类群和数量的微生物。当受到沙门菌、布氏杆菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时,畜禽的某些器官和组织内就会有病原微生物的存在。

2.生产、加工、贮藏、运输、销售过程中的污染

土壤、水、空气中含有大量的细菌,这些细菌可以通过接触而污染食品。不洁净的生产用水也是细菌污染食品的主要途径和重要污染源。生产车间内外环境不良,空气中细菌吸附在尘埃上,并通过尘埃沉降于食品。各种加工机械上附着有细菌,它们也可污染食品。运输工具、包装容器未经消毒就接触食品也可引起食品的细菌污染。

3.从业人员的污染

从业人员不进行定期健康检查,不认真执行卫生操作规程,通过手、上呼吸道造成食品的细菌污染。

4.烹调过程的污染

未烧熟煮透,生熟不分,食品中已存在或污染的细菌大量繁殖。二、食品的细菌污染(一)食品中常见的细菌

由于食品的理化性质,以及所处的外界条件与加工处理等因素的限制,在食品中存在的细菌是自然界中的一部分,将食品中常见的细菌称为食品细菌,包括致病性细菌、相对致病性细菌和非致病性细菌。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中的细菌菌相,其中存在于食品中相对数量较大的细菌,称为优势菌。它们是评价食品卫生质量的重要指标,也是研究食品腐败变质的原因、过程和控制方法工作中的主要对象。而这些细菌往往与食品出现特异颜色、气味、荧光、磷光以及对人的致病性有关。这类细菌一般有以下几个属。

1.假单胞菌属(Pseudomonas)

该属菌是食品腐败细菌的代表,为革兰阴性无芽孢杆菌,需氧,嗜冷,几乎所有的种都是不能在酸性条件下生长。其营养要求简单,大部分菌种在不含维生素、氨基酸的培养基中仍能生长良好。该属细菌是典型的土壤和水生细菌,广泛分布于新鲜食品中,特别是果蔬、肉及肉制品、禽蛋类以及水产品中。假单胞菌属的细菌多具有较强的分解脂肪和蛋白质的能力,增殖速度快,一些种能在7℃的低温下生长,可产生荧光和水溶性色素、氨等氧化产物和黏液,引起食品变质,所以是导致冷藏食品腐败的重要细菌。例如,荧光假单胞菌(P.fluores⁃cens)是引起低温贮藏的肉、乳及其制品腐败的常见细菌;菠萝软腐病假单胞菌(P.ananas)可引起菠萝果实腐烂。假单胞菌属中的一些种对动植物有致病性。例如,铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)可引起动物的肺炎、肠炎、乳腺炎和伤口感染。

2.微球菌属(Micrococcus)和葡萄球菌属(Stahylococcus)

微球菌属为革兰阳性、好氧球菌,多数种可产生类胡萝卜素使其菌落呈现黄色、橙色或红色。该属细菌主要分布于哺乳动物的皮肤,多见于肉类、乳制品和植物类食品上。微球菌属对干燥和高渗透压有较强的抵抗力,所有的种均可在5%的NaCl环境中生长,是一种重要的食品腐败细菌,是引起动物性食品、豆类制品等食品腐败变质的重要细菌。

葡萄球菌属为革兰阳性兼性厌氧球菌,除个别种外,在好氧条件下生长更好,可产生金黄色、柠檬色、白色等非水溶性色素。葡萄球菌主要分布于动物的皮肤、皮肤腺体和黏膜上,主要通过带菌的皮肤接触或鼻腔物污染进入食品,其广泛存在于所有动物性食品及直接由人加工的食品中。该属细菌有很强的耐高渗透压能力,有的种可以在20%的NaCl环境中生长;具有较高的耐热性,但通常的食品加热加工步骤或烹饪温度可以有效地杀死葡萄球菌。葡萄球菌的污染通常发生在未经加热杀菌或加热不彻底的食品中,如腌制的火腿、生冷食品等。葡萄球菌属中的金黄色葡萄球菌(S.aureus)是一种主要的污染食品的致病菌,其可以代谢产生肠毒素等多种毒素和侵袭性酶。人食入金黄色葡萄球菌或其毒素污染的食品会引起急性肠胃炎等食物中毒症状。

3.芽孢杆菌属(Bacillus)和梭状芽孢杆菌属(Clostridium)

芽孢杆菌属为革兰阳性、好氧或兼性厌氧杆菌,能形成芽孢抵抗不良生存环境。其生理特性多样,从嗜冷到嗜热、嗜酸到嗜碱,在自然界分布广泛,是污染谷类、肉类和乳类食品的重要细菌。该属细菌与食品卫生学关系密切的菌种是其模式菌枯草芽孢杆菌(B.subtilis)以及两种病原菌炭疽芽孢杆菌(B.anthraci)和蜡状芽孢杆菌(B.cereus)。炭疽芽孢杆菌是引起8人畜共患病的病原菌。蜡状芽孢杆菌在自然界分布广泛,其可引起食物腐败,并可产生肠毒素、溶血素、呕吐毒素等引起食物中毒。淀粉类和乳类食品污染蜡状芽孢杆菌的机会很高。枯草芽孢杆菌常污染淀粉类和肉类食品,并通常使食品表面出现黏丝状或黏液状现象。

梭状芽孢杆菌属的多数种为专性厌氧菌,生长温度范围在15~69℃,自然界中分布广泛,在土壤、水体沉淀物、人和动物肠道以及腐败物中都有分布,常污染香肠、罐头、发酵食品等。该属细菌的一些菌种能分泌外毒素和侵袭性酶类,引起食物中毒。例如产气荚膜梭菌(C.perfringens)常污染一些热处理不彻底的肉制品或冷冻调理食品,并可产生肠毒素;肉毒梭菌(C.Botulinum)可在污染食品中产生肉毒毒素,食用污染肉毒毒素的食物会引起恶心、头痛、视力模糊等症状,最后出现呼吸衰竭而导致死亡。

4.肠杆菌科各属

这些属的细菌大多存在于人和动物的肠道中,是肠道菌群的一部分,与食品卫生学的关系非常密切,包括几类重要的引起食品污染的腐败菌和致病菌。(1)埃希菌属(Escherichia) 为革兰阴性兼性厌氧杆菌,代表菌种是大肠埃希菌(E.coil),简称大肠杆菌。绝大多数大肠杆菌是人和动物肠道的正常菌群之一,在土壤和水中可存活数月,是各类食品中常见的污染菌,也是食品和饮用水粪便污染的指示菌之一。大肠杆菌多数种不致病,某些血清型可产生肠毒素等致病因子而引起食物中毒。(2)沙门菌属(Salmonella) 为革兰阴性兼性厌氧杆菌。在自然界分布广泛,目前已知沙门菌超过2400种血清型,多数可致病,常污染肉、蛋、乳等食品。沙门菌不耐热和高渗透压,75℃、5min或60℃、30min可将其完全杀死;其最适生长pH为中性,pH在9.0以上和4.0以下对沙门菌有杀菌作用。虽然通常的食品加热等加工手段可以将沙门菌完全杀死,但是由于二次污染,沙门菌仍是目前报道的引起食物中毒最多的一种细菌,而且在报道引起沙门菌中毒的食品中,约90%源于肉等动物性食品。(3)志贺菌属(Shigella) 为革兰阴性兼性厌氧杆菌,是人类细菌性痢疾的致病菌。该属细菌对理化因素的抵抗力较其他肠道杆菌为弱,对酸敏感,60℃、10 min即可将其杀死。常污染果蔬、贝类、即食食品等。(4)肠杆菌属(Enterobacter) 为革兰阴性兼性厌氧杆菌,可发酵乳糖,广泛分布于土壤、水和食品中,为条件致病菌。该属菌中的阪崎肠杆菌(E.cloaceae)是引起新生儿坏死性小肠结膜炎、脑膜炎和脓血症的病原菌,其致死率高达50%以上。阪崎肠杆菌对温度的抗性比大多数的革兰阴性细菌强,在食品中通常通过粉状配方乳粉传播,其已被世界卫生组织确定为引起婴幼儿死亡的重要条件致病菌。我国国家标准《婴儿配方食品》(GB 10765—2010)对阪崎肠杆菌的要求是不得检出。(5)变形菌属(Proteus) 为革兰阴性棒状菌,经常呈现出多种形态而得变形菌属名。通常存在于人和动物肠道中,可以从许多蔬菜和肉制品,特别是在高温条件下的食品腐败物中分离到该属菌种。变形菌具有很强的蛋白质分解能力,是重要的食品腐败菌之一。(6)哈夫尼菌属(Hafnia) 为革兰阴性棒状菌,在人和动物粪便、土壤、水和乳制品中多有分布,可产生红色色素,在冷冻肉制品以及蔬菜的腐败中起着十分重要的作用。(7)耶尔森菌属(Yersinia) 为革兰阴性杆菌。该属中与食品关系密切的菌是小肠结肠炎耶尔森菌(Y.enterocolitica),该菌广泛分布于自然界,不耐热,60℃、3min即可将其杀死,但抗低温能力很强,可在-2~45℃条件下生长。在真空包装的肉制品、海产品、蔬菜等食品中都可分离到小肠结肠炎耶尔森菌,在所有的食物来源中,猪是小肠结肠炎耶尔森菌的主要来源。

5.弧菌属(Vibrio)与黄杆菌属(Flavobacterium)

弧菌属为革兰阴性兼性厌氧杆菌,自然界中分布广泛,以水体分布最为普遍。该属中与食品关系密切的主要包括副溶血性弧菌(V.parahaemolyticus)、霍乱弧菌(V.cholerae)、创伤弧菌(V.vulnificus)等。水产品中该属菌检出率较高,是引起水产品腐败和食物中毒的一类重要的细菌。

黄杆菌属为革兰阴性棒状杆菌,以利用植物中的糖类生成黄、红色色素而著称。该属中一些菌种为嗜冷菌,常引起冷冻蔬菜和肉制品的腐败。

6.嗜盐杆菌属(Halobacterium)与嗜盐球菌属(Halococcus)

革兰阴性需氧菌。其特点是在含高浓度(28%~32%,至少12%以上)食盐的食品中生长,多见于极咸鱼类,并且可产生橙红色素,使食品变红。

7.乳杆菌属(Lactobacillus)与乳球菌属(Lactococcus)

乳杆菌属和乳球菌属均为革兰阳性菌,可发酵乳糖产生乳酸,广泛分布于乳制品、肉制品和植物制品中,是人和许多动物口腔、消化道的正常菌群。它们在食品工业中常用于生产乳酸或发酵食品,污染食品后也可引起食品变质,罕见有致病性。(二)评价食品卫生质量的细菌污染指标及卫生学意义

评价食品卫生质量的细菌污染指标是根据食品卫生的要求,从微生物学的角度,对各种食品提出的具体指标要求。我国原卫生部颁布的细菌污染指标主要包括菌落总数、大肠菌群和致病菌。

1.菌落总数(Colony Amount)(1)定义 菌落总数是指每克、每毫升或每平方厘米食品在严格规定的条件下(样品处理、培养基及其pH、培养温度与时间、计数方法)培养,使适应这些条件的每一个活菌细胞都生成一个个肉眼可见的菌落,其结果称为该食品的菌落总数。以菌落形成单位(Colony Forming Unit,cfu)表示。在许多国家(包括我国)的食品卫生标准中,都采用这一项指标,并规定了各类食品菌落总数的最高允许限量。(2)食品菌落总数在食品中的卫生学意义

①食品清洁状态的标志:因为食品中细菌污染数量不一定代表食品对人体健康的危害程度,但它却反映食品的卫生质量,以及食品在生产、贮存、运输、销售过程中的卫生措施和管理情况。

②作为评定食品腐败变质的程度(新鲜度)的指标:因为食品中细菌在繁殖过程中可分解食品成分,所以食品细菌数量越多越能加速52食品腐败变质。如菌落总数为10cfu/cm的牛肉在0℃时可保存7d,32而当菌落总数为10cfu/cm时,同样条件下可保存18d。但是由于食品性质、细菌种类以及所处环境条件较复杂,从生态学上分析,细菌存在着相互制约与菌丛平衡的现象,当细菌数量少时,有时菌丛平衡被破坏,某种腐败菌反而出现优势,因此关于食品细菌菌落总数与食品腐败程度之间对应关系的研究仍待进一步探讨。

2.大肠菌群(Coliform group)(1)定义 指在一定培养条件下能够发酵乳糖、产酸产气的需氧或兼性厌氧革兰阴性无芽孢杆菌。

大肠菌群包括肠杆菌科的埃希菌属(Escherichia)、柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、肠杆菌属(Enterobacter)和克雷伯菌属(Klebsiella)。大肠菌群中以埃希菌属为主,称典型的大肠杆菌。大肠菌群已被许多国家用作食品生产上卫生质量鉴定的指标。我国目前对很多种食品如冷饮食品、熟肉制品、冰蛋、蛋粉、牛乳及乳制品等规定了大肠菌群的数量,通常以每100 g或100mL食品中的可能数来表示,简称为大肠菌群最近似数(Maximum Probable Number,MPN),这是按一定方案检验结果的统计数值。(2)卫生学意义 一般认为,大肠菌群都是直接或间接来自人与温血动物粪便。有人对大肠菌群6577株来源进行研究,认为来自粪便以外者极为罕见。国内曾有人研究人、畜、禽类104份粪便,结果大肠菌群检出率为88.8%~100%。本群中典型大肠杆菌以外的三属,除直接来自粪便外,也可能来自典型大肠杆菌排出体外7d~1个月后在环境中的变异,所以食品中检出大肠菌群其卫生意义如下。

①表示食品曾受到人与温血动物的粪便污染:其中典型大肠杆菌说明粪便近期污染,其他菌属可能为粪便的陈旧污染。一般认为作为食品粪便污染的指示菌应具有以下特点:仅来自于肠道;在肠道中数量较多,易于检出;在外界环境中有足够抵抗力;食品细菌学检验敏感,简易。大肠菌群比较符合要求,所以是较理想的粪便污染指示菌。

②作为肠道致病菌污染食品的指示菌:这是由于大肠菌群与肠道致病菌来源相同,而且在一般条件下大肠菌群在外界生存的时间与主要肠道致病菌也是一致的。当然,食品中检出大肠菌群,只能说明有肠道致病菌存在的可能,两者并非一定平行存在。

有研究提出将肠球菌也列为反映粪便污染指示菌。因为大肠菌群是嗜中温菌,在5℃以下的温度,基本不能生长,因此不适于低温的水产食品,尤其是冷冻食品。而用肠球菌,则可克服以上的不足点。肠球菌是链球菌科,链球菌属的一些细菌,是革兰阳性菌,对外界抵抗力较强,其自然宿主是人和其他动物的肠道。在人的肠道内,粪链球菌尤其多见,因此肠球菌的代表是粪链球菌。

3.致病菌

致病菌随食物进入人体后,能引起食源性疾病。主要包括沙门菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌O157∶H7、副溶血性弧菌、单核细胞增生李斯特菌等。当然不同食品微生物所污染食品的种类、风险程度等不尽相同,在实际应用时需选择一定的参考菌群进行检验。我国大多数食品的国标中都要求检测沙门菌、金黄色葡萄球菌和志贺菌。但也有一些检测其他致病菌,例如,水产品以副溶性弧菌、沙门菌、单核细胞增生李斯特菌作为参考菌群。三、预防细菌污染的措施

1.建立健全卫生管理机构和管理制度

严格贯彻执行生产加工过程中的各项卫生制度和措施,故工厂必须健全有关卫生组织和管理制度。

2.提高原辅料的卫生质量

对原辅料要严格选择、妥善保存。禁止采购、使用腐烂变质的原料。

3.遵守生产经营过程的卫生要求

在生产、销售过程中,做到内外环境整洁;生产布局和工艺流程合理;使设备保持良好状态,并经常清洁和消毒;做到生、熟食品隔离,半成品、成品与原料分开,防止交叉污染;有防尘、防鼠、防蝇设备;采取冷藏、冷冻措施贮藏食品。

4.搞好从业人员个人卫生

从业人员必须经过健康检查方可上岗。传染病患者及病源携带者须调离接触直接入口食品的工作。从业人员应养成良好的个人卫生习惯,上班前、便后洗手消毒,工作时穿戴整洁的工作衣、帽,不戴戒指,不留长指甲,不化妆。

5.彻底杀灭食品中污染的细菌

在食品加工中,严格遵守杀菌规程,控制灭菌温度和时间。在食物烹调过程中,应做到烧熟煮透,烹调加工大块食品时,应注意使其内部温度达到杀灭细菌所需的温度。菜肴烹调后,存放一段时间后再食用,食前必须再加热。四、食品的腐败变质及预防(一)食品腐败变质的概念

食品腐败变质(food spoilage),是指在微生物为主的各种因素作用下,食品降低或失去食用价值的一切变化。如肉、鱼、禽蛋的腐臭,粮食的霉变,蔬菜水果的腐烂,油脂的酸败等。(二)食品腐败变质的原因和条件

食品腐败变质是微生物、食品本身和环境因素三者互为条件、相互影响、综合作用的结果。

1.微生物

微生物在食品腐败变质的过程中起决定性的作用。食品经彻底灭菌或除菌,不含活体微生物则不会发生腐败。引起食品发生腐败变质的微生物包括细菌、霉菌和酵母菌。(1)细菌 细菌通过分解食品中的成分使食品发生变质,而不同属的细菌对不同食品成分的分解能力有所不同。一般细菌都有分解蛋白质的能力,其中多数细菌是通过分泌胞外蛋白酶来完成。分解蛋白质能力较强的属有芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、假单胞菌属、变形杆菌属等。分解淀粉的细菌种类少于分解蛋白质的细菌种类,并且只有少数菌种对淀粉的分解能力较强。例如,引起米饭发酵、面包黏液化的主要菌种有枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、马铃薯芽孢杆菌等。分解脂肪能力较强的细菌主要有荧光假单胞菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属等。(2)霉菌 霉菌生长所需要的水分活度较细菌低,所以在水分活度较低的食品中,霉菌比细菌更易引起食品的腐败。霉菌分解有机物的能力很强,无论是蛋白质、脂肪,还是糖类,都有很多种霉菌能将其分解利用,例如,根霉属、毛霉属、曲霉属、青霉属等霉菌既能分解蛋白质,又能分解脂肪或糖类。其中,以曲霉属和青霉属为主,其出现是食品霉变的前兆,而根霉属和毛霉属的出现往往表示食品已经霉变。但也有些霉菌只对食品中的某些物质分解能力较强,例如,绿色木霉分解纤维素的能力特别强。(3)酵母菌 酵母菌与细菌一样,必须有水才能存活,但酵母菌需要的水分比细菌少,并且酵母菌一般喜欢生活在含糖量较高或含一定盐分的食品上,所以酵母菌可导致糖浆、蜂蜜和蜜饯等食品发生腐败变质。此外,大多数酵母菌能够利用有机酸,但不能利用淀粉。而且分解利用蛋白质和脂肪的能力很弱,只有少数较强。例如,汉逊酵母属、毕赤酵母属等可分解酸性食品中的有机酸、氧化酒中的酒精或使高盐食品变质;解脂假丝酵母的蛋白酶和解脂酶活力较强;红酵母能使肉类及酸性食品产生色素,形成红斑。

2.食品本身的组成和性质

一般来说,食品含有丰富的营养成分,如各种蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和无机盐等,只是比例上有所不同。如果在一定的水分和温度条件下,就适宜微生物的生长繁殖。但也有一些食品是以某些成分为主,如油脂则以脂肪为主。此外,微生物分解各种营养物质的能力也有所不同。因此,只有当微生物所具有的酶所需的底物与食品营养成分相一致时,微生物才可以引起食品的迅速腐败变质。食品的基质条件,通常包括pH、渗透压和水分含量等。(1)pH 食品本身所具有的pH 高低是制约微生物生长、影响食品腐败变质的重要因素之一。各种食品都具有一定的氢离子浓度,例如,动物食品的pH一般在5~7,蔬菜pH一般在5~6,水果pH一般在2~5。根据食品pH范围的特点,可将所有食品划分为酸性食品和非酸性食品两大类。一般规定,凡pH在4.5以上者为非酸性食品,主要包括肉类、乳类和蔬菜等;pH在4.5以下者为酸性食品,主要包括水果和乳酸发酵制品等。一般细菌最适pH下限在4.5左右,因而非酸性食品较适合于多数细菌的生长。而酸性食品则主要适合于酵母和霉菌的生长,但某些耐酸细菌如乳杆菌属(最适pH为3.3~4.0)也能在酸性食品中生长。(2)渗透压 不同食品的渗透压有所不同。绝大多数微生物在低渗透压的食品中能够生长,在高渗透压的食品中,各种微生物的适应状况不同。多数霉菌和少数酵母能耐受较高的渗透压,如酵母中的蜂蜜酵母和异常汉逊酵母等,霉菌中的曲霉和青霉等。但绝大多数细菌则不能在较高渗透压的食品中生长,只有少数细菌能适应较高的渗透压,但其耐受能力远不如霉菌和酵母菌。根据细菌对渗透压的适应性不同,可分为以下几类:耐糖细菌,可在高糖食品中生长,如肠膜状明串珠菌;高度嗜盐细菌,最适宜于含20%~30%NaCl的食品中生长,如盐杆菌;中度嗜盐细菌,最适宜于含5%~10%NaCl的食品中生长,如腌肉弧菌;低度嗜盐细菌,最适宜于含2%~5%NaCl的食品中生长,如假单胞菌属、弧菌属中的一些菌种。(3)水分含量 食品本身所具有的水分含量影响微生物的生长繁殖。一般说来,含水分多的食品,微生物容易生长;含水分少的食品,微生物不易生长。食品中的水包括结合态水和游离态水两种。决定微生物是否能在食品上生长繁殖的水分因素是食品中所含的游离态水,即水的活性或称水分活度(A)。由于食品中所含物质不同,即使含w有同样的水分,但水分活度也可能不一样,因此各种食品防止微生物生长的含水量标准就很不相同。(4)食品的种类 食品腐败变质还与食品的种类有关。一些天然食品不会发生腐败变质,例如,盐、糖类和部分谷物、小麦粉、精制淀粉等。此外,具有完整包装或固定贮藏场所的食品不易发生腐败变质,例如,罐头、部分酸性罐头和瓶装罐头、木鱼、干燥米(晾干后贮藏的米饭)、冷冻食品、包装的干燥粉末食品和蒸馏酒类等。一些天然食品由于经过适当的处理并在合适的贮藏条件下,相当长时间不会发生腐败变质,如坚果、个别品种的苹果、马铃薯和部分谷物。此外,一些未包装的干燥食品也会较长时间不会发生腐败变质,例如,晾干后贮藏的米饭,薄木鱼片、干紫菜、蘑菇、部分鱼干、干燥贝类等。加工食品也不易发生腐败变质,例如,根菜类、盐渍食品、糖渍食品、部分发酵食品、挂面、火腿、腊肉、某些腊肠、醋腌食品和咸菜等。大部分天然食品因为没有采取特别保存方法(如冷藏、冷冻、添加防腐剂等)而容易发生腐败变质。例如,畜肉类、禽肉类、鲜鱼类、鲜贝类、蛋类和牛乳等动物性蛋白食品;大部分水果和蔬菜等植物性生鲜食品;鱼类和贝类及肉类的烹调食品、开过罐的罐头食品、米饭、面包和面类食品,鱼肉糊馅制品、馅类食品,水煮马铃薯、盒饭快餐、色拉类、凉拌菜等大部分日常食品。(5)食品的完整性 食品腐败变质还与食品的完整性有关。如果食品的完整性较好、没有损伤,则不易发生腐败变质;如果食品组织溃破或细胞膜碎裂,则易受到微生物的污染,导致腐败变质的发生。例如,没有破损或削皮的马铃薯和苹果等,可放置较长的时间,反之则很容易发生腐败变质。

3.环境因素

引起食品腐败变质的环境因素主要包括温度、湿度、空气和光照等。(1)温度 温度是影响食品质量变化最重要的环境因素,它对食品质量的影响表现在多个方面。例如,食品中发生的化学变化、酶促生物化学变化、鲜活食品的生理作用、生鲜食品的僵直和软化、与食品稳定性和安全性关系极大的微生物的生长繁殖、食品水分含量及其水分活度等无不受温度的制约。食品在贮藏和流通中的非酶褐变、脂肪酸败、淀粉老化、蛋白质变性、维生素分解等化学变化能否进行及进行的速度快慢,直接影响到食品质量的变化及其变化的速度。在一定温度范围内,随着温度的升高,化学反应速率则加快。此外,微生物的生命活动是在酶的催化下进行的,而酶的活力同样也受制于温度。大多数微生物对低温的敏感性较差。当他们处于最低生长温度时,虽然新陈代谢活动已降至极低的程度,呈休眠状态,生命活动几乎停止,但其活力仍然存在。一旦温度回升,又能迅速生长发育,不论嗜冷、嗜温或嗜热微生物都是如此。甚至还有极少的微生物在一定的低温范围内,还可以缓慢地生长。如红色酵母中的某个种在-34℃仍能生长。(2)湿度 湿度直接影响食品的含水量和水分活度,从而对食品的质量产生较大的影响。若环境太干燥,则易使食品失水萎谢或失水硬化。环境湿度大,食品易受潮,微生物易生长繁殖,食品容易发生腐败变质。(3)空气 在空气组分中,氧气对食品质量变化影响最大,如鲜活食品的生理生化变化、脂肪的氧化酸败,维生素(如维生素C、维生素A、维生素E等)的氧化都与氧气有关。此外,空气中的氧气还可促进好氧性腐败菌的生长繁殖,从而加速食品的腐败变质。在低氧条件下,上述氧化反应的速率慢,有利于保持食品的质量。(4)光照 光照引起食品质量变化的主要表现为食品的着色、脱色、脂肪酸败、维生素和氨基酸分解、不良气味产生等。此外,紫外线还可促进油脂的氧化和酸败。

4.食品中的酶

所有生物都含有各种生物活性酶,这些酶是食品动物性原料在宰杀后或植物性原料在采摘后成熟或变质的主要因素之一,即使在畜禽鱼被宰杀或粮谷果蔬收获后,这些酶仍然在发生作用,对食品质量变化有至关重要的影响。酶是生物体中一种特殊的蛋白质,具有高度催化活力。酶具有蛋白质的一切理化性质,也是亲水胶体,凡能引起蛋白质变性的因素均可使酶失活。影响食品质量的主要酶类有氧化酶、酯酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶等。(1)氧化酶类 氧化酶类是一类能使食品发生变质劣化的常见酶类。食品中常见的氧化酶类有多酚氧化酶、脂氧合酶、过氧化物酶等。多酚氧化酶又称多酚酶、酪氨酸酶、酚酶,是以铜元素作为辅基的一种蛋白质,在植物和动物组织中广泛存在。在果实和蔬菜收获后,多酚氧化酶所引起的反应常常会使果肉发生褐变、产生异味导致营养损失。多酚氧化酶能催化食品中的酚类、黄酮类化合物和单宁等物质,形成醌类化合物,然后进一步氧化和聚合形成黑色素。食品在加工和贮藏中常出现褐变或变黑,如苹果、梨、莲藕、马铃薯及香蕉等果14蔬在受伤或去皮后所发生的褐变,就是在有氧环境中,在食品所含有的多酚氧化酶的催化作用下引起的氧化变色的结果。茶叶和可可豆等饮料的色泽形成也与多酚氧化酶有关。

此外,脂氧合酶存在于各种植物中,如谷类种子、大豆、豌豆、马铃薯中,以大豆中含量最高。脂氧合酶可破坏亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等人体必需的脂肪酸,产生游离基,损害某些维生素和蛋白质成分,造成食品变质。由于脂氧合酶具有较强的抗低温能力,故低温贮存青豆时应经热烫处理使酶发生钝化,若漂烫未能将其钝化,食品在长时间冻藏后则会发生产生异味等品质变化。(2)酯酶 酯酶存在于所有含脂肪的组织中,如哺乳动物体内的胰酯酶、大豆中的酯酶等。酯酶能水解处于油水界面的三酰基甘油的酯键,胰酯酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸。粮油中含有脂肪酶,常常使脂肪被催化水解,使游离脂肪酸含量升高,导致粮油变质、品质下降。(3)果胶酶 果胶酶主要包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶和果胶裂解酶。果胶物质是所有高等植物细胞壁和胞间层的成分,也存在于细胞汁液中。在果蔬成熟时,由于果胶酶的活力增加,存在于细胞壁和胞间层的果胶物质在果胶酶的作用下,水解变成水溶性物质,引起的果实软化现象。(4)蛋白酶 蛋白酶主要存在于肉类食品中,肉中蛋白酶种类很多。蛋白质的水解作用主要与中性多肽酶、组织蛋白酶D和组织蛋白酶L这三种酶有关。这三种酶各有不同的适宜pH,当肉的pH为7.0左右时主要是中性多肽酶发挥作用,当肉的pH在5.5~6.0时主要是组织蛋白酶L发挥作用,当肉的pH降低至5.5以下时,主要由组织蛋白酶D发挥作用。对于动物源性食品原料,决定其质构的生物大分子主要是蛋白质,肉类的成熟与自溶主要是这些酶类的依次作用使蛋白质水解,引起肉类食品的质构发生变化。(5)淀粉酶 淀粉酶存在于动物、高等植物和微生物中,由于淀粉是决定食品黏度和质构的主要成分,因此在食品贮藏和加工期间,淀粉的水解是一个很重要的变化。淀粉酶主要包括α-淀粉酶和β-淀粉酶。α-淀粉酶存在于所有动物、高等植物和微生物中,它以随机的方式从淀粉分子内部水解α-1,4糖苷键,把淀粉分解为含有5~8个葡萄糖残基的糊精。在制作面包时,面粉中的α-淀粉酶为酵母提供糖分以改变产气能力,改善面团结构,延缓陈化时间。α-淀粉酶还影响粮食的食用质量,陈米煮的饭不如新米好吃的主要原因之一就是陈米中的α-淀粉酶丧失了活力。β-淀粉酶在水解淀粉分子时,从非还原基开始,每次切下两个葡萄糖单位,即一个麦芽糖分子,并使麦芽糖分子的构型从α-型变为β-型。小麦、大麦和大豆中的β-淀粉酶,发芽时含量可增加2~3倍。(三)食品腐败变质的化学过程和鉴定指标

食品的腐败变质实质上是食品中蛋白质、碳水化合物和脂肪等营养成分分解变化的过程,食品一旦发生腐败变化,其中的营养成分则会分解成相应的产物。

1.以蛋白质为主的食品(1)腐败变质的化学过程 富含蛋白质的食品如肉、鱼、蛋和大豆制品等的腐败变质,主要以蛋白质的分解为其腐败变质特征。蛋白质受到食品中动植物组织酶以及微生物酶作用(如肽链内切酶),首先被分解为多肽,再经过断链分解为氨基酸,氨基酸在相应酶的作用下,通过脱羧基、脱氨基、脱硫等作用进一步分解成相应的醇、胺、氨或硫醇等各种产物,食品即表现出腐败的特征。蛋白质分解后所产生的胺类是碱性含氮化合物质,具有挥发性和特异的臭味,如伯胺、仲胺及叔胺等。各种不同的氨基酸分解产生的腐败胺类因底物不同而不同,甘氨酸产生甲胺,鸟氨酸产生腐胺,精氨酸产生色胺进而又分解成吲哚,含硫氨基酸分解产生硫化氢和乙硫醇等。这些物质都是蛋白质腐败后产生的主要臭味物质。(2)鉴定指标

①感官指标:从颜色、气味、形态、味道进行判断,目前仍以感官指标最为敏感可靠,特别是通过嗅觉可以判定食品是否有极轻微的腐败变质。人的嗅觉刺激阈,在空气中的浓度(mol/L):氨2.14×-8-9-10-1110、三甲胺5.01×10、硫化氢1.91×10、粪臭素1.29×10。

②物理指标:蛋白质分解时低分子物质增多,导致浸出物量上升、浸出液电导度上升、折射率上升、冰点下降、黏度上升等。

③化学指标:挥发性盐基总氮(Total Volatile Basic Nitrogen,TVBN)是衡量以蛋白质为主的食品腐败变质的主要指标。例如,我国食品卫生标准规定,TVBN<15 mg/100 g为优级肉,15~25mg/100g为次级肉,TVBN>25mg/100g为劣质肉。

二甲胺与三甲胺是鱼肉类腐败的特征性含量显著增多的产物,是季铵类含氮物经微生物还原产生的,适用于鱼虾等水产品的鉴定。

K值是指ATP分解的低级产物肌苷(HxR)和次黄嘌呤(Hx)占ATP系列分解产物ATP+ADP+AMP+IMP+HxR+Hx的百分比,主

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