1.1 污染食品的微生物來(lái)源
土壤中含有大量的可被微生物利用的碳源和氮源,還含有大量的硫、磷、鉀、鈣、鎂等無(wú)機元素及硼、鉬、鋅、錳等微量元素,加之土壤具有一定的保水性、通氣性及適宜的酸堿度(pH3.5~10.5),土壤溫度變化范圍通常在10~30℃之間,而且表面土壤的覆蓋有保護微生物免遭太陽(yáng)紫外線(xiàn)的危害。
可見(jiàn),土壤為微生物的生長(cháng)繁殖提供了有利的營(yíng)養條件和環(huán)境條件。因此,土壤素有“微生物的天然培養基”和“微生物大本營(yíng)”之稱(chēng)。
土壤中的微生物數量可達107~109個(gè)/g。土壤中的微生物種類(lèi)十分龐雜,其中細菌占有比例最大,可達70%~80%,放線(xiàn)菌占5%~30%,其次是真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物。不同土壤中微生物的種類(lèi)和數量有很大差異,在地面下3~25cm是微生物最活躍的場(chǎng)所,肥沃的土壤中微生物的數量和種類(lèi)較多,果園土壤中酵母的數量較多。土壤中的微生物除了自身發(fā)展外,分布在空氣、水和人及動(dòng)植物體的微生物也會(huì )不斷進(jìn)入土壤中。許多病原微生物就是隨著(zhù)動(dòng)植物殘體以及人和動(dòng)物的排泄物進(jìn)入土壤的。因此,土壤中的微生物既有非病原的,也有病原的。通常無(wú)芽孢菌在土壤中生存的時(shí)間較短,而有芽孢菌在土壤中生存時(shí)間較長(cháng)。例如沙門(mén)氏菌只能生存數天至數周,炭疽芽孢桿菌卻能生存數年或更長(cháng)時(shí)間。同時(shí)土壤中還存在著(zhù)能夠長(cháng)期生活的土源性病原菌。霉菌及放線(xiàn)菌的孢子在土壤中也能生存較長(cháng)時(shí)間。
空氣中不具備微生物生長(cháng)繁殖所需的營(yíng)養物質(zhì)和充足的水分條件,加之室外經(jīng)常接受來(lái)自日光的紫外線(xiàn)照射,所以空氣不是微生物生長(cháng)繁殖的場(chǎng)所。然而空氣中也確實(shí)含有一定數量的微生物,這些微生物是隨風(fēng)飄揚而懸浮在大氣中或附著(zhù)在飛揚起來(lái)的塵;蛞旱紊。這些微生物可來(lái)自土壤、水、人和動(dòng)植物體表的脫落物和呼吸道、消化道的排泄物。
空氣中的微生物主要為霉菌、放線(xiàn)菌的孢子和細菌的芽孢及酵母。不同環(huán)境空氣中微生物的數量和種類(lèi)有很大差異。公共場(chǎng)所、街道、畜舍、屠宰場(chǎng)及通氣不良處的空氣中微生物的數量較高?諝庵械膲m埃越多,所含微生物的數量也就越多。室內污染嚴重的空氣微生物數量可達106個(gè)/m3,海洋、高山、鄉村、森林等空氣清新的地方微生物的數量較少?諝庵锌赡軙(huì )出現一些病原微生物、它們直接來(lái)自人或動(dòng)物呼吸道、皮膚干燥脫落物及排泄物或間接來(lái)自土壤,如結核桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、流感嗜血桿菌和病毒等;疾≌呖谇粐姵龅娘w沫小滴含有1~2萬(wàn)個(gè)細菌。
自然界中的江、河、湖、海等各種淡水與咸水水域中都生存著(zhù)相應的微生物。由于不同水域中的有機物和無(wú)機物種類(lèi)和含量、溫度、酸堿度、含鹽量、含氧量及不同深度光照度等的差異,因而各種水域中的微生物種類(lèi)和數量呈明顯差異。通常水中微生物的數量主要取決于水中有機物質(zhì)的含量,有機物質(zhì)含量越多,其中微生物的數量也就越大。
淡水域中的微生物可分為兩大類(lèi)型:一類(lèi)是清水型水生微生物,這類(lèi)微生物習慣于在潔凈的湖泊和水庫中生活,以自養型微生物為主,可被看作是水體環(huán)境中的土居微生物,如硫細菌、鐵細菌、衣細菌及含有光合色素的藍細菌、綠硫細菌和紫細菌等。也有部分腐生性細菌,如色桿菌屬(Chromobacterium),無(wú)色桿菌屬(Achromobacter)和微球菌屬(Micrococcus)的一些種就能在低含量營(yíng)養物的清水中生長(cháng)。霉菌中也有一些水生性種類(lèi),如水霉屬(Saprolegnia)和綿霉屬(Achlya)的一些種可以生長(cháng)于腐爛的有機殘體上。此外還要單細胞和絲狀的藻類(lèi)以及一些原生動(dòng)物常在水中生長(cháng),通常它們的數量不大。另一類(lèi)是腐敗型水生微生物,它們是隨腐敗的有機物質(zhì)進(jìn)入水域,獲得營(yíng)養而大量繁殖的,是造成水體污染、傳播疾病的重要原因。其中數量最大的上G—細菌,如變形桿菌屬(Proteus)、大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)和產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)等,還有芽孢桿菌屬、弧菌屬(Vibrio)和螺菌屬(Spirillum)中的一些種。當水體受到土壤和人畜排泄物的污染后,會(huì )使腸道菌的數量增加,如大腸桿菌、糞鏈球菌(Streptococcus faecalis)和魏氏梭菌(Clostridium welchii)、沙門(mén)氏菌、產(chǎn)氣莢膜芽孢桿菌(B.perfringens)、炭疽桿菌(B.anthracis)、破傷風(fēng)芽孢桿菌(B.tetani)。污水中還會(huì )有纖毛蟲(chóng)類(lèi)、鞭毛蟲(chóng)類(lèi)和根足蟲(chóng)類(lèi)原生動(dòng)物。進(jìn)入水體的動(dòng)植物致病菌,通常因水體環(huán)境條件不能完全滿(mǎn)足其生長(cháng)繁殖的要求,故一般難以長(cháng)期生存,但也有少數病原菌可以生存達數月之久。
海水中也含有大量的水生微生物,主要是細菌,它們均具有嗜鹽性。近海中常見(jiàn)的細菌有:假單胞菌、無(wú)色桿菌、黃桿菌、微球菌屬、芽孢桿菌屬和噬纖維菌屬(Cytophaga),它們能引起海產(chǎn)動(dòng)植物的腐敗,有的是海產(chǎn)魚(yú)類(lèi)的病原菌。海水中還存在有可引起人類(lèi)食物中毒的病原菌,如副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)。
礦泉水及深井水中通常含有很少的微生物數量。
人體及各種動(dòng)物,如犬、貓、鼠等的皮膚、毛發(fā)、口腔、消化道、呼吸道均帶有大量的微生物,如未經(jīng)清洗的動(dòng)物被毛、皮膚微生物數量可達105~106/cm2。當人或動(dòng)物感染了病原微生物后,體內會(huì )存在有不同數量的病原微生物,其中有些菌種是人畜共患病原微生物,如沙門(mén)氏菌、結核桿菌、布氏桿菌(Bacterium burgeri)。這些微生物可以通過(guò)直接接觸或通過(guò)呼吸道和消化道向體外排出而污染食品。
蚊、蠅及蟑螂等各種昆蟲(chóng)也都攜帶有大量的微生物,其中可能有多種病原微生物,它們接觸食品同樣會(huì )造成微生物的污染。
各種加工機械設備本身沒(méi)有微生物所需的營(yíng)養物質(zhì),但在食品加工過(guò)程中,由于食品的汁液或顆粒粘附于內表面,食品生產(chǎn)結束時(shí)機械設備沒(méi)有得到徹底的滅菌,使原本少量的微生物得以在其上大量生長(cháng)繁殖,成為微生物的污染源。這種機械設備在后來(lái)的使用中會(huì )通過(guò)與食品接觸而造成食品的微生物污染。
各種包裝材料如果處理不當也會(huì )帶有微生物。一次性包裝材料通常比循環(huán)使用的材料所帶有的微生物數量要少。塑料包裝材料由于帶有電荷會(huì )吸附灰塵及微生物。
屠宰前健康的畜禽具有健全而完整的免疫系統,能有效地防御和阻止微生物的侵入和在肌肉組織內擴散。所以正常機體組織內部(包括肌肉、脂肪、心、肝、腎等)一般是無(wú)菌的,而畜禽體表、被毛、消化道、上呼吸道等器官總是有微生物存在,如未經(jīng)清洗的動(dòng)物被毛、皮膚微生物數量可達105~106個(gè)/cm2。如果被毛和皮膚污染了糞便,微生物的數量會(huì )更多。剛排出的家畜糞便微生物數量可多達107個(gè)/g、瘤胃成分中微生物的數量可達109個(gè)/g。
患病的畜禽其器官及組織內部可能有微生物存在,如病牛體內可能帶有結核桿菌、口蹄疫病毒等。這些微生物能夠沖破機體的防御系統,擴散至機體的其他部位,此多為致病菌。動(dòng)物皮膚發(fā)生刺傷、咬傷或化膿感染時(shí),淋巴結會(huì )有細菌存在。其中一部分細菌會(huì )被機體的防御系統吞噬或消除掉,而另一部分細菌可能存留下來(lái)導致機體病變。畜禽感染病原菌后有的呈現臨床癥狀,但也有相當一部分為無(wú)癥狀帶菌者,這部分畜禽在運輸和圈養過(guò)程中,由于擁擠、疲勞、饑餓、驚恐等刺激,機體免疫力下降而呈現臨床癥狀,并向外界擴散病原菌,造成畜禽相互感染。
屠宰后的畜禽即喪失了先天的防御機能,微生物侵入組織后迅速繁殖。屠宰過(guò)程衛生管理不當將造成微生物廣泛污染的機會(huì )。最初污染微生物是在使用非滅菌的刀具放血時(shí),將微生物引入血液中的,隨著(zhù)血液短暫的微弱循環(huán)而擴散至胴體的各部位。在屠宰、分割、加工、貯存和肉的配銷(xiāo)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節,微生物的污染都可能發(fā)生。
屠宰前畜禽的狀態(tài)也很重要。屠宰前給予充分休息和良好的飼養,使其處于安靜舒適的條件,此種狀態(tài)下進(jìn)行屠宰其肌肉中的糖元將轉變?yōu)槿樗。在屠宰?SPAN lang=EN-US>6~7h內由于乳酸的增加使胴體的pH降低到5.6~5.7,24h內pH降低至5.3~5.7。在此pH條件下,污染的細菌不易繁殖。如果宰前家畜處于應激和興奮狀態(tài),則將動(dòng)用貯備糖元,宰后動(dòng)物組織的pH接近于7,在這樣的條件下腐敗細菌的侵染會(huì )更加迅速。
健康禽類(lèi)所產(chǎn)生的鮮蛋內部本應是無(wú)菌的,但是鮮蛋中經(jīng)?砂l(fā)現微生物存在,即使是剛產(chǎn)出的鮮蛋也是如此。
微生物污染的來(lái)源:1)卵巢內。病原菌通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入卵巢,在蛋黃形成時(shí)進(jìn)入蛋中。常見(jiàn)的感染菌有雛沙門(mén)氏菌(S.pullora)、雞沙門(mén)氏菌(S.gallinarum)等。2)排泄腔(生殖道)。禽類(lèi)的排泄腔內含有一定數量的微生物,當蛋從排泄腔排出體外時(shí),由于蛋內遇冷收縮,附在蛋殼上的微生物可穿過(guò)蛋殼進(jìn)入蛋內。3)環(huán)境。鮮蛋蛋殼的屏障作用有限,蛋殼上有許多大小為4~6μm的氣孔,外界的各種微生物都有可能進(jìn)入,特別是貯存期長(cháng)或經(jīng)過(guò)洗滌的蛋,在高溫、潮濕的條件下,環(huán)境中的微生物更容易借水的滲透作用侵入蛋內。
剛生產(chǎn)出來(lái)的鮮乳總是會(huì )含有一定數量的微生物,這是由于既使是健康乳畜的乳房?jì),也可能生存有一些細菌,特別是乳頭管及其分枝,常生存著(zhù)特定的乳房菌群。主要有微球菌屬、鏈球菌屬、乳桿菌屬。當乳畜患乳房炎時(shí),乳房?jì)冗會(huì )含有引起乳房炎的病原菌,如無(wú)乳鏈球菌(Str.agalactia)、化膿棒狀桿菌(Cor.pyogenes)、乳房鏈球菌和金黃色葡萄球菌等;加薪Y核或布氏桿菌病時(shí),乳中可能有相應的病原菌存在。
魚(yú)類(lèi)生活在水域中,由于水域中含有多種微生物,所以魚(yú)的體表、鰓、消化道內都有一定數量的微生物;铘~(yú)體表每平方厘米附著(zhù)的細菌有102~107個(gè),每毫升魚(yú)的腸液中含細菌數為105~108個(gè)。因此,剛捕撈的魚(yú)體所帶有的細菌主要是水生環(huán)境中的細菌。主要有假單胞菌屬、黃色桿菌屬、無(wú)色桿菌屬等,淡水中的魚(yú)還有產(chǎn)堿桿菌屬、氣單胞菌屬和短桿菌屬(Brevibacterium)等。
近海和內陸水域中的魚(yú)可能受到人或動(dòng)物的排泄物污染,而帶有病原菌如副溶血性弧菌。它們在魚(yú)體上存在的數量不多,不會(huì )直接危害人類(lèi)健康,但如貯藏不當,病原菌大量繁殖后可引起食物中毒。在魚(yú)上發(fā)現的病原菌還可能有沙門(mén)氏菌、志賀氏菌和霍亂弧菌、紅斑丹毒絲菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌,它們也是由環(huán)境污染的。捕撈后的魚(yú)類(lèi)在運輸、貯存、加工、銷(xiāo)售等環(huán)節中,還可能進(jìn)一步被陸地上的各種微生物污染。這些微生物主要有微球菌屬和芽孢桿菌屬,其次還有變形桿菌、大腸桿菌、賽氏桿菌、八疊球菌及梭狀芽孢桿菌。
健康的植物在生長(cháng)期與自然界廣泛接觸,其體表存在有大量的微生物,所以收獲后的糧食一般都含有其原來(lái)生活環(huán)境中的微生物。椐測定,每克糧食含有幾千個(gè)以上的細菌。這些細菌多屬于假單胞菌屬、微球菌屬、乳桿菌屬和芽孢桿菌屬等。此外,糧食中還含有相當數量的霉菌孢子,主要是曲霉屬、青霉屬、交鏈孢霉屬、鐮刀霉屬等,還有酵母菌。植物體表還會(huì )附著(zhù)有植物病原菌及來(lái)自人畜糞便的腸道微生物及病原菌。健康的植物組織內部應該是無(wú)菌或僅有極少數菌,如有時(shí)外觀(guān)看上去是正常的水果或蔬菜,其內部組織中也可能有某些微生物的存在。有人從蘋(píng)果、櫻桃等組織內部分離出酵母菌,從番茄組織中分離出酵母菌和假單孢菌屬的細菌。這些微生物是果蔬開(kāi)花期侵入并生存于果實(shí)內部的。
感染病后的植物組織內部會(huì )存在大量的病原微生物,這些病原微生物是在植物的生長(cháng)過(guò)程中通過(guò)根、莖、葉、花、果實(shí)等不同途徑侵入組織內部的。
果蔬汁是以新鮮水果為原料,經(jīng)加工制成的。由于果蔬原料本身帶有微生物,而且在加工過(guò)程中還會(huì )再次感染,所以制成的果蔬汁中必然存在大量微生物。果汁的pH值一般在2.4~4.2之間,糖度較高,可達60~70°Brix,因而在果汁中生存的微生物主要是酵母菌,其次是霉菌和極少數的細菌。
糧食在加工過(guò)程中,經(jīng)過(guò)洗滌和清潔處理,可除去籽粒表面上的部分微生物,但某些工序可使其受環(huán)境、機具及操作人員攜帶的微生物再次污染。多數市售面粉的細菌含量為每克幾千個(gè),同時(shí)還含有50~100個(gè)左右的霉菌孢子。
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