微生物有害控制技術(shù)

1、食品有害微生物的控制技術(shù)摘要：有害微生物的作用是導(dǎo)致食品腐爛、變質(zhì)的主要因素。本文究并弄清食品的微生物污染源和快速檢驗(yàn);控制其對(duì)食品的污染，延長(zhǎng)食品保藏期，防止食品腐敗變質(zhì)與食物中毒的發(fā)生。 關(guān)鍵詞：食品有害微生物 來(lái)源 檢測(cè)方法 防治保藏 眾所周知，人類的食物主要來(lái)源于農(nóng)副產(chǎn)品、畜產(chǎn)品和水產(chǎn)品。這些產(chǎn)品不論以新鮮狀態(tài)使用，還是加工后食用，都必須解決儲(chǔ)藏問(wèn)題。因?yàn)橛械脑谠蠣顟B(tài)短期內(nèi)就可腐爛，有的在加工過(guò)程中就會(huì)變質(zhì)，有的就是加工成制品后在銷售過(guò)程中還可能敗壞。因此，防止食品的變質(zhì)、腐敗是食品生產(chǎn)者的重要任務(wù)。1. 污染食品的微生物來(lái)源 有害微生物的作用是導(dǎo)致食品腐爛、變質(zhì)的主要因素。一方面微

2、生物在自然界中分布十分廣泛，不同的環(huán)境中存在的微生物類型和數(shù)量不盡相同，另一方面食品從原料、生產(chǎn)、加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售到烹調(diào)等各個(gè)環(huán)節(jié)，常常與環(huán)境發(fā)生各種方式的接觸，進(jìn)而導(dǎo)致微生物的污染。污染食品的微生物來(lái)源可分為土壤、空氣、水、操作人員、動(dòng)植物、加工設(shè)備、包裝材料等方面。 1.1 土壤 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(jī)元素及硼、鉬、鋅、錳等微量元素；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1030之間，而且表面土壤的覆蓋有保護(hù)微生物免遭太陽(yáng)紫外線的危害。 土壤為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的營(yíng)

3、養(yǎng)條件和環(huán)境條件,素有“微生物的天然培養(yǎng)基”和“微生物大本營(yíng)”之稱。 土壤中的微生物數(shù)量可達(dá)107109個(gè)/g，微生物種類十分龐雜，其中細(xì)菌占有比例最大，可達(dá)70%80%，放線菌占5%30%，其次是真菌、藻類和原生動(dòng)物。肥沃的土壤中含較多的有機(jī)質(zhì)和微生物。 1.1.2 空氣 空氣中不具備微生物生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和充足的水分條件，加之室外經(jīng)常接受來(lái)自日光的紫外線照射，所以空氣不是微生物生長(zhǎng)繁殖的場(chǎng)所。然而空氣中也確實(shí)含有一定數(shù)量的微生物，這些微生物是隨風(fēng)飄揚(yáng)而懸浮在大氣中或附著在飛揚(yáng)起來(lái)的塵?；蛞旱紊稀＿@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。1.1

4、.3 水   自然界中的江、河、湖、海等各種淡水與咸水水域中都生存著相應(yīng)的微生物。由于不同水域中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物種類和含量、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和數(shù)量呈明顯差異。通常水中微生物的數(shù)量主要取決于水中有機(jī)物質(zhì)的含量，有機(jī)物質(zhì)含量越多，其中微生物的數(shù)量也就越大。1.1.4  人及動(dòng)物體 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(shù)量可達(dá)105106/cm2。當(dāng)人或動(dòng)物感染了病原微生物后，體內(nèi)會(huì)存在有不同數(shù)量的病原微生物，其中有些

5、菌種是人畜共患病原微生物，如沙門氏菌、結(jié)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。1.1.5 加工機(jī)械及設(shè)備 各種加工機(jī)械設(shè)備本身沒(méi)有微生物所需的營(yíng)養(yǎng)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(nèi)表面，食品生產(chǎn)結(jié)束時(shí)機(jī)械設(shè)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(zhǎng)繁殖，成為微生物的污染源。這種機(jī)械設(shè)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。1.1.6 

6、; 包裝材料 各種包裝材料如果處理不當(dāng)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(shù)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。1.1.7  原料及輔料 1.1.7.1  動(dòng)物性原料屠宰前健康的畜禽具有健全而完整的免疫系統(tǒng)，能有效地防御和阻止微生物的侵入和在肌肉組織內(nèi)擴(kuò)散。所以正常機(jī)體組織內(nèi)部（包括肌肉、脂肪、心、肝、腎等）一般是無(wú)菌的畜禽體表、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(shù)量可達(dá)105106個(gè)/cm2。如果被毛和皮膚污染了糞便，微生物的數(shù)量會(huì)更多。剛排出的家畜糞便微生物數(shù)量可多達(dá)107

7、個(gè)/g、瘤胃成分中微生物的數(shù)量可達(dá)109個(gè)/g。1.1.7.2 植物性原料 健康的植物，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。糧食中還含有相當(dāng)數(shù)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(nèi)部應(yīng)該是無(wú)菌或僅有極少數(shù)菌；其內(nèi)部組織中也可能有某些微生物的存在。這些微生物是果蔬開花期侵入并生存于果實(shí)內(nèi)部的。 感染病后的植物組織內(nèi)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(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)根、莖、葉、花、果實(shí)等不同途徑侵入組織內(nèi)部的。新鮮果蔬汁

8、，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2.44.2之間，糖度較高，可達(dá)6070°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(shù)的細(xì)菌。 （二）、常見、常用的快速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)微生物數(shù)量的方法如下：1、活細(xì)胞計(jì)數(shù)的改進(jìn)方法 （1）、旋轉(zhuǎn)平皿計(jì)數(shù)方法 （2）、疏水性柵格濾膜法（HGMF）或等格法（isogrid method） （3）、血膜系統(tǒng)（Pertrifilm） （4）、酶底物技術(shù)（ColiComplete） （5）、直接外熒光濾過(guò)技術(shù)（DEFT） （6）、“即用膠”系統(tǒng)（SimPlat

9、e） 2、用于估計(jì)微生物數(shù)量的新方法 （1）、阻抗法 （2）、ATP生物發(fā)光技術(shù) 3、其他方法 （1）、微量量熱法 （2）、接觸酶測(cè)定儀 （3）、放射測(cè)定法 （三）、食品中沙門氏菌的快速篩檢方法 1、沙門氏菌顯色培養(yǎng)基法 2、免疫學(xué)方法 3、分子生物學(xué)方法 4、自動(dòng)傳導(dǎo)法 （四）、大腸桿菌O157：H7快速檢測(cè)方法 大腸桿菌O157：H7腸出血性大腸桿菌的主要血清型，自1982年在美國(guó)被分離并命名以來(lái)，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)本菌與輕度腹瀉、溶血性尿毒綜合癥、出血性腸炎、嬰兒猝死綜合癥等多種人類病癥密切相關(guān)，是食源性疾病的一種重要致病菌。E.coli O157：H7屬于腸桿菌科埃希氏菌屬，為革蘭氏陰性桿菌，有

10、鞭毛。近年來(lái)作為食品衛(wèi)生及流行病學(xué)的研究熱點(diǎn)，E.coli O157：H7的分離和鑒定方法已取得了較大進(jìn)展。利用其生化特征、免疫原性建立的方法以及現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，可以從多方面對(duì)E.coli O157：H7進(jìn)行檢測(cè)。1、E.coli O157：H7鑒別培養(yǎng)基及顯色培養(yǎng)基 2、免疫學(xué)檢測(cè)方法 3、分子生物學(xué)方法 （五）、金黃色葡萄球菌的快速檢測(cè)方法 金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽(yáng)性球菌，呈普通串狀排列無(wú)芽孢，無(wú)鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)。該菌在自然界中分布廣泛，如空氣、水、土壤、飼料和一些物品上，是最常見的化膿性球菌之一，食品受其污染的機(jī)會(huì)很多。金黃色葡萄球菌食物中毒是其腸毒引起的，目前已確認(rèn)的腸毒素至少

11、有A,B,C1,C2,C3,D,E和F8個(gè)型。由金黃色葡萄球菌腸毒素引發(fā)的中毒爆發(fā)事件，近年來(lái)首推2000年日本“雪印奶粉”事件，14000多人受感染。因此，金黃色葡萄球菌的檢測(cè)方法研究多集中于腸毒素的檢測(cè)方法上。 （六）、李斯特氏菌快速檢測(cè)方法 李斯特氏菌，特別是單核細(xì)胞增生李斯特氏菌是一種人畜致病菌，可引起人和動(dòng)物腦膜炎、敗血癥及孕婦流產(chǎn)等疾病，且死亡率極高，可達(dá)3070。該菌在自然界中廣泛存在，肉、奶、蛋、水產(chǎn)品和蔬菜等均有不同程度的污染，該菌在4冰箱保存的食物中以可繁殖生長(zhǎng)，使其危害性增加。最初用于李斯特氏菌檢驗(yàn)的方法為冷增菌法，此法培養(yǎng)物在4培養(yǎng)30天，有時(shí)甚至長(zhǎng)達(dá)一年?，F(xiàn)在采用的常

12、規(guī)方法為常溫培養(yǎng)方法，這些方法大部分需要將樣品在增菌液中分別培養(yǎng)24h至7天，故需要711天才能分離鑒定出李氏菌。自1985年以來(lái)單克隆抗體、DNA探針和PCR等技術(shù)用于此菌的檢驗(yàn)上已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。 （七）、彎曲桿菌快速檢測(cè)方法 該菌的檢驗(yàn)有一定的難度，近年來(lái)，對(duì)該菌的檢驗(yàn)方法研究有免疫學(xué)和分子生物學(xué)方面，主要有下面幾種： 1、酶免疫檢測(cè)方法 2、VIDAS方法 3、乳膠凝集試驗(yàn) 4、PCR方法 5、DNA探針檢測(cè)方法 （八）、致病性弧菌快速檢測(cè)方法 致病性弧菌系指能夠引起人類食物中毒或其他病癥的弧菌屬細(xì)菌，除了常見的霍亂弧菌和副溶血性弧菌外還包括其他10種致病性的弧菌，但至目前為止，

13、致病性弧菌的快速檢測(cè)方法研究還大多集中于霍亂弧菌和副溶血性弧菌，且霍亂弧菌由于是一類強(qiáng)致病菌，因此，對(duì)它的研究受到一定的限制，尤其是在食品中的檢測(cè)方法研究，目前的方法研究多為臨床診斷方面，應(yīng)用于食品檢驗(yàn)中的快速方法就很有限。 （九）、其他檢驗(yàn)方法和快速鑒定方法 1、厭氧菌檢測(cè)裝置 2、微生物快速鑒定系統(tǒng)食品的低溫保藏        食品在低溫下，本身酶活性及化學(xué)反應(yīng)得到延緩，食品中殘存微生物生長(zhǎng)繁殖速度大大降低或完全被抑制，因此食品的低溫保藏可以防止或減緩食品的變質(zhì)，在一定時(shí)期內(nèi)，可較好地保持食品的品質(zhì)。食品的冷藏 

14、0;     溫度一般為-215，而48為常用的冷藏溫度，貯存期一般從幾天到數(shù)周。在保證食品不致于凍結(jié)的情況下，冷藏溫度愈接近凍結(jié)溫度，貯藏期愈長(zhǎng)。冷藏不能阻止食品腐敗變敗，只能減緩食品變敗速度，而且嗜冷微生物在冷藏溫度下仍然可生長(zhǎng)繁殖。另外冷藏并不是對(duì)所有的食品都適用，如蕃茄、香蕉、瓜類、馬鈴薯和甘薯等，只能在10以上的溫度貯藏，才能保存良好的品質(zhì)。食品的冷凍保藏       貯凍溫度為-12-23，而以食品內(nèi)外溫度均為-18為宜。冷凍可儲(chǔ)存食品數(shù)月，食品的新鮮度、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味不發(fā)生明顯的

15、變化。冷凍又分為速凍和緩凍，速凍食品的質(zhì)量高于緩凍食品。速凍的優(yōu)點(diǎn)是：形成的冰晶體顆粒小，對(duì)細(xì)胞的破壞性比較小。凍結(jié)時(shí)間愈短，允許鹽分?jǐn)U散和分離出水分以形成純冰的時(shí)間也隨之縮短。將食品溫度迅速降低到微生物生長(zhǎng)活動(dòng)溫度以下，就能及時(shí)阻止凍結(jié)時(shí)食品分解。而緩凍時(shí)，食品中的冰晶是在細(xì)胞間隙中形成的。 由于第一批結(jié)晶的形成增加了可溶性物質(zhì)濃度，使?jié)B透壓升高，故促使細(xì)胞內(nèi)的液體滲向該處，使得冰晶越來(lái)越大，乃致壓破細(xì)胞膜。其結(jié)果，食品融解時(shí)，大冰晶溶化成的多量水分不能再滲回到細(xì)胞內(nèi)，故食品失去原狀，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也流向細(xì)胞外，造成丟失。 食品在解凍時(shí)應(yīng)采用緩慢解凍方法，用冷水浸泡食物，或者將食物放在68處，使其

16、自然解凍。緩慢解凍時(shí)，含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的組織汁液冰晶會(huì)緩慢融化，還原成組織汁液，從而保持食物應(yīng)有的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。急速解凍的方法是用熱水浸泡食物，這種解凍會(huì)使組織汁液冰晶體很快融化，來(lái)不及滲入組織而流失，因此丟失了一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和芳香味物質(zhì)。食品的氣調(diào)保藏        氣調(diào)保藏是指用阻氣性材料將食品密封于一個(gè)改變了氣體的環(huán)境中，從而抑制腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖及生化活性，達(dá)到延長(zhǎng)食品貨架期的目的。加熱殺菌保藏微生物的耐熱性及影響加熱殺菌的因素。微生物具有一定的耐熱性。加熱殺菌的方法     

17、60;  主要有常壓殺菌（巴氏消毒法）、加壓殺菌、超高溫瞬時(shí)殺菌、微波殺菌、遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌和歐姆殺菌等。微波殺菌       微波（超高頻）一般是指頻率在300300 000MHz的電磁波。微波殺菌保藏食品是近年來(lái)在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，具有快速、節(jié)能、對(duì)食品的品質(zhì)影響很小的特點(diǎn)。遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌        遠(yuǎn)紅外線是指波長(zhǎng)為2.51000m的電磁波。食品的很多成分對(duì)310m的遠(yuǎn)紅外線有強(qiáng)烈的吸收，因此食品往往選擇這一波段的遠(yuǎn)紅外線加熱。  &

18、#160;     遠(yuǎn)紅外線加熱具有熱輻射率高；熱損失少；加熱速度快，傳熱效率高；食品受熱均勻，不會(huì)出現(xiàn)局部加熱過(guò)度或夾生現(xiàn)象；食物營(yíng)養(yǎng)成分損失少等特點(diǎn)。歐姆殺菌        這是一種新型的熱殺菌方法。歐姆加熱是利用電極，將電流直接導(dǎo)入食品，由食品本身介電性質(zhì)所產(chǎn)生的熱量，以達(dá)到直接殺菌的目的。一般所使用的電流是5060Hz的低頻交流電。非加熱殺菌保藏         所謂非加熱殺菌（冷殺菌）是相對(duì)于加熱殺菌而言，無(wú)需對(duì)物料

19、進(jìn)行加熱，利用其他滅菌機(jī)理殺滅微生物，因而避免了食品成分因熱而被破壞。冷殺菌方法有多種，如放射線輻照殺菌、超聲波殺菌、放電殺菌、高壓殺菌、紫外線殺菌、磁場(chǎng)殺菌、臭氧殺菌等。輻照殺菌        食品的輻照保藏是指用放射線輻照食品，借以延長(zhǎng)食品保藏期的技術(shù)。        微生物受電離放射線的輻照，細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)分子引起電離，進(jìn)而引起各種化學(xué)變化，使細(xì)胞直接死亡。超聲波殺菌        聲波在920kHz

20、以上都為超聲波。超聲對(duì)細(xì)菌的破壞作用主要是強(qiáng)烈的機(jī)械震蕩作用，使細(xì)胞破裂、死亡。超聲波作用于液體物料，產(chǎn)生空化效應(yīng)，空化泡劇烈收縮和崩潰的瞬間，泡內(nèi)會(huì)產(chǎn)生幾百兆帕的高壓、強(qiáng)大的沖擊波及數(shù)千度的高溫，對(duì)微生物會(huì)產(chǎn)生粉碎和殺滅作用；加熱和氧化作用。高壓殺菌        高壓殺菌就是將食品物料以某種方式包裝以后，置于高壓（200MPa以上大氣壓）裝置中加壓，使微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生物化學(xué)反應(yīng)、基因機(jī)制以及細(xì)胞壁、膜發(fā)生多方面的變化。食品的干燥和脫水保藏防霉干制食品的水分一般在325，如水果干為1525，蔬菜干為4以下，肉類干制品為510，食品的化學(xué)保藏法        化學(xué)保藏法包括鹽藏、糖藏、醋藏、酒藏和防腐劑保藏等。鹽藏和糖藏都是根據(jù)提高食物的滲透壓來(lái)抑制微生物的活動(dòng)，醋和酒在食物中達(dá)到一定濃度時(shí)也能抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，防腐劑能抑制微生物酶系的活性以及破壞微生物細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)。鹽藏食品經(jīng)鹽藏不僅能抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，并可賦予其新的風(fēng)味，故兼有加工的效果。食鹽的防腐作用主要在于提高滲透壓，使細(xì)胞原生質(zhì)濃縮發(fā)生質(zhì)壁分離；降低水分活性，不利于微生物生長(zhǎng)；減少水中溶解氧