食品中的危害--ATP荧光检测仪技术文章
一、危害的定义：
食品供人类消费时引起损伤或致病的生物学、化学和物理的特性。
生物学：细菌、病毒、寄生虫
化学：天然存在的化学物质
添加的化学物－食品添加剂
外来或偶然添加的化学物质
物理：玻璃、金属等
损伤：口腔出血
致病：食源性疾病和中毒
二、食品中的危害生物学的危害
Ａ生物学的危害
生物学的危害包括细菌、病毒和寄生虫，但和食品有关主要是细菌。现重点介绍和食品加工、控制、检验有关的微生物特性。
1、微生物的基本知识：
关于微生物的概念、分类、生长繁殖、抵抗力、致病性以及消毒方法等基础知识不需再介绍了。要强调说明的是微生物分布广泛，绝大多数为非致病性的，而且许多是人体有利或必需的，如三株口服液（改善肠道菌群结构）。只有少数是条件致病性，而我们的目标就是控制这些危害。致病的方式一般是病原体侵入机体引起发病，更为常见的是病原体产生毒素（如肠毒素、肉毒梭菌毒素）和代谢分解产物（组胺）发病。
微生物类型的主要类型：
酵母和霉菌统称为真菌。这些微生物在许多细菌不能生长的条件下如低PH值和低水活度值下也能生长。
霉菌是由多细胞构成，呈杂乱丝状结构称为菌丝体。单独的丝体称菌丝。霉菌常见的生长方式就是其菌丝变长，菌丝裂殖或产生孢子。
孢子是微生物适应周围不良环境时较常见的一种休眠形式。有些细菌也产生孢子(称芽孢)，由于其自然高度耐热，在食品加工工业中应对这些细菌引起高度重视。有些霉菌用于食品加工，如生产奶酪。霉菌也可导致食品腐败，有些霉菌种属产生霉菌毒素，这些毒性物质可引起严重疾病。
酵母是单细胞结构，明显比细菌要大。大部分繁殖是通过发芽来完成。酵母用来发酵葡萄酒，啤酒和发酵面包。其与食源性疾病无关，但能导致食品腐败，如果汁，糖浆，酸泡菜，糖蜜，果冻，肉，啤酒和葡萄酒。
细菌也是单细胞，在食品中通常有两种类型，球型或杆状。另外根据细菌其是否能形成芽胞可分成两类。芽胞是细菌生活周期的一种休眠状态。通常把芽胞比作植物的种子，一但条件适宜就会发芽生长。一般而言，芽胞对热、冷、化学物质具有高度抵抗力。
细菌生长、微生物繁殖需要营养、水、温度、合适的PH及气体。
食品保藏技术主要是应用影响细菌生长因素的知识。营养成分，温度，水活度值，PH值，化学抑制剂和气体都能用来控制细菌生长。现分述如下：
（1）营养成分:
细菌象任何一种活的生物一样，在其生命过程中需要食物和水。营养成分必须溶于水成为溶液后才能转移到细胞内，所以水是必须的。一般而言，细菌也需要碳，氮，硫和磷源。有些微生物具有必要的酶系统将这些少数简单物质转化成生命过程中需要的复杂化合物，而其它微生物则需要某些已合成的化合物。营养需要的特点和营养转移的机理十分重要，而且也是十分有趣的研究课题。但是除非是微生物学家或生物化学家，否则这些内容则显得较为复杂或枯燥的。从实际角度出发，既然微生物需要营养来生长繁殖，那么适宜卫生以除去残留食物，特别是接触的表面则更为关键。另外，由于微生物需要的营养必须通过溶液转移到细胞内，那么食品加工厂的环境在建筑时应考虑避免积水是十分重要的。
细菌具有特有的生长规律。细菌通过二分体裂解而繁殖，在条件适宜时，每20到30分钟繁殖一代。现在详细叙述细菌生长的4个周期。
Lag期：这是细菌生长的第一期，细菌细胞可能在形态上增大但实际细胞数并未增加。细菌在这一期主要是调整代谢适应环境。一般发生于温度出现显著变化或将细菌从一种培养基接种到另一种培养基中。.
对数生长期：也称对数期。细胞通过二分体裂解，一个细胞变成两个。在这期中，只要有必要的水份，且温度和营养适宜时，细菌会快速呈指数生长。一个细胞生长后变成两个细胞所需的时间为代时间或倍增时间。
静止期：细菌数保持稳定。由于出现营养短缺和废物增长使细菌生长和死亡的数量保持平衡。
死亡期：由于持续营养物的缺乏和有毒代谢产物的增加，细菌数开始减少。
Lag期非常重要，如果食品处理适当，细菌就会处于该期中，不会繁殖。适宜卫生非常重要，其能限制可利用的营养成分，从而抑制细菌生长。
（2）温度
另一个影响细菌生长的核心因素是温度。微生物能在很宽的温度范围内生长，从华氏14度到华氏194度。根据其温度生长范围，微生物分为三类。
温度（F）
温度（F）
最适温度
范围
嗜冷性
小于68
32—86
嗜温性包括PSYCHROTROPHS
98
50—110
嗜热性
131
110—194
嗜冷性细菌在冷藏或接近冷藏条件或华氏32-86度下生长。嗜温性细菌在室温下或接近室温下即华氏50-110度下生长。嗜热性细菌在高华氏110度温度下生长。
除以上三个名词外，另外提出一词"Psychrotroph"。这类细菌的最适温度同嗜温性细菌，但能在冷藏条件下生长。和食品公共卫生有关的微生物大都属于嗜温性，他们的最佳生长温度接近人的体温。比较典型的是，温度愈高(在正常生长范围内)，生长速度愈快。出现这种现象可解释为由于酶的催化反应所致，因为温度每升高华氏18度，酶的催化速度增加一倍。
时间/温度
不仅温度是一个问题，而且食品接触这种温度下的总时间也需要控制。目的是减少食品在嗜温性细菌生长温度范围内的接触时间。建议食品保存在华氏40度以下或华氏140度以上。在许多情况下，要完全避免产品接触嗜温性细菌生长温度范围是不可能的。
（3）水活度(AW)
水活度(AW)是指供微生物能利用水的能力。水活度直接和某一溶液的水蒸汽压力相关，通过测量溶液在一密封容器中溶液上方空气的相对湿度即可获得。相对湿度除以100就等于水活度。
(AW)=RH/100
在装有水的密闭容器中，水上面的空气呈饱和状态，相对湿度为100%，那AW为1.0。所以水的水活度为1.0。
食品其结构较复杂，所以食品中的所有水份并不都能供微生物利用。水活度可认为就是水可利用度。在纯水中水分子排列松散，能供微生物利用。水中一但加入某些物质如糖和盐，水分子就结合到添加的物质上，整个溶液的性质发生了改变。水变得受限制，只有少量的水可供微生物利用。
食品的水活度差异很大。见表1，根据AW而分的食品主要种类。
表1不同水活度范围的主要食品种类
0.98以上
0.98--0.93
0.93--0.85
0.85--0.60
0.60以下
鲜肉鲜水产
新鲜水果和蔬菜
奶和其它饮料
罐装盐渍
蔬菜
罐装低糖饯水果
淡炼乳
番茄酱
低盐渍的
鱼猪肉
和牛肉制品
罐装咸肉制品
发酵香肠
蒸制香肠
加工干酪
古乌达干酪
罐装高糖饯水果
面包
干制或发酵香肠
干燥牛肉
牛火腿
成熟赛达干酪
加糖炼乳
中等水份食品
干制水果
面粉
谷物
果冻和果酱
糖蜜
高度盐制鱼制品
肉浸出物
坚果
糖果
巧可力
蜂蜜
面条
脆点心
土豆片
干制蛋品
奶制品和蔬菜
食品微生物生态学，第一卷，影响微生物生存的因素，食品微生物学术特征国际委员会，科学出版社，1980
新鲜肉，鱼，蔬菜其水活度为0.98或以上。炼乳，咸肉，加工制干酪和面包其水活度在0.93-0.98之间；干燥肉类，成熟赛达干酪和加糖炼乳水活度在0.85以上、0.93以下。干制水果，谷物，面粉，果酱和果冻，高度盐制鱼制品和坚果是中等水份的食品，水活度在0.60到0.85之间。巧克力，蜂密和面条水活度都低于0.60。
大多数细菌包括那些与公共卫生明显相关的细菌，一般在0.85或以下的水活度不生长。许多酵母和霉菌在水活度为0.85以下也能生长，但主要引起腐败，一般不是食品安全问题。
（4）抑制剂
食品中本身含有或人工添加一些化学物质，可以限制或防止微生物生长。盐就是供添加化学物质的一个很好的例子。化学防腐剂如亚硝酸钠，苯甲酸钠，丙酰钙也能抑制微生物生长。
影响生盐就是供添加化学物质的一个很好的例子。化学防腐剂如亚硝酸钠，苯甲酸钠，丙酰钙也能抑制微生物生长。
（5）PH值
另一个能控制细菌生长的因素是PH。PH就是氢离子浓度的负对数值。
〔PH=(-logofthe(H+))〕
PH实际上不难理解，就是反映食品的酸度。大部分细菌在酸性食品中不能良好生长。PH值范围为0-14，7为中性。食品的PH为4。6或以下，如大部分水果汁，称为酸性食品。食品的PH高于4。6，如肉类和蔬菜，称为低酸食品。
微生物生长的PH范围
革兰氏阳性细菌
4.0—-8.5
革兰氏阴性细菌
4.5—-9.0
霉菌
1.5—-9.0
酵母
2.0—-8.5
微生物只能在一定PH范围内生长，酵母和霉菌能在较宽PH范围内生长，而细菌条件较严格。革兰氏阳性细菌能在PH4--8。5生长，革兰氏阴性细菌能在PH为4。5--9。0生长。所以通过利用PH能控制细菌生长。如果食品的最终PH值为4。6或以下，那么认为是处于安全的PH范围或货架稳定(保质期长)。
革兰氏阳性和革兰氏阴性
微生物学用革兰氏阳性和革兰氏阴性区别不同类型的细菌。不同细菌具有不同的细胞壁。为便于通过显微镜观察细菌，应该进行染色。细菌有不同的细胞壁，故而染色结果不同。革兰氏阳性菌呈兰色，革兰氏阴性菌呈红色。
通过上述特征能反映食品中细菌的一些特点。例如，革兰氏阳性菌对酸性环境有一定的抵抗力，这类细菌对热也有一定的抵抗力，有些细菌产芽胞。
一般而言，革兰氏阴性菌则包括了那些肠道致病菌，这点十分重要，这就是食源性致病菌如何引起人体人体。它和人体摄入食品后引起发病的速度相关，而且有助于检验员判定是哪种食品，因哪类细菌而导致发病。
2、食源性微生物：
最常见的食源性细菌包括：
革兰氏阴性革兰氏阳性
空肠弯曲杆菌弧菌
耶尔森氏肠球菌蜡样芽胞杆菌
沙门氏菌属单核细胞增生性李斯特菌
志贺氏菌属产气荚膜梭菌
大肠埃希氏杆菌肉毒梭菌
金黄色葡萄球菌
（1）肉毒梭菌(C。botulinum)：
该细菌呈G+，梭形、产生芽胞、厌氧菌，广泛地分布于自然界中，土、水、空气和鱼体上（肠道）。主要是产生A。B。C。D。E。F。G。七种毒素，引起人和动物以神经症状（中枢神经、延脑生命中枢麻痹）为特征的一种人畜共患病。本病的历史较长，但人发病的病例数少，致死率高。
肉毒梭菌产生毒素，故名思义，一般都和肉类有关，但在不同的国家、地区又不一样。我国本病的发生主要是和家庭自制的豆豉、豆瓣酱、臭豆腐等豆谷类发酵制品有关为特征。动物中毒是以C型毒素为主。国际上流行的和海洋、水产品有关的以E型毒素为主，不同区域分布可能和A、B型毒素亦有关，合称之为“海洋肉毒梭菌中毒”。
肉毒梭菌毒素的产生，一方面是温度适宜，另一方面就真空包装（因为肉毒梭菌是厌氧菌）都有利于毒素的产生。
预防控制措施：
l充分加热如罐头工艺中的杀死公式(低酸罐头)
l控制产品中的PH值,详见Part。114酸性食品法规
l改变水活度值，但不能达到完全控制
l控制温度(冷藏)以及时间(巴氏消毒后冷藏3。3或10℃)
l食品中增加盐亚硝酸盐。
盐在10%。AW0。85以下,PH在4。6以下--基本控制。
（2）弧菌
主要包括霍乱弧菌、副溶性弧菌和创伤弧菌。大多数弧菌源于海洋,是嗜盐菌,嗜温性。
霍乱弧菌:主要存在于港湾，在热带或夏末秋初含量更高。污染率很高,发生较为普遍。
不同的霍乱弧菌可引起不同的症状,血清型O1型主要引起开始时腹部不适和中等下痢,随着病情发展,出现水样下痢。腹部绞痛。呕吐和脱水,甚至死亡。
另一种为非01型,主要引起下痢,腹部绞痛和发热。有可能出现呕吐或血样下痢。据报道,生吃牡蛎已导致发生病。
副溶性弧菌:主要存在于港湾和世界各地的沿海区域。在夏季，副溶血性弧菌在环境中存在很大,故而多发于夏季。主要症状也是下痢,腹痛NAUSEA。呕吐,头痛，一般不发热。
创伤性弧菌:一种海洋性细菌,是典型嗜盐菌,夏季多在。主要症状皮肤出现病灶,败血性休克,发热,发惊颤。一般不出现腹痛,呕吐,下痢。50%的致死率,还和许多抵抗力低的病人以及混合发生(如肝炎,ACDS)。
预防控制:
l彻底烹调或预煮,并防止次序污染
l控制原料收购
l产品的冷藏适宜。
（3）李氏杆菌：
单核细胞增生性李氏杆菌分布广泛,存在于水,土壤,植被,淤泥中等。该细菌在本世纪初期主要是引起动物致病,现在也感染人,主要症状表现“类似为流感”,但对易感人群(如老年人,年幼童,妊娠期间以及免疫失调或缺陷ACDS)则症状严重,表现为流产,脑膜炎,败血症或其它病症,严重时还可以致死。
单核细胞增生性李氏杆菌一个较重要的特点是在低温度能存活很长时间,甚至在1℃仍然能生长,对耐性盐的很大,在10%的盐中也可生长。
预防控制措施:
l充分烹调产品,对于经过热处理的食品应防止次序污染。
(4)沙门氏菌属:
全世界普遍存在,广泛居于人和动物特别是家禽,鸟类的消化道以及动物或人粪便污染的环境如沿海区域。对于沙门氏菌,我们的认识最为深刻,一般引起消化道的疾病以下痢,腹痛,呕吐等。目前在产品中,检出率最高的一类细菌,至今仍困扰着我国的肉食,水产加工业。实际上,由其主要是二次污染或次序污染,控制的方法非常简单,就是严格按照SSOP,GMP去执行。另外一但可能存在沙门氏菌污染的可能,食用前处理以充分加热杀死该菌,并在40℃以冷藏保存。
（5）大肠杆菌、志贺氏菌:
都是肠杆菌科的两个属,主要存在动物和人的肠道内,通过粪便污染，引起发病也是同其它肠道致病菌一样。
控制预防措施同沙门氏菌的方法一样。
lSSOP、GMP控制个人卫生习惯,洗手,消毒以及防止粪便污染水源,以及饮用水的消毒。
l食用前充分加热以及防止二次或交叉污染。
（6）金黄色葡萄球菌:
比较重要的一个细菌,经常发生问题,主要其大量繁殖产生耐热性极强的肠毒素。如1989年的“蘑菇罐头事件”,造成自动扣留至今,损失十分惨重。
金黄色葡萄球菌广泛存在于自然界中,空气,灰尘,污泥以及加工设备的表面。另外比较重要的原因是其存在于约50%正常健康的动物和人的鼻,咽中和头皮和皮肤上。另外其可以在低水活度(0。86)和高盐(18%)的条件下生长,一但大量繁殖,就会产生引起呕吐,腹痛,水样或血样下痢,发热等症状的,而且耐热性极强的肠毒素。
预防措施:
lSSOP
l控制温度,时间,防止其大量繁殖。
3。病毒和寄生虫
病毒：食品中的病毒,其主要来源就是人和动物肠道,肠道病毒通过污染环境如水域。现在已查明，因食品而诱发的病毒性疾病的主要病毒:
甲型肝炎病毒--1988年上海甲肝29万2感染,由于食用污染而又末被正确烹调的毛蛤。
诺瓦克病毒
反转病毒
这些病毒对热的抵抗力较弱，故而如果正确烹调是可以杀死这些病毒。另外就是通过SSOP，防止交叉污染。
寄生虫：寄生虫是极常见的,但多数和公共卫生关系不大,只有约00种能引起人类发病。主要分为线虫,绦虫,吸虫。
寄生虫有其固定的生活史,宿主,中间宿主,所有不同地区,不同品种存在的寄生虫不一样。
预防控制措施：
l速冻-35℃以下18小时，-4℃以下7天
l其它方法也能杀死寄生虫:加热,挑选并去除寄生虫(不能完全控制)。
Ｂ食品中化学危害
一般分三类:
l天然化学物质
l填加的化学物质
l外部或偶然添加的
1天然毒素
1.1霉菌毒素(黄曲霉菌毒素):许多霉素繁殖时可以产生有强毒性(如致癌性)的毒素,最常见的是由黄曲霉菌产生的黄曲霉菌毒素(共5-6种)以B1含量较大,毒性较强,主要多见于霉变的玉米,杏仁,花生等植物中,要求还很严,如由黄曲霉毒素B1的含量在欧洲由0。5PPM加严到黄曲霉毒素(G1+G1+B1+B2+M)总量小于4PPB,B1+B2不超过2PPB。
棒曲霉素：
1.2鲭鱼毒素或组胺中毒:实际为鱼体中组氨酸含量较高,由于时间,温度控制不良,使有些微生物繁殖,产生的脱羧酶,将组胺氨酸变成组胺而引起食用时中毒。因为历史上主要发生于鲭鱼,故而称鲭鱼中毒。发病时潜伏期(几分钟至几小时)短,病程短,主要症状是皮肤出现红,风疹和水肿,有时亦出现神经系统和消化系统和症状。
1.3鱼肉毒素:由于某些热带和亚热带种类的鱼等食了有毒的藻,主要是毒岗比甲藻而对人类引起的中毒称为鱼肉中毒。主要症状表现为神经系统的运动失调,冷热敏感反应以及消化系统的腹痛,呕吐,下痢等症状。一般持续几周或半年,偶尔也会致死。鉴于鱼肉毒素主要和鱼的品种,海域相关,故而控制预防措施主要是广泛了解知识。二是进行监测。现行的方法进行小鼠动物实验,目前还没有切合适用的检测方法。
1.4河豚鱼毒素：河豚鱼含有毒性物质,称为河豚鱼毒素，其产生的机理不清,一般认为是鱼本身含有的,存在于河豚鱼的肝,卵巢和肠道中。也有认为是和鱼肉毒素一样(CFP)是由于吃了有毒的藻类所致。河豚鱼中毒的主要表现为10分钟就出现反应,初期麻木,震颤,然后出现衰弱,麻痹,血压降低严重心血管衰竭,呼吸困难,甚至严重者30分钟死亡。控制方法就是增加知识,品种识别。
1.5贝类毒素:PSP、DSP、ASP、NSP。贝类毒素与CFP一样,主要是同某些贝类吃了某些有毒的藻类经过过滤荡积后,贝类肠道中含有大量毒素,经过人生吃后而引起中毒。这些毒素经进正常烹调,冷冻,盐渍,酸化和熏制都不能被破坏,因为这些毒素都是非蛋白性,结构简单而稳定。
2.食品添加剂和着色剂：
在许多食品加工环节中都可能使用食品添加剂,甚至养种殖人员也使用,常用的如亚硝酸钠(可以引起致癌),亚硫酸盐(对进敏性体质的人引起过敏反应)等。但是过去的许多其法规,标准对食品添加剂的使用和限量都有明确规定,这样在添加时,首先考虑是否含禁用物质,其考虑添加的最大量是多少,否则会引起中毒等问题。
另外,根据食品标签法规要求,在所有食品营养标签上都需列出添加剂的名称和含量,其间对能引起某些过敏性体质的添加剂如亚硫酸盐,在标签上需注明--控制食品添加剂的措施。
3.杀虫剂、除虫剂等化学污染物：
兽药残留:在养殖业中较常见。
重金属、农药残留,其它工业化学污染物:由于工业污染,污水处理不合适,人工养殖区域都会发生引起人食品安全危害的因素,如重金属,砷,镉,铅,镍,铬。农残含量可能会超过规定的限量。
4.工厂本身的一些化学物质污染:
清洁剂,润滑油,消毒剂,涂料而污染了正在加工的食品。
预防控制措施:SSOP
Ｃ、物理危害
主要是由于食品中存在有玻璃,金属等硬物,而人吃时而引起口腔,牙齿等损伤,出血进而需要看医生可做手术。而物理危害是客户投诉最多的问题。需要注明的这所讲的危害不包括发现头毛,昆虫等异物或外来恶性杂质。
控制危害的措施:
金属检测器
查看易出现金属掉片的地方
SSOP控制一般危害