食品质量安全与微生物的关系ppt课件

现代食品微生物学 第四章食品质量安全和微生物的关系 1 可以说 微生物与人类关系的重要性 你怎么强调都不过分 微生物是一把十分锋利的双刃剑 它们在给人类带来巨大利益的同时也带来 残忍 的破坏 它给人类带来的利益不仅是享受 而且实际上涉及到人类的生存 2 如何保证食品的安全性 食品中的化学危害农残重金属食品中的生物危害致病菌昆虫毒素 3 食品安全性的一般概念 1984年世界卫生组织 生产 加工 储存 分配和制作食品过程中确保食品安全可靠 有益健康并且适合人类消费的种种必要条件和措施 1996年 对食品按其原定用途进行制作和 或食用时不会使消费者受害的一种担保 对食品卫生作的解释 为确保食品安全性和适合性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和措施 4 关注的焦点70年代 主要关注食品添加剂对食品的安全问题80年代 杀虫药剂残留和辐射食品的安全性问题90年代 生物工程技术生产食品的安全性问题 5 食品安全性的影响因素 6 食品卫生的微生物指标 微生物指标或它们的代谢产物可以反映食品的微生物质量 这些指标同产品的有效期以及由食品引起的传染病 致病菌密切相关 这些指标常用于评价食品加工的环境与食品的卫生状况 7 与产品质量密切相关的特征微生物 8 与产品质量密切相关的特征代谢产物 9 举例 浓缩苹果汁 2002年 2500万吨 世界第一 占总量43 成本大约为400美元 外国成本800美元 1999年收91 84 的反倾销税 国内40家中10家聘请了有丰富反倾销办案经验的美国律师 积极应诉 2000年4月 美国商务部作出终裁 我国10家应诉企业的反倾销税税率等级分别为 0 8 98 9 69 12 03 25 55 27 57 应诉企业加权平均税率为14 88 而未应诉企业高达51 74 200年有4家企业获得0关税资格 10 浓缩苹果汁的质量指标 11 其它检验指标 耐热菌苹果酸含量 D型 L型 技术壁垒 富马酸 2001年起 12 食品安全性的微生物指标 微生物指标菌更多用于食品安全性评价易于检测易于同其它食品中微生物区分开来 并同致病菌生长相一致具有与致病菌等同的生长要求和生长速率具有与致病菌类似的死亡率 并最好与比致病菌更加稳定 对外部环境有一定的耐受性 13 大肠菌群 可作为肠道致病菌污染食品的指示菌 是指一群好氧及兼性厌氧 在37 24hr能产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌 主要包括埃希氏菌属 典型 柠檬细菌属 肠杆菌属 克雷伯氏菌属 非典型 检测方法 MPN计数法 取样 稀释 乳糖发酵 分离培养 证实试验 确定阳性管数 查MPN表 14 大肠菌群的食品卫生意义 人或温血动物的粪便是自然界与人相关的微生物的重要来源大肠菌群作为粪便污染食品的指示菌 表明食品被粪便的污染程度可以作为肠道致病菌污染食品的指示菌 对肠道致病菌的检验时间长 手段复杂 有一定困难 当量少时往往不易检出 大肠菌群与致病菌来源相同 在外界的生存时间相似 数量较大 易检当有大肠菌群时 就有致病菌的可能 越高 致病菌可能性愈大 当然有大肠菌群时不一定就有致病菌 15 肠球菌 冷藏食品的指标菌 与大肠菌群一样 都来源于粪便 在自然界的分布与大肠菌群类似 大肠菌群在低温时容易死亡 降低其指标作用肠球菌对低温有较大的抵抗力 在冷藏食品中 作为指标菌更有优势 因此有人提出 将肠球菌作为冷冻冷藏食品的指标菌 16 食源性疾病 食品安全的最大隐患 WHO 食源性疾病是指 通过摄入人体的各种致病因子引起的 通常具有感染性和中毒性质的一类疾病 食源性疾病的特点 流行 暴发与微生物相关的是 食源性细菌中毒食源性病毒感染 如肝炎 真菌性食物中毒等 食物中毒 传统提法 不全面 17 葡萄球菌及其肠胃炎 葡萄球菌肠胃炎 主要由葡萄球菌所产的肠毒素引起肠胃炎 以金黄色葡萄球菌为代表 主要存在人皮肤或大量存在皮肤感染的伤口处 所产的肠毒素都是简单蛋白 有不同的类型 相当耐热 对蛋白酶有抗性 产毒素的条件比菌体的生长条件略窄 导致人体中毒的量20ng 食品中的主要来源是鼻腔带菌者或食品加工人员手上的伤口 或疖子 痈 在多数驯养的动物身上也带有金黄色葡萄球菌 18 产气荚膜梭菌及食物中毒 存在于土壤 水源 食物 灰尘 调味品和人及动物的肠道中 一般会通过容器 工具 灰尘感染食品 有的会直接进入屠宰的肉中 致病因子是肠毒素 是一种孢子特异性蛋白 其生成与孢子的产生相关 有5种类型 产气荚膜梭菌肠毒素也是一种超级抗原 这种毒素可以改变肠膜细胞的通透性 并使细胞具有自溶 它还能抑制大分子的合成 19 肉毒梭菌及食物中毒 肉毒杆菌产生的肉毒毒素是目前已知化学毒物和生物毒物中毒性最强的一种 对人致死量为1 2 g 肉毒毒素具有嗜神经性 进入机体后作用于脑及周围神经末梢的肌肉接头处 阻止乙酰胆碱的释放 导致肌肉麻痹 肉毒杆菌以其毒素致病 即肉毒中毒 抗原性为A B E F的肉毒毒素对人体有毒 毒素前体被蛋白酶 胰蛋白酶 自身蛋白酶或其他菌蛋白酶 等激活为毒素死亡原因多是呼吸中枢麻痹 6 12h 21d死亡 一般无后遗症 20 肉毒梭菌食物中毒 21 沙门氏菌及胃肠炎 沙门氏菌在水中能存活2 3周 粪便中可活1 2个月 肠热症 即伤寒 副伤寒 病原体是伤寒或副伤寒杆菌 胃肠炎 食物中毒 是当前最常见的沙门氏菌病 主要由于摄入被大量鼠伤寒沙门氏菌 肠炎杆菌 猪霍乱沙门氏菌等污染的食物而引起 败血症 多由猪霍乱沙门氏菌及丙型副伤寒杆菌引起 22 病菌的来源及中毒的预防家畜 家禽和野生动物常引起中毒的食品有鸡蛋 牛奶及家禽等食品煮熟 烧透低温存放食用前重新加热 23 志贺氏菌及胃肠炎 1 侵袭力 是决定志贺菌属致病性的主要因素 主要借助于菌毛及相关结构的协同粘附物质 2 毒素 1 内毒素 2 外毒素 又称志贺毒素 具有细胞毒素 肠毒素和神经毒素三种生物学活性 所致疾病 仅人和灵长类动物对志贺菌属易感 经口感染 潜伏期为数小时至7d 传染源是患者和带菌者 急性典型菌痢 若及时治疗愈后良好 治疗不当 可转为慢性 急性中毒性菌痢多见于小儿 24 致病性大肠杆菌 菌毛 外毒素 如肠毒素及溶血毒素 内毒素及K抗原与感染致病的特征和严重程度有关1 肠产毒性大肠杆菌 enterotoxigenicE coli ETEC 是旅游者和儿童腹泻的常见病因 热带尤为常见 由食入污染食物和水而致病 2 肠致病性大肠杆菌 enteropathogenicE coli EPEC 发展中国家婴儿腹泻重要病原菌 传染源来自食品操作人员或粪便污染供水设施 3 肠侵袭性大肠杆菌 enteroinvasiveE coli EIEC 由人 人传染而致病 推测为粪 口途径 与菌痢的发病相似 4 肠出血性大肠杆菌 enterohemorrhagicE coli EHEC 所致疾病为出血性结肠炎 o157 5 肠粘附性大肠杆菌 enteroadherentE coli EAEC 是儿童持续性腹泻的病因之一 25 其它列为食源性的细菌 李斯特菌 奶 肉 水 蔬菜 水果 脑膜炎 败血症 死胎等变形杆菌 普罗威登斯菌 摩根菌 熟肉 凉拌菜 食物中毒耶尔森菌 牛奶 肉类 豆腐 食物中毒副溶血性弧菌 河弧菌 创伤弧菌 海产品 食物中毒气单胞菌 熟肉 淡水鱼 食物中毒腊样芽孢杆菌 几乎所有食品 呕吐型和腹泻型食物中毒 26 真菌毒素引起的食物中毒 真菌毒素一般是真菌的次级代谢产物目前已知的毒素类型有200多种有些毒素可以诱导基因突变和致癌 主要是在各种农作物中污染 直接或通过动物的饲料带到各种食品中 黄曲霉毒素受到世界各国的广泛关注 有时还影响到国际贸易 全球范围内受到毒素污染的主要农作物是花生和玉米 27 常见的真菌毒素 黄曲霉毒素赭 zhe 曲霉毒素展青霉毒素 棒曲霉毒素 链格孢霉毒素伏马菌素玉米赤霉烯酮 28 黄曲霉毒素对我国花生出口的影响 花生在我国居第二位 在国际上总产 单产和出口量均居首位 我国是世界上最大的花生生产国和出口国之一 90年代以来 年均出口量在300kt以上 2000年达400kt 是我国主要的出口创汇农产品 在国际市场上具有较强的竞争力 主要出口到欧盟 日本 东南亚和中东等国家和地区 输往欧盟的花生数量占总出口量的50 左右 2000年以来 中国的出口花生 尤其是输往欧盟和日本的花生 多次被检出黄曲霉毒素超标而被退货或转口 29 世界各国对黄曲霉毒素的限量规定 30 黄曲霉毒素 1960年 英国10万只火鸡中毒 出现肝脏出血 坏死 肿大 肾肿大 研究发现火鸡饲料中的花生粉含有一种荧光物质 并证实由黄曲霉生成 命名黄曲霉毒素已经发现黄曲霉毒素20多种 在紫外产生蓝紫色荧光为B1和B2 产黄绿色为G1和G2 摄入B1和B2后在乳汁和尿中的代谢产物为M1和M2 以B1的毒性最强产毒菌种 黄曲霉和寄生曲霉 不同点 不同点 31 不同点 32 黄曲霉毒素的特性 条件合适 48小时即可产生毒素 热稳定 溶与水 急性中毒 食欲减退 体重下降 肝脏病变 坏死 出血 胆小管增生 慢性中毒 肝功能变化 肝组织变化致癌性 B1的代谢产物与DNA结合 亲电性攻击DNA中N7鸟嘌呤 导致基因畸变 重组 交换 激活致癌基因 导致肿瘤形成 33 与人肝癌的关系 至今没有直接的证据 但从流行病学调查 某地区食物中黄曲霉毒素含量与原发性肝癌有密切的正相关 但随着饮食结构的调整 人体直接摄入AFB1的机会越来越少 而动物乳中AFM1的存在对人类的危害变得至关重要 34 黄曲霉毒素的稳定性 对热稳定 分解温度300 中性和酸性溶液中很稳定 在强碱 pH9 10 溶液中可被迅速分解5 的次氯酸钠溶液可瞬时破坏毒素有很高的储藏稳定性 35 黄曲霉毒素的检测与防治1 第一法 薄层 薄层板上黄曲霉毒素B1的最低检出量为0 0004 g 最低检出浓度为5 g kg AFM1的检测方法 样品经提取 浓缩 薄层分离后 AFM1在波长365nm的紫外光下产生蓝紫色荧光 根据其在薄层板上显示荧光的最低检出量与标准溶液的荧光强度相比较来测定含量 36 液相色谱法 用C18柱抽提纯化样品中的AFM1 乙醚对C18柱洗涤 再用CH2Cl2 乙醇洗脱AFM1 然后加入三氟乙酸 TFA 对AFM1进行衍生化处理 利用液相色谱荧光检测器检测 并与标准AFM1 TFA的衍生物比较 进行定性 定量分析 37 免疫亲和柱法 1 原理 试样经过离心 脱脂 过滤后 滤液经过键合有AFM1特异性单克隆抗体的免疫亲和柱净化 AFM1被柱吸附 先用某一溶剂洗涤杂质 再用洗脱液将AFM1洗下 得到较纯的AFM1洗脱液 最后结合荧光光度计或高效液相色谱仪进行AFM1含量的测定 38 酶联免疫吸附法 ELISA 原理 该方法结合了抗原抗体的特异性免疫反应和酶的高效催化显色反应 首先将抗AFM1抗体包被于固相的聚乙烯微孔上 加入作为抗原的AFM1标准品或含AFM1的样品 同时加入AFM1酶结合物 与抗体进行免疫竞争反应 然后加入酶基质 显色剂进行显色 通过标准品孔 样品孔的颜色深浅来确定样品中AFM1的含量 39 第二法 黄曲霉毒素B1单克隆抗体酶联免疫吸附测定ELISA 对黄曲霉毒素B1的最低检出浓度为0 01 g kg 可以用水清洗洗 也可用酸式亚硫酸盐降解 可以大大降低黄曲霉毒素的含量 40 几种检测方法的比较 41 伏马菌素 Fumonisin 伏马菌素的理化性质溶解特性可溶于水稳定性不易被蒸煮 加热所破坏含毒培养物煮沸30min 然后在60 下经24h干燥 培养物中的FB1没有降低现象含毒素5mg kg的玉米制品在204 下焙烤30min 毒素含量也没有显著变化将含毒玉米面包在232 下焙烤20min 毒素含量可有显著下降 42 伏马菌素 Fumonisin 毒性引起马属动物的脑白质软化病引起实验鼠发生原发性肝细胞癌流行病学调查分析表明 某些食管癌高发病率地区玉米中伏马菌素含量显著高于低发病率地区 43 伏马菌素 Fumonisin 伏马菌素的产毒条件可在作物田间生长时感染未成熟的谷物可在不能及时干燥的谷物上生长产毒适合产毒温度20 毒素在稳定期形成产毒适合的水活度值在0 925以上 44 伏马菌素 Fumonisin 伏马菌素的检测色谱检测法酶联免疫检测法 45 GMP 良好生产规范 GMP GoodManufacturePracticeGMP是为保障食品安全 质量而制定的贯穿食品生产全过程的一系列措施 方法和技术要求 GMP要求食品生产企业应具有良好的生产设备 合理的生产过程 完善的质量管理和严格的检测系统 确保终产品的质量符合标准 46 GMP的由来 GMP来源于药品生产 二战后 人们经历了数次药物灾难后 认识到抽查不能保证药品的安全 1962年 由美国坦普尔大学6名教授编写药品GMP 并于1963年通过 变为法令 1969年22届世界卫生大会 WHO建议各成员国药品生产使用GMP制度 同年美国FDA将GMP中的观点引入到食品法规中 制定了 食品制造 加工包装及贮存的良好工艺规范 CurrentGoodManufacturingPracticeinManufacturing Processingpackingorholdinghumanfood CGMP70年代开始陆续制定了其它几类食品的GMP 47 GMP的分类 由国家和政府机构颁布的GMP 如美国公布的 低酸性罐头食品GMP 我国卫生部发布的 保健食品良好生产规范 属于强制性标准 行业组织制定的GMP 可以作为同业作为参考 自愿遵守 非强制性 食品企业为了自身的需要 根据自己的要求制定的GMP 作为企业内部管理的规范 48 GMP的内容 人员的要求 人员的配备 人员的素质 教育 培训 考核生产设施与设计要求 外部环境 内部环境 设备 工具质量管理 机构 管理部门 生产过程 原料 半成品 成品品质管理成品储存及运输标识卫生管理 设备设施的维修 保养 清洗消毒 除虫害 污水 卫生设施 人员健康售后意见处理记录处理 定期检查 核对 记录保存 49 在我国实施GMP的意义 确保食品质量促进食品企业管理科学化 规范化有利于进入国际市场提高卫生行政部门的监督水平促进食品企业公平竞争附录 乳品GMP 50 国内外GMP的现状和进展 我国从1988年起 颁布了17个食品企业卫生规范 1998年颁布了 保健食品良好生产规范 和 膨化食品良好生产规范 基本与国际接轨 美国1986年完成CGMP的修订 目前强制执行的仅有CGMP和 低酸性罐头食品GMP 加拿大GMP被作为食品企业遵守的规范 写进了法律英国推广GFMP GoodFoodManufacturePractice 国际食品法典委员会 CAC 制定了 食品卫生通则 及30多种 食品卫生实施法规 供各国制定相应的法规时参考 并将这些规范作为食品贸易的准则 用于消除国际间贸易壁垒 促进流通 51 HACCP 危害分析与关键控制点方法 HACCP HazardAnalysisandCriticalControlPoints基本含义 为了防止食物中毒和其它食源性疾病的发生 对食品加工过程中造成食品污染发生或发展的各种危害因素进行系统而全面的分析 在此分析的基础上 确定能有效的预防 减轻或消除各种危害的 关键控制点 进而在 关键控制点 对造成食品污染发生或发展的各种危害因素进行控制 并同时检测控制效果 随时对控制方法进行校正和补充 52 HACCP的特点 HACCP通过分析 控制 监测 校正 保证食品的安全性 着重强调沿着食品加工的整个过程 连续地 系统地对危害因素进行分析和控制 HACCP的六个特点 针对性 针对性强 主要针对食品的安全卫生 是为了保证食品生产系统中任何任何可能出现的危害或有危害危险的地方得到控制 预防性 是一种用于保护食品防止生物 化学和物理的危害的管理工具 它强调企业自身在生产全过程的控制作用 而不是最终的产品检测或者是政府部门的监管作用 经济性 设立关键控制点控制食品的安全卫生 降低了食品安全卫生的检测成本 同以往的食品安全控制体系比较 具有较高的经济效益和社会效益 实用性 已世界各国得到了广泛的应用和发展强制性 被世界各国的官方所接受 并被用来强制执行 同时 也被联合国粮农组织和世界卫生组织联合食品法典委员会CAC的认同 动态性 HACCP中的关键控制点随产品 生产条件等因素改变而改变 企业如果出现设备 检测仪器 人员等的变化 都可能导致HACCP计划的改变 HACCP仅是一个预防体系 绝不是一个零风险体系 53 HACCP的起源 70年代初 美国PILLOBURY公司应航天局要求 生产宇航食品 要求 100 不含致病微生物和病毒 公司拟逐一进行检验 但航天局要求 不能对每一受检验食品造成破坏性损伤 公司在美国陆军NATICH实验室 故障模型 的启示下 由对最终产品的检验转到对生产过程进行控制 1971年 HACCP的概念和方法在美国食品贮藏年会上得到肯定 20年来不断得到完善和推广 54 实施HACCP的意义 可以有效的保证食品的卫生和安全 防止食源性疾病的发生 保障人民健康 提高我国出口食品质量水平 增强国际竞争力 促进国际贸易的发展增强企业质量控制意识 提高质量控制水平 55 HACCP的基本原理1 HA 危害分析 HazardAnaylsis HA 根据发生危险的可能性和严重性进行分析对危害进行评估 确定其显著性控制危害发生的预防措施例如 生物危害 化学危害 物理危害等 分别从其来源 加工过程 标识等等进行控制 56 HACCP的基本原理2 CCP 确定关键控制点 CriticalControlPoint CCP 关键控制点的确定 危害能被预防时 可以认为是CCP 危害可以消除时 可以确定为CCP 危害可以降低的 为CCP 一个点可以控制多个危害 也可能控一个危害CCP与产品加工的特殊性密切相关 是动态变化的 如何确定CCP 57 HACCP的基本原理3 CL 确定与各CCP相关的关键限值 CL 关键限值是非常重要的 而且应该合理 适宜 可操作性强 符合实际和实用 如果关键限值过严 即使没有发生影响到食品安全危害 而就要求去采取纠偏措施 如果过松 又会造成不安全的产品到了用户手中 微生物污染在食品加工中经常发生 但不能作为 因为检测时间长 没有控制意义 一般通过温度 酸度 水分活度 盐度来控制 58 HACCP的基本原理4 监控 确立CCP的监控程序 应用监控结果来调整及保持生产处于受控监控目的 何时偏离 偏离多少 如何纠正 并书面记录 监控计划 监控什么 怎样监控 监控频率 谁来监控 59 HACCP的基本原理5 纠正行动 确立经监控认为关键控制点有失控时 应采取纠正措施 CorrectiveActions 当监控表明 偏离关键限值或不符合关键限值时采取的程序或行动 如有可能 纠正措施一般应是在HACCP计划中提前决定的 纠正措施一般包括两步 第一步 纠正或消除发生偏离CL的原因 重新加工控制第二步 确定在偏离期间生产的产品 并决定如何处理 采取纠正措施包括产品的处理情况时应加以记录 60 HACCP的基本原理6 记录保持 记录保持程序 Record keepingProcedures 企业在实行HACCP体系的全过程中 须有大量的技术文件和日常的监测记录 这些记录应是全面的 记录应包括 体系文件 HACCP体系的监控记录 HACCP小组的活动记录 HACCP前提条件的执行 监控 检查和纠正记录 61 HACCP的基本原理7 验证程序 验证程序 VerificationProcedures 验证才足以置信制定程序来验证HACCP体系的正确运作用来确定HACCP体系是否按照HACCP计划运转 或者计划是否需要修改 以及再被确认生效使用的方法 程序 检测及审核手段 62 HACCP的实施 HACCP是对食品加工 运输以至销售整个过程中的各种危害进行分析和控制 从而保证食品达到安全水平 它是一个系统的 连续性的食品卫生预防和控制方法需要全员参与加工者和社会都要接受HACCP概念更加强调加工者的自律精神减少行政监督工作及行政监督做不到的地方 63 HACCP实施的必要性 传统质量控制方法的不足检验时发现食品的缺陷 并不能完全正确说明食品的质量 其准确度较低 为了确认食品安全性而采取检验措施消耗了大量的检验成本 传统的检验方法是事后解决型 对生产出的食品采取抽样检验来反映食品质量是不全面的 事实上 食品质量的缺陷已经形成了 消费者对食品质量和卫生的关注 社会的进步 工业的发展 新工艺的采用 给食品带来了许多不安全的因素 为了保护自身的健康 消费者提出了更为严格的要求 目前 HACCP都被普遍采用 比如水产品 禽肉类 罐头 速冻蔬菜 果蔬汁 化妆品 餐饮业等行业中 64 GMP和HACCP的关系 GMP和HACCP系统都是为保证食品安全和卫生而制定的一系列措施和规定 GMP是适用于所有相同类型产品的食品生产企业的原则 而HACCP则依据食品生产厂及其生产过程不同而不同 GMP体现了食品企业卫生质量管理的普遍原则 而HACCP则是针对每一个企业生产过程的特殊原则 GMP的内容是全面的 它对食品生产过程中的各个环节各个方面都制定出具体的要求 是一个全面质量保证系统 HACCP则突出对重点环节的控制 以点带面来保证整个食品加工过程中食品的安全 形象地说 GMP如同一张预防各种食品危害发生的网 而HACCP则是其中的纲 从GMP和HACCP各自特点来看 GMP是对食品企业生产条件 生产工艺 生产行为和卫生管理提出的规范性要求 而HACCP则是动态的食品卫生管理方法 GMP要求是硬性的 固定的 而HACCP是灵活的 可调的 65 附录 1标准卫生操作程序 SSOP 2乳制品GMP3HACCP在美国的运用4HACCP在国际上的运用5HACCP在食品安全体系中的地位 66