食品安全危害是指食品中所含有的對健康有潛在不良影響的生物、化學或物理因素或食品存在狀況。
食品安全危害可以分為三類,即生物性、化學性和物理性危害。
需注意的是,危害僅僅指食品中能夠引起人類致病或傷害的因素。食品中出現昆蟲、頭發或汙物,存在經濟欺詐行為或違反食品標準等情況,雖然不符合要求,但是隻要這些缺陷沒有直接影響到食品的安全,一般不將其納入HACCP計劃。
食品中的生物性危害是指對食品原料、加工過程和食品造成危害的微生物及其代謝產物。包括致病性微生物(主要指有害細菌)、病毒、寄生蟲等。
食物中的生物性危害有可能來源於原料,也有可能來自於食品的加工過程。
食品中的生物性危害(主要指微生物危害)按生物的種類,主要分為以下幾大類:
① 細菌性危害:包括引起食物中毒的細菌及其毒素造成的危害。
② 病毒性危害:包括甲型肝炎病毒、諾瓦克病毒等病毒引起的危害。
③ 寄生蟲危害:包括原生動物(如鞭毛蟲等)和絛蟲(如牛豬絛蟲和某些吸蟲、線蟲等)造成的危害。
④ 真菌性(黴菌、酵母)危害:包括真菌及其毒素和有毒蘑菇造成的危害。
一般而言,黴菌和酵母不會引起食品中的生物危害(某些黴菌、藻類能產生有害毒素,但通常將這類毒素納入化學危害的範疇),所以本節隻討論細菌、病毒、寄生蟲引起的食品生物危害及其導致的食源性疾病。
按引起疾病的嚴重性,將生物性危害分為三類:
① 嚴重危害:如肉毒杆菌A、B、E、F;痢疾誌賀菌;傷寒沙門菌(包括甲型、乙型);副傷寒沙門菌;流產布魯菌;豬布氏杆菌;創傷弧菌;豬絛蟲和旋毛蟲等。
② 中等危害,但是具有廣泛傳播性,且對某些敏感性體質的人或患並發症的病人具有嚴重危害:如沙門菌;單胞增生李斯特菌;誌賀菌;腸毒素大腸杆菌;球菌;輪狀病毒;諾瓦克病毒屬;溶組織內阿米巴;闊節裂頭絛蟲;蚯蚓狀蛔蟲和隱孢子蟲等。
③ 中等危害,經常引起爆發性疾病,不過傳播範圍有限:如蘇雲金杆菌;空腸彎曲菌;梭菌屬(產氣莢膜梭菌);金黃色葡萄球菌;霍亂弧菌(非01型);溶血性弧菌;小腸結腸炎耶爾森菌和牛肉絛蟲等。
HACCP小組成員必須針對具體產品、具體過程進行分析,識別和發現食品中存在的生物性危害,必須對食品中致病菌的生物學特征、毒素產生的條件及預防控製措施有所了解。這對於製訂HACCP計劃和控製食品中的生物性危害是非常必要的。
1.1.1細菌危害及其控製措施
1.1.1.1細菌對人體健康的傷害
細菌對人體健康的傷害是顯而易見的,主要表現為食品感染和食品中毒。
(1)食品感染
細菌隨食物被攝入後,停留在人體內生長繁殖,直接侵害人體的器官和組織,造成腹瀉、嘔吐等症狀。由於感染是細菌本身的侵襲所致,所以從攝入到出現症狀所需的時間相對較長。即有一定的潛伏期。
(2)食品中毒
某些特定的細菌在食物中生長並產生毒素後,被人體攝入,造成食品中毒,即是細菌的代謝產物——毒素致病,而不是細菌本身造成的侵害。由於毒素通過腸道吸收就可以引起發病,因此出現中毒症狀的時間明顯短於食品感染。
(3)中毒性感染
中毒性感染是前兩種類型的結合,其特點是細菌本身沒有侵襲性,但它可以在腸道內生長繁殖並產生毒素,引起中毒。一般而言,這類疾病的發病時間比食品中毒要長,比食品感染要短,但不絕對。
1.1.1.2影響細菌生長繁殖的基本要素
影響細菌生長繁殖的基本要素有:營養成分、水、溫度、pH、抑製劑及氣體等。對這些要素進行限製,就能控製細菌的生長繁殖。
(1)營養成分
細菌像任何一種活的生物一樣,在其生命過程中需要食物和水。因此,為了減少細菌在加工環境中的生長繁殖,應徹底地去除殘留食物,並對食品接觸的表麵進行清洗和消毒,同時還應考慮避免積水。
(2)溫度
細菌能在很寬的溫度範圍內生長,從0~90℃。根據其生長的溫度範圍,將細菌分為三類:嗜冷菌、嗜溫菌、嗜熱菌。
嗜冷菌:可生長的溫度範圍為0~30℃,最適生長溫度為20℃以下。
嗜溫菌:可生長的溫度範圍為10~43℃,最適生長溫度為36.5℃。
嗜熱菌:可生長的溫度範圍為43~90℃,最適生長溫度為55℃。
有一類細菌(如:Psychrotroph),最適生長溫度同嗜溫菌,但能在冷藏條件下生長。
和食品安全有關的細菌大都屬於嗜溫菌,它們的最佳生長溫度接近人的體溫。
(3)時間/溫度
不僅溫度是一個問題,食品在某種溫度下的總時間也需要控製。如盡量減少嗜溫菌在可生長溫度範圍內的停留時間。
(4)水分活度(aw)
水分活度(aw)等於相對濕度除以100。可以將水分活度看做是水可利用度。
0.85水分活度值是細菌生長的安全界限。aw在0.85以上的食品應當冷藏或做其他形式的安全處理;aw=0.6~0.85的食品不需要冷藏,但要嚴格控製貨架期,因為酵母和黴菌仍會引起食品的腐敗變質;aw在0.6以下的食品不需要冷藏,有較長的貨架期。
(5)pH
pH不難理解,它反映食品的酸度。大部分細菌在酸性食品中不能良好生長。pH範圍為0~14,7為中性。食品的pH為4.6或以下,如大部分水果汁,稱為酸性食品。食品的pH高於4.6,如肉類和蔬菜,稱為低酸食品。
細菌生長的pH範圍為:
革蘭氏陽性細菌*:4.0~8.5。
革蘭氏陰性細菌:4.5~9.0。
黴菌:1.5~9.0。
酵母:2.0~8.5。
通過利用pH能控製細菌的生長。
(6)抑製劑
食品中本身含有或人工添加一些化學物質,可以限製或防止細菌生長。鹽就是人工添加化學物質的一個很好的例子。化學防腐劑如亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、丙酰鈣都能抑製細菌生長。
(7)氧氣
有些細菌生長需要特定的氧氣環境。根據細菌生長時對氧氣的需求不同,可將細菌分為嗜氧菌、厭氧菌、兼性厭氧菌和微嗜氧菌。
嗜氧菌(需氧菌):隻能在有氧環境中生長。
厭氧菌:隻能在無氧環境中生長。
兼性厭氧菌:在有氧、無氧環境中都能生長。大多數食源性細菌均屬此類。
微嗜氧菌:隻能在低氧環境中生長。
1.1.1.3常見的有害細菌及其控製措施
根據細菌有無芽孢,可將細菌分成芽孢菌和非芽孢菌。芽孢是細菌在生命周期中處於休眠階段的生命體,相對於其生長狀態下營養細胞或其他非芽孢菌而言,對化學殺菌劑、熱力或其他加工處理具有極強的抵抗能力。處於休眠狀態下的芽孢是沒有危害的,但一旦食品中殘留的致病性芽孢因條件成熟而萌芽、生長,即會成為危害,使食品不安全。因此,對此類食品的微生物控製必須以殺滅芽孢為目標,顯然,用於控製芽孢菌的加工條件要比控製非芽孢菌的條件要嚴格得多。
芽孢菌(Sporeformers)有:
——肉毒梭菌(Clostridium botulinum);
——產氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens);
——蠟狀芽孢杆菌(Bacillus cereus)。
非芽孢菌(Nonsporeformers)有:
——布氏杆菌(Brucella abortis);
——豬布氏杆菌(B.suis);
——空腸彎曲杆菌(Campylobacter spp.);
——致病性大腸杆菌(Pathogenic Escherichia coli),如O157:H7大腸杆菌(E.coli O157:H7);
——單核細胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes);
——沙門菌屬(Salmonlella spp.),如鼠傷寒沙門菌(S.typhimurium)、腸炎沙門菌(S.enteriditis);
——誌賀杆菌(Shigella spp.);
——致病性金黃色葡萄球菌(Pathogenic Staphylococcus aureus);
——膿性鏈球菌(Streptococcus Pyogenes);
——弧菌屬(Vibrio spp.),如霍亂弧菌,副溶血性弧菌,創傷弧菌;
——小腸結炎耶爾森菌。
這些細菌,有的是產品中自身原有的細菌,如肉毒梭菌、弧菌(霍亂弧菌、副溶血性弧菌、其他弧菌)、單核細胞增生李斯特菌屬海產品中自身原有的細菌;有的是產品中非自身原有的細菌,如沙門菌、誌賀菌、致病性大腸杆菌、金黃色葡萄球菌屬海產品中的非自身原有的細菌。
必須注意的是,影響食品中細菌菌相的因素很多,同一食品由於放置時間、環境的不同,其菌相也可能有異,因此,需要對食品性質及其所處條件進行調查,以預測食品菌相。同樣,通過檢測食品菌相也可對食品變化的程度和特征做出估計。一般而言,常溫下放置的肉類,早期常以需氧的芽孢杆菌屬、微球菌屬和假單胞菌屬為主,隨著腐敗進程的發展,腸杆菌科各屬陸續增多,中後期變形杆菌類各屬可能占較大比例。
下麵介紹幾種常見的有害細菌及其預防控製措施。
(1)肉毒梭菌
肉毒梭菌,也稱肉毒梭狀芽孢杆菌(Clostridium botulinum),是一種厭氧、革蘭氏陽性、杆形、產孢子杆菌。能產生一種毒性極強的神經毒素,導致肉毒梭菌食物中毒。其中毒症狀包括腹瀉、惡心、嘔吐、腹痛和虛脫,吞咽、語言、呼吸和協調性的損害,頭暈及視物模糊。嚴重時呼吸道肌肉麻痹並導致死亡。
肉毒梭菌廣泛存在於土壤、 水、 空氣中, 蔬菜、 肉、 乳製品、 魚類腸道、 蟹與貝類的鰓和內髒中都發現過。 根據其所產毒素的血清反應特異性。
肉毒梭菌具有以下特征:
① 肉毒梭菌屬中溫菌,其生長溫度為15~55℃,最適生長溫度為25~37℃,最適產毒溫度為20~35℃,最適生長pH為6.0~8.2,適宜生長的水分活度≥0.9,低鹽。當pH<4.5或>0.9時,或環境溫度<15℃或>55℃時,肉毒梭菌芽孢既不能繁殖,也不產生毒素。
② 總體而言,肉毒梭菌芽孢高度耐熱,它們是引起食品中毒致病菌中熱抵抗力最強的菌種之一,所以,通常將其作為評價罐頭殺菌效果的指示菌。
③ 肉毒毒素是一種大分子蛋白質,對消化酶、酸和低溫很穩定,易受堿和熱破壞而失去毒性。一般情況下85℃熱處理15min便可使其毒素失活。
由於肉毒梭菌是芽孢菌,且能在厭氧環境中生長,因此,肉毒梭菌中毒常見於加熱不當的罐裝(特別是家庭自製的罐頭)或真空包裝食品,以及半加工的海產品(如熏製、醃製和發酵的水產品)。根據肉毒梭菌的生物學特性,可知預防和控製肉毒梭菌中毒的基本措施是:適當的衛生、冷藏以及將食品煮透。具體來說有兩種主要控製途徑:
① 加熱殺滅肉毒梭菌芽孢。
② 改變食品狀況,以抑製肉毒梭菌產毒:如采用低酸性罐頭熱力殺菌方法殺滅肉毒梭菌(A、B、E、F型)芽孢;采用酸化或發酵方法,使產品pH降低至4.6以下;采用醃製或幹燥方法,使水分活度降至0.93以下;用巴氏殺菌法殺滅E型和非蛋白水解B型,然後用冷藏控製A型、蛋白水解B型和F型;控製食品暴露在肉毒梭菌生長和產毒溫度下的時間;在食品加熱的同時使用鹽或防腐劑(如亞硝酸鹽)。在這些方法中,加熱、水分活度、pH都能有效控製肉毒梭菌的生長,但是,單純的冷藏處理不能作為控製肉毒梭菌E型的有效方法,隻能作為一種輔助方法。由於水產品的內髒中存在肉毒梭菌芽孢,因此,在用鹽漬、幹燥、發酵這些方法加工或保存產品前必須除去內髒,否則就有可能在加工中產生毒素。不過,對長度不足12.5cm小魚,隻要在加工前能有效防止毒素產生,加工後產品含鹽量能達到10%或水分活度<0.85或pH<4.6,則可以不除去內髒。
(2)沙門菌
沙門菌(Salmonella)屬腸杆菌科,為具有鞭毛、能運動的革蘭氏陰性杆菌。目前至少有67種O抗原和2000個以上的血清型。按菌體O抗原結構的差異,將沙門菌分為A、B、C、D、E、F、G七大組,對人類致病的沙門菌99%屬A~E組。沙門菌食物中毒多由鼠傷寒沙門菌、豬霍亂沙門菌和腸炎沙門菌引起。沙門菌不產生外毒素,主要是食入活菌而引起的食物中毒。食入活菌的數量越多,發生中毒的機會就越大。
沙門菌的類群按其傳染範圍可分為三個群。
① 專門引起人類發病的,有傷寒沙門菌(salmonella typhi)、甲型副傷寒沙門菌(S.paratyphi-A)、乙型副傷寒沙門菌(S.paratyphi-B)、丙型副傷寒沙門菌(S.paratyphi-C),其中以傷寒沙門菌和乙型副傷寒沙門菌引起人類的腸熱症最為常見。這一類群稱為腸熱症菌群。
② 對哺乳動物及鳥類有致病性,並能引起人類食物中毒。從中毒病人排泄物中分離到的菌種有鼠傷寒沙門菌(S.typhimurium)、豬霍亂沙門菌(S.choleraesuis)、腸炎沙門菌(S.enteritidis)、德波沙門菌(S.derby)、紐波特沙門菌(S.newport)、湯卜遜沙門菌(S.thompson)、鴨沙門菌(S.anatis)等菌型,這一類群稱為食物中毒菌群。