项目一 常见的生物性危害及预防措施
食品中富含蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质，不仅给人类提供营养，也给环境中微生物的生长、繁殖提供丰富的营养。微生物无处不在，我们时时刻刻生活在“微生物的海洋”中。食物一旦被有害微生物污染，不仅品质下降，而且会产生有毒有害物质，对人体造成危害。
食品中的生物性危害是指致病性微生物及其代谢产物对食品原料、加工过程造成的危害。包括致病性微生物（主要指有害细菌）、病毒、寄生虫等。
动动脑筋：
1．你能说说生物性危害引起的食品安全事件吗？
2．我们需要掌握有关生物性危害的哪些知识呢？
食品中的生物性危害按生物的种类，主要分为以下几大类：
（1）细菌性危害，包括引起食物中毒的细菌及其毒素造成的危害。
（2）真菌性危害，包括真菌及其毒素造成的危害。
（3）病毒性危害，包括各种病毒如甲型肝炎病毒、诺瓦克病毒等引起的危害。
（4）寄生虫危害，包括原生动物（如鞭毛虫）和绦虫（如牛带绦虫）等寄生虫造成的危害。
任务一 微生物基础知识
想一想：
微生物到底是什么呢？微生物有哪些特点呢？
微生物的概念：
定义：微生物是一切个体微小、结构简单、肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。
分布：广泛分布于自然界与人和动物体内。
一、微生物的特点
1．代谢活力强
微生物虽然体积小，但有极大的比表面积，如大肠杆菌的比表面积可达30万m2/g，因而微生物能与环境迅速进行物质交换，吸收营养和排泄废物，而且有极大的代谢速率。如一个细菌在1小时内所消耗的糖相当于一个人在500年内所消耗的粮食。
2．繁殖快
微生物繁殖速度快、易培养，是其他生物所不能比拟的。如在适宜条件下，大肠杆菌37℃时世代时间为18min，每24h可分裂80次，增殖数为1.2×1024。
3．种类多、分布广
人迹可到之处，微生物的分布必然很多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在。目前已定种的微生物只有大约20万种，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不到自然界中微生物总数的2%，真正利用的不到1%。
4．适应性强、易变异
（1）抗热：有的细菌能在265个大气压、250℃的条件下生长。
（2）自然界中细菌生长的最高温度可以达到113℃。
（3）有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才能被杀死。
（4）抗寒：有些微生物可以在-12℃至-30℃的低温下生长。
（5）抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围为0.5～13。
（6）耐渗透压：蜜饯、腌制品、饱和盐水（32%的NaCl溶液）中都有微生物生长。
（7）抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长。
二、微生物的主要类群
微生物主要包括原核微生物、真核微生物和非细胞型微生物三大类。
1．原核微生物
原核微生物细胞内没有成型的细胞核，核区只有一条环状DNA链。细胞内除了核糖体之外，没有其他细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，细胞繁殖仅以二分裂方式进行。
原核微生物主要包括真细菌、放线菌、古细菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体和螺旋体等类群。
2．真核微生物
真核微生物是指细胞内有核膜和核仁，能进行有丝分裂，细胞中存在线粒体和内质网等细胞器的微生物。
真核微生物主要包括真菌（酵母菌、霉菌和担子菌）、微型藻类和原生动物等。
3．非细胞型微生物
非细胞型微生物主要是指病毒和亚病毒，亚病毒又包括类病毒、卫星病毒和朊病毒。
任务二 细菌污染与食品安全
想一想：
细菌是什么？
一、细菌的基本特点
细菌是一类细胞短小、结构简单、细胞壁坚韧，多以二分裂方式繁殖的水生性强的微生物。
在自然界中，细菌分布最广、数量最多，几乎可以在地球上各种环境下生存。
1．细菌形态
细菌种类繁多，就单个菌体而言，有三种基本形态：球状、杆状、螺旋状，分别称球菌、杆菌、螺旋菌；其中，杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌较少。
（1）球菌：是一类菌体呈球形或近似球形的细菌，按分裂后细胞排列的方式不同，可分为以下六种。
①单球菌，如尿素小球菌；
②双球菌，如肺炎双球菌；
③链球菌，如乳链球菌；
④四联球菌，如四联小球菌；
⑤八叠球菌，如乳酪八叠球菌；
⑥葡萄球菌，如金黄色葡萄球菌。
（2）杆菌：细胞呈杆状或圆柱状，杆菌有长有短，分为长杆菌和短杆菌。常见的有大肠杆菌等。
（3）螺旋菌：菌体呈弯曲状的杆菌，根据弯曲程度不同可分为弧菌和螺菌。
细菌除上述三种基本形态外，还存在梨形、星形、方形和三角形等多种形态。
2．细菌细胞的结构
细菌细胞的结构包括基本结构和特殊结构。
细菌细胞的基本结构：
（1）细胞壁：是细菌细胞最外层的坚韧透明的薄膜，主要是用来维持细胞形状，提高机械强度，保护细胞免受机械损伤或其他破坏。不同细菌的细胞
壁化学组成和结构不同，可以通过革兰氏染色法将大多数细菌分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G-）两大类。
（2）细胞膜：又称细胞质膜、内膜或原生质膜，是外侧紧贴细胞壁，内侧包围细胞质的一层柔软而富有弹性的半透膜。主要由磷脂双分子层和蛋白质构成。
（3）细胞质：细胞质是细胞膜以内、核以外的无色透明、黏稠的复杂胶体，也称为原生质，是细菌新陈代谢的主要场所。
（4）原核（拟核）：细菌细胞由于没有核仁和核膜，故称为原核或拟核。它是由一条环状双链的DNA分子高度折叠缠绕而形成，是细胞内重要的遗传物质，携带细菌全部的遗传信息。
细菌细胞的特殊结构：
（1）荚膜：某些细菌在新陈代谢过程中产生的覆盖在细胞壁外的一层疏松透明的黏液状物质。荚膜不是细菌生命活动中所必需的，荚膜的形成与否主要由菌种的遗传特性决定，也与其生存的环境有关。
（2）芽孢：是某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形的壁厚、含水量极低、对不良环境具有抗性的休眠孢子，又叫内生孢子。由于含水量低、壁厚而致密（分三层）、芽孢中2，6-吡啶二羧酸含量高及含耐热性酶等多种因素，因此具有较强的抗逆境能力。
（3）鞭毛：是某些运动细菌体内长出的一根或数根波状弯曲的细长丝状体，是细菌细胞的运动结构。
（4）纤毛：又称菌毛、伞毛、须毛等。是某些革兰氏阴性菌和少数革兰氏阳性菌细胞上长出的数目较多、短而直的蛋白质丝或细管，与某些细菌的致病作用或接合作用有关。
二、细菌引起的食品安全事件
由于细菌个体微小、无处不在，因此由其引发的食品安全事件也层出不穷。
1．美国大肠杆菌疫情
2013年4月，美国疾控中心宣布，遍布全美15个州的大肠杆菌0121疫情，造成至少27人感染，超过1/3的病患入院治疗，81%为21岁以下，最小的年仅2岁；其中两人因并发症———溶血性尿毒综合征而使病情恶化，导致肾功能衰竭。本次疫情疑似由某品牌食品引起，包括冷冻比萨、玉米粉饼、马苏里拉奶酪，产自2012年11月12日至19日，在全美范围内销售。后来该公司召回了1000万磅被污染的冷冻食品，但是约有30万磅已经送到学校用于制作营养午餐。
结论：
此次召回事件所涉及的大肠杆菌比较罕见，但对于该品牌产品来说，其多种食品中受大肠杆菌污染而引发的疫情反映出其加工环境、加工过程等方面存在严重的安全缺陷，也是美国食品安全监管仍需高度关注的重点。
2．俄罗斯沙门氏菌中毒事件
2016年6月，俄罗斯中部城市彼尔姆近150名中学生因食物中毒被送往医院接受救治，其中84人留院治疗。初步调查表明，病因是学校食堂肉饼、鸡蛋饼等食物受沙门氏菌污染。
结论：
沙门氏菌食物中毒是全球性食品安全问题，对食品原料严格检验、食物彻底加热、避免交叉污染是预防沙门氏菌中毒的关键环节。
3．新西兰肉毒杆菌乌龙事件
2013年8月2日，新西兰初级产业部宣布，新西兰乳制品巨头恒天然集团旗下工厂生产的约28吨浓缩乳清蛋白粉被检测出含有肉毒杆菌毒素，以这些乳清蛋白粉作为原料生产的婴幼儿配方奶粉、饮料等产品，已有部分出口至中国等海外市场。8月28日，新西兰初级产业部宣布，该部门对恒天然集团生产的浓缩乳清蛋白粉进行了多次重新检测，结果未发现含有致病的肉毒杆菌，而是含有一般不会引发食品安全问题的梭状芽孢杆菌。
结论：
国际社会鼓励食品企业对消费者健康高度负责的态度，从这一点上讲，恒天然集团做到了。但是该事件也暴露出恒天然集团这一产品在生产过程控制、常规检验、信息发布等环节存在不足，特别是检验过程存在严重不足。
小组讨论：
你能举例并分析细菌危害引起的食品安全事件吗？可以用哪些方式控制呢？
三、细菌污染食品的方式及控制
细菌是食品污染最常见的有害因素之一，在全世界所有食源性疾病暴发的案例中，60%以上为细菌性致病菌所致。
1．细菌污染食品的途径
2．细菌污染的种类
（1）感染型。
①沙门氏菌污染。
沙门氏菌属是肠杆菌科中的一个重要菌属，生长繁殖最适温度为20℃～37℃，100℃时立即死亡，70℃经5min或65℃经15～20min或60℃经1h方可被杀死。沙门氏菌为革兰氏阴性杆菌，需氧或兼性厌氧，在自然环境中生存能力较强，其既感染人群，也伤害家畜，是人畜共患疾病的一种重要病原。沙门氏菌主要依靠消化道传播，可分布于各种动物的肠腔中，被动物污染的水体中也有大量的沙门氏菌。
沙门氏菌的控制措施：
✧生产中严格执行0PRP、PRP/GMP标准，并采用巴氏消毒、蒸煮等方法消除该菌的危害。
✧对可能存在沙门氏菌污染的食品，食用前要充分加热以杀灭沙门氏菌。
②大肠杆菌（大肠埃希菌）污染。
肠出血性大肠埃希菌是近年新发现的危害严重的肠道致病菌。大肠埃希菌感染已成为一个全球性的公共卫生问题，牛、羊、猪等动物是其主要传染源。带菌家畜、家禽和其他动物往往是动物性食品污染的根源，如牛肉制品、猪肉制品、羊肉制品、鸡肉、鸡蛋及其制品等。另外，带菌动物在其自然界活动范围内，可通过排泄物污染当地的食物、草地、水源和其他场所，往往造成交叉污染和感染，危害更大。
大肠杆菌的控制措施：
✧蒸煮灭菌。
✧适当的贮存温度。
✧讲究个人卫生。
✧防止动物粪便污染肉品等。
③单核细胞增生性李斯特菌污染。
单核细胞增生性李斯特菌（简称李斯特菌）是唯一会对人类构成重大影响的病原体。这种细菌可在0℃～42℃下生长，最适合的生长温度是30℃～35℃。李斯特菌通常在奶类产品、蔬菜、家禽及肉类内发现，但鱼类及贝类水产动物也有可能受其他食物交叉污染而含有这种细菌。
李斯特菌致病的潜伏期通常为数星期，1～90天不等。孕妇、幼儿或长者，以及免疫力较弱的人士最易发病。患者的病情可能只属轻微，症状类似感冒，但亦可能会严重至染上脑膜炎及脑膜脑炎。孕妇如受感染，病症通常轻微，患者会发烧、肠胃不适或有类似感冒的病症。可是，这种细菌会对胎儿或新生婴儿造成严重影响，甚至致命。
李斯特菌经58℃～59℃加热10min可以被杀死。
李斯特菌的控制措施：
✧通过PRP、0PRP卫生控制防止二次污染。
✧蒸煮、巴氏灭菌。
（2）毒素型。
①金黄色葡萄球菌污染。
金黄色葡萄球菌为革兰氏阳性兼性厌氧菌，环境适应能力强，在干燥的环境中可生存数月，具有较强的耐热性。人和动物的化脓性感染部位常为其感染源，如奶牛患化脓性乳腺炎时，乳汁中可能带有金黄色葡萄球菌；带菌从业人员直接或间接污染各种食物；畜、禽局部患化脓性感染时，感染部位的金黄色葡萄球菌对体内其他部位进行污染。金黄色葡萄球菌可产生非常耐热的肠毒素，100℃加热30min都不能杀灭。受污染的食物在20℃～37℃下经4～8h即可产生毒素。含蛋白质丰富，水分较多，同时含一定淀粉的食物，如奶油糕点、冰淇淋、冰棒等，或含油脂较多的食物，受金黄色葡萄球菌污染后易形成毒素。
金黄色葡萄球菌的控制措施：
✧从业人员保持良好的个人卫生。
✧减少食品处于该菌生长温度下的时间。
✧减少加热后半成品的积压时间等。
②肉毒杆菌污染。
肉毒杆菌为革兰氏阳性菌、厌氧杆菌，主要存在于罐头食品和家庭自制的腌菜、腊肉、酱菜中。在高压蒸汽121℃下30min，或湿热100℃下5h方可被杀死。当环境条件适宜时，如pH值4.5～9.0、温度15℃～55℃，肉毒杆菌芽孢产生肉毒杆菌毒素，这是一种毒性很强的神经毒素，对人的致死剂量为10-9mg/kg体重，但肉毒杆菌毒素不耐热，可加热杀灭。
肉毒杆菌的控制措施：
✧加热杀灭肉毒杆菌芽孢。
✧改变食品状况，以抑制肉毒杆菌产生毒素，如采用低酸性罐头热力杀菌方法杀灭肉毒杆菌。
3．食品细菌污染的指标
反映食品卫生质量的细菌污染指标包括两个方面。
一是细菌总数，即食品的一般卫生指标。食品中的细菌总数是指1g或1mL食品中所含的细菌数目。一般认为细菌总数达到100万～1000万个的食品可能引起食物中毒。此外，在商业用途中，利用细菌总数还可以预测食品的货架期。
二是大肠杆菌群，即食品的粪便污染指标。大肠杆菌数的多少表明食品受粪便污染的程度，也反映其对人体健康的危害性大小。
然而，大肠杆菌群试验并不适用于所有食品卫生检验，如对冷冻的热处理蔬菜，大肠杆菌群数量不能反映加工环境的卫生情况。标准的大肠杆菌群试验不适用于肉类、鱼贝类食品的卫生检验。因此，应根据不同食品种类采取相应的卫生检验手段。
4．预防食品细菌污染的措施
✧严格选择食品原料。
✧加强产销过程中的卫生管理。
✧加强从业人员的个人卫生。
✧加强食品烹调过程中的卫生管理
任务三 真菌及其毒素与食品安全
想一想：
真菌是什么？
一、真菌的定义
真菌是一类有真正的细胞壁和细胞核，不含有叶绿素和其他光合色素的真核生物。其营养体通常是丝状且有分枝的结构，细胞壁的主要成分为几丁质或纤维素，繁殖方式为有性生殖和无性生殖两种。真菌的营养方式有腐生和寄生两种，是一类吸收别种生物营养的生物群。
二、真菌的特征
（1）有固定的细胞核，属真核生物。
（2）营养体简单，大多为菌丝体。
（3）营养方式为异养型（腐生和寄生），无光合色素。真菌大多腐生，以已死的有机体作为营养来源。少数寄生的真菌主要寄生在活植物上。
（4）繁殖方式为产生各种类型的孢子。
三、真菌引起的食品安全事件
2004—2005年，肯尼亚爆发了迄今历史上最大规模的黄曲霉毒素急性中毒事件，中毒千余人，死亡125人。经检测，中毒玉米中黄曲霉毒素B1的含量高达4400ppb，是罕见的黄曲霉毒素中毒事件。
我知道：
黄曲霉毒素B1是影响人和动物健康的主要真菌毒素之一，是一种高致癌物，也是全球食品安全控制中最主要的真菌毒素。
四、真菌污染食品的方式及控制
1．真菌污染食品的方式：以霉菌毒素为主
一般而言，营养丰富的食品其霉菌生长的可能性就大，霉菌毒素是其产生菌在适合产毒的条件下所产生的次生代谢产物。在食品加工时，虽然经加热、烹调等处理可杀死霉菌的菌体和孢子，但它们所产生的毒素一般不能被破坏，如果人体内的毒素量达到一定程度，即会产生该种毒素所引起的中毒症状。
可怕的黄曲霉毒素：
黄曲霉毒素是由黄曲霉和寄生曲霉产生的二次代谢产物，广泛地存在于花生、玉米、麦类、稻谷、高粱等农产品中，是迄今发现的各种真菌毒素中最为稳定的一种。大量的动物实验表明，黄曲霉毒素是一种强烈的肝癌诱发剂，会引起动物肝细胞变性、肝坏死、肝纤维化和肝癌等。肝癌高发区常为气候潮湿和以玉米、花生为日常食品的地区，因为玉米和花生最容易被黄曲霉污染。
2．预防措施（以黄曲霉为例）
主要措施是防止食品受黄曲霉菌及其毒素的污染。
（1）食品防霉：将粮粒的水分控制在13%以下，低温保藏，注意通风。
（2）去除毒素：包括挑选霉粒法、碾轧加工法、植物油加碱去毒法、物理去除法、加水搓洗法、微生物去毒法。
（3）制定食品中黄曲霉毒素最高允许量标准并严格执行。
任务四 病毒、寄生虫与食品安全
想一想：
病毒的危害有多大呢？
一、病毒的基本特性
1．病毒的一般特性
病毒是一类比细菌更小，能通过细菌过滤器，仅含一种类型核酸（DNA或RNA），只能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。
2．病毒的特点
（1）个体极小（以nm计）。能通过细菌过滤器，形态多样，有球状、杆状、复合型。
（2）无细胞结构。由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸。
（3）专性活细胞内寄生。病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。
（4）以复制的方式增殖。包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的。
（5）抵抗力。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。
3．病毒的基本结构
病毒的基本结构包括衣壳、核酸、包膜、刺突。
4．病毒的分类
病毒根据形态分为廿面体对称结构（球状）、螺旋对称结构（杆状）和复合对称结构（蝌蚪状）。
我知道的病毒：
病毒个体比细菌小，用光学显微镜看不见。病毒不是细胞，没有细胞结构，其外膜为蛋白质，内部为核酸。病毒不能靠自身进行复制繁殖，污染到食品中的病毒不会生长繁殖，因此它们不需要营养、水和空气。病毒不会导致食品腐败变质，但食品上的病毒可以通过感染人体细胞而引起疾病。
病毒吸附在细胞上时，会向细胞注射其病毒核酸并夺取宿主细胞成分，产生上百万个新病毒，同时破坏细胞。病毒感染剂量低，易存活，与表征性细菌的相关性不明显。虽然多数病毒不耐热，但也存在一些非常耐热、不易被破坏的病毒。病毒只对特定动物的特定细胞产生感染作用，因此，食品安全控制过程中只需考虑对人有致病作用的病毒。
二、病毒引起的食品安全事件
据媒体报道，深圳市龙岗区一所学校从2015年1月5日开始，有140名学生陆续出现不同程度的呕吐、腹泻。经当地多个部门介入此事的调查处理，检测确定引发此症状的原因为诺如病毒。诺如病毒是一种杯状病毒，抗体没有显著的保护作用，尤其是没有长期免疫保护作用，极易造成反复感染。近年来，诺如病毒感染已成为中小学及幼儿园中多发的食品安全事件，容易在局部区域内造成消费者的恐慌。
结论：
我国要提高病毒的检测和监测能力。目前，我国食品中食源性病毒的检测和监测能力亟待加强。建议相关机构重视食源性诺如病毒感染的监测和信息报告，结合国内外流行趋势及时发布预警信息。
三、病毒污染食品的方式及控制
1．病毒污染食品的途径
（1）环境污染使原料动植物感染上病毒。
（2）原料动植物本身带有病毒。
（3）带有病毒的食品加工人员可导致食品的直接性污染，而污水则导致食品的间接性污染。
（4）食品加工人员的不良卫生习惯。
（5）生熟不分，造成带病毒的原料污染半成品或成品。
2．常见的食源性病毒
（1）甲型肝炎病毒。
甲型肝炎病毒（简称HAV）是一种极其微小（27nm）的可通过粪—口途径传播的病毒。这类病毒在较低温度下较稳定，但在高温下可被破坏。甲型肝炎的症状可重可轻，有突感不适、恶心、黄疸、食欲减退、呕吐等。
病毒通常来自食品操作者、受污染的生产用水和贝类。
（2）诺沃克病毒。
诺沃克病毒是引起非细菌性肠道疾病（胃肠炎）的主要原因。其症状包括恶心、呕吐、腹泻、痉挛和偶尔发烧。该病毒可通过受污染的色拉、草莓、生蚝、烧饼、鸡肉、三明治等传染。
诺沃克病毒控制措施与甲型肝炎病毒相似。主要包括切断污染源，做好个人卫生，食物煮熟、煮透等。
（3）口蹄疫病毒。
口蹄疫病毒引起的疾病为口蹄疫，此病的发生和流行有明显的季节性，气候寒冷时相对容易流行。
（4）疯牛病病毒。
疯牛病（BSE）病毒被认为是20世纪90年代以来头号食源性致病病毒。疯牛病是牛的一种高致死性神经系统疫病，不仅对养牛业造成严重危害，而且可能与人的新型克雅病的发生有关，对公共卫生和人类健康有巨大威胁。人食用BSE病牛产品可被感染。
可怕的疯牛病病毒：
人类至今还没有找到预防和治疗疯牛病的有效方法，还不能在人或牛活着的时候确诊其是否得了疯牛病。因此，疯牛病引起了严重的社会恐慌。目前，能采取的预防和控制疯牛病病毒传播的方法是杜绝其传播渠道，做好养殖场的安全管理工作。
3．病毒危害的控制
（1）对食品原料进行有效的消毒处理（除非加工过程可以起到消毒作用）。
（2）屠宰厂对原料动物进行严格的宰前宰后检验检疫，肉制品厂对原料肉的来源进行控制，保证原料肉没有疫病。
（3）严格执行GMP、SS0P/0PRP标准，确保加工人员健康和加工过程中各环节的消毒效果。
（4）不同清洁度要求的区域应严格隔离。
四、寄生虫危害及其控制措施
寄生虫是需要宿主才能存活的生物，生活在宿主体表或其体内。世界上存在着几千种寄生虫，只有约20%的寄生虫能在食物或水中生存，能通过食品感染人类的寄生虫不到100种。
对大多数食品寄生虫而言，食品是它们自然生命循环的一个环节（鱼和肉中的线虫），当人们连同食品一起吃掉它们时，它们就有了感染人类的机会。寄生虫存活的两个最重要的因素是合适的宿主和合适的环境（温度、水、盐度等）。
寄生虫可以通过宿主排泄的粪便所污染的水或食品传播。人是否受到寄生虫的危害取决于食品的选择、文化习惯和制作方法。大多数寄生虫对人类无害，但是可能让人感到不舒服。寄生虫通常与生的或未煮熟的食品有关，因此彻底加热食品可以杀死所有食品携带的寄生虫。在特定情况下，冷冻也可以杀死食品中的寄生虫。
防止通过粪便污染向食品传播寄生虫的方法包括：食品加工人员的良好个人卫生习惯；人类粪便的合适处理；合适的污水处理。