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Part Two Food Hygiene. The subject aims to study those possible factors threatening or harmful to human health in food and relevant preventive measures, improve the food hygiene quality for human safety. 食品卫生学是研究食品中可能存在的、威胁(危害)人体健康的有害因素及其预防措施,提高食品卫生质量,保护食用者安全的科学。

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part two food hygiene

Part Two Food Hygiene

The subject aims to study those possible factors threatening or harmful to human health in food and relevant preventive measures, improve the food hygiene quality for human safety.

食品卫生学是研究食品中可能存在的、威胁(危害)人体健康的有害因素及其预防措施,提高食品卫生质量,保护食用者安全的科学。

Harmful factors in food: all kinds of food pollutants.

the theme and topic
The Theme And Topic

① The variety, source, character, quantity, function, polluting level of food pollutants.食品污染物的种类、来源、性质、数量、作用和污染程度;

②The effects of food pollutants on human health , its function mechanism and happening, developing, control rules. 食品污染物对人体健康的影响和作用机理,以及这些影响的发生、发展和控制规律;

③Recognize and master the special hygiene problem of various food pollutants in multifarious foods. 食品污染物在各类食品中引起的特殊卫生问题;

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④ Provide effective preventive measures of foodborne disease.对食源性疾病提出有效的预防措施;

⑤Supply scientific foundation to establish the food hygiene standards and policy.为制定食品卫生标准和法规提供科学依据;

⑥Constitute measures and demands to ensure food hygiene quality.制定保证食品卫生质量的各项措施和要求;

chapter 6 food pollution and prevention
Chapter 6 Food Pollution And Prevention第六章 食品污染及其预防

1.生物性污染(biological contaminants) : microbe, parasite, insect.微生物、寄生虫和虫卵、昆虫等。

2.放射性污染(radiological contaminants): Mine, smelt, national defence, production and life lets.主要来源于开采、冶炼、国防、生产及生活排放等。

Classification By Character:

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3.化学性污染(chemical contaminants)

来源复杂、种类繁多,主要有:

①Pollutants in product, living environment.生产、生活环境中的污染物;

②Food package container, material and substances, monomer, assistant solvent dissolved in food.食品包装容器具、材料等溶于食品中的原料物质、单体及助剂等;

③Substances generating from food manufacture, process and storage .食品生产、加工、贮存过程中产生的物质;

④Food additive abuse.滥用食品添加剂等。

microbe pollution and prevention

Section 1

Microbe Pollution And Prevention

一、Bacteria Pollution and Spoilage

  食品的细菌污染与腐败变质

(一)、Food Bacteria Pollution

Definition: Non-pathogenic bacteria induced

food pollution, one of the most common harmful factors in food hygiene, an important index to scale the pollution degree and estimate the possibility of food spoilage indirectly.

食品的细菌污染:主要指非致病性细菌对食品的污染,是用以衡量食品污染程度,间接估测食品变质可能性及评估食品卫生质量的重要指标,是食品卫生中最常见的有害因素之一。

food bacteria pollution sources
(二)Food bacteria pollution sources:    食品细菌污染的来源:

① Material pollution: 原料污染(Collection and process pollution.采集及加工前的污染);

②Pollution in food manufacture, storage, transportation, sale processes.

食品生产、储存、运输、销售等过程中的污染(Insanitary work and management不卫生的操作及管理);

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③ Pollution from practitioners.从业人员的污染(不执行卫生制度);

④Pollution in cooking.烹调加工过程中的污染(Cross pollution between raw and ripe food.生熟食品交叉污染);

⑤------

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  ①An ingredient index of evaluating food hygiene quality.食品细菌是评价食品卫生质量的重要指标;

  ②An object of studying the reason, process and control of food spoilage.食品细菌是研究食品腐败变质的原因、过程和控制方法的重要对象;

  ③Related with food sensory character and

comparative pathogenicity. 食品细菌往往与食

品的感官性状及相对致病性有关。

(三)The Aim Of Food Bacteria Study

bacteria pollution index for food hygiene quality and significance
二、Bacteria Pollution Index For Food hygiene Quality And Significance

(1)Total Colony Number 菌落总数

Under strict conditions, Food (per g,ml,cm2 ) can make every living bacteria cell develop into only one macroscopical colony,which is called the total colony number of food, expressed as colony forming unit(CFU).

  系指单位(g,ml,cm2)食品在严格规定的条件下(样品处理、培养基制作、PH值、培养温度、时间及计数方法等)使适合这些条件的每个活菌细胞必须而且只能生成一个肉眼可见的菌落,其结果称为该食品的细菌菌落总数。以菌落形成单位(CFU)表示。

significance in food hygiene
Significance In Food Hygiene食品卫生意义:

①A pollution level marker of food.可作为食品被污染程度(标志)指标,即清洁状态的指标,借以控制食品污染的允许程度,起到监督食品的清洁状态的作用。如瓶装汽水,冷饮细菌总数≤100个/ml(g),在食品卫生调查中以此为合格与否的判断标准。

  ②Estimating food storage degree and time limit.用来预测食品耐存放程度或期限即可作为评定食品腐败变质程度和新鲜度的指标,以提出食品腐败变质的界限值。

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附表Total Colony Number And Preservation Time

菌落总数与保存时间

  • Under the same temperature, the less the total colony number, the longer the preservation time.
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Fresh degree limits:新鲜度界限值:

Pork猪肉<1万/g Fresh鲜肉

1~100万/g Less Fresher次鲜肉

>100万/g Spoilage变质肉(limits界限值)

Fish 鱼>1万/g Spoilage变质(limits界限值)

2 coliform group
(2)大肠菌群(coliform group)

Definition:

A group of aerobic or falculative anaerobic, G--, non-spore bacilli, fermenting lactose at 35 ℃ and 37℃, 24h, generating acid and gas.

系指一群在35~37℃24h能发酵乳糖,产酸、产气,需氧和兼性厌氧的革兰氏阴性、无芽孢杆菌。

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肠杆菌科的埃希菌属(Escherichia)为主,因其有独特的生化反应,可与本属其它菌相区别,故称典型大肠杆菌。肠杆菌科的埃希菌属(Escherichia)为主,因其有独特的生化反应,可与本属其它菌相区别,故称典型大肠杆菌。

Composition组成:

柠檬酸杆菌属(Citrobacter)

肠杆菌属(Enterobacter)

克雷伯菌属(Klebsiella)

Sources来源:

Directly or indirectly from human and warm blood stool.直接或间接来自人与温血动物粪便。

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① Stool polluted index of food:食品被粪便污染的指标

a. Specific origination 来源的特异性:仅来源于人和温血动物的肠道,并存在于粪便中,组成恒定,如典型大肠杆菌106个/g粪;

b. Much enough to be easily examined.其数量较致病菌多,易检出;

c. Adequate resistance.具有足够的抵抗力,在外能存活一定时间,对化学消毒剂、对热均能存活;

d. A sensitive marker of food sanitation testing methods.在食品卫生检验方法中敏感,易检出,符合指示菌要求。

Food Hygiene Significance食品卫生意义:

特 点

食品中检出典型大肠菌群    粪便近期污染

食品中检出菌群中其他属    粪便陈旧污染

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② An indicative bacteria of intestinal pathogenic bacteria –contaminated food.

肠道致病菌污染食品的指示菌

大肠菌群与肠道致病菌的来源相同,在外环境中生存时间也一致,当食品中检出大肠菌群,说明有肠道致病菌存在的可能(但并不一定平行存在)。所以将大肠菌群作为肠道致病菌污染食品的指示菌。

expression
Expression表示方法:

The Coliform Group in food is described as maximum probable number(MPN) of per 100ml (100g) tested sample.食品中大肠菌群系以每100ml(100g)检样内大肠菌群最近似数表示(maximum probable number,MPN)。

Total Colony Number and Coliform Group have been viewed as the routine index of many food in our present food hygiene standards. 我国现行的食品卫生标准已在很多食品中将菌落总数和大肠菌群作为微生物的常规指标。

food spoilage
(二)食品腐败变质(food spoilage)

Definition

Under certain condition, the ingredient and sensory properties of food change variously, caused by microbes, including all changes leading food reduce or lose edible value or commodity value.

优质大米 霉变大米

一般是指食品在一定环境的因素影响下,由微生物作用而发生的食品成分与感官性状的各种变化。即:食品降低或失去食用价值的一切变化,或食品失去商品价值。

1 reasons for spoilage
1. Reasons For Spoilage

Microbe微生物作用

All depend on another, interact, function together.三者互为条件,互相影响,综合作用的结果。

Food composition , character 食品本身的组成和性质

Environment effect外环境(temperature,humidity,light and nitrogen温、湿度,光照,氧气)的影响

1 microbe effects an important factor for food spoilage
(1)Microbe effects 微生物作用An important factor for food spoilage.

占优势的微生物本身的生理特点是能产生分解食品中特定成分的酶,即细胞外酶和细胞内酶,使食品发生带有一定特点的变化,甚至腐败变质。

细胞外酶将食物中多糖、蛋白质分解为简单物质,被细胞吸收。细胞内酶将吸收的简单物质进行分解,产生代谢物,使食品具有不良的气味及味道,使食品发生变质变化。

常见的腐败菌:

Bacteria(细菌):Major

Molds(霉菌):Minor

Yeast(酵母):Third

2 food composition and character
(2)Food Composition And Character
  • Enzyme酶:有很多食品实际上是动植物组织的一部分,在一定时间内,其组织所含的酶类还在继续进行某些生化过程,在一定条件下(适宜温度),酶的活力增强,并分解食品中的成分,加速食品腐败变质。如:肉的后熟(僵直→后熟过程),粮食、果蔬的呼吸等。
  • Ingredient And Constitution食品成分及组成:营养成分、水分、pH值、渗透压等构成了微生物在食品中生长繁殖并引起食品成分分解的条件。对微生物的增殖速度、菌相组成和优势菌种有重要影响。同时决定了食品保藏和腐败变质的进程和特征。食品的种类很多,其组成及理化性质的不同受微生物污染了后,由于优势菌种不同,可有选择的分解食品成分,并具有特征性。
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Protein-abundant food:蛋白质腐败

含蛋白质丰富的肉、蛋、奶、鱼、豆制品等在适宜的条件下,在各种腐败菌的作用下,蛋白质分解为相应的胺类等,所以这类食品以蛋白质腐败为其主要特征。

  • Fat-riched food:酸败

含油脂丰富的食品,一般不适宜微生物增殖,而以脂肪酸败为其主要特征,是理化性质的变化。

  • Food rich in Carbohydrate:酸发酵或酵解

主要是微生物酶或动植物组织中酶的作用,此过程的主要标志是酸度增高。

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pH值的高低决定着食品的细菌菌相,是制约微生物并影响食品腐败变质的重要因素之一。pH值的高低决定着食品的细菌菌相,是制约微生物并影响食品腐败变质的重要因素之一。

一般食品中细菌最适pH下限值为4.5左右,乳酸杆菌pH为3.3~4.0,霉菌和酵母以PH6.0最为适宜。

  所以,一般食品pH<4.5,可抑制多种微生物。但也有少数耐酸微生物能分解酸性物质,使pH↑,加速食品腐败变质。

pH

  水分是微生物赖以生成和食品成分分解的基础,是影响食品腐败变质的重要因素。

水分活度(water activity, aw or Aw):表示食品中水蒸气分压(P)与同条件下纯水的蒸气压(P0)之比,即Aw=P/P0,其值越小越不利于微生物增殖。

水分

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   除上述外,还有由食品本身引起腐败变质的其它因素,如:食品的状态,所含有的不稳定性成分,其结构易受破坏和改变,引起感官性状的变化。如鲜牛奶的凝固,米饭及面包的老化,蔬果变色等。   除上述外,还有由食品本身引起腐败变质的其它因素,如:食品的状态,所含有的不稳定性成分,其结构易受破坏和改变,引起感官性状的变化。如鲜牛奶的凝固,米饭及面包的老化,蔬果变色等。

   另外,食品组织的破溃及细胞碎裂均为微生物的侵入提供条件,促使食品腐败变质。

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Perishable Food(易腐食品):Food suitable for microbe’s progress and proliferation.

Food with ample water, abundant nutrition, appropriate acidity and penetration tension, loose or broken tissue structure,such as meat, eggs, milk, vegetables and fruits.

(3)Environmental Factors环境因素:

Temperature, humidity, ultraviolet radiation, oxygen and so on.

2 the chemical progress products identification of food spoilage
2.The chemical Progress, Products, Identification Of Food Spoilage食品腐败变质的化学过程、产物与鉴定指标

Food spoilage can be regarded as a progress ,during which the physical or chemical quality of food protein, fat, carbohydrate alter. The spoilage degree can be influenced by food variety and bacteria category etc.

  食品腐败变质实际上是食品中蛋白质、脂肪、碳水化合物等理化变化过程,其变质程度受食品品种、菌种等影响。

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(1)Catabolism And Appraisal Markers Of Food Protein

   食品中蛋白质的分解及鉴定指标

含蛋白质丰富的食品腐败变质的基本过程和特征:食物蛋白质在各种酶的作用下分解为肽类,然后断链形成氨基酸,氨基酸和其它含氮物质在相应酶的作用下,经脱氨、脱羧、脱硫等作用形成各种胺(腐败物),如尸胺、腐胺、组胺、色胺等及各种有机酸、碳氢化物、硫化物、吲哚、粪臭素等,再继续分解为酚、氨、二氧化碳、水等。

Main Markers:一般从感官、物理、化学和微生物等几方面确定适宜指标。目前认为,蛋白质食品仍以感官指标最为敏感。

chemical index
Chemical Index(化学指标):

  ①挥发性盐基总氮(total volatile basic nitrogen,TVBN)亦称挥发性碱性总氮,系指食品(肉、鱼等)样品水浸液在弱碱性下能与水蒸汽一起蒸馏出来的总氮量,以此鉴定鱼、肉的新鲜程度。

  该指标已列入我国食品卫生标准,与食品腐败变质程度存在着明显的对应关系。

  如:猪肉一级鲜度≤15mg/100g

二级鲜度≤25mg/100g

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  ②Dimethylamine and trimethylamine(二甲胺与三甲胺):由季胺类含氮物经微生物还原产生,是鱼肉类腐败的特征性含量显著增多的产物,适用于鱼虾等水产品的鉴定。

  ③K值(Kvalue):判断食品鲜度早期变化的酶分解产物指标,特别适用于鱼类早期的鲜度变化。

K≤20%, 说明鱼体绝对新鲜;

K≥40%, 鱼体开始腐烂。

在实际的工作中,主要测定TVBN加感官指标进行判断。

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(2)食品中脂肪的酸败及鉴定指标

油脂的酸败主要是自动(身)氧化过程(auto-oxidation),其次是加水分解(hydrolysis)

The auto-oxidation progress can be divided into three stages:

Light, heat 光、热

Fatty acid Free radical

① Initiation

起始阶段

accelerant 触媒

RH R·+ H·

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② Free radical transmitting自由基传播阶段

R·+ O2 ROO·

ROO·+ RH ROOH + R·

energy 能量

继续产生自由基RO·+ OH·

RO·+ RH ROH + R·

OH·+ RH H2O + R·

Recycled, oxidated continuously like this. 循环往复,不断氧化

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如有抗氧化剂作用,自由基消失,氧化终结,产生相应的产物如有抗氧化剂作用,自由基消失,氧化终结,产生相应的产物

③ Terminal Reaction终结反应

R·+ R· R—R

RO·+ RO· ROOR

油脂自身氧化过程主要产物是氢过氧化物、羰基化合物(低分子)以及羧酸、脂肪酸聚合物、缩合物等。

脂肪加水水解作用:产生游离脂肪酸、甘油及不完全分解的甘油一酯、二酯等。

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Identified Index(鉴定指标):

  ①Peroxide Value(过氧化物值)↑(早期指标),acidity其次酸度(酸价)↑;

②Aldehyde, ketone(醛、酮):即羰基价反应阳性,有特殊刺激性气味;

③Others其他:碘价、比重、折光指数、皂化值、凝固点等必要时用;感官:油脂酸败(哈喇味)

鱼、肉脂肪变黄,特别是腌鱼、肉,脂肪变黄,在鉴定油脂酸变的实际中较为实用。

3 carbohydrate analysis
(3)Carbohydrate Analysis碳水化合的分解

 食品中碳水化合物的分解是在各种酶和其它多种因素作用下酵解或酸发酵,最后生成醛、酮、醇、羧酸或产生CO2、水,最终指标是酸度增高,还有一些特殊气味。

food contamination by molds and mycotoxins and its prevention
二、 Food contamination by Molds and Mycotoxins and its Prevention

(一)Summary(概述)

1.相关定义(defenition):

霉菌(molds):菌丝体比较发达而又没有较大子实体的一部分真菌的俗称,不具有分类学上的意义

  霉菌毒素(mycotoxins):是霉菌的代谢产物。从广义上讲,凡是霉菌的代谢产物能造成霉菌中毒症的均称为霉菌毒素。从狭义上讲,这种毒素一定要在食品中发生,也就是说在饲料和食品中的霉菌所产生的能直接影响人和动物健康的代谢产物称为霉菌毒素。

  产毒霉菌(toxigenic molds)具有产毒菌株的霉菌。

2 generating toxin character of molds
2.Generating Toxin Character of Molds 霉菌产毒特点

① Small mold variety:产毒菌种菌株少

②Diverse generating toxin energy:产毒能力的可变性与易 

   变性差异大;

③No peculiar:产毒毒素不具有专一性。

3.Growth And Generating Toxin Condition Of Molds

霉菌的发育和产毒条件

(1)Moisture and humidity水分和湿度

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附表食品霉菌生长的最低Aw值(孢子发芽)

    注:标※者又称为干性霉菌。

 此表说明,在0.64已下的Aw值,任何霉菌均不能生长。如果将Aw×100%=相对湿度,由此可见,相对湿度在80%~ 90% 适合大多数霉菌的生长繁殖及产毒。

appropriate moisture for special mold
Appropriate Moisture for special mold各种霉菌在食品中的适宜水分:

黄曲霉17%

白曲霉16%

赭曲霉>16%

局限青霉13.5%

黑曲霉>17%

灰绿青霉14.5%

芒果曲霉病

降低的相对湿度<70%,可使粮食中水分达到平衡(安全水分),如:米、麦为14%,大豆为11%,干豆、干果为30%时霉菌不能生长繁殖及产毒。

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(2)Temperature温度大多数霉菌在20~28℃环境均能生长,但是最适宜温度为25~30℃,<10℃和>30℃霉菌生长减弱,0℃几乎不能生长,但个别霉菌能耐受高、低温。(2)Temperature温度大多数霉菌在20~28℃环境均能生长,但是最适宜温度为25~30℃,<10℃和>30℃霉菌生长减弱,0℃几乎不能生长,但个别霉菌能耐受高、低温。

(3)Substance 基质不同的基质对霉菌的生长和产毒有一定的影响,主要是因为基质本身的条件不同(所含的营养成分及其它成分不同),所以所出现的霉菌菌种不同,如:

花生、玉米:易被黄曲霉及其毒素污染

大米:易被青霉菌污染

小麦、玉米:易被镰刀菌及其毒素污染

除上述条件外,良好的通风条件也可降低霉菌产毒的机会,这样可减少污染,防止产毒。

4 quality assessment and hygiene sense for mold polluted food
4.Quality Assessment And Hygiene Sense For Mold-Polluted Food霉菌污染食品质量的评定及食品卫生学意义

(1)Quality assessment(质量评定)

①Establish national standards(制定国标)

Total colony number(霉菌菌落总数):

the pollution content of per g (ml)

food,以cfu/g(ml)来表示

②Detect mold constitution(菌相构成)  

The majority mold(优势菌)

2 food hygiene significance
(2)Food Hygiene Significance

①Food go moldy.引起食品霉变:

食品受霉菌污染后,食用价值降低,甚至完全不能食用,造成经济损失。据统计,全世界每年约2%的粮食因霉变而不能食用,我们国家的损失也不少。除此,其他食品生霉也造成损失(我们自己就常有面包、蛋糕等生霉不能吃的情况发生)。

②Mycotoxins poison people and livestock引起人畜的霉菌毒素中毒:

中毒表现多样化,有急性的,也有慢性的(致畸、致癌、致突变),与传染性疾病不同,没有流行性,属食源性疾病。食品一旦被霉菌毒素污染,一般烹调温度不能破坏。

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Acute Toxicosis 急性中毒:
  • 20世纪60年代初英国的火鸡事件(10万只)
  • 20世纪70年代初印度西部两个邦200多村庄数百人中毒
  • 赤霉病麦中毒(昏昏病)

中毒还表现为地方性和季节性,这与当地的温、湿度及易引起中毒的食品在人群中食用及饮食条件有关。

Chronic Toxicosis慢性中毒:

由于长期少量摄入含有霉菌毒素的食品而引起,如致癌、致畸、致突变作用等。如:河南林县喜食霉变食品。

aflatoxin af
(二)黄曲霉毒素(aflatoxin,AF)

Aflatoxin is some kind of metabolite of Aspergillus flavus(黄曲霉)and Aspergillus parasiticus(寄生曲霉), which possesses strong toxicity and carcinogenicity , widely existing in nature.

  人类重视它的研究是在1960年英国的

火鸡事件之后。1960年在英国曾发生10万

只火鸡幼雏在短短的几个月内相继死亡的

严重事故,其主要症状是:食欲下降,羽翼下垂,发病后一周左右死亡,呈一种特殊死相(头向后背,脚向后伸),由于原因不明,故称为“火鸡X病”。后来查明是由于吃了含有霉变花生饼粕的饲料而引起的,并从饲料中分离出黄曲霉产毒菌株.

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1961年证实了给大鼠喂饲含黄曲霉的花生饼粕,可使大鼠发生原发性肝癌。1961年证实了给大鼠喂饲含黄曲霉的花生饼粕,可使大鼠发生原发性肝癌。

1962年确认其致癌物为黄曲霉毒素。从此以后,人们对霉菌及其毒素日益重视,并进行了黄曲霉及其毒素的种类、理化性质、毒性、致癌机理、去毒方法以及与人类肝癌的关系等方面的研究工作。

 我国科研人员在调查和试验的基础上制定了我国黄曲霉毒素B1的食品卫生标准,以限制人体摄入量,保护人民健康。

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  目前已分离鉴定出20余种,两大系即B系和G系,其基本结构相似,均有二呋喃环和氧杂萘邻酮(香豆素),其结构中最有意义的是二呋喃末端有双键者是决定毒性的基团,与毒性、致癌性有密切关系。如AFB1、AFG、AFM1,其中AFB1毒性及危害性最大,因此,在食品卫生监测中以AFB1为污染指标。  目前已分离鉴定出20余种,两大系即B系和G系,其基本结构相似,均有二呋喃环和氧杂萘邻酮(香豆素),其结构中最有意义的是二呋喃末端有双键者是决定毒性的基团,与毒性、致癌性有密切关系。如AFB1、AFG、AFM1,其中AFB1毒性及危害性最大,因此,在食品卫生监测中以AFB1为污染指标。

Aflatoxin really is one of the most toxic and carcinogenic substances known.

chemistry properties
Chemistry Properties:

① Heat-resistant.耐热性一般烹调温度很少破坏,280℃裂解。

②Alkali-intolerance.不耐碱在碱性条件下,

香豆素内酯环受破坏生成钠盐,溶于水。

③Soluble: 不溶于水、正己烷、石油醚及乙

醚中,溶于脂肪及某些脂溶剂(氯仿、甲醇等)

所以检测时以此作为提取剂。

④Emit fluorescence with ultraviolet light:紫外光下产生荧光,AFB1对紫外光有强的吸收性能,在365nm下吸收峰最大。

2 pollution status
2.Pollution Status污染食品的情况

  污染食品相当普遍,不仅在我国,在世界上其他国家农产品污染也相当严重,在许多食品中都能检出,污染最严重的是花生和玉米。1992年部分省市调查结果显示花生污染率达55.6%,玉米为15.6%,其次是大米和棉籽,家庭自制发酵食品中也可检出。

  由于饲料的污染,动物性食品也可受污染。广西曾发生猪的“黄膘病”——猪死后脂肪变黄,检测饲料中黄曲霉毒素B1含量>500ppb。今年轰动全国的“毒大米”事件中的毒素就是指黄曲霉毒素。

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Mycotoxins - Aflatoxin really is one of the most toxic and carcinogenic substances known, as this label emphasizes.

3 toxicity
3.Toxicity 毒性

(1)AFB1 Acute toxicity急性毒性

① virulent, ten stronger poisonous than KCN to human and livestock属剧毒物,对人畜均有强的毒性比KCN强10倍。

②poisoning relates with category, age, sex ,etc.

不同种属AFB1急性毒性的敏感性不同,以鸭雏最为敏感;不同年龄的动物以幼年动物最为敏感;不同性别中雄性比雌性敏感。另外,营养好的动物抵抗力强。

③a liver virus(Target organ: liver),inhibiting liver cells to synthesize DNA, RNA, and protein.

一次性口服可出现:肝实质性坏死、胆管增生、肝脂肪浸润以及肝出血等急性病变。

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(2)Chronic 慢性毒性

  由于长期少量摄入AFB1而造成的。在某种意义上说,它比急性毒性更具有实际意义,更重要。主要表现为动物生长障碍,肝脏出现亚急性或慢性损害。在实验指标上主要是:

① Hepatic function changes:GPT↑,白蛋白、非蛋白氮、肝糖元及VA↓;

②Chemical alteration in liver tissue :肝实质细胞坏死、变性,胆管上皮增生,纤维细胞增生,形成再生结节,有的出现肝硬化;

③Other symptoms:食欲下降,食物利用率下降,体重下降,影响生长发育(不孕、少胎等)。

3 carcinogenicity
(3)Carcinogenicity 致癌性

  ①Carcinogenic ability:AFB1是一种致癌性极强化学物质,按动物的LD50计算其致癌力为奶油黄(二甲基偶氮苯)的900倍,比二甲基亚硝胺诱发肝癌能力大75倍。

  ②Carcinogenic traits(致癌特点)

  ③Relationship with human liver cancer:

流行病学调查发现,膳食中AF水平与人类原发性肝癌的发生率呈正相关。有研究也表明,原发性肝癌与AF有关。

Tissue specified:AFB1在对动物引起的肿瘤中最多的是原发性肝细胞癌,其他部位也可发现,如胃腺癌、肾癌、直肠癌、乳腺癌、卵巢癌、小肠癌等

Species specified:可使多种动物诱发实验性肝癌,如以最低剂量比较鳟鱼最为敏感。根据AFB1对啮齿类动物的肝癌能力试验,证明对大鼠致癌性最强。

4 metabolism and biochemical effect of afb 1
4.Metabolism And biochemical effect of AFB1

① Metabolic method and products

AFB1进入体内,必须经过体内代谢过程才能由前致癌物变成终致癌物。

主要代谢途径有三种即羟化(M1、Q1、H)、脱甲基(P1)、环氧化,最终生成多种代谢产物。一般都能解毒(通过肝、肾解毒,由粪、尿排出),但形成环氧化物与致癌性、致突变性有关。

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Hydroxylation(羟化):AFB1在肝微粒体酶的催化下,在二呋喃α-碳原子作用(羟化),其代谢产物为AFM1,其结构与AFB1相近似。M1首先发现在牛、羊奶中发现故称为M1。肝微粒体酶可使AFB1环戊烷β碳原子羟化产生AFQ1,AFQ1在不同的生物体内转化量不一样。

Demethylation(脱甲基):在氧杂萘环的OCH3基位脱出甲基生成AFP1(去甲基酚型产物),与葡萄糖醛酸或硫酸结合,由尿排出。

Cyclic-oxidation(环氧化):在二呋喃环末端双键位置经环氧化生成AFB1-2, 3环氧化物,这一反应与AFB1的毒性、致癌性及致突变性有关。

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致癌

突变

AF

2,3环氧化物

(活化的AF)

P450

蛋白质修饰

DNA修饰

与生物大分子

发生反应

GST

UDP-GT

EH

非活性代谢产物

细胞死亡

非活性代谢产物

附图黄曲霉毒素体内代谢过程(二)

5 preventive measures
5.Preventive Measures

(1)Preventing mould 防霉:物理、化学及生物等方法

  首先,从田间开始防霉,采用良好的农业生产工艺(good agricultural practice),防虫、防倒伏等;收获时注意:

  ①粮食颗粒应饱满(减少含水量),去霉变部分;

  ②尽快脱粒,并采取减少粮食所含水分的措施,如凉晒、风干、烤干或加入吸湿剂(生石灰)、密封等措施,使粮谷水分在入库时达到安全水分以下;

  ③贮藏时要注意温度(低温,10℃)、湿度(相对湿度70%),并注意通风,并根据季节变化以及粮食发热情况采取调整措施,如除氧、充氮和二氧化氮等

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除上述外,还可采用防腐剂(无毒)、杀虫剂(无毒)以及γ射线照射等;选用和培育抗霉新品种(如花生、玉米等易感食品);保持粮食颗粒的完整,以防霉菌污染。除上述外,还可采用防腐剂(无毒)、杀虫剂(无毒)以及γ射线照射等;选用和培育抗霉新品种(如花生、玉米等易感食品);保持粮食颗粒的完整,以防霉菌污染。

2 diminishing toxin
(2)Diminishing Toxin(去毒)

  ①Pick out the moldy (拣霉粒法):适于大颗粒的花生、玉米等,拣出霉坏、破损、皱皮、变色、虫蛀等颗粒,此法适于小单位及家庭使用,可大大降低毒素含量。

  ②Grind and press(碾轧法):适于大米、玉米等,可去除表面和胚中的绝大部分毒素。

  ③Rub and wash in water(加水搓洗法):大米加水搓洗4~5次可去大部分AFB1,淘洗若加0.5%小苏打,则可去除80%AFB1。

  ④Refine in vegetable oil with alkali(植物油加碱炼法):AFB1在碱性条件下,内酯环结构受破坏,形成香豆素钠盐,溶于水,故可用水洗去。此法可使油脂中AFB1含量降到标准含量以下,甚至不能检出。

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此外,生物方法可分解、转化、去除AFB1,如:日本制酱过程可减少50% AFB1;人工培养蘑菇的基质(棉籽)如含AFB1,在生长过程中可去除,主要是由于微生物作用的结果。

3 limiting afb 1 content of various foods
(3)Limiting AFB1 Content Of Various Foods

附表我国GB2761-1982食品中AFB1允许量标准

methods of preventing food spoilage
三、防止食品腐败变质的措施(methods of preventing food spoilage)

(一)低温保藏与食品质量

(1)食品的冷藏、冷冻方法

  冷藏(cold storage):预冷后的食品在稍高于冰点温度(0℃)中进行贮藏的方法,最常用温度为4~8℃,适于短期保藏食品。还可采用冰块接触、空气冷却(吹冷风)、水冷却(井水、循环水)、真空冷却等方法。

冷冻(freezing):

  缓冻:3~72小时内使食品温度降至所需温度(-2~ -5℃),令其缓慢冻结,食物中大部分水可冻成冰晶。

  速冻:30分钟内食品温度迅速降至-20℃左右,完全冻结,结冰率近100%(-18℃结冰率>98%)。

methods of freezing
冷冻方式(methods of freezing)

①致冷剂冻结(cryogen)

液氮( liquid N2) 沸点-195.8℃

液态CO2 (liquid CO2 ) 沸点-78.5℃

固态CO2(干冰)(dry ice) 超低温致冷

还有食盐加冰(按不同的比例达到所需温度)

②机械式冷冻

吹风冻结:-30℃风速4~5m/s 、1.5~2m/s(半吹风冷冻)

接触冻结(freezen by touch):用经冷媒降温后的铝板紧贴

食品上下移动。

2 effect of cold storage and freezing
(2)冷藏、冷冻对食品微生物及化学过程的影响(effect of cold storage and freezing)

①降低或停止食品中微生物的增殖速度

②减弱食品内一般化学反应速度

一般来说,每降温10℃,化学反应速度可减至原来

的1/2~1/3。

③使食品中酶活力显著下降

3 effect of freezing on food quality
(3)冷冻工艺对食品质量的影响(effect of freezing on food quality)

①冰晶对食品的影响

缓慢冷冻(Slow freezing):-1~-5℃时为冰晶生成带,食品中水分结冰率为85%,食品中水分逐渐形成个别冰晶核。冰晶核将从周围食品中不断吸引水分,使自身体积不断增大。在这个温度带冻结的食品,其细胞与组织结构必将受到增大的冰晶核的挤压而发生机械损伤以至溃破,使食品的组织结构发生变化,以至影响其质量。因此缓慢冷冻的工艺对食品质量会有不良影响。

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急速冻结(Quick freezing):加速降温过程,以最短的时间通过冰晶生成带,在30分钟内食品迅速冻结。如:-30℃时结冰率达100%,食品中冰晶核数量多,但体积不大,不会发生细胞挤压,食品内部结构不会发生损伤和破溃。

冷冻食品的融解过程不合理也会影响食品质量,最好的方法是缓解,缓解可使融解的食品汁液能充分恢复到原来的物理状态,这样就能保持食品固有的鲜味。

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②对蛋白质的影响

食品的降温过程对蛋白质会发生变性的影响,其影响程度与降温速度和最后温度有关。速度越慢,温度越低,变性越严重。

4 hygienic requirement
(4)冷藏冷冻的卫生要求 (hygienic requirement)

①对不耐藏食品选择适宜的低温范围。食品从生产到消费的整个商业网中应一直处于适宜低温下,即保持冷链(cold chain)。其基本理论依据是食品

在一定温度(temperature)

经一定时间(time)

质量容许度(tolerance)

为此,各食品企业根据自己的需要,经调查研究,编制包括生产经营食品的TTT图表,用来监测食品的正确低温工艺要求。

简称TTT

time-temperature-tolerance

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②冷藏冷冻原料与工艺卫生要求

原料应尽量保持新鲜、干净、质优

用冷水、冰制冷时,一定要符合饮用水标准,天然冰取冰点必须是周围环境无污染源,特别要防止天然冰融解的水污染食品。

各类型冷藏设备必须有可靠的控制装置,保证致冷温度,防止冷媒外溢。

冷藏车船、冷库要防鼠、防霉、除臭,及时除霜,冷库墙粉刷时加1.5%NaF防霉。

防止冻藏食品的干缩,也防结露现象。

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(5)常见食品适宜冷藏冷冻保藏条件

附表一些常见食品的适宜冷藏条件

food preservation and quality by thermal treatment
(二)高温杀菌保藏与食品卫生质量(food preservation and quality by thermal treatment)

1.高温杀菌保藏与微生物耐热能力

基本原理:破坏微生物体内的酶、脂质体(liposome)和细胞膜,是原生质构造呈现不均一状态,以致蛋白质凝固,细胞内一切反应停止。

一种理想的食品防腐和保藏方法。

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由于不同的微生物本身结构和细胞组成、性质有所不同,因此对热的敏感性不一,即有不同的耐热性。当微生物所处的环境温度超过了微生物所适应的最高生长温度,一切较敏感的微生物会立即死亡;另一些对热抵抗力较强的微生物虽不能生长,但尚能生存一段时间。在食品工业中,微生物耐热性的大小常借几种数值来表示。由于不同的微生物本身结构和细胞组成、性质有所不同,因此对热的敏感性不一,即有不同的耐热性。当微生物所处的环境温度超过了微生物所适应的最高生长温度,一切较敏感的微生物会立即死亡;另一些对热抵抗力较强的微生物虽不能生长,但尚能生存一段时间。在食品工业中,微生物耐热性的大小常借几种数值来表示。
thermal death time tdt
①热力致死时间(Thermal Death Time, TDT)

在特定的条件和特定的温度下,杀死一定数量的微生物所需时间,这时间即为热力致死时间。

The time required to kill a known population of microorganisms in a specific suspension at a particular temperature is referred to as thermal death time (TDT).

不同的微生物热力致死时间不同。

d decimal time reduction value or decimal reduction time
D值(decimal time reduction value ,or decimal reduction time)

在一定温度和条件下,活菌数减少一个对数周期所需的时间,即细菌死亡90%所需的时间。(The D-value, which denotes the decimal reduction time, is the time required at a specific temperature and under specified conditions to reduce a microbial population by one decimal)或者说该菌在该温度条件下90%递减时所需的时间(分)即为D值。例如:含有某种细菌的悬液含菌数为105/ml,在100℃(212℉)的水浴温度中,活菌降至104/ml时所需的时间为10分钟,该菌的D值即为10分钟,也即D100=10分。由于同一菌株在不同的温度条件下D值是不同的,故D值要说明加热温度(在右下角注明),常用Dr来表示。其值越大,说明某细菌的耐热性越强。用D值便于比较细菌加热死亡速度。

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③ Z值

一个对数周期的加热时间(10分~100分)所对应的加热温度变化值称为Z值。(The Z-value is the increase or decrease in temperature required to reduce or increase the decimal reduction time by one decimal)或者说,在加热致死曲线中,时间降低一个对数周期(缩短90/100加热时间)所需要升高的温度(℃),这个升高的温度称之为Z值。

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④ F值

一定数量的细菌在某一温度下完全杀死所需的时间为F值,以分来表示。(The F-value is the time required to kill a known population of microorganisms at a given temperature)在右下角注明温度,常以Fr表示,以此用于杀菌程度的评价。

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2.加热杀菌技术(heat sterilizationtechnologies)

(1)高温灭菌法(high temperature process)

一般采用的温度为112℃~121℃左右,蒸气压力为0.56~ 1Kg/cm2,灭菌时间为20~30分钟的灭菌方法。

The method with which microorganisms is sterilized under high temperature (112℃~121℃) and pressure (0.56Kg/cm2~ 1Kg/cm2)for 20~30 minutes

可使繁殖和芽胞型细菌被杀灭,起到长期保藏食品的目的。罐头类食品一般采用这种方法。

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  只能杀灭繁殖型微生物,不能杀芽胞,所以说是一种不完全灭菌的加热方法  只能杀灭繁殖型微生物,不能杀芽胞,所以说是一种不完全灭菌的加热方法

①低温长时间消毒法(low temperature long time,LTLT)温度范围为62℃~68℃,30分钟,这种方法主要是适用于不宜用高温灭菌,可用较低的温度进行消毒,如:啤酒、酒、牛奶、干酪、果汁、蛋品、蜂蜜、糖浆等食品。

  ②高温短时消毒法(high temperature short time,HTST),也叫高温瞬间消毒温度为71.7℃,时间为15分钟。

两种灭菌效果相同。

(2)巴氏消毒法(pasteurization)

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  (3)超高温消毒法(ultra high temperature process,UHT)即温度120℃~150℃,时间1~3秒。这种方法的优点是不仅能杀灭大量细菌,而且对嗜高温的细菌芽胞也能杀灭,还能保证食品质量。这种方法多用于牛奶消毒。

  (4)微波加热灭菌(microwave heating)这是高频电磁波,波长1mm到1m。不同的食品可采用不同的微波频率达到消毒的目的。原理:一般认为微生物在微波磁场的作用下,由于吸收微波的能量而产生热效应,导致死亡,和微波造成的分子加速运动而使细胞内部受损致死。

3 effect of thermal treatment on food quality
3.高温工艺对食品质量的影响(effect of thermal treatmenton food quality)

(1)对蛋白质的影响(effect on protein)

一般情况下,食物蛋白质经加热发生理化性质的变化,如变性,肽链散开,酶失去活性等,氮溶解指数下降,保水力降低。但经加热的蛋白质:

①易被蛋白酶催化水解,从而利于吸收;

  ②含氮浸出物(游离氨基酸、嘌呤、嘧啶等)增加,从而增加了食品的感官性状(香味、美味);

  ③加热温度大于190℃以上,会使得蛋白质食物中的色氨酸、谷氨酸发生裂解,产生杂环胺类化合物。近来研究表明,此类化合物对啮齿类动物均具有不同程度的致癌性,活化后具有致突变性,有些甚至比AFB1还要强。

2 effect on lipid
(2)对油脂的影响(effect on lipid)

如果加热在160℃~180℃或更高(250℃)可使油脂发生氧化,产生过氧化物,或分解成低分子,或聚合成高分子,使油脂理化性质发生变化,不仅具有一定的毒性,而且还会破坏食品中其它成分,影响食品的营养价值。

3 effect on carbohydrate
(3)对碳水化合物的影响(effect on carbohydrate)

①淀粉的α化即糊化淀粉粒结晶被破坏、膨润与水结合、粘度增加,是淀粉性食品生熟的标志,不同的食物其糊化温度不同。如:

大米玉米小麦马铃薯

63.6℃ 86.2℃ 87.3℃ 64.5℃

淀粉的热处理α化程度是高温工艺关注的问题之一。

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②淀粉的老化(aging)即回生,亦称淀粉变硬变脆现象。淀粉老化是以结晶为核的一种淀粉凝集现象,实际上是淀粉结构发生变化——结晶化或老化。②淀粉的老化(aging)即回生,亦称淀粉变硬变脆现象。淀粉老化是以结晶为核的一种淀粉凝集现象,实际上是淀粉结构发生变化——结晶化或老化。

常见米、面的熟食品如米饭、馒头、面包冷后或放后变硬,经加热后又复原,在一定条件下,老化糊化。

淀粉老化与食品中水分、PH值、盐类及结构有关,水分越多,PH值越高,盐浓度越大,不易老化。在食品工艺中,应用抗老化剂可防止食品老化,提高食品质量。

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③褐变(browning reactions) :

酶促褐变是在多酚氧化酶作用下,使食品中酚类物质氧化所产生的红棕色现象(酚类变为醌类),(Polymerization of some reaction products of the enzyme polyphenol oxidase.)如苹果、梨及某些蔬菜(土豆、茄子)中含有儿茶酚、咖啡酸、绿原酸等多酚类物质,易氧化,使颜色发生变化。

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非酶促褐变系指食品中糖、醛、酮的羰基与氨基酸、蛋白质发生反应,产生褐变,称为美拉德反应(maillard reaction)或称为羰氨反应

the sequence of events that begins with reaction of the amino group of amino acids with a glycosidic hydroxyl group of sugars; the sequence terminates with the formation of brown nitrogenous polymers or melanoidins )

这种反应可使食品的颜色变深(棕色),如炼乳、果汁制品、脱水水果、酱油等的棕色物质。食品褐变既可增强食品的风味,又可恶化食品的颜色,所以在工业上可根据食品加工的目的决定是否利用羰氨反应,可以向食品中加入一些物质以阻止褐变,如NaCl、CaCl2、硫脲、-SH化物(半胱氨酸)。

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④其他影响(effect on others)不同的食物,会有不同的感官性质变化。

防止食品腐败变质的方法还有脱水干燥保藏、腌(糖渍、盐渍)、薰、辐照等保藏方法。