第一章食品微生物检验绪论课件.ppt

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1、食品微生物检验技术,绪论,教学内容（76学时）,绪论第一章食品中的微生物及其检验第二章 食品微生物检验的基本条件与设备第三章 食品微生物检验常用试剂及配制技术第四章食品微生物检验基础技术第五章食品卫生细菌学检验技术第六章 食品中常见病原微生物检验技术第七章 发酵食品微生物检验技术第八章 食品微生物快速测定技术,教学内容及要求,1.食品微生物检验的概念及任务,1,2.各类食品存在的微生物污染种类及其污染途径,3.食品微生物检验的范围和指标,国以民为本 民以食为天 食以安为先,可见食品安全与卫生的重要性,食物、食品、食品工业,食物是人体生长发育、细胞更新、调节机能必不可少的营养物质，也是产生热量保

2、持体温、体力的能量来源。食品经过加工制作的食物统称为食品食品工业包括农业、食品制造、市场三个方面，广义上讲，食品工业是国民经济的基础和支柱之一。是一个永不衰弱的行业。,您在购买食品的时候最关心哪些问题？,地沟油，城市下水道里悄悄流淌的垃圾。有淘者对其进行加工，摇身变成餐桌上的“食用油”。他们每天从那里捞取大量暗淡浑浊、略呈红色的膏状物，仅仅经过一夜的过滤、加热、沉淀、分离，就能让这些散发着恶臭的垃圾变身为清亮的“食用油”，最终通过低价销售，重返人们的餐桌。,微生物与食品安全,中国1990-1999年食物中毒中，微生物性中毒居各类食物中毒病原首位。2007年报告，微生物性中毒的人数占总数的58.

3、86% 欧洲“疯牛病”（20世纪90年代）日本大肠杆菌0157:H7中毒（1996）中国SARS（2003）东南亚国家禽流感（2004）美国菠菜大肠杆菌0157:H7污染事件（2006）中国N7N9禽流感病毒(2013-2014),2007年报告，微生物性中毒的人数占总数的58.86%,2013年食物中毒原因及其中毒人数：,微生物污染已成为中国食品安全的头号杀手,2013年学生食物中毒事件情况：,第一节 认识微生物,一、微生物的概念,微生物是存在于自然界肉眼不能直接看到，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍乃至几万倍才能观察到的微小生物的总称。,大肠杆菌,流感病毒,真菌（蘑菇类）,特点,个

4、体微小,结构简单,繁殖迅速,种类繁多,分布广泛,二、微生物从不知到知的过程,酿酒、天花，列文虎克、巴斯德、 科赫,微生物的利用已经几千年的历史，距今4千多年前的龙山文化时期有酿酒记载，商代发展成为手工业；早期酱油、醋的酿造；埃及金字塔中发现了面包；唐朝（公元7世纪）食用菌的栽培，18世纪传入西方；病原菌的发现。但是，微生物的发现却只有三百多年，经历了三个时期：1、微生物形态学时期2、微生物生理学时期3、微生物的分子时代-分子生物学时期,远古人类发现，吃剩的米粥数日后变成了醇香可口的饮料人类最早发明的酒,天花是感染痘病毒引起的，无药可治，每4名天花病人当中便有一人死亡，而剩余的3人却要留下丑陋的

5、痘痕。 明代以后，人痘接种法盛行起来。到目前为止，天花是在在世界范围被人类消灭或控制的第一个传染病。,天花病毒,1、微生物的形态学时期,1590年，荷兰人詹森制作了第一架复式显微镜；1684（1676）年，荷兰的显微镜业余爱好者-列文虎克用他制作的显微镜详细地观察描述了微生物的形态（河水、雨水、牙垢），观察到杆状、球状、螺旋状的细菌和运动的短杆菌等的图象画下来，命名为“微动体”，并寄给英国皇家协会。他一生中制作了419架显微镜，最大放大率达266倍。,列文虎克(1632-1723)与他的显微镜,安东列文虎克 荷兰,格拉夫 霍霍夫利特微生物的鼻祖,无孔不入的微生物，何时何地不在与人们打交道。甚至

6、在我们体内到处安营扎寨，自由出入。可是，人们不肉眼看见它们，因而几千年来，人类竟不知道世界上还有微生物这东西存在。 直到1673年列文虎克用自制显微镜发现了“小动物”的微生物世界！他一生当中磨制500多个镜片，制造400多种显微镜，其中只有9种至今仍有人使用。虽然他活着的时候就看到人们承认了他的发现，但要等到100多年以后，当人们在用效率更高的显微镜重新观察列文虎克描述的 “小动物”，并知道他们会引起人类严重疾病和产生许多有用物质时，才真正认识到列文虎克对人类认识世界所作出的伟大贡献。,在他之后的微生物的研究工作进展很慢，一方面的原因是显微镜的技术原因，直到19世纪出现改进型的显微镜被广泛应用

7、才得到发展，更重要的原因是研究微生物的基本技术没有建立，如灭菌技术和微生物的纯培养技术。19世纪争论的两个焦点问题：1 微生物能不能自发产生？ 2 传染病是什么性质？这两个问题得到了明确的答案，促使微生物成为了一门新兴的学科。,2、微生物学的生理学时期,经历了2个世纪的发展，微生物学进入微生物生理水平研究阶段1、巴斯德用他设计的实验否定了微生物自生学说。2、巴斯德在研究酿酒工业占有重要经济地位的法国葡萄酒变酸的原因时发现了其他微生物，否定了自然发酵学说，并证明了各种发酵是由各种特殊的微生物作用产生的，他精辟地指出，葡萄酒的酸败是由酵母以外的另一种微生物（醋酸菌）的第二次发酵作用引起的，因此，他

8、发明了著名的低温杀菌法-巴氏杀菌法（61.7 143F,30分钟），挽救了法国葡萄酒酿造界免受酸败之苦，他还改进了葡萄酒的工艺，从而提高了产品的质量。,法国科学家路易斯巴斯德(1822-1895)被后人誉为“微生物学之父”。,证实发酵由微生物引起,免疫学预防接种,鹅颈烧瓶实验也创造了一种有效的灭菌方法巴氏灭菌法。,反驳微生物自然发生说,德国的波恩大学 普法战争爆发,柯赫（1843-1910）,微生物的纯培养技术证明了微生物是引起传染病的病原,传染病是人类健康的大敌。从古至今，鼠疫、伤寒、霍乱、肺结核等许多可怕的病魔夺去了人类无数的生命。人类要战胜这些疾病，首先要弄清楚致病的原因。而第一个发现传

9、染病是由病原细菌感染造成的人就是罗伯特科赫。,罗伯特.科赫发现结核杆菌一百周年,被后人尊为细菌学鼻祖，传染病的克星，细菌学的奠基人和开拓者,被后人尊为细菌学鼻祖，传染病的克星，细菌学的奠基人和开拓者,2003年，经过全球10个国家的科学家的共同努力，终于确认了冠状病毒是SARS的病原体。最终判定这种冠状病毒是否真正的元凶，依靠的是100多年前德国伟大的细菌学家科赫提出的“科赫原则”。,3、微生物学的分子时代-分子生物学时期,从巴斯德和科赫时代到20世纪70年代，微生物学又走过了漫长的路。今天微生物学已今成为生物科学中最复杂的学科之一，它对整个生物科学的研究和发展影响很大。从获得诺贝尔生理学或医

10、学奖的近一半的工作都与微生物有关中可见其重要性。1928年格里菲斯（Frederick Griffith）发现了细菌的转化现象；1944年加拿大细菌学家艾弗里（Oswald Avery）等人通过对转化现象化学本质的研究，证实了核酸才是真正的生物遗传物质；1953年，沃森（Jame Dewey Waston）和克里克（Francis Harry Compton Crick）通过对DNA X射线衍射图片的分析，提出了DNA 双螺旋结构模型，这个研究成果被认为在整个生物学发展史上具有划时代的意义。从此，微生物学研究分子时代。20世纪70年代，基因工程使得人们可以按照意愿定向改造菌种，使获得新型微生物

11、产品成为可能。如今分子生物学逐渐成熟为一门崭新的独立学科。,我国微生物学的发展,我国有5000年文明史的古国，我国劳动人民对微生物的认识和利用是最早的几个国家之一。特别是在制酒、酱油、醋等微生物产品以及用种痘制曲贡献较大。但是微生物作为一门学科进行研究，我国起步较晚。在二十世纪初，中国一批到西方留学的中国科学家开始较系统地介绍微生物学知识，从事微生物学研究工作。,我国微生物学的发展,1910-1921年伍连德研究了鼠疫和霍乱的防治，在中国最早建立起卫生防疫机构，培育了人才，这项工作在当时居于国际先进地位。1920-1930年，汤飞凡等分离和确证了沙眼病原体，在国际上是领先水平，此外在细菌学、病

12、毒学和免疫学等方面的某些领域做出过高水平的成绩。30年代，开始在高等学校设立酿造科目和农产品制造系，以酿造为主要课程，魏岩寿等在工业微生物学方面做出了开拓性的工作；戴芳澜和俞大绂（fu）是我国的真菌学和植物病理学的奠基人；陈华癸和张宪武对根瘤菌固氮作用的研究创立了我国农业微生物学；高尚荫创建了我国病毒学。,我国微生物学的发展,新中国成立后：微生物在我国有了划时代的发展，一些重点大学开设了微生物学专业，50年代以后，轻工院校开设了食品专业、发酵专业，其中食品微生物学是支柱课程，80年代后农业院校建立了食品系，也开设了食品专业，食品微生物学课程和研究工作愈来愈受到重视。,第二节 食品微生物检验,一

13、、食品微生物检验,（一）概念利用食品微生物学及其相关学科的理论和方法,研究外界环境和食品中微生物的种类、数量、性质、活动规律及其对人体健康影响的一门应用性学科。,（二）研究对象,外界环境和食品中的微生物,（三）任务,为食品环境卫生管理和食品生产管理及某些传染病的防疫措施提供科学依据。防止人类发生微生物中毒或感染,保障人类健康。,二、食品有关的微生物,有益微生物：,有害微生物,腐败微生物：,食物中毒微生物：,酵母菌、乳酸菌、霉菌,细菌真菌病毒,如罐头平酸菌和梭菌番茄酱产品可能有乳酸菌，酵母和霉菌腐败,食品微生物性污染,细菌性污染,感染型：,毒素型：,真菌性污染：,病毒性污染：,毒素、致癌、至畸、

14、至突变,沙门氏菌属,变形杆菌属,体内：,产气荚膜梭状芽孢杆菌、ETEC,体外：,葡萄球菌、肉毒梭菌,甲型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、轮状病毒、诺瓦克病毒、阮病毒、禽流感病毒,三、食品微生物的来源,内源性污染,外源性污染,鲜乳中微生物污染主要来源于乳房内的污染微生物和环境中的微生物。主要有乳酸细菌、脓化细菌、脂肪分解细菌、酪酸细菌、产气细菌、产碱细菌、以及酵母和霉菌。 病畜、病禽肉类所带有的各种病原菌，如沙门氏菌、金黄色葡萄球 菌、结核杆菌、布鲁氏菌等。 鲜蛋由于卵巢内污染、产蛋时污染和蛋壳污染而发生微生物性腐败变质。污染鲜蛋的微生物有禽病病原菌、其他腐生性细菌和霉菌等。,内源性污染,三、食品微生物

15、的来源,来自土壤 水 空气 人体,食品中微生物外源性污染,土壤是微生物的天然培养基，它具备微生物正常发育所必须的一切条件。含有大量的微生物，细菌来自天然生活在土壤中的自养菌和腐物寄生菌以及随动物排泄物及其尸体进入土壤的细菌。,来自土壤,三、食品微生物的来源,水也是微生物存在的天然环境，水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中的微生物种类及数量因水源不同而异。受到污染的水中有大量的有机物，适合微生物的生存。静水中的微生物多，流水中的微生物少；离岸近处的微生物多，离岸远处少；经过大城市的河流，水受到污染，含有大量的粪便，并含有大量的致病菌。井水和泉水中细菌少，雨水、雪水中也少，城市

16、上空的雨水细菌多，乡村上空雨水细菌少。国家规定，自来水中，细菌总数每毫升不得超过100个，大肠杆菌群不得超过3个/升,来自水源,三、食品微生物的来源,Add your text,Add your text,Add your text,来自空气,在春秋气节更易感冒，就是因为空气的传播，特别是在公共场所，人多、空气流通差、细菌多。大城市上空微生物数量最多，乡村少；森林、草地和田野上空空气清洁，海洋、高山、冰雪覆盖的地面上空，微生物更为减少，雨后空气特别新鲜。,三、食品微生物的来源,Add your text,Add your text,Add your text,来自人体和动物,人自出生后，外界的

17、微生物就逐渐进入人体。在正常人体皮肤、粘膜及外界相通的各种控道（如口腔、鼻咽腔、肠道及泌尿道）等部位，存在着对人体无害的微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、支原体等。,三、食品微生物的来源,来自人体和动物,鼠、蝇、蟑螂等直接或间接接触。,三、食品微生物的来源,食品微生物污染的途径,内源性污染,外源性污染,水源污染,空气污染,人及动物污染,加工设备及包装材料污染,三、食品微生物来源,第三节 微生物引起食品腐败变质,腐败变质,成分感官性质,食品,微生物,变化,举例：肉、蛋、鱼腐臭 粮食霉变 水果腐烂 油脂酸败,环境,一、变质概念,食品腐败变质：指在以微生物为主的各种因素综合作用下，所发生的食品成分及

18、感官性质的一切变化。,二、微生物引起食品变质的基础,内：食品本身的因素 （营养成分、pH、Aw、渗透压）外：环境因素 （温度、湿度、氧气）,食品本身的因素,1、营养成分蛋白质类：肉、鱼、蛋和豆制品碳水化合物类：粮食、蔬菜、水果和糖类脂肪类：食用油,2、食品的pH值 酸性食品（pH 4.5） ：水果,3、食品的水分食品中水分：游离水和结合水水分活度（ Aw ）：P/P0； 纯水的Aw=1；无水食品Aw=0 ； Aw=0.60 ? Aw=0.64?,4、食品的渗透压食盐和糖是形成不同渗透压的主要物质。,环境因素,1、温度 食品中低温生长的微生物：假单胞菌属等 食品中高温生长的微生物：嗜热细菌等2、

19、气体（O2、H2、CO2）3、湿度 未包装的食品,三、微生物引起食品变质的过程,食品腐败变质的源头是微生物的污染。食品腐败的本质是微生物酶的作用。,酶,细胞外酶细胞内酶,食物水解,不良气味,1、蛋白质类食品的腐败变质（腐败）,多,细菌、霉菌,蛋白质分解后所产生的胺类是碱性含氮化合物，具有挥发性。因此测定鱼、肉食品中的总挥发性盐基氮（TVBN）的含量，是鉴定肉、鱼新鲜度的指标之一。测量方法：含蛋白质丰富的食品（肉、鱼、豆类）水浸液在弱碱性条件下与水蒸气一起蒸馏出来的总氮量（形成氨、胺的含氮物），称为TVBN。已列入我国食品卫生标准。,2、碳水化合物类食品的腐败变质（发酵）,碳水化合物（纤维素、半

20、纤维素、淀粉、糖原及糖）,有机酸+酒精+气体等,微生物代谢,酶,细菌、霉菌和酵母（绝大多数酵母不能使淀粉水解）,3、脂肪类食品的腐败变质（酸败）,食品中脂肪,微生物解脂酶等,脂肪酸+甘油+其他产物,细菌、霉菌和少数酵母 霉菌比细菌多，酵母菌能分解脂肪的不多（解 脂假丝酵母）,脂肪酸进一步分解生成过氧化物和氧化物，随之产生具有特殊刺激气味的酮和醛等酸败产物，即所谓哈喇味。因此，鉴定油脂的酸价和过氧化值，是油脂酸败的判定指标。,第四节 食品微生物检验的意义,一、食品微生物的检验内容,（,（一）检验的范围生产环境原辅料食品加工、储藏、销售环节的检验食品的检验,一、食品微生物的检验内容,（,一、食品微

21、生物的检验内容,（,食品加工、储藏、销售储环节的检验,成品食品的检验,不卫生食品产生原因：1、天然毒素；2、重金属、农药残留；3、不合理加工及使用化学添加剂；4、微生物污染均会出现食物中毒。,一、食品微生物的检验内容,（一）国家食品卫生标准感官指标理化指标微生物指标,一、食品微生物的检验内容,二、食品感官检验,色泽气味口味组织状态,三、食品理化检验,挥发性盐基总氮（TVBN） 低温有氧条件下，鱼类TVBN达到30mg/100g，认为变质。三甲胺 新鲜鱼虾等水产品、肉中没有三甲胺，初期腐败时，其量可达46mg/100g。组胺 当鱼肉中的组胺达到410mg/100g，就会发生变态反应样的食物中毒。

22、pH值变化 V字形变动。一般不用pH值作为初期腐败的指标。 蛋白质腐败， pH值上升；糖类物质腐败， pH值下降。黏度（肉类敏感）、折光率等,四、食品的微生物检验,1.菌落总数：,2.大肠菌群（MPN/100ml)：,3.致病菌：,（二）检验指标,清洁状态的标志；预测食品可能存放的期限,沙门氏菌、肉毒梭菌、志贺氏菌、变形杆菌、副溶血弧菌、葡萄球菌、霉菌,较为理想的粪便污染的指示菌群；作为肠道致病菌污染食品的指示菌。,4.霉菌及其毒素：,目前我国未制定出具体指标，鉴于多数霉菌均能产生毒素：故应该对产毒霉菌进行检验。如：黄曲霉、寄生曲霉、桔青酶、岛青酶、串珠镰刀酶、禾谷镰刀酶等等。,5.其他指标：

23、,菌落总数的测定,菌落的定义：将细菌接种在固体培养基上经1824小时培养，长出肉眼可见的来源于一个细胞的细菌集团。菌落总数：食品检样经过处理，在一定条件下培养后，所得1ml（g）检样中所含菌落的总数。检测意义：菌落总数常作为评价食品被污染程度的一个重要指标。预测保质期。,大肠菌群的测定,大肠菌群包括大肠埃希氏菌（大肠杆菌）、柠檬酸杆菌、产气克雷白氏菌和阴沟肠杆菌等。大肠菌群的来源分粪便来源和非粪便来源，在44.5仍能生长的大肠菌群，称为粪大肠菌群，在人和动物粪便中所占的比例较大，而且在自然界容易死亡。,大肠菌群的测定,大肠菌群、粪大肠菌群和大肠杆菌这三个指标在实际工作中都在应用，但用途有所不同

24、，一般认为大肠菌群是水源的卫生指标和食品加工卫生状况的通用指标，粪大肠菌群主要用于贝类和贝类养殖用水的卫生指标，大肠杆菌用于指示食品受到近期粪便污染或不卫生加工。,五、食品微生物检验新技术概述,（一）快速酶触反应及细菌代谢产物的检测 根据细菌在其生长繁殖过程中可能合成和释放的某些特异性的酶，按酶的特性，选用相应的指示剂，将它们配制在相关的培养基中，根据细菌反应后出现的明显的颜色变化，确定待分离的可疑菌株，反应的测试结果有助于细菌的快速测定。,五、食品微生物检验新技术概述,（二）免疫学方法,抗血清凝集技术：,乳胶凝集技术：,荧光抗体检测技术：,协同凝集实验：,酶联免疫测试技术：,已知抗原检测未知

25、抗体。常用于鉴定菌种、血型,以乳胶凝集颗粒作为载体的一种间接凝集实验。即吸附可溶性抗原于其表面，特异性抗体与之结合后，可产生凝集反应。,以荧光物标记抗体进行抗原定位技术,将酶标记于抗体（抗原）上，使检样中相应的抗原（抗体）与其发生特异性反应。,五、食品微生物检验新技术概述,（三）分子生物学技术在检测食源性病原微 生物中的应用,1.核酸杂交：,2.聚合酶链反应：,高特异性,高灵敏性,简便、快速,分子生物学技术,用于细菌的鉴定和分类,五、食品微生物检验新技术概述,经典PCR体系五要素,原始模板,引物,四种脱氧核糖核苷酸,盐、循环液及温度循环参数,DNA聚合酶,经典PCR基本步骤：,变性,退火,变性

26、,PCR在卫生学检验中，主要用于病原体的快速定性于定量检测，或不易培养的微生物的检验,五、食品微生物检验新技术概述,（四)病原微生物的自动化系统,基本功能,1.从分离菌落中对微生物进行鉴定,2.对分离菌株进行抗生素敏感试验,3.以MIC比较分析为基础，利用高级专家系统来进行菌株耐药表型分析,VITEK2卡片细菌鉴定原理,主要依据概率最大自然模拟法。当卡内终点指示到达临界值，系统将最后一次判读结果的生物数码与资料库的标准菌生物模板比较，通过矩阵分析得到坚定值和鉴定结果。,练习题,1、污染食品常见的细菌有（）、（）、（）、（）等。2.污染食品常见的产毒真菌有（）、（）（）、（）等。3.污染食品常见的病毒有（）、（）、（）、（）等。4.微生物污染食品有（）和（）两大途径。5.我国颁布的食品微生物检验指标有（）、（）、（）。6.食品微生物检验范围包括（）、（）、（）、（）。,