生物性危害主要指生物(尤其是微生物)本身及其代謝產(chǎn)物(如毒素)對食品原料、加工過程、儲(chǔ)運(yùn)、銷售直到使用中的污染,危害人體健康。按生物的種類有以下幾種危害:
1)病原性微生物:即致病菌,例如肉及肉制品中嚴(yán)格控制的沙門氏菌、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、牛肉產(chǎn)品需要控制大腸埃希氏菌O157:H7;
2)病毒:例如瘋牛病病毒、禽流感病毒、豬藍(lán)耳病毒;
3)寄生蟲:例如裂頭絳蟲、豬肉絳蟲等。
微生物是非常小的生物,是一切肉眼看不見或看不清的微小生物,個(gè)體微小,結(jié)構(gòu)簡單,通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,微生物包括細(xì)菌、病毒、霉菌、酵母菌等(但有些微生物是肉眼可以看見的,像屬于真菌的蘑菇、靈芝等)。微生物一般個(gè)體微小,一般<0.1mm, 構(gòu)造簡單,有單細(xì)胞的、簡單多細(xì)胞的、非細(xì)胞的。進(jìn)化地位低,大多依靠有機(jī)物維持生命。它廣泛地存在于空氣、土壤、塵埃、水、動(dòng)植物中,在周圍到處都有,比如人的毛發(fā)、皮膚、腸胃道、呼吸道等都有微生物。但并不是所有的微生物都是有害的,許多微生物都是有益的如:生產(chǎn)啤酒發(fā)酵所用的酵母,發(fā)酵酸奶所用的鏈球菌、乳桿菌,發(fā)酵香腸用的乳酸菌、葡萄球菌等。但可以產(chǎn)生危害的微生物即致病性微生物是人類食源性疾病的重要原因,在公共衛(wèi)生方面具有重要的意義,也是食品安全所要關(guān)注的。
病原性微生物對人體健康的傷害包括中毒型、感染型和中毒性感染。感染型主要是指食品上帶有病原性的微生物,人吃了后,致病菌停留在人體內(nèi)生長繁殖,人會(huì)產(chǎn)生惡心、嘔吐、腹痛、拉肚子等癥狀。這種感染是由于微生物(致病菌)本身所導(dǎo)致的。這種感染型一般潛伏期較長,如沙門氏菌的感染。中毒型對人體健康的傷害指某些特定的微生物在食品中生長并產(chǎn)生毒素,隨著食品被人類吃了后進(jìn)入人體,由于毒素的作用對人產(chǎn)生了危害造成了食源性中毒,如葡萄球菌食物中毒。這類中毒型潛伏期比感染型短,出現(xiàn)癥狀快。中毒性感染是指以上兩種的結(jié)合,食源性微生物本身沒有侵襲性,但在人體腸道內(nèi)生長繁殖產(chǎn)生毒素,引起中毒。中毒性感染的發(fā)病時(shí)間比感染型短,比中毒型長。
溫度是影響微生物生長繁殖重要的外部因素,病原性微生物可在0-90℃溫度范圍中生長,但是根據(jù)其生長對溫度的需要可以分為嗜熱菌、嗜溫菌、嗜冷菌。嗜熱菌可生長的溫度為43-90℃,最適生長溫度為55℃;嗜溫菌可生長的溫度為10-43℃,最適生長溫度為36.5℃;嗜冷菌可生長的溫度為0-30℃,最適生長溫度為≤20℃,與肉及肉制品有關(guān)的細(xì)菌大部分為嗜溫菌,最適生長溫度接近人體溫度。霉菌能夠在較廣的pH、滲透壓和營養(yǎng)物質(zhì)條件下生長,其適應(yīng)的溫度和酸度的范圍較細(xì)菌廣。而芽孢桿菌屬和梭狀芽胞桿菌屬是屬于嗜溫菌的,在高溫加熱的醬鹵肉制品及肉制品罐頭中受到重視。
相對濕度在肉及肉制品生產(chǎn)過程中也是需要控制的重要因素,因?yàn)槲⑸镌谏L過程中是需要水分的,在建造生產(chǎn)廠房時(shí)要考慮通風(fēng),地面、墻面應(yīng)平整、不積水。濕度和溫度存在相互拮抗的關(guān)系,即溫度越高,相對濕度就越低,反之也是如此。環(huán)境的相對濕度與食品中的含水量也存在相互的平衡關(guān)系。例如,在相對濕度較高的環(huán)境中,存放含水量較低的食品,其水活度就會(huì)上升。
氧氣也是影響微生物生長的重要因素。有些病原微生物生長需要一定的氧氣環(huán)境。根據(jù)對氧氣的需求不同分為嗜氧菌、厭氧菌、兼性厭氧菌和微嗜氧菌。嗜氧菌只能在有氧的環(huán)境中生長,厭氧菌只能在無氧的環(huán)境中生長,兼性厭氧菌無論有氧、無氧的環(huán)境中都能生長,微嗜氧菌只能在低氧的環(huán)境中生長,大多數(shù)致病性微生物均為兼性厭氧菌。另外,環(huán)境的氣體及其濃度也影響著微生物的生長和繁殖。例如,肉制品很多為抽真空包裝也有肉罐頭包裝,這樣的包裝環(huán)境是缺氧的,好氧微生物不能存在,而肉毒梭狀芽孢桿菌則能夠存在。不同氣體及濃度也影響到微生物的存在。例如,在二氧化碳濃度高達(dá)10%的環(huán)境中貯藏水果和蔬菜,可以延長其保質(zhì)期,特別是在低溫環(huán)境下這種效果更佳明顯。
肉制品本身的內(nèi)部因素也是重要的治病微生物繁殖的因素,例如含水量、pH、營養(yǎng)成分、氧化還原電位(Eh)、滲透壓。一般來說,含水量多的食品,微生物容易生長,水分少的食品,微生物不容易生長。食品中微生物能利用的水分只能是游離水。食品中的游離水常用水分活度表示(Aw),減少有效水分的含量可以降低微生物的繁殖速度,0.85的水分活度被認(rèn)為是病原微生物生長的安全界限。不同的微生物對水分活度的要求也不盡相同,細(xì)菌對水分活度的要求是最高的,霉菌要求的水分活度最低,酵母菌處于一般狀態(tài)。大多數(shù)細(xì)菌在低于0.9以下就無法生長,霉菌在低于0.8時(shí)也能生長。也有例外,金黃色葡萄球菌在水分活度低于0.83時(shí)還能夠生長,而肉毒梭狀芽孢桿菌在低于0.94時(shí)就不能生長。臘肉就是利用降低肉的水分活度達(dá)到保藏食品的目的。pH值是制約腐敗微生物變質(zhì)的重要因素。pH值4.6可以抑制病原菌的生長和毒素的產(chǎn)生,已經(jīng)證實(shí)大多數(shù)微生物在pH4.0-8.5均可以生長,pH在6.6-7.5時(shí)生長最好,低于5.2時(shí)微生物的生長速度明顯低于正常的生長速度,也有少數(shù)微生物在pH4.0以下也能夠生長,如乳酸菌和霉菌。肉及肉制品大多數(shù)的pH值高于4.6,低于7,水分活度在0.85以上,均為低酸性食品。肉及肉制品含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、無機(jī)鹽和維生素。大多數(shù)微生物能夠利用糖、醇和氨基酸作為能源,少數(shù)微生物利用淀粉和纖維素這些分子量大的碳水化合物作為能源,脂肪只有被很少的致病菌所利用。抑制劑是針對肉制品而言的,例如加入的鹽、糖、山梨酸鉀等,這些添加劑均起到了干擾或抑制微生物的作用,有的肉制品是通過發(fā)酵,例如薩拉米,通過發(fā)酵后的產(chǎn)物或接種的優(yōu)勢菌所產(chǎn)生的有利地位來抑制其他致病菌的生長。
病毒也是到處存在的,比細(xì)菌更小,污染到食品中的病毒不繁殖,也不能在食品中生長,不會(huì)對食品產(chǎn)生腐敗作用,但在寄主細(xì)胞內(nèi)利用其得到的材料進(jìn)行復(fù)制,同時(shí)引起被感染的細(xì)胞的病變。病毒在污染的冷凍食品中和水中存活達(dá)數(shù)月以上。病毒可以引起的食源性疾病分為病毒性腸炎和病毒性肝炎。病毒來源于動(dòng)植物生長環(huán)境中感染了病毒,如蛤、蠔和貝類在污染的水域中吸收了病毒。如1987年爆發(fā)的上海甲肝病毒,造成30萬人患甲型肝炎病毒;原料動(dòng)物病毒,例如生產(chǎn)肉制品的原料牛肉患了瘋牛?。皇称芳庸と藛T患有病毒,如甲肝病毒;肉制品生產(chǎn)中生熟不分或人員不注意衛(wèi)生,造成了病毒的原料污染了半成品或成品。
寄生蟲是需要宿主才能存活的生物,通常寄生在宿主的體表或體內(nèi)。對大多數(shù)食品寄生蟲而言,食品是他們自然生命循環(huán)的一個(gè)環(huán)節(jié),如魚肉中的線蟲。寄生蟲能通過多種途徑污染食品和水,如:通過寄主排泄的糞便污染了水;經(jīng)口進(jìn)入人體,引起人的食源性寄生蟲病的發(fā)生和流行;特別是可以在人和脊椎動(dòng)物之間自然傳播和感染人獸共患寄生蟲??;它對人體的危害除了有病原體引起的疾病外,有的寄生蟲還可以作為傳播媒介引起疾病的傳播。