HACCP原理中的危害分析与微生物毒素的危害

 

中国质量认证中心体系处    刘馨磊

HACCP是英文Hazard Analysis and Critical Control Point的缩写，它是一个全面而又科学的食品安全控制体系，其核心是制定一套方案来预测和防止在食品生产过程中出现的影响食品安全的危害。HACCP以科学理论为基础，对食品生产中每个环节、每项措施、每个组分的危害风险（即危害发生的可能性和严重性）进行鉴定、评估，找出关键点加以控制，做到既全面又有重点。它包括七个基本原理：（1）危害分析和预防措施；（2）确定关键控制点；（3）建立关键限值；（4）关键控制点监控；（5）纠偏行动；（6）记录—保持程序；（7）验证程序。

在HACCP的七个基本原理中，原理一就是"危害分析和预防措施"，危害分析是整个HACCP计划的基础，是非常重要的步骤，只有通过危害分析，找出可能发生的潜在危害，才能在随后的步骤中加以控制。要想做好危害分析，食品加工者必须获得潜在危害的有关知识，弄清楚危害的概念。

在HACCP中，"危害"指的是食物中可能引起疾病或伤害的情况或污染，这些危害主要分为三大类即：生物危害、化学危害和物理危害。在影响食品安全的三大类危害中，生物危害占80%~90%，食品中重要的微生物种类包括：酵母、霉菌、细菌、病毒和原生动物，在生物危害中，有害细菌引起的食品危害又占到90%。仅就细菌可能产生的危害而言，是指某些有害细菌在食品中存活时，可以通过活菌的摄入引起人体（通常是肠道）感染或预先在食品中产生的细菌毒素导致人类中毒。

食品安全问题已受到世人瞩目，我国政府、企业、科学界和民众也日益关注这一问题，我国的有关法规、条例已要求食品企业重视食品安全、采用HACCP体系控制食品安全危害。然而，由于种种原因，在我国食品生产企业HACCP体系的建立和实施中仍有许多需要改进的方面。例如，常常可以看到在对食品加工步骤进行危害分析时，“确定潜在危害”一栏中确定生物的危害为“微生物/病原菌污染”，并且判断为显著危害，但在“应用什么预防措施来防止显著危害”一栏填写“后续的热加工过程可以杀死微生物/病原菌”，判断此步骤没有生物方面的显著危害，对于不产生毒素的微生物而言，加热的方法可以在很大程度上控制生物危害，但对于产生毒素的微生物，这种分析方法遗漏了微生物毒素的危害，从而必将导致对微生物毒素的危害没有任何控制措施的严重后果，也会加大食品安全事故发生的可能性。

为了引起食品加工业者、消费者和HACCP审核员对微生物危害的重视，现对主要的细菌毒素和真菌毒素的种类、产生条件以及对人类健康的危害进行初步的探讨：

1．葡萄球菌肠毒素

葡萄球菌为革兰氏阳性兼性厌氧菌。产肠毒素的葡萄球菌有两种，即金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和表皮葡萄球菌(Staph.epidermidis)。葡萄球菌能在12～45℃下生长，最适生长温度为37℃：最适生长pH值为7.4，但耐酸性较强，pH值4.5时也能生长：耐热性也较强，加热到80℃，经30min方能杀死；在干燥状态下，可生存数月之久。食品被致病性葡萄球菌污染后，在适宜条件下迅速繁殖，仅摄入葡萄球菌并不会发生中毒，引起中毒的原因主要是菌体产生了大量肠毒素并分泌到菌细胞外所致。葡萄球菌肠毒素，根据其血清学特征的不同，目前已发现A、B、C、D、E五型。A型肠毒素毒力最强，摄入1μg即能引起中毒，在葡萄球菌毒素中毒中最为多见。葡萄球菌产生的肠毒素是一种可溶性蛋白质，耐热性强。破坏食物中存在的肠毒素须加热至100℃，并持续2h。故在一般烹调温度下，食物中如有肠毒素存在，仍能引起食物中毒。

葡萄球菌肠毒素中毒是食物中毒的常见原因,当食品加工者有皮肤感染,被其污染了的食物又放置在室温中,暴发食物中毒的可能性是很大的。蛋糕,富含奶油的油酥,牛奶,加工后的肉制品和鱼都可为凝固酶阳性的葡萄球菌生长提供培养基,并使其产生肠毒素。葡萄球菌肠毒素中毒后，引起呕吐、腹泻等急性胃肠炎症状。

肉毒梭状芽孢杆菌(肉毒梭菌)为肉毒中毒的病原菌，是常见的食物中毒菌之一。肉毒梭状芽胞杆菌是能形成芽胞的、厌氧的革兰氏阳性杆菌,可产生7种不同抗原性毒素。在温度低至3℃的条件下,仍能产生毒素,例如在冰箱内,而且不需要严格的厌氧条件。

引起肉毒中毒的食品主要为家庭自制的豆谷类食品如臭豆腐、豆豉、豆酱等，这些发酵食品所用的粮和豆类常带有肉毒梭菌芽孢，在20～30℃密闭条件下发酵，污染的肉毒梭菌得以增殖和产毒。由肉毒梭状芽胞杆菌(肉毒杆菌)毒素引起的神经肌肉性中毒有3型：食物源型,创伤型和婴儿型。在食物源型肉毒中毒中,毒素来源于摄入体内的被污染的食物，造成严重神经症状。在80℃烹调食物30分钟才能破坏肉毒梭菌毒素。

3.椰酵假单胞菌毒素

酵米面中毒及变质银耳中毒均是椰酵假单胞菌产生的体外毒素--米酵菌酸引起的。该菌为革兰氏阴性小杆菌，能运动。

我国东北地区有食酵米面的习惯。即将玉米、小米、高梁米等于夏秋季节，浸泡10～20天，使其发酵，然后水洗、磨浆、过滤、晾晒成粉称做酵米面。用此面可以加工成面条、饺子等食品，偶然发生中毒称为酵米面中毒。凡引起中毒的酵米面均系制成后，晾晒不干，变质并第一次食用后保存多日的。中毒严重时以急性或亚急性肝坏死样的经过而导致肝昏迷，是致死原因之一。变质银耳中毒与酵米面中毒有许多相似症状，但由于食用银耳要经过洗泡等过程，且该毒素可溶于水，因此变质银耳中毒病死率似稍低些。

4．蜡样芽孢杆菌毒素

蜡样芽孢杆菌是需氧性、有运动性、能产生芽孢的革兰氏阳性大杆菌。蜡样芽孢杆菌食物中毒有明显的季节性，通常以夏、秋季最高(6～10月份)，引起中毒的食品常于食前保存温度不当(26～37℃)、放置时间较长，使食品中污染的蜡样芽孢杆菌得以生长繁殖，产生毒素引起中毒。如我国夏季有些地区喜欢食泡饭、甜酒酿、米粉等，往往不加热或加热不完全引起中毒。

二．真菌毒素 

在自然界已知真菌共有10万余种，与食品关系密切而且容易产生毒素的主要是丝状真菌即霉菌，其中大部分属于曲霉菌属，青霉菌属以及镰刀菌属。霉菌在自然界中分布广，极易在含淀粉的食品中生长，特别是高温高湿条件下极易繁殖产生毒素。

1．黄曲霉毒素(Aflatoxin)

黄曲霉毒素最常见于花生及花生制品，玉米，棉籽，一些坚果类食品和饲料中，主要有黄曲霉毒素B1、B2、G1及G2等10多种，其中以黄曲霉毒素B1存在量最大也最毒，其毒性为氰化钾的10倍，为砒霜的68倍。黄曲霉毒素M1为黄曲霉毒素B1的代谢物,毒性仅次于黄曲霉毒素B1,常存在于牛奶和奶制品中。黄曲霉毒素是已被证实的致癌物，其中黄曲霉毒素B1、M1是强致癌物。

黄曲霉毒素是目前研究最深入的微生物毒素，温度、水分是影响黄曲霉菌生长和产毒的重要因素。黄曲霉菌生长的适宜温度是30-40℃，而产毒的适宜温度为24-30℃，条件合适时黄曲霉菌在1天内即可产毒，并能在10天内达到最大量，产毒时的各类粮食水分以20%左右、花生以25%左右最为适宜。黄曲霉毒是肝脏中毒性毒素，具有很强的致癌能力，其耐高温，至少在280℃以上才能裂解，而在低温下即使-40℃以下也不能被破坏，但易被碱或氧化剂所分解。目前报道的去除黄曲霉毒素有物理的加热法、吸附法，化学的氨熏蒸和氧化剂法等多种方法。

2．环匹克尼酸(Cyclopiazonic acid， CPA)

环匹克尼酸(CPA)是由曲霉菌及青霉菌的几个菌种产生的。据报道，CPA比黄曲霉毒素更频繁地出现在被曲霉菌污染的花生上。CPA和黄曲霉毒素在条件相似时经常被同时发现，而CPA毒性可能比黄曲霉毒素更强。

3．伏马菌素（Fumonisins）

伏马菌素（Fumonisins）1988年被发现，其主要是由真菌F. moniliforme和F. proliferatum产生的次级代谢产物。该菌生长最小水活度0.87，生长的最低、最适、最高温度分别是2.5-5℃，22.5-27.5℃和32-37℃，产生毒素不需要特殊条件。粮食在加工、贮存、运输过程中易受上述两种真菌污染，特别是当温度适宜，湿度较高时，更利于其生长繁殖，产生一类结构性质相似的毒素，目前有七种衍生物，其中以伏马菌素B1、B2和B3为主。伏马菌素对热的稳定性较强，经100℃处理175min，仅有50%被破坏。

4．赭曲霉毒素(Ochratoxin)

赭曲霉毒素最初是从南非的赭曲霉株中分离出，可由某些青霉产生，赭曲霉毒素A毒素在15-37℃范围内产生。赭曲霉毒素包括7种结构类似的化合物，其中以赭曲霉毒素A毒性最大。赭曲霉毒素A主要出现在北半球温带的谷物生长的地带，能造成谷物和其他食品中的赭曲霉毒素A污染。主要危害肾，造成肾肿大；也可造成肠炎、淋巴坏疽、肝肿大等。虽然谷物被认为是人类食物中赭曲霉毒素A的主要来源，赭曲霉毒素A也能从动物食物转化到动物产品中，猪肉类食品也是这种毒素的一个重要来源。WHO/FAO推荐的暂时周容许摄入量为100 ng/kg 体重，大约每天是14 ng/kg 体重。

5．棒曲霉毒素(Patulin)  

棒曲霉毒素是1942年首次从棒状青霉中分离纯化出的，是杂环内酮结构。也可经由其他一些青霉和某些曲霉代谢产生。霉变的苹果和其他水果都有可能产生棒曲霉毒素，苹果原汁、各种稀释过的苹果浓缩汁及苹果酒里常常含有棒曲霉毒素，棒曲霉毒素普遍被认为是一种免疫抑制剂，实验证明棒曲霉毒素是一种神经毒素，可以产生肠内病变。

6．玉米赤霉烯酮(Zearalenone)  

玉米赤霉烯酮，即F-2毒素，是由镰刀菌产生的雌激素类内酯，主要存在于玉米和小麦中，虫害、冷湿气候、收获时机械损伤和贮存不当都可以诱发产生玉米烯酮。饲料中1mg/kg的玉米烯酮就会使动物产生雌性化，更高的浓度（50-100mg/kg）将会对怀孕，排卵，移植，胎儿的发育，新生动物的生存能力产生不利影响，具有较强的生殖毒性和致畸作用。

其他如呕吐毒素（Vomitoxin）、T-2毒素和HT-2毒素等这里不再一一介绍，需要时可以查阅相关文献。

由于对微生物毒素的检测费用颇为昂贵，在传统的食品生产管理模式下，终产品的批批检测和处理不合格品的代价将是企业难以负荷的，所以食品加工企业控制微生物毒素危害最好的方法是建立完善的预防措施。HACCP是一个食品安全的预防系统，一个使食品供应链及生产过程免受微生物、化学和其他物理性危害污染的管理工具，它采取积极的控制手段使食品安全危害的风险降到最低限度，因此对微生物毒素危害的控制，应用HACCP体系将是经济有效的方法。

应用HACCP控制微生物危害的前提条件是在“危害分析”阶段对这种显著危害的识别，在大多数企业的HACCP文件中都对微生物危害进行了识别，但对食品中微生物的控制局限于对细菌总数、大肠菌群和有限的几种致病菌的检测，这对于防止危害的发生是远远不够的，现阶段企业检测水平较低，对很多微生物和毒素难以有效检测，没有检测或没有检测出来决不表示不存在微生物毒素的危害。无论是细菌产生的蛋白质类毒素或真菌产生的小分子类毒素，一般均具有良好的热稳定性，在普通的食品加工和烹调温度下难以有效去除，所以在后序操作中采用某种热加工方式将难以消除所有微生物产生的危害。

对于食品加工企业，制定HACCP计划时科学全面的危害分析对于控制微生物毒素危害至关重要，购买品质优良的原、辅料以及在适宜的条件下加工或储藏食物原料是预防毒素的产生的有效手段。对于整个食品链，加强种植、采收、加工、贮运及消费各个环节的管理缺一不可。对于整个社会，食品加工从业者、消费者和HACCP认证机构的审核员对微生物毒素具有充分的认识和高度的警觉将是实现食品安全消费的必要条件，健全法律法规、加大监管力度、大力推广食品安全控制体系将是实现食品安全消费最终保证。

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