微生物污染食物的途径有哪些？
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一方面，微生物在自然界中分布广泛，不同环境中存在的微生物的种类和数量是不同的。另一方面，食品从原料、生产、加工、储存、运输、销售到烹饪，往往通过各种方式与环境接触，导致微生物污染。污染食品的微生物来源可分为土壤、空气、水、操作者、动植物、加工设备、包装材料等。
1.1污染食品的微生物来源
1.1.1土壤
土壤中含有大量可被微生物利用的碳氮源，以及大量的硫、磷、钾、钙、镁等无机元素和硼、钼、锌、锰等微量元素。此外，土壤具有一定的保水性、透气性和适宜的pH值。
(pH3.5~10.5)，土壤温度通常在10 ~ 30℃之间变化，表层土壤覆盖保护微生物免受太阳紫外线的危害。
可见，土壤为微生物的生长繁殖提供了有利的营养和环境条件。因此，土壤被称为“微生物的天然培养基”和“微生物的大本营”。
土壤中微生物数量可达107 ~ 109个/g，土壤中微生物种类繁多，其中细菌所占比例最大，达70% ~ 80%，放线菌占5% ~ 30%，其次为真菌、藻类和原生动物。不同土壤中微生物的种类和数量有很大差异。地下3 ~ 25 cm是微生物最活跃的地方，肥沃土壤中微生物的种类和数量较多，果园土壤中酵母菌较多。分布在空气、水、人、动物、植物中的微生物除了自身发展外，还会不断进入土壤。许多病原微生物随动植物残体和人畜排泄物进入土壤。因此，土壤中既有非病原微生物，也有病原微生物。通常情况下，非芽孢细菌在土壤中存活时间较短，而芽孢细菌在土壤中存活时间较长。比如沙门氏菌只能活几天到几周，而炭疽杆菌可以活几年甚至更久。同时，还有土传病原体，可以在土壤中存活很长时间。霉菌和放线菌的孢子也能在土壤中长期存活。
1.1.2空气
空气中没有微生物生长繁殖所需的营养物质和充足的水分条件，在室外又经常受到阳光的紫外线照射，所以空气不是微生物生长繁殖的场所。然而，空气中确实含有一定数量的微生物，这些微生物悬浮在大气中或附着在飞扬的灰尘或液滴上。这些微生物可来自土壤、水、人类、动物和植物表面脱落物以及呼吸道和消化道排泄物。
空气中的微生物主要是霉菌、放线菌的孢子、细菌的孢子和酵母菌。不同环境下空气中微生物的数量和种类有很大差异。公共场所、街道、畜棚、屠宰场、通风不良场所空气中微生物数量多。空气中灰尘越多，含有的微生物就越多。室内污染严重的空气微生物数量可达106个/m3，而海洋、山地、乡村、森林等空气清新的地方微生物数量相对较少。空气中可能存在一些病原微生物，它们直接来自人或动物的呼吸道、干燥的皮肤脱落物和排泄物，或间接来自土壤，如结核杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、流感嗜血杆菌和病毒。患者口腔中喷出的液滴含有1 ~ 20000个细菌。
1.1.3水
在自然界中，河流、湖泊、海洋等各种淡水和咸水区域都有相应的微生物。由于不同水域不同深度的有机物和无机物的种类和含量、温度、pH值、含盐量、含氧量和光照的差异，各种水域微生物的种类和数量明显不同。通常情况下，水中微生物的数量主要取决于水中有机物的含量。有机物越多，微生物的数量就越多。
淡水中的微生物可分为两类:一类是清水水生微生物，习惯生活在清洁的湖泊、水库中，以自养微生物为主，可视为水环境中的土著微生物，如硫细菌、铁细菌、含有光合色素的衣藻和蓝藻、绿硫细菌、紫细菌等。一些腐生细菌，如色杆菌、无色杆菌和微球菌，可以在低营养含量的清洁水中生长。霉菌中也有一些水生种类，比如水霉属和无柄藻属的一些种类，它们可以在腐烂的有机残留物上生长。此外，单细胞和丝状藻类和一些原生动物经常在水中生长，通常它们的数量很少。另一类是腐败的水生微生物，它们随着腐败的有机物进入水域并获得营养而大量繁殖，是水污染和传播疾病的重要原因。其中，G-菌数量最多，如变形杆菌、大肠杆菌、产气肠杆菌和产碱杆菌，以及一些芽孢杆菌、弧菌和螺旋菌。当水体被土壤和人畜排泄物污染后，肠道细菌的数量会增加，如大肠杆菌、粪链球菌和魏氏梭菌、沙门氏菌、产气荚膜杆菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌等，污水中还会有纤毛虫、鞭毛虫和原生动物。进入水体的动植物病原体，由于水体的环境条件不能完全满足其生长繁殖的要求，通常不能长期存活，但少数病原体可以存活数月。
海水中还含有大量的水生微生物，主要是细菌，具有嗜盐性。近海水域常见的细菌有假单胞菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、芽孢杆菌属和噬细胞菌属，可引起海洋动植物腐败，有些是海洋鱼类的致病菌。海水中还有致病细菌可引起人类食物中毒，如副溶血弧菌。
矿泉水和深井水通常含有少量微生物。
1.1.4人体和动物体
人体及狗、猫、鼠等各种动物的皮肤、毛发、口腔、消化道、呼吸道等都含有大量的微生物，如未清洗的动物皮毛、皮肤微生物，可达105~106个/cm2。当人或动物感染病原微生物时，体内会出现不同数量的病原微生物，其中一些是人和动物的病原微生物，如沙门氏菌、结核杆菌、伯氏芽孢杆菌等。这些微生物可通过直接接触或经呼吸道、消化道排泄污染食物。
蚊子、苍蝇、蟑螂等昆虫也携带大量微生物，其中可能存在多种病原微生物，它们与食物接触也会造成微生物污染。
1.1.5加工机械设备
各种加工机械设备没有微生物所需的营养物质，但在食品加工过程中，由于食品的汁液或颗粒粘附在内表面，在食品生产的最后，机械设备没有完全灭菌，使少量微生物在其上大量生长繁殖，成为微生物污染源。这种机械设备在后期使用中会通过与食品接触造成食品的微生物污染。
1.1.6包装材料
各种包装材料如果处理不当也会携带微生物。一次性包装材料通常比回收材料含有更少的微生物。塑料包装材料会因为带电荷而吸附灰尘和微生物。
1.1.7原料和辅料
1.1.7.1动物原料
屠宰前健康的畜禽具有健全完整的免疫系统，能有效预防和阻止微生物在肌肉组织中的入侵和扩散。因此，正常组织(包括肌肉、脂肪、心脏、肝脏、肾脏等。)一般都是无菌的，而微生物总是存在于畜禽的体表、被毛、消化道、上呼吸道等器官中。如未洗涤的动物皮毛和皮肤中的微生物数量可达105~106个/cm2。如果粪便被毛发和皮肤污染，微生物的数量会更多。新鲜排出的畜禽粪便中微生物数量可达107个/g，瘤胃成分中微生物数量可达109个/g。
患病畜禽的器官和组织中可能存在微生物，如结核分枝杆菌和病牛的口蹄疫病毒。这些微生物可以突破人体的防御系统，扩散到身体的其他部位，其中大部分是致病菌。动物皮肤被刺伤、咬伤或化脓时，淋巴结内会有细菌存在。一些细菌会被身体的防御系统吞噬或消灭，而另一些细菌可能会残留下来并引起病变。有些感染病原菌的畜禽出现临床症状，但其中相当一部分是无症状携带者。在运输和圈养过程中，由于拥挤、疲劳、饥饿和惊恐等刺激，这些畜禽的免疫力下降并呈现临床症状，致病菌向外界扩散，造成畜禽相互感染。
畜禽屠宰后，失去先天防御功能，微生物侵入组织，迅速繁殖。屠宰过程中不当的卫生管理会导致广泛的微生物污染。起初，使用未消毒的刀放血时，污染的微生物被带入血液中，并随着血液的短暂弱循环扩散到胴体的各个部位。微生物污染可能发生在屠宰、分割、加工、储存和肉类配送的每个环节。
畜禽屠宰前的状态也很重要。在屠宰前给它们足够的休息和良好的喂养，并让它们处于安静舒适的环境中。在这种状态下，它们肌肉中的糖原会转化为乳酸。屠体pH值在宰后6 ~ 7小时内降至5.6 ~ 5.7，24小时内因乳酸增加降至5.3 ~ 5.7。在这种pH条件下，被污染的细菌不容易繁殖。如果牲畜在屠宰前处于应激和兴奋状态，储存的糖原会被利用，屠宰后动物组织的pH值会接近7，在这样的条件下，腐败菌的感染会更加迅速。
健康禽产的鲜蛋内部应该是无菌的，但鲜蛋中往往可以发现微生物，甚至鲜蛋。微生物污染来源:1)卵巢。病原体通过血液循环进入卵巢，在蛋黄形成时进入卵子。常见的感染菌有鸡白痢沙门氏菌和鸡沙门氏菌2)排泄腔(生殖道)。鸟类排泄腔内存在一定数量的微生物。当鸡蛋从排泄腔排出时，附着在蛋壳上的微生物由于冷收缩可以穿过蛋壳进入鸡蛋。3)环境。新鲜蛋壳的屏障作用有限。蛋壳上有许多大小为4 ~ 6微米的气孔，各种外界微生物都有可能进入，尤其是储存期长或洗过的鸡蛋。在高温高湿的条件下，环境中的微生物更容易通过水的渗透侵入虫卵。
刚生产出来的鲜奶总是含有一定量的微生物。这是因为即使在健康乳动物的乳房中，也可能存在一些细菌，尤其是乳头管及其分支，它们往往与特定的乳房菌群生活在一起。主要有微球菌、链球菌和乳酸杆菌。当产奶动物患有乳腺炎时，乳房中也会含有引起乳腺炎的病原菌，如无乳链球菌、化脓性棒状杆菌、乳酸链球菌和金黄色葡萄球菌。当患有肺结核或布鲁氏菌病时，牛奶中可能会有相应的病原体。
鱼生活在水中，由于水中的微生物种类繁多，所以鱼的体表、鳃和消化道中都有一定数量的微生物。活鱼每平方厘米表面附着的细菌数量为102~107个，每毫升鱼的肠液中细菌数量为105~108个。所以新鲜捕捞的鱼携带的细菌主要是水生环境中的细菌。主要有假单胞菌、黄杆菌、无色杆菌等。淡水中还有产碱杆菌、气单胞菌和短杆菌。
近海和内陆水域的鱼类可能受到人类或动物排泄物的污染，并携带副溶血弧菌等致病菌。它们少量存在于鱼类身上，不会直接危害人体健康，但如果保存不当，致病菌大量繁殖后会引起食物中毒。在鱼类中发现的病原体还可能包括沙门氏菌、志贺氏菌和霍乱弧菌、刺桐丹毒和产气荚膜梭菌，它们也受到环境的污染。捕获的鱼在运输、储存、加工和销售过程中，可能被陆地上的各种微生物进一步污染。这些微生物主要是微球菌和芽孢杆菌，其次是变形杆菌、大肠杆菌、沙雷氏菌、肉球菌和梭菌。
1.1.7.2植物原料
健康的植物在生长期与大自然广泛接触，体表有大量的微生物，所以收获的谷物一般都含有其原生生活环境中的微生物。据测定，每克谷物中含有数千种以上的细菌。这些细菌大多属于假单胞菌属、微球菌属、乳杆菌属和芽孢杆菌属。此外，谷物中还含有相当数量的霉菌孢子，主要是曲霉属、青霉属、链格孢属、镰孢属等，以及酵母菌。植物病原体和肠道微生物以及来自人和动物粪便的病原体也会附着在植物表面。健康的植物组织应该是无菌的或者只有很少的细菌，比如水果或者蔬菜有时看起来很正常，它们的内部组织中可能存在一些微生物。有人从苹果、樱桃等组织中分离出酵母菌，从番茄组织中分离出酵母菌和假单胞菌。这些微生物在开花期间侵入并存在于水果和蔬菜中。
被侵染的植物组织中会有大量的病原微生物，在植物生长过程中通过根、茎、叶、花、果等不同途径侵入组织。
果蔬汁是由新鲜水果经过加工制成的。因为果蔬的原料本身就含有微生物，而且在加工过程中会被再次感染，所以果蔬汁中必然存在大量的微生物。果汁的pH值一般在2.4 ~ 4.2之间，含糖量较高，可达60 ~ 70白利糖度。因此，生活在果汁中的微生物主要是酵母菌，其次是霉菌和少数细菌。
在粮食的加工过程中，粮食表面的一些微生物可以通过洗涤和清洗去除，但有些过程会使其受到环境、机器和操作人员携带的微生物的再次污染。大多数市售面粉每克含有数千个细菌，还含有约50 ~ 100个霉菌孢子。
1.2微生物污染食品的途径
食品在生产、加工、运输、储存、销售和食用过程中都可能被微生物污染，污染的途径可分为两类。
内源污染1.2.1
所有作为食物原料的动植物都被称为内源性污染，也称为第一次污染，因为它们自身的微生物。例如，在畜禽的一生中，消化道、上呼吸道和体表总有一定类群和数量的微生物。当受到沙门氏菌、布鲁氏菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时，畜禽的某些器官和组织中会存在病原微生物。家禽感染鸡白痢、伤寒等传染病时，病原微生物可通过血液循环侵入卵巢，在形成蛋黄时被病原菌污染，使产下的蛋也含有相应的病原菌。
1.2.2外源污染
在食品生产、加工、运输、储存、销售和食用过程中，微生物通过水、空气、人、动物、机械设备对食品的污染称为外源性污染，也称为二次污染。
1.2.2.1通过水污染
在食品生产加工过程中，水不仅是许多食品的原料或配料，也是清洁、冷却、冷冻不可缺少的物质。设备、地板和器皿的清洁也需要大量的水。各种天然水源，包括地表水和地下水，不仅是微生物污染的来源，也是微生物污染食品的主要途径。自来水是由天然水经过净化消毒后饮用的。正常情况下，含菌量较少。但如果自来水管出现泄漏，管内压力不足，暂时变成负压，就会造成管道周围环境的微生物漏入管道，使自来水中的微生物数量增加。在生产中，即使使用了符合卫生标准的水源，也会因方法不当而扩大微生物污染的范围。例如，在屠宰场屠宰、脱毛和掏膛的过程中，毛皮或肠道中的微生物可以通过水的扩散导致屠体之间的相互感染。如果生产用水受到生活污水、医院污水或厕所粪便的污染，水中的微生物数量会急剧增加。水中不仅会含有细菌、病毒、真菌、钩端螺旋体，还可能含有寄生虫。用这种水进行食品生产，会造成严重的微生物污染，还可能造成其他有毒物质对食品的污染，所以水的卫生质量与食品的卫生质量密切相关。食品生产用水必须符合饮用水标准，使用自来水或深井水。循环冷却水应防止被禽畜粪便和剩菜污染。
1.2.2.2通过空气污染
空气中的微生物可能来自土壤、水、人类、动植物的脱落物以及呼吸道和消化道的排泄物，它们可能随着灰尘和水滴的飞扬或沉降而污染食物。人体痰、鼻、唾液滴中所含的微生物包括病原微生物，当人说话、咳嗽或打喷嚏时，可直接食用或存在于二次污染物中。人在说话或打喷嚏时，距离人体1.5m范围内为直接污染区，大水滴可在空气中悬浮30分钟。小水滴能在空气中悬浮4 ~ 6小时，所以食物暴露在空气中不可避免地会被微生物污染。
1.2.2.3通过人类和动物接触造成的污染
从事食品生产的人，如果身体、衣服、帽子不经常清洗和保持清洁，就会有大量的微生物附着其上，通过皮肤、头发、衣服、帽子等与食品接触造成污染。在食品加工、运输、储存和销售过程中，如果直接或间接接触到老鼠、苍蝇、蟑螂等。，还会造成食品的微生物污染。实验表明，每只苍蝇携带数百万个细菌，80%的苍蝇肠道携带痢疾杆菌，老鼠的粪便携带沙门氏菌、钩端螺旋体等致病微生物。
1.2.2.4加工设备和包装材料造成的污染
食品生产、加工、运输和储存过程中使用的各种机械、设备和包装材料，在消毒或灭菌前总会携带不同量的微生物，成为微生物污染食品的途径。在食品生产过程中，不经过消毒灭菌的设备越多，微生物污染的机会就越多。已经消毒灭菌的食品，如果使用的包装材料没有灭菌，会被再次污染。
1.3食品中微生物的消长
食品被微生物污染后，微生物的种类和数量会随着食品环境和食品性质的变化而不断变化。这种变化的主要特征是食品中微生物数量的增加或减少，称为食品微生物的消长。食品中微生物的消长通常有以下规律和特点。
1.3.1处理前
在食品加工之前，无论是动物原料还是植物原料，都已经不同程度地受到了微生物的污染。此外，食品在运输和储存过程中被微生物污染的机会进一步增加，从而增加了食品原料中微生物的数量。虽然有些种类的微生物会污染食物，并因环境不适而死亡，但存活的微生物总数一般不减反增。这种微生物消长的特点在鲜鱼和果蔬类食品原料中是很明显的。即使食品原料在加工前的运输和储存过程中已经采取了严格的卫生措施，但早在原料产地就已经被污染和存在的微生物，如果不进行灭菌处理，仍然会存在。
1.3.2在处理过程中
在食品加工的整个过程中，有些加工工艺如清洗、加热消毒或杀菌等不利于微生物的生存。这些处理措施可以显著减少食品中的微生物数量，甚至几乎完全消灭微生物。但如果原料中微生物污染严重，会降低加工过程中微生物的下降速度。食品加工的很多环节也可能发生微生物二次污染。在生产条件好、生产工艺合理的情况下，污染少，所以食品中所含微生物总数不会明显增加；如果残留在食品中的微生物在加工过程中有机会繁殖，食品中的微生物数量就会突然增加。
1.3.3处理后
如果储存期间条件适宜，微生物会生长繁殖，使食品变质，因为仍有微生物残留在加工食品中或再次被微生物污染。在这个过程中，微生物的数量会迅速上升，当数量上升到一定程度后，就不会继续上升了。反之，活菌数会逐渐减少。这是由于微生物所需营养物质的大量消耗，使得变质的食物不利于微生物的继续生长而逐渐死亡，此时的食物是不可食用的。如果腐败食品中存在其他种类的微生物，并且它们能够适应腐败食品的底物条件，获得生长繁殖的机会，那么微生物的数量就会再次增加。如果加工食品不再被污染，残留的微生物处于不适宜生长繁殖的条件下，微生物的数量会随着储存日期的延长而减少。
由于食品的种类、加工工艺方法和储存条件的不同，不同食品中微生物的消长不可能完全相同。充分掌握各种食品中微生物的消长特点，对指导食品生产具有重要意义。