1.1 汙染食品的微生物來源
土壤中含有大量的可被微生物利用的碳源和氮源，還含有大量的硫、磷、鉀、鈣、鎂等無機元素及硼、鉬、鋅、錳等微量元素，加之土壤具有一定的保水性、通氣性及適宜的酸堿度（pH3.5~10.5），土壤溫度變化範圍通常在10～30℃之間，而且表麵土壤的覆蓋有保護微生物免遭太陽紫外線的危害。
可見，土壤為微生物的生長繁殖提供了有利的營養條件和環境條件。因此，土壤素有“微生物的天然培養基”和“微生物大本營”之稱。
土壤中的微生物數量可達107～109個/g。土壤中的微生物種類十分龐雜，其中細菌占有比例最大，可達70%～80%，放線菌占5%～30%，其次是真菌、藻類和原生動物。不同土壤中微生物的種類和數量有很大差異，在地麵下3～25cm是微生物最活躍的場所，肥沃的土壤中微生物的數量和種類較多，果園土壤中酵母的數量較多。土壤中的微生物除了自身發展外，分布在空氣、水和人及動植物體的微生物也會不斷進入土壤中。許多病原微生物就是隨著動植物殘體以及人和動物的排泄物進入土壤的。因此，土壤中的微生物既有非病原的，也有病原的。通常無芽孢菌在土壤中生存的時間較短，而有芽孢菌在土壤中生存時間較長。例如沙門氏菌隻能生存數天至數周，炭疽芽孢杆菌卻能生存數年或更長時間。同時土壤中還存在著能夠長期生活的土源性病原菌。黴菌及放線菌的孢子在土壤中也能生存較長時間。
空氣中不具備微生物生長繁殖所需的營養物質和充足的水分條件，加之室外經常接受來自日光的紫外線照射，所以空氣不是微生物生長繁殖的場所。然而空氣中也確實含有一定數量的微生物，這些微生物是隨風飄揚而懸浮在大氣中或附著在飛揚起來的塵埃或液滴上。這些微生物可來自土壤、水、人和動植物體表的脫落物和呼吸道、消化道的排泄物。
空氣中的微生物主要為黴菌、放線菌的孢子和細菌的芽孢及酵母。不同環境空氣中微生物的數量和種類有很大差異。公共場所、街道、畜舍、屠宰場及通氣不良處的空氣中微生物的數量較高。空氣中的塵埃越多，所含微生物的數量也就越多。室內汙染嚴重的空氣微生物數量可達106個/m3，海洋、高山、鄉村、森林等空氣清新的地方微生物的數量較少。空氣中可能會出現一些病原微生物、它們直接來自人或動物呼吸道、皮膚幹燥脫落物及排泄物或間接來自土壤，如結核杆菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、流感嗜血杆菌和病毒等。患病者口腔噴出的飛沫小滴含有1~2萬個細菌。
自然界中的江、河、湖、海等各種淡水與鹹水水域中都生存著相應的微生物。由於不同水域中的有機物和無機物種類和含量、溫度、酸堿度、含鹽量、含氧量及不同深度光照度等的差異，因而各種水域中的微生物種類和數量呈明顯差異。通常水中微生物的數量主要取決於水中有機物質的含量，有機物質含量越多，其中微生物的數量也就越大。
淡水域中的微生物可分為兩大類型：一類是清水型水生微生物，這類微生物習慣於在潔淨的湖泊和水庫中生活，以自養型微生物為主，可被看作是水體環境中的土居微生物，如硫細菌、鐵細菌、衣細菌及含有光合色素的藍細菌、綠硫細菌和紫細菌等。也有部分腐生性細菌，如色杆菌屬（Chromobacterium），無色杆菌屬（Achromobacter）和微球菌屬（Micrococcus）的一些種就能在低含量營養物的清水中生長。黴菌中也有一些水生性種類，如水黴屬（Saprolegnia）和綿黴屬（Achlya）的一些種可以生長於腐爛的有機殘體上。此外還要單細胞和絲狀的藻類以及一些原生動物常在水中生長，通常它們的數量不大。另一類是腐敗型水生微生物，它們是隨腐敗的有機物質進入水域，獲得營養而大量繁殖的，是造成水體汙染、傳播疾病的重要原因。其中數量最大的上G—細菌，如變形杆菌屬（Proteus）、大腸杆菌、產氣腸杆菌（Enterobacter aerogenes）和產堿杆菌屬（Alcaligenes）等，還有芽孢杆菌屬、弧菌屬（Vibrio）和螺菌屬（Spirillum）中的一些種。當水體受到土壤和人畜排泄物的汙染後，會使腸道菌的數量增加，如大腸杆菌、糞鏈球菌（Streptococcus faecalis）和魏氏梭菌（Clostridium welchii）、沙門氏菌、產氣莢膜芽孢杆菌（B.perfringens）、炭疽杆菌（B.anthracis）、破傷風芽孢杆菌（B.tetani）。汙水中還會有纖毛蟲類、鞭毛蟲類和根足蟲類原生動物。進入水體的動植物致病菌，通常因水體環境條件不能完全滿足其生長繁殖的要求，故一般難以長期生存，但也有少數病原菌可以生存達數月之久。
海水中也含有大量的水生微生物，主要是細菌，它們均具有嗜鹽性。近海中常見的細菌有：假單胞菌、無色杆菌、黃杆菌、微球菌屬、芽孢杆菌屬和噬纖維菌屬（Cytophaga），它們能引起海產動植物的腐敗，有的是海產魚類的病原菌。海水中還存在有可引起人類食物中毒的病原菌，如副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）。
礦泉水及深井水中通常含有很少的微生物數量。
人體及各種動物，如犬、貓、鼠等的皮膚、毛發、口腔、消化道、呼吸道均帶有大量的微生物，如未經清洗的動物被毛、皮膚微生物數量可達105~106/cm2。當人或動物感染了病原微生物後，體內會存在有不同數量的病原微生物，其中有些菌種是人畜共患病原微生物，如沙門氏菌、結核杆菌、布氏杆菌（Bacterium burgeri）。這些微生物可以通過直接接觸或通過呼吸道和消化道向體外排出而汙染食品。
蚊、蠅及蟑螂等各種昆蟲也都攜帶有大量的微生物，其中可能有多種病原微生物，它們接觸食品同樣會造成微生物的汙染。
各種加工機械設備本身沒有微生物所需的營養物質，但在食品加工過程中，由於食品的汁液或顆粒粘附於內表麵，食品生產結束時機械設備沒有得到徹底的滅菌，使原本少量的微生物得以在其上大量生長繁殖，成為微生物的汙染源。這種機械設備在後來的使用中會通過與食品接觸而造成食品的微生物汙染。
各種包裝材料如果處理不當也會帶有微生物。一次性包裝材料通常比循環使用的材料所帶有的微生物數量要少。塑料包裝材料由於帶有電荷會吸附灰塵及微生物。
屠宰前健康的畜禽具有健全而完整的免疫係統，能有效地防禦和阻止微生物的侵入和在肌肉組織內擴散。所以正常機體組織內部（包括肌肉、脂肪、心、肝、腎等）一般是無菌的，而畜禽體表、被毛、消化道、上呼吸道等器官總是有微生物存在，如未經清洗的動物被毛、皮膚微生物數量可達105~106個/cm2。如果被毛和皮膚汙染了糞便，微生物的數量會更多。剛排出的家畜糞便微生物數量可多達107個/g、瘤胃成分中微生物的數量可達109個/g。
患病的畜禽其器官及組織內部可能有微生物存在，如病牛體內可能帶有結核杆菌、口蹄疫病毒等。這些微生物能夠衝破機體的防禦係統，擴散至機體的其他部位，此多為致病菌。動物皮膚發生刺傷、咬傷或化膿感染時，淋巴結會有細菌存在。其中一部分細菌會被機體的防禦係統吞噬或消除掉，而另一部分細菌可能存留下來導致機體病變。畜禽感染病原菌後有的呈現臨床症狀，但也有相當一部分為無症狀帶菌者，這部分畜禽在運輸和圈養過程中，由於擁擠、疲勞、饑餓、驚恐等刺激，機體免疫力下降而呈現臨床症狀，並向外界擴散病原菌，造成畜禽相互感染。
屠宰後的畜禽即喪失了先天的防禦機能，微生物侵入組織後迅速繁殖。屠宰過程衛生管理不當將造成微生物廣泛汙染的機會。最初汙染微生物是在使用非滅菌的刀具放血時，將微生物引入血液中的，隨著血液短暫的微弱循環而擴散至胴體的各部位。在屠宰、分割、加工、貯存和肉的配銷過程中的每一個環節，微生物的汙染都可能發生。
屠宰前畜禽的狀態也很重要。屠宰前給予充分休息和良好的飼養，使其處於安靜舒適的條件，此種狀態下進行屠宰其肌肉中的糖元將轉變為乳酸。在屠宰後6～7h內由於乳酸的增加使胴體的pH降低到5.6～5.7，24h內pH降低至5.3～5.7。在此pH條件下，汙染的細菌不易繁殖。如果宰前家畜處於應激和興奮狀態，則將動用貯備糖元，宰後動物組織的pH接近於7，在這樣的條件下腐敗細菌的侵染會更加迅速。
健康禽類所產生的鮮蛋內部本應是無菌的，但是鮮蛋中經常可發現微生物存在，即使是剛產出的鮮蛋也是如此。
微生物汙染的來源：1）卵巢內。病原菌通過血液循環進入卵巢，在蛋黃形成時進入蛋中。常見的感染菌有雛沙門氏菌（S.pullora）、雞沙門氏菌（S.gallinarum）等。2）排泄腔（生殖道）。禽類的排泄腔內含有一定數量的微生物，當蛋從排泄腔排出體外時，由於蛋內遇冷收縮，附在蛋殼上的微生物可穿過蛋殼進入蛋內。3）環境。鮮蛋蛋殼的屏障作用有限，蛋殼上有許多大小為4～6μm的氣孔，外界的各種微生物都有可能進入，特別是貯存期長或經過洗滌的蛋，在高溫、潮濕的條件下，環境中的微生物更容易借水的滲透作用侵入蛋內。
剛生產出來的鮮乳總是會含有一定數量的微生物，這是由於既使是健康乳畜的乳房內，也可能生存有一些細菌，特別是乳頭管及其分枝，常生存著特定的乳房菌群。主要有微球菌屬、鏈球菌屬、乳杆菌屬。當乳畜患乳房炎時，乳房內還會含有引起乳房炎的病原菌，如無乳鏈球菌（Str.agalactia）、化膿棒狀杆菌（Cor.pyogenes）、乳房鏈球菌和金黃色葡萄球菌等。患有結核或布氏杆菌病時，乳中可能有相應的病原菌存在。
魚類生活在水域中，由於水域中含有多種微生物，所以魚的體表、鰓、消化道內都有一定數量的微生物。活魚體表每平方厘米附著的細菌有102~107個，每毫升魚的腸液中含細菌數為105~108個。因此，剛捕撈的魚體所帶有的細菌主要是水生環境中的細菌。主要有假單胞菌屬、黃色杆菌屬、無色杆菌屬等，淡水中的魚還有產堿杆菌屬、氣單胞菌屬和短杆菌屬（Brevibacterium）等。
近海和內陸水域中的魚可能受到人或動物的排泄物汙染，而帶有病原菌如副溶血性弧菌。它們在魚體上存在的數量不多，不會直接危害人類健康，但如貯藏不當，病原菌大量繁殖後可引起食物中毒。在魚上發現的病原菌還可能有沙門氏菌、誌賀氏菌和霍亂弧菌、紅斑丹毒絲菌、產氣莢膜梭菌，它們也是由環境汙染的。捕撈後的魚類在運輸、貯存、加工、銷售等環節中，還可能進一步被陸地上的各種微生物汙染。這些微生物主要有微球菌屬和芽孢杆菌屬，其次還有變形杆菌、大腸杆菌、賽氏杆菌、八疊球菌及梭狀芽孢杆菌。
健康的植物在生長期與自然界廣泛接觸，其體表存在有大量的微生物，所以收獲後的糧食一般都含有其原來生活環境中的微生物。椐測定，每克糧食含有幾千個以上的細菌。這些細菌多屬於假單胞菌屬、微球菌屬、乳杆菌屬和芽孢杆菌屬等。此外，糧食中還含有相當數量的黴菌孢子，主要是曲黴屬、青黴屬、交鏈孢黴屬、鐮刀黴屬等，還有酵母菌。植物體表還會附著有植物病原菌及來自人畜糞便的腸道微生物及病原菌。健康的植物組織內部應該是無菌或僅有極少數菌，如有時外觀看上去是正常的水果或蔬菜，其內部組織中也可能有某些微生物的存在。有人從蘋果、櫻桃等組織內部分離出酵母菌，從番茄組織中分離出酵母菌和假單孢菌屬的細菌。這些微生物是果蔬開花期侵入並生存於果實內部的。
感染病後的植物組織內部會存在大量的病原微生物，這些病原微生物是在植物的生長過程中通過根、莖、葉、花、果實等不同途徑侵入組織內部的。
果蔬汁是以新鮮水果為原料，經加工製成的。由於果蔬原料本身帶有微生物，而且在加工過程中還會再次感染，所以製成的果蔬汁中必然存在大量微生物。果汁的pH值一般在2.4～4.2之間，糖度較高，可達60～70°Brix，因而在果汁中生存的微生物主要是酵母菌，其次是黴菌和極少數的細菌。
糧食在加工過程中，經過洗滌和清潔處理，可除去籽粒表麵上的部分微生物，但某些工序可使其受環境、機具及操作人員攜帶的微生物再次汙染。多數市售麵粉的細菌含量為每克幾千個，同時還含有50～100個左右的黴菌孢子。
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