一方面微生物在自然界中分布十分廣泛，不同的環(huán)境中存在的微生物類型和數(shù)量不盡相同，另一方面食品從原料、生產(chǎn)、加工、貯藏、運輸、銷售到烹調(diào)等各個環(huán)節(jié)，常常與環(huán)境發(fā)生各種方式的接觸，進而導致微生物的污染。污染食品的微生物來源可分為土壤、空氣、水、操作人員、動植物、加工設備、包裝材料等方面。
1.1 污染食品的微生物來源
1.1.1 土壤
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），土壤溫度變化范圍通常在10～30℃之間，而且表面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(yǎng)條件和環(huán)境條件。因此，土壤素有“微生物的天然培養(yǎng)基”和“微生物大本營”之稱。
土壤中的微生物數(shù)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(shù)量有很大差異，在地面下3～25cm是微生物最活躍的場所，肥沃的土壤中微生物的數(shù)量和種類較多，果園土壤中酵母的數(shù)量較多。土壤中的微生物除了自身發(fā)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。例如沙門氏菌只能生存數(shù)天至數(shù)周，炭疽芽孢桿菌卻能生存數(shù)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。霉菌及放線菌的孢子在土壤中也能生存較長時間。
1.1.2 空氣
空氣中不具備微生物生長繁殖所需的營養(yǎng)物質和充足的水分條件，加之室外經(jīng)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(shù)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�；蛞旱紊�。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霉菌、放線菌的孢子和細菌的芽孢及酵母。不同環(huán)境空氣中微生物的數(shù)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(shù)量較高�？諝庵械膲m埃越多，所含微生物的數(shù)量也就越多。室內(nèi)污染嚴重的空氣微生物數(shù)量可達106個/m3，海洋、高山、鄉(xiāng)村、森林等空氣清新的地方微生物的數(shù)量較少�？諝庵锌赡軙霈F(xiàn)一些病原微生物、它們直接來自人或動物呼吸道、皮膚干燥脫落物及排泄物或間接來自土壤，如結核桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、流感嗜血桿菌和病毒等�；疾≌呖谇粐姵龅娘w沫小滴含有1~2萬個細菌。
1.1.3 水
自然界中的江、河、湖、海等各種淡水與咸水水域中都生存著相應的微生物。由于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(shù)量呈明顯差異。通常水中微生物的數(shù)量主要取決于水中有機物質的含量，有機物質含量越多，其中微生物的數(shù)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，這類微生物習慣于在潔凈的湖泊和水庫中生活，以自養(yǎng)型微生物為主，可被看作是水體環(huán)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，如色桿菌屬（Chromobacterium），無色桿菌屬（Achromobacter）和微球菌屬（Micrococcus）的一些種就能在低含量營養(yǎng)物的清水中生長。霉菌中也有一些水生性種類，如水霉屬（Saprolegnia）和綿霉屬（Achlya）的一些種可以生長于腐爛的有機殘體上。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(shù)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(yǎng)而大量繁殖的，是造成水體污染、傳播疾病的重要原因。其中數(shù)量最大的上G—細菌，如變形桿菌屬（Proteus）、大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌（Enterobacter aerogenes）和產(chǎn)堿桿菌屬（Alcaligenes）等，還有芽孢桿菌屬、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污染后，會使腸道菌的數(shù)量增加，如大腸桿菌、糞鏈球菌（Streptococcus faecalis）和魏氏梭菌（Clostridium welchii）、沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜芽孢桿菌（B.perfringens）、炭疽桿菌（B.anthracis）、破傷風芽孢桿菌（B.tetani）。污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(huán)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(shù)病原菌可以生存達數(shù)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、無色桿菌、黃桿菌、微球菌屬、芽孢桿菌屬和噬纖維菌屬（Cytophaga），它們能引起海產(chǎn)動植物的腐敗，有的是海產(chǎn)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(shù)量。
1.1.4 人及動物體
人體及各種動物，如犬、貓、鼠等的皮膚、毛發(fā)、口腔、消化道、呼吸道均帶有大量的微生物，如未經(jīng)清洗的動物被毛、皮膚微生物數(shù)量可達105~106/cm2。當人或動物感染了病原微生物后，體內(nèi)會存在有不同數(shù)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、結核桿菌、布氏桿菌（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污染食品。
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污染。
1.1.5 加工機械及設備
各種加工機械設備本身沒有微生物所需的營養(yǎng)物質，但在食品加工過程中，由于食品的汁液或顆粒粘附于內(nèi)表面，食品生產(chǎn)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，成為微生物的污染源。這種機械設備在后來的使用中會通過與食品接觸而造成食品的微生物污染。
1.1.6 包裝材料
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(huán)使用的材料所帶有的微生物數(shù)量要少。塑料包裝材料由于帶有電荷會吸附灰塵及微生物。
1.1.7 原料及輔料
1.1.7.1 動物性原料
屠宰前健康的畜禽具有健全而完整的免疫系統(tǒng)，能有效地防御和阻止微生物的侵入和在肌肉組織內(nèi)擴散。所以正常機體組織內(nèi)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(jīng)清洗的動物被毛、皮膚微生物數(shù)量可達105~106個/cm2。如果被毛和皮膚污染了糞便，微生物的數(shù)量會更多。剛排出的家畜糞便微生物數(shù)量可多達107個/g、瘤胃成分中微生物的數(shù)量可達109個/g。
患病的畜禽其器官及組織內(nèi)部可能有微生物存在，如病牛體內(nèi)可能帶有結核桿菌、口蹄疫病毒等。這些微生物能夠沖破機體的防御系統(tǒng)，擴散至機體的其他部位，此多為致病菌。動物皮膚發(fā)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御系統(tǒng)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。畜禽感染病原菌后有的呈現(xiàn)臨床癥狀，但也有相當一部分為無癥狀帶菌者，這部分畜禽在運輸和圈養(yǎng)過程中，由于擁擠、疲勞、饑餓、驚恐等刺激，機體免疫力下降而呈現(xiàn)臨床癥狀，并向外界擴散病原菌，造成畜禽相互感染。
屠宰后的畜禽即喪失了先天的防御機能，微生物侵入組織后迅速繁殖。屠宰過程衛(wèi)生管理不當將造成微生物廣泛污染的機會。最初污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(huán)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(huán)節(jié)，微生物的污染都可能發(fā)生。
屠宰前畜禽的狀態(tài)也很重要。屠宰前給予充分休息和良好的飼養(yǎng)，使其處于安靜舒適的條件，此種狀態(tài)下進行屠宰其肌肉中的糖元將轉變?yōu)槿樗�。在屠宰�?～7h內(nèi)由于乳酸的增加使胴體的pH降低到5.6～5.7，24h內(nèi)pH降低至5.3～5.7。在此pH條件下，污染的細菌不易繁殖。如果宰前家畜處于應激和興奮狀態(tài)，則將動用貯備糖元，宰后動物組織的pH接近于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(chǎn)生的鮮蛋內(nèi)部本應是無菌的，但是鮮蛋中經(jīng)�？砂l(fā)現(xiàn)微生物存在，即使是剛產(chǎn)出的鮮蛋也是如此。微生物污染的來源：1）卵巢內(nèi)。病原菌通過血液循環(huán)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(nèi)含有一定數(shù)量的微生物，當?shù)皬呐判骨慌懦鲶w外時，由于蛋內(nèi)遇冷收縮，附在蛋殼上的微生物可穿過蛋殼進入蛋內(nèi)。3）環(huán)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(jīng)過洗滌的蛋，在高溫、潮濕的條件下，環(huán)境中的微生物更容易借水的滲透作用侵入蛋內(nèi)。
剛生產(chǎn)出來的鮮乳總是會含有一定數(shù)量的微生物，這是由于既使是健康乳畜的乳房內(nèi)，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、乳桿菌屬。當乳畜患乳房炎時，乳房內(nèi)還會含有引起乳房炎的病原菌，如無乳鏈球菌（Str.agalactia）、化膿棒狀桿菌（Cor.pyogenes）、乳房鏈球菌和金黃色葡萄球菌等�；加薪Y核或布氏桿菌病時，乳中可能有相應的病原菌存在。
魚類生活在水域中，由于水域中含有多種微生物，所以魚的體表、鰓、消化道內(nèi)都有一定數(shù)量的微生物�；铘~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(shù)為105~108個。因此，剛捕撈的魚體所帶有的細菌主要是水生環(huán)境中的細菌。主要有假單胞菌屬、黃色桿菌屬、無色桿菌屬等，淡水中的魚還有產(chǎn)堿桿菌屬、氣單胞菌屬和短桿菌屬（Brevibacterium）等。
近海和內(nèi)陸水域中的魚可能受到人或動物的排泄物污染，而帶有病原菌如副溶血性弧菌。它們在魚體上存在的數(shù)量不多，不會直接危害人類健康，但如貯藏不當，病原菌大量繁殖后可引起食物中毒。在魚上發(fā)現(xiàn)的病原菌還可能有沙門氏菌、志賀氏菌和霍亂弧菌、紅斑丹毒絲菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌，它們也是由環(huán)境污染的。捕撈后的魚類在運輸、貯存、加工、銷售等環(huán)節(jié)中，還可能進一步被陸地上的各種微生物污染。這些微生物主要有微球菌屬和芽孢桿菌屬，其次還有變形桿菌、大腸桿菌、賽氏桿菌、八疊球菌及梭狀芽孢桿菌。
1.1.7.2 植物性原料
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，所以收獲后的糧食一般都含有其原來生活環(huán)境中的微生物。椐測定，每克糧食含有幾千個以上的細菌。這些細菌多屬于假單胞菌屬、微球菌屬、乳桿菌屬和芽孢桿菌屬等。此外，糧食中還含有相當數(shù)量的霉菌孢子，主要是曲霉屬、青霉屬、交鏈孢霉屬、鐮刀霉屬等，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(nèi)部應該是無菌或僅有極少數(shù)菌，如有時外觀看上去是正常的水果或蔬菜，其內(nèi)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(nèi)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并生存于果實內(nèi)部的。
感染病后的植物組織內(nèi)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(nèi)部的。
果蔬汁是以新鮮水果為原料，經(jīng)加工制成的。由于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，所以制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，其次是霉菌和極少數(shù)的細菌。
糧食在加工過程中，經(jīng)過洗滌和清潔處理，可除去籽粒表面上的部分微生物，但某些工序可使其受環(huán)境、機具及操作人員攜帶的微生物再次污染。多數(shù)市售面粉的細菌含量為每克幾千個，同時還含有50～100個左右的霉菌孢子。
1.2 微生物污染食品的途徑
食品在生產(chǎn)加工、運輸、貯藏、銷售以及食用過程中都可能遭受到微生物的污染，其污染的途徑可分為兩大類。
1.2.1 內(nèi)源性污染
凡是作為食品原料的動植物體在生活過程中，由于本身帶有的微生物而造成食品的污染稱為內(nèi)源性污染，也稱第一次污染。如畜禽在生活期間，其消化道、上呼吸道和體表總是存在一定類群和數(shù)量的微生物。當受到沙門氏菌、布氏桿菌、炭疽桿菌等病原微生物感染時，畜禽的某些器官和組織內(nèi)就會有病原微生物的存在。當家禽感染了雞白痢、雞傷寒等傳染病，病原微生物可通過血液循環(huán)侵入卵巢，在蛋黃形成時被病原菌污染，使所產(chǎn)卵中也含有相應的病原菌。
1.2.2外源性污染
食品在生產(chǎn)加工、運輸、貯藏、銷售、食用過程中，通過水、空氣、人、動物、機械設備及用具等而使食品發(fā)生微生物污染稱外源性污染，也稱第二次污染。
1.2.2.1 通過水污染
在食品的生產(chǎn)加工過程中，水既是許多食品的原料或配料成分，也是清洗、冷卻、冰凍不可缺少的物質，設備、地面及用具的清洗也需要大量用水。各種天然水源包括地表水和地下水，不僅是微生物的污染源，也是微生物污染食品的主要途徑。自來水是天然水凈化消毒后而供飲用的，在正常情況下含菌較少，但如果自來水管出現(xiàn)漏洞、管道中壓力不足以及暫時變成負壓時，則會引起管道周圍環(huán)境中的微生物滲漏進入管道，使自來水中的微生物數(shù)量增加。在生產(chǎn)中，既使使用符合衛(wèi)生標準的水源，由于方法不當也會導致微生物的污染范圍擴大。如在屠宰加工場中的宰殺、除毛、開膛取內(nèi)臟的工序中，皮毛或腸道內(nèi)的微生物可通過用水的散布而造成畜體之間的相互感染。生產(chǎn)中所使用的水如果被生活污水、醫(yī)院污水或廁所糞便污染，就會使水中微生物數(shù)量驟增，水中不僅會含有細菌、病毒、真菌、鉤端螺旋體，還可能會含有寄生蟲。用這種水進行食品生產(chǎn)會造成嚴重的微生物污染，同時還可能造成其他有毒物質對食品的污染，所以水的衛(wèi)生質量與食品的衛(wèi)生質量有密切關系。食品生產(chǎn)用水必須符合飲用水標準，采用自來水或深井水。循環(huán)使用的冷卻水要防止被畜禽糞便及下腳料污染。
1.2.2.2 通過空氣污染
空氣中的微生物可能來自土壤、水、人及動植物的脫落物和呼吸道、消化道的排泄物，它們可隨著灰塵、水滴的飛揚或沉降而污染食品。人體的痰沫、鼻涕與唾液的小水滴中所含有的微生物包括病原微生物，當有人講話、咳嗽或打噴嚏時均可直接或間接污染食品。人在講話或打噴嚏時，距人體1.5m內(nèi)的范圍是直接污染區(qū)，大的水滴可懸浮在空氣中達30min之久；小的水滴可在空氣中懸浮4～6h，因此食品暴露在空氣中被微生物污染是不可避免的。
1.2.2.3 通過人及動物接觸污染
從事食品生產(chǎn)的人員，如果他們的身體、衣帽不經(jīng)常清洗，不保持清潔，就會有大量的微生物附著其上，通過皮膚、毛發(fā)、衣帽與食品接觸而造成污染。在食品的加工、運輸、貯藏及銷售過程中，如果被鼠、蠅、蟑螂等直接或間接接觸，同樣會造成食品的微生物污染。試驗證明，每只蒼蠅帶有數(shù)百萬個細菌，80%的蒼蠅腸道中帶有痢疾桿菌，鼠類糞便中帶有沙門氏菌、鉤端螺旋體等病原微生物。
1.2.2.4 通過加工設備及包裝材料污染
在食品的生產(chǎn)加工、運輸、貯藏過程中所使用的各種機械設備及包裝材料，在未經(jīng)消毒或滅菌前，總是會帶有不同數(shù)量的微生物而成為微生物污染食品的途徑。在食品生產(chǎn)過程中，通過不經(jīng)消毒滅菌的設備越多，造成微生物污染的機會也越多。已經(jīng)過消毒滅菌的食品，如果使用的包裝材料未經(jīng)過無菌處理，則會造成食品的重新污染。
1.3 食品中微生物的消長
食品受到微生物的污染后，其中的微生物種類和數(shù)量會隨著食品所處環(huán)境和食品性質的變化而不斷地變化。這種變化所表現(xiàn)的主要特征就是食品中微生物出現(xiàn)的數(shù)量增多或減少，即稱為食品微生物的消長。食品中微生物的消長通常有以下規(guī)律及特點。
1.3.1 加工前
食品加工前，無論是動物性原料還是植物性原料都已經(jīng)不同程度地被微生物污染，加之運輸、貯藏等環(huán)節(jié)，微生物污染食品的機會進一步增加，因而使食品原料中的微生物數(shù)量不斷增多。雖然有些種類的微生物污染食品后因環(huán)境不適而死亡，但是從存活的微生物總數(shù)看，一般不表現(xiàn)減少而只有增加。這一微生物消長特點在新鮮魚肉類和果蔬類食品原料中表現(xiàn)明顯，即使食品原料在加工前的運輸和貯藏等環(huán)節(jié)中曾采取了較嚴格的衛(wèi)生措施，但早在原料產(chǎn)地已污染而存在的微生物，如果不經(jīng)過一定的滅菌處理它們?nèi)詴嬖凇?
1.3.2 加工過程中
在食品加工的整個過程中，有些處理工藝如清洗、加熱消毒或滅菌對微生物的生存是不利的。這些處理措施可使食品中的微生物數(shù)量明顯下降，甚至可使微生物幾乎完全消除。但如果原料中微生物污染嚴重，則會降低加工過程中微生物的下降率。在食品加工過程中的許多環(huán)節(jié)也可能發(fā)生微生物的二次污染。在生產(chǎn)條件良好和生產(chǎn)工藝合理的情況下，污染較少，故食品中所含有的微生物總數(shù)不會明顯增多；如果殘留在食品中的微生物在加工過程中有繁殖的機會，則食品中的微生物數(shù)量就會出現(xiàn)驟然上升的現(xiàn)象。
1.3.3 加工后
經(jīng)過加工制成的食品，由于其中還殘存有微生物或再次被微生物污染，在貯藏過程中如果條件適宜，微生物就會生長繁殖而使食品變質。在這一過程中，微生物的數(shù)量會迅速上升，當數(shù)量上升到一定程度時不再繼續(xù)上升，相反活菌數(shù)會逐漸下降。這是由于微生物所需營養(yǎng)物質的大量消耗，使變質后的食品不利于該微生物繼續(xù)生長，而逐漸死亡，此時食品不能食用。如果已變質的食品中還有其他種類的微生物存在，并能適應變質食品的基質條件而得到生長繁殖的機會，這時就會出現(xiàn)微生物數(shù)量再度升高的現(xiàn)象。加工制成的食品如果不再受污染，同時殘存的微生物又處于不適宜生長繁殖的條件，那么隨著貯藏日期的延長，微生物數(shù)量就會日趨減少。
由于食品的種類繁多，加工工藝及方法和貯藏條件不盡相同，致使微生物在不同食品中呈現(xiàn)的消長情況也不可能完全相同。充分掌握各種食品中微生物消長規(guī)律的特點，對于指導食品的生產(chǎn)具有重要的意義。
1.1 污染食品的微生物來源
1.1.1 土壤
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），土壤溫度變化范圍通常在10～30℃之間，而且表面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(yǎng)條件和環(huán)境條件。因此，土壤素有“微生物的天然培養(yǎng)基”和“微生物大本營”之稱。
土壤中的微生物數(shù)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(shù)量有很大差異，在地面下3～25cm是微生物最活躍的場所，肥沃的土壤中微生物的數(shù)量和種類較多，果園土壤中酵母的數(shù)量較多。土壤中的微生物除了自身發(fā)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。例如沙門氏菌只能生存數(shù)天至數(shù)周，炭疽芽孢桿菌卻能生存數(shù)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。霉菌及放線菌的孢子在土壤中也能生存較長時間。
1.1.2 空氣
空氣中不具備微生物生長繁殖所需的營養(yǎng)物質和充足的水分條件，加之室外經(jīng)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(shù)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�；蛞旱紊�。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霉菌、放線菌的孢子和細菌的芽孢及酵母。不同環(huán)境空氣中微生物的數(shù)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(shù)量較高�？諝庵械膲m埃越多，所含微生物的數(shù)量也就越多。室內(nèi)污染嚴重的空氣微生物數(shù)量可達106個/m3，海洋、高山、鄉(xiāng)村、森林等空氣清新的地方微生物的數(shù)量較少�？諝庵锌赡軙霈F(xiàn)一些病原微生物、它們直接來自人或動物呼吸道、皮膚干燥脫落物及排泄物或間接來自土壤，如結核桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、流感嗜血桿菌和病毒等�；疾≌呖谇粐姵龅娘w沫小滴含有1~2萬個細菌。
1.1.3 水
自然界中的江、河、湖、海等各種淡水與咸水水域中都生存著相應的微生物。由于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(shù)量呈明顯差異。通常水中微生物的數(shù)量主要取決于水中有機物質的含量，有機物質含量越多，其中微生物的數(shù)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，這類微生物習慣于在潔凈的湖泊和水庫中生活，以自養(yǎng)型微生物為主，可被看作是水體環(huán)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，如色桿菌屬（Chromobacterium），無色桿菌屬（Achromobacter）和微球菌屬（Micrococcus）的一些種就能在低含量營養(yǎng)物的清水中生長。霉菌中也有一些水生性種類，如水霉屬（Saprolegnia）和綿霉屬（Achlya）的一些種可以生長于腐爛的有機殘體上。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(shù)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(yǎng)而大量繁殖的，是造成水體污染、傳播疾病的重要原因。其中數(shù)量最大的上G—細菌，如變形桿菌屬（Proteus）、大腸桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌（Enterobacter aerogenes）和產(chǎn)堿桿菌屬（Alcaligenes）等，還有芽孢桿菌屬、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污染后，會使腸道菌的數(shù)量增加，如大腸桿菌、糞鏈球菌（Streptococcus faecalis）和魏氏梭菌（Clostridium welchii）、沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜芽孢桿菌（B.perfringens）、炭疽桿菌（B.anthracis）、破傷風芽孢桿菌（B.tetani）。污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(huán)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(shù)病原菌可以生存達數(shù)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、無色桿菌、黃桿菌、微球菌屬、芽孢桿菌屬和噬纖維菌屬（Cytophaga），它們能引起海產(chǎn)動植物的腐敗，有的是海產(chǎn)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(shù)量。
1.1.4 人及動物體
人體及各種動物，如犬、貓、鼠等的皮膚、毛發(fā)、口腔、消化道、呼吸道均帶有大量的微生物，如未經(jīng)清洗的動物被毛、皮膚微生物數(shù)量可達105~106/cm2。當人或動物感染了病原微生物后，體內(nèi)會存在有不同數(shù)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、結核桿菌、布氏桿菌（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污染食品。
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污染。
1.1.5 加工機械及設備
各種加工機械設備本身沒有微生物所需的營養(yǎng)物質，但在食品加工過程中，由于食品的汁液或顆粒粘附于內(nèi)表面，食品生產(chǎn)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，成為微生物的污染源。這種機械設備在后來的使用中會通過與食品接觸而造成食品的微生物污染。
1.1.6 包裝材料
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(huán)使用的材料所帶有的微生物數(shù)量要少。塑料包裝材料由于帶有電荷會吸附灰塵及微生物。
1.1.7 原料及輔料
1.1.7.1 動物性原料
屠宰前健康的畜禽具有健全而完整的免疫系統(tǒng)，能有效地防御和阻止微生物的侵入和在肌肉組織內(nèi)擴散。所以正常機體組織內(nèi)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(jīng)清洗的動物被毛、皮膚微生物數(shù)量可達105~106個/cm2。如果被毛和皮膚污染了糞便，微生物的數(shù)量會更多。剛排出的家畜糞便微生物數(shù)量可多達107個/g、瘤胃成分中微生物的數(shù)量可達109個/g。
患病的畜禽其器官及組織內(nèi)部可能有微生物存在，如病牛體內(nèi)可能帶有結核桿菌、口蹄疫病毒等。這些微生物能夠沖破機體的防御系統(tǒng)，擴散至機體的其他部位，此多為致病菌。動物皮膚發(fā)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御系統(tǒng)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。畜禽感染病原菌后有的呈現(xiàn)臨床癥狀，但也有相當一部分為無癥狀帶菌者，這部分畜禽在運輸和圈養(yǎng)過程中，由于擁擠、疲勞、饑餓、驚恐等刺激，機體免疫力下降而呈現(xiàn)臨床癥狀，并向外界擴散病原菌，造成畜禽相互感染。
屠宰后的畜禽即喪失了先天的防御機能，微生物侵入組織后迅速繁殖。屠宰過程衛(wèi)生管理不當將造成微生物廣泛污染的機會。最初污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(huán)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(huán)節(jié)，微生物的污染都可能發(fā)生。
屠宰前畜禽的狀態(tài)也很重要。屠宰前給予充分休息和良好的飼養(yǎng)，使其處于安靜舒適的條件，此種狀態(tài)下進行屠宰其肌肉中的糖元將轉變?yōu)槿樗�。在屠宰�?～7h內(nèi)由于乳酸的增加使胴體的pH降低到5.6～5.7，24h內(nèi)pH降低至5.3～5.7。在此pH條件下，污染的細菌不易繁殖。如果宰前家畜處于應激和興奮狀態(tài)，則將動用貯備糖元，宰后動物組織的pH接近于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(chǎn)生的鮮蛋內(nèi)部本應是無菌的，但是鮮蛋中經(jīng)�？砂l(fā)現(xiàn)微生物存在，即使是剛產(chǎn)出的鮮蛋也是如此。微生物污染的來源：1）卵巢內(nèi)。病原菌通過血液循環(huán)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(nèi)含有一定數(shù)量的微生物，當?shù)皬呐判骨慌懦鲶w外時，由于蛋內(nèi)遇冷收縮，附在蛋殼上的微生物可穿過蛋殼進入蛋內(nèi)。3）環(huán)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(jīng)過洗滌的蛋，在高溫、潮濕的條件下，環(huán)境中的微生物更容易借水的滲透作用侵入蛋內(nèi)。
剛生產(chǎn)出來的鮮乳總是會含有一定數(shù)量的微生物，這是由于既使是健康乳畜的乳房內(nèi)，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、乳桿菌屬。當乳畜患乳房炎時，乳房內(nèi)還會含有引起乳房炎的病原菌，如無乳鏈球菌（Str.agalactia）、化膿棒狀桿菌（Cor.pyogenes）、乳房鏈球菌和金黃色葡萄球菌等�；加薪Y核或布氏桿菌病時，乳中可能有相應的病原菌存在。
魚類生活在水域中，由于水域中含有多種微生物，所以魚的體表、鰓、消化道內(nèi)都有一定數(shù)量的微生物�；铘~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(shù)為105~108個。因此，剛捕撈的魚體所帶有的細菌主要是水生環(huán)境中的細菌。主要有假單胞菌屬、黃色桿菌屬、無色桿菌屬等，淡水中的魚還有產(chǎn)堿桿菌屬、氣單胞菌屬和短桿菌屬（Brevibacterium）等。
近海和內(nèi)陸水域中的魚可能受到人或動物的排泄物污染，而帶有病原菌如副溶血性弧菌。它們在魚體上存在的數(shù)量不多，不會直接危害人類健康，但如貯藏不當，病原菌大量繁殖后可引起食物中毒。在魚上發(fā)現(xiàn)的病原菌還可能有沙門氏菌、志賀氏菌和霍亂弧菌、紅斑丹毒絲菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌，它們也是由環(huán)境污染的。捕撈后的魚類在運輸、貯存、加工、銷售等環(huán)節(jié)中，還可能進一步被陸地上的各種微生物污染。這些微生物主要有微球菌屬和芽孢桿菌屬，其次還有變形桿菌、大腸桿菌、賽氏桿菌、八疊球菌及梭狀芽孢桿菌。
1.1.7.2 植物性原料
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，所以收獲后的糧食一般都含有其原來生活環(huán)境中的微生物。椐測定，每克糧食含有幾千個以上的細菌。這些細菌多屬于假單胞菌屬、微球菌屬、乳桿菌屬和芽孢桿菌屬等。此外，糧食中還含有相當數(shù)量的霉菌孢子，主要是曲霉屬、青霉屬、交鏈孢霉屬、鐮刀霉屬等，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(nèi)部應該是無菌或僅有極少數(shù)菌，如有時外觀看上去是正常的水果或蔬菜，其內(nèi)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(nèi)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并生存于果實內(nèi)部的。
感染病后的植物組織內(nèi)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(nèi)部的。
果蔬汁是以新鮮水果為原料，經(jīng)加工制成的。由于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，所以制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，其次是霉菌和極少數(shù)的細菌。
糧食在加工過程中，經(jīng)過洗滌和清潔處理，可除去籽粒表面上的部分微生物，但某些工序可使其受環(huán)境、機具及操作人員攜帶的微生物再次污染。多數(shù)市售面粉的細菌含量為每克幾千個，同時還含有50～100個左右的霉菌孢子。
1.2 微生物污染食品的途徑
食品在生產(chǎn)加工、運輸、貯藏、銷售以及食用過程中都可能遭受到微生物的污染，其污染的途徑可分為兩大類。
1.2.1 內(nèi)源性污染
凡是作為食品原料的動植物體在生活過程中，由于本身帶有的微生物而造成食品的污染稱為內(nèi)源性污染，也稱第一次污染。如畜禽在生活期間，其消化道、上呼吸道和體表總是存在一定類群和數(shù)量的微生物。當受到沙門氏菌、布氏桿菌、炭疽桿菌等病原微生物感染時，畜禽的某些器官和組織內(nèi)就會有病原微生物的存在。當家禽感染了雞白痢、雞傷寒等傳染病，病原微生物可通過血液循環(huán)侵入卵巢，在蛋黃形成時被病原菌污染，使所產(chǎn)卵中也含有相應的病原菌。
1.2.2外源性污染
食品在生產(chǎn)加工、運輸、貯藏、銷售、食用過程中，通過水、空氣、人、動物、機械設備及用具等而使食品發(fā)生微生物污染稱外源性污染，也稱第二次污染。
1.2.2.1 通過水污染
在食品的生產(chǎn)加工過程中，水既是許多食品的原料或配料成分，也是清洗、冷卻、冰凍不可缺少的物質，設備、地面及用具的清洗也需要大量用水。各種天然水源包括地表水和地下水，不僅是微生物的污染源，也是微生物污染食品的主要途徑。自來水是天然水凈化消毒后而供飲用的，在正常情況下含菌較少，但如果自來水管出現(xiàn)漏洞、管道中壓力不足以及暫時變成負壓時，則會引起管道周圍環(huán)境中的微生物滲漏進入管道，使自來水中的微生物數(shù)量增加。在生產(chǎn)中，既使使用符合衛(wèi)生標準的水源，由于方法不當也會導致微生物的污染范圍擴大。如在屠宰加工場中的宰殺、除毛、開膛取內(nèi)臟的工序中，皮毛或腸道內(nèi)的微生物可通過用水的散布而造成畜體之間的相互感染。生產(chǎn)中所使用的水如果被生活污水、醫(yī)院污水或廁所糞便污染，就會使水中微生物數(shù)量驟增，水中不僅會含有細菌、病毒、真菌、鉤端螺旋體，還可能會含有寄生蟲。用這種水進行食品生產(chǎn)會造成嚴重的微生物污染，同時還可能造成其他有毒物質對食品的污染，所以水的衛(wèi)生質量與食品的衛(wèi)生質量有密切關系。食品生產(chǎn)用水必須符合飲用水標準，采用自來水或深井水。循環(huán)使用的冷卻水要防止被畜禽糞便及下腳料污染。
1.2.2.2 通過空氣污染
空氣中的微生物可能來自土壤、水、人及動植物的脫落物和呼吸道、消化道的排泄物，它們可隨著灰塵、水滴的飛揚或沉降而污染食品。人體的痰沫、鼻涕與唾液的小水滴中所含有的微生物包括病原微生物，當有人講話、咳嗽或打噴嚏時均可直接或間接污染食品。人在講話或打噴嚏時，距人體1.5m內(nèi)的范圍是直接污染區(qū)，大的水滴可懸浮在空氣中達30min之久；小的水滴可在空氣中懸浮4～6h，因此食品暴露在空氣中被微生物污染是不可避免的。
1.2.2.3 通過人及動物接觸污染
從事食品生產(chǎn)的人員，如果他們的身體、衣帽不經(jīng)常清洗，不保持清潔，就會有大量的微生物附著其上，通過皮膚、毛發(fā)、衣帽與食品接觸而造成污染。在食品的加工、運輸、貯藏及銷售過程中，如果被鼠、蠅、蟑螂等直接或間接接觸，同樣會造成食品的微生物污染。試驗證明，每只蒼蠅帶有數(shù)百萬個細菌，80%的蒼蠅腸道中帶有痢疾桿菌，鼠類糞便中帶有沙門氏菌、鉤端螺旋體等病原微生物。
1.2.2.4 通過加工設備及包裝材料污染
在食品的生產(chǎn)加工、運輸、貯藏過程中所使用的各種機械設備及包裝材料，在未經(jīng)消毒或滅菌前，總是會帶有不同數(shù)量的微生物而成為微生物污染食品的途徑。在食品生產(chǎn)過程中，通過不經(jīng)消毒滅菌的設備越多，造成微生物污染的機會也越多。已經(jīng)過消毒滅菌的食品，如果使用的包裝材料未經(jīng)過無菌處理，則會造成食品的重新污染。
1.3 食品中微生物的消長
食品受到微生物的污染后，其中的微生物種類和數(shù)量會隨著食品所處環(huán)境和食品性質的變化而不斷地變化。這種變化所表現(xiàn)的主要特征就是食品中微生物出現(xiàn)的數(shù)量增多或減少，即稱為食品微生物的消長。食品中微生物的消長通常有以下規(guī)律及特點。
1.3.1 加工前
食品加工前，無論是動物性原料還是植物性原料都已經(jīng)不同程度地被微生物污染，加之運輸、貯藏等環(huán)節(jié)，微生物污染食品的機會進一步增加，因而使食品原料中的微生物數(shù)量不斷增多。雖然有些種類的微生物污染食品后因環(huán)境不適而死亡，但是從存活的微生物總數(shù)看，一般不表現(xiàn)減少而只有增加。這一微生物消長特點在新鮮魚肉類和果蔬類食品原料中表現(xiàn)明顯，即使食品原料在加工前的運輸和貯藏等環(huán)節(jié)中曾采取了較嚴格的衛(wèi)生措施，但早在原料產(chǎn)地已污染而存在的微生物，如果不經(jīng)過一定的滅菌處理它們?nèi)詴嬖凇?
1.3.2 加工過程中
在食品加工的整個過程中，有些處理工藝如清洗、加熱消毒或滅菌對微生物的生存是不利的。這些處理措施可使食品中的微生物數(shù)量明顯下降，甚至可使微生物幾乎完全消除。但如果原料中微生物污染嚴重，則會降低加工過程中微生物的下降率。在食品加工過程中的許多環(huán)節(jié)也可能發(fā)生微生物的二次污染。在生產(chǎn)條件良好和生產(chǎn)工藝合理的情況下，污染較少，故食品中所含有的微生物總數(shù)不會明顯增多；如果殘留在食品中的微生物在加工過程中有繁殖的機會，則食品中的微生物數(shù)量就會出現(xiàn)驟然上升的現(xiàn)象。
1.3.3 加工后
經(jīng)過加工制成的食品，由于其中還殘存有微生物或再次被微生物污染，在貯藏過程中如果條件適宜，微生物就會生長繁殖而使食品變質。在這一過程中，微生物的數(shù)量會迅速上升，當數(shù)量上升到一定程度時不再繼續(xù)上升，相反活菌數(shù)會逐漸下降。這是由于微生物所需營養(yǎng)物質的大量消耗，使變質后的食品不利于該微生物繼續(xù)生長，而逐漸死亡，此時食品不能食用。如果已變質的食品中還有其他種類的微生物存在，并能適應變質食品的基質條件而得到生長繁殖的機會，這時就會出現(xiàn)微生物數(shù)量再度升高的現(xiàn)象。加工制成的食品如果不再受污染，同時殘存的微生物又處于不適宜生長繁殖的條件，那么隨著貯藏日期的延長，微生物數(shù)量就會日趨減少。
由于食品的種類繁多，加工工藝及方法和貯藏條件不盡相同，致使微生物在不同食品中呈現(xiàn)的消長情況也不可能完全相同。充分掌握各種食品中微生物消長規(guī)律的特點，對于指導食品的生產(chǎn)具有重要的意義。