【讓知識成為食品添加物】微生物篇
最強food守者聯盟II—防護罩on！有害微生物out！
細菌是地球最古老的生命，你我的身邊充滿了細菌、酵母菌、黴菌等微生物，根據推估，全世界僅僅細菌等原核生物的數量總和，就高達千兆兆等級，也就是1的後面接30個零這樣的天文數字，遠超過世界上其他多細胞生物的總和。細菌等微生物生長又快速，對人類的食品充滿覬覦，一有機會就會搶著吃，可以說是食安的大敵，因此食安的首要工作就是避免微生物造成食品腐敗與食品中毒。
為什麼微生物對食安會造成危害呢?
微生物如果在食品裡大量繁殖，會產酸、產氣、產酒精等等，造成食品腐敗變質，也可能伴隨著產生毒素，因此污染了食品，像肉毒桿菌會產生肉毒桿菌毒素、金黃色葡萄球菌會產生腸毒素，這些都會造成食品中毒。而某些微生物比如說有些黴菌會產生黃麴毒素、赭麴毒素等等，這些毒素可怕的地方在會對肝臟或腎臟造成慢性的毒性，比如說黃麴毒素目前已被國際癌症研究中心(IARC)分類為第1類(Group1)—確定為人類致癌物，已知會導致人類產生肝癌與膽管癌；而赭麴毒素A則被國際癌症研究中心列為2B類-對人可能致癌之物質(possibly carcinogenic to humans)。
人類的食安歷史就是一部與細菌的對抗史，古代食品取得不易，所以食品的保存特別重要，現代食品保存雖然有冰箱的幫忙，但還是只能延長保存時間，有其極限存在。食安問題除了造成經濟的損失之外，其實最擔心的還是對健康的威脅，而這些食品中毒事件很多都是可以避免的。
以下就提醒大家，常見的食品會遇到那些微生物的威脅：
蔬果：蔬菜如果生食的話，特別要注意衛生，尤其是總生菌數或是大腸桿菌以及其他病原菌，比如說近年來美國發生非常多起因為沙拉裡常見的蘿蔓生菜污染到出血性大腸桿菌Ｏ157: H7，造成多人中毒甚至有人因此死亡的案例。水果一般也都是生食，所以一樣要特別留意。
米飯：許多麵、飯、穀製品的食品中毒案例，常常是由仙人掌桿菌所造成。因為仙人掌桿菌極易由灰塵及昆蟲傳播污染食品，所以米飯也最好要冷藏保存，如果食品在20℃以上的環境中放置時間過長，就有機會使該菌大量繁殖並產生毒素，再加上如果食用前未經徹底加熱，就可能導致中毒。食品遭仙人掌桿菌污染的情況常常難以察覺，因為它大多數不會造成食品明顯變質、腐敗的現象，所以要透過良好的保存來預防。
肉類：禽肉類、鮮蛋、乳品、魚肉煉製品等動物性食品。特別需要注意的是沙門氏桿菌所引起的食品中毒事件，在世界各地常居首位或第二位。沙門氏桿菌不耐熱，充分加熱後就可以殺滅，所以禽肉類食品最好充分加熱並立即食用。 還有 生食及熟食所使用之容器、刀具、砧板應分開，勿混合使用，以避免食品被交叉污染。
醃漬物：醃漬的泡菜、醬菜、香腸及真空包裝食品等，要注意肉毒桿菌污染。肉毒桿菌是一種特殊的厭氧細菌，喜歡沒有氧氣的地方，而且會形成耐熱性的孢子，相當不容易殺死。所產生的肉毒桿菌毒素，是種神經毒素，嚴重的話會致人於死。所以食品業者生產罐頭時都會充分進行商業滅菌，確保肉毒桿菌被殺死，香腸、臘肉添加亞硝酸鹽，也是為了抑制肉毒桿菌的生長。
海鮮：夏天比較常聽到水產品造成的食品中毒事件，生鮮海產、魚貝類是主要來源，充分加熱可以殺滅，避免生食海鮮可以預防一般常見腸炎弧菌造成的食品中毒。
知道了以上的風險，我們就來介紹一下如何防範食品中毒的原則，讓大家具備趨吉避凶的觀念。食藥署一直有宣導預防食品中毒五要原則，非常適合一般民眾與業者運用於預防食品中毒。
1. 要洗手：調理食品前後需徹底洗淨雙手，有傷口要包紮。
2. 要新鮮：食材要新鮮，用水要衛生。
3. 要生熟食分開：處理生熟食需使用不同器具，避免交叉污染。
4. 要徹底加熱：食品中心溫度超過70℃，細菌才容易被消滅。
5. 要注意保存溫度：保存低於7℃，室溫不宜放置過久。
食品科技使用的柵欄效應
除了以上可以由個人做起，做到預防食品中毒。另外在食品業的食品製造上，其實也一直在求進步，依照食品科學長期研究的成果，柵欄效應的概念被廣為應用。就是已知有許多因子都可以達成抑制微生物的效果，但是團結力量大，如果適當的加以組合，讓多重的因子發揮綜效，就可以提高抑制微生物的效果，同時降低對食品本身可能產生負面的影響。
這些常見的因子，包含：
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添加防腐劑
透過添加合法且正確用量的防腐劑，如苯甲酸鈉、己二烯酸鉀等等，確實可以發揮很好的抑菌效果。另外如添加亞硝酸鹽，特別對抑制肉毒桿菌有效果，是香腸、臘肉類確保安全的重要方式。
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降低pH值
微生物大多數適合在偏中性(pH值 在 6.5~8.5)的環境生長，所以常常可以將食品調整為酸性(pH小於4.5) 以抑制微生物的生長。這也是利用乳酸發酵做成泡菜、用醋做成醃漬物的道理。
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降低水活性(乾燥、加鹽、加糖)
地球生命的特徵就是需要水分才能存活，微生物也不例外，所以如果將食品裡的水份降低，也就可以抑制微生物的生長。科學上我們常用水活性(Water activity, Aw)評量可以利用的水份，當然越低越不利於微生物的生長，比如說一般的腐敗菌在水活性低於0.9 以下，就難以生長了。降低水活性的方法當然最直接的就是乾燥，不管是風乾、烤乾、曬乾(肉乾、菜乾)等。添加大量的鹽或糖也是減少微生物可以利用的水，是另一種讓食品不會那麼的乾燥也能降低水活性的方法，醬菜、蜜餞就是最好的例子。
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加熱
加熱煮沸可以殺菌是應用非常廣泛的方法，如果配合適當的包裝、施以足以殺滅肉毒桿菌孢子的更高溫度，就可以做成罐頭食品，保存較久。
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冷藏、冷凍
冰箱的發明可以說是食安的好幫手，冷藏冷凍都可以大大減緩微生物的生長速度。只是某些菌還是可以適應低溫，不可放進冰箱就掉以輕心。
以上條件這麼多種，可以依照食品特性選用。而組合使用會比採用單一方法更好，因為單一方法有可能效果不容易發揮，或是造成食品受到比較大的負面影響（比如說加熱太久變不好吃、加太多鹽變太鹹），如果綜合採取多種條件組合同時使用，就可以讓每一個條件用量都下降(比如說不用那麼鹹、加熱不用那麼久、或是完全不用防腐劑)。這樣一來可以提高控制食品微生物的效果，二來可以讓食品風味品質的負面影響降到比較低的程度。這也就是說微生物要突破多層柵欄，比突破一層柵欄困難得多的意思。這所謂的柵欄技術可以一併達成比較健康概念的減鹽、減糖、甚至不用放防腐劑的方法，這樣的好處也是消費者所樂見的。
食安的基礎是避免食品腐敗變質以及食品中毒。建議大家可以從充實基本的食安觀念開始，不夠有把握的情況下，最好不要生食；同時信任有信譽的廠商提供的衛生安全產品，並於開封後儘快吃完，俾免有害微生物的糾纏，吃得安全又健康。
（本文與科學人雜誌合作，撰文：韋恩）