Microbiologia é estudo de organismos extremamente pequenos, incluindo bactérias e vírus. Comumente chamados de micróbios, estas criaturas microscópicas estão em quase todos ambientes na Terra, mesmo em condições extremas para vida avançada. Embora a maioria seja inofensiva ou benéfica, algumas podem causar dano se acessarem corpo humano: estes tipos são patógenos. Patógenos são monitorados cuidadosamente em instalações de saúde e instituições responsáveis por produção de alimentos e medicamentos.
Até virada do século XX, não havia restrições governamentais à produção de alimentos nos EUA. Sob pressão de cidadãos e clientes internacionais, Presidente Theodore Roosevelt aprovou Lei de Alimentos e Medicamentos Puros e Lei de Inspeção de Carne em 1906. Em 1927, FDA foi estabelecida (originalmente Administração de Alimentos, Medicamentos e Inseticidas). Ao longo do século, várias leis e emendas foram aprovadas para melhorar garantia de qualidade e rigor de testes para que produtos alimentícios e farmacêuticos estivessem livres de substâncias ou organismos não provados seguros.
Quando pessoas consomem alimento exposto a bactérias patogênicas, intoxicação alimentar é nome dado a complicações de saúde subsequentes. Geralmente envolve sintomas comuns à gripe estomacal: vômito, diarreia, desidratação, cólicas, calafrios e fadiga. Este efeito é causado não apenas pela presença de micróbios patogênicos, mas também pelas toxinas que produzem. Em certas doses, toxinas causam intoxicação independentemente da presença do micróbio. Em casos graves, atenção médica pode ser necessária, mas geralmente hidratação e repouso são suficientes.
Legislação dos EUA evoluiu para incluir detalhadamente o que pode ou não legalmente estar em produtos alimentícios de empresas americanas. Segundo Disposições Administrativas do Serviço de Inspeção e Segurança Alimentar, coisas não permitidas em alimentos incluem (mas não limitadas a) patógenos, subprodutos patogênicos, químicos, aditivos, corantes, ou animais que morreram de velhice ou doença. Falha em cumprir resulta em recalls e pode gerar processos civis às custas dos produtores.
O "Bad Bug Book", produzido pela FDA, inclui informações sobre patógenos conhecidos, incluindo frequência, potência e procedimentos de teste para identificá-los. Microbiologistas da FDA e empresas especializadas analisam produtos de produtores americanos para garantir conformidade com leis de segurança. Devido ao tamanho pequeno das bactérias, é difícil identificar por aparência. Portanto, meios mais complexos são usados para identificar bactérias em alimentos e determinar se são patogênicas. Bactérias, como organismos multicelulares grandes, requerem certos nutrientes e condições ambientais para sobreviver. Selecionando condições de crescimento favoráveis apenas a certos tipos, é possível isolar espécies particulares. Além disso, diferentes corantes podem ser usados, tanto em meios de crescimento quanto para colorir células, para auxiliar identificação.
Para garantir que produtos satisfaçam requisitos legais, empresas desenvolveram métodos para sanitizar alimentos. Pasteurização é método conhecido de reduzir significativamente conteúdo microbiano de produtos como laticínios, sucos, vinho, cerveja, vinagre e molhos. Para produtos e itens sólidos que não podem ser pasteurizados, fábricas mantêm condições sanitárias de trabalho para prevenir exposição a químicos perigosos e patógenos. Em última análise, alimentos podem ser expostos a bactérias patogênicas ou químicos perigosos em qualquer ponto de sua viagem da colheita ao consumo, então é importante manter condições sanitárias ao armazenar e preparar alimentos em casa também.