彭云霞

              （云南出入境检验检疫局    云南昆明   650228）

 

  摘要：预测微生物学是运用微生物学、工程数学以及统计学原理进行数学建模，利用所建模型，通过计算机及其配套软件，预测和描述处在特定的环境下微生物的生长和死亡。本文将从HACCP体系管理的实质出发探讨如何应用预测微生物学技术分析、评估和控制食品中的微生物危害，建立确保HACCP体系有效应行的科学技术基础问题。

 

  关键词：HACCP 管理实质 预测微生物学   技术基础

 

根据GB/T15091-1994《食品工业基本术语》定义，HACCP体系是“生产（加工）安全食品的一种控制手段，对原料、关键生产工序及影响产品安全的人为因素进行分析，确定加工过程中的关键环节，建立、完善监控程序和监控标准，采取规范的纠正措施。” HACCP体系是一种在特定生产环境下鉴别并消除潜在的危害产生的根源，实现事前控制的预防性管理措施。在政府职能部门的积极引导之下，目前大部份出口食品生产企业都已建立了HACCP体系，但实际运行的效果却差异较大，原因就在于部分企业只是形式上甚至只是纸面上构建了HACCP体系的管理框架，未真正了解HACCP体系管理的实质，对相关食品安全危害控制和加工工艺上的控制措施缺乏必要的技术分析评估和控制有效性论证，从而影响了HACCP体系运行的充分性，适宜性和有效性。

 

一、重点控制、科学论证、精细管理、持续改进是HACCP体系管理的实质

HACCP体系管理实质就是要针对具体食品加工生产工艺和生产环境，进行相关食品危害的科学分析论证后，制定出科学可靠、运行有效的生产环境、生产工艺、生产设备、生产人员、生产物料的管理控制规范要求，达到以最小的管理成本实现最大限度地预防食品危害产生和保障食品安全的控制要求。

食品生产的通用卫生要求和HACCP控制管理要求的区别

SN/T1443.1-2004《食品安全管理体系 要求》把食品安全管理中的卫生管理标准分为三类：HACCP前提计划其包括食品生产加工的基础卫生控制和产品类别性卫生控制、HACCP计划中的CCP点控制和HACCP后续计划其包括各类食品安全应急事件的处置要求。其中基础卫生控制和HACCP后续计划针对是食品生产加工的通用卫生管理要求；而产品类别性卫生控制和CCP点控制则是针对特定产品和特定生产工艺制定的加工工艺管理规范，其控制对象都是潜在的食品安全危害。但是CCP点控制的是显著危害。其控制管理要求最为严格，要求实行精细管理既PDCA过程管理和开展相关的验证评估，其投入管理成本最高和对应的科学技术含量也最高。从技术层面来说，产品类别性卫生控制要求只是在一定范围内的定性性质的模糊控制层次，而CCP点的控制要求一般说来要有确定的量化控制指标，其可以有效消除或降低食品中显著危害到可接受水平，并且还要求建立有效的监督管理机制，实现在线性质的过程监控管理而不是事后检验监督控制。

 

 ______________________________

 作者简介：彭云霞 女 云南出入境检验检疫局技术中心 大学 食品检验

2、建立HACCP体系的技术支撑要求是确保HACCP体系有效运行和实现科学管理的基础

根据SN/T1443.1-2004《食品安全管理体系 要求》中提出的食品安全管理原则和8.2.2条款的相关要求，在CCP点的确定、控制措施的采用、监控手段的实施等方面都要求提供科学的依据。因此要保证HACCP体系运行的有效性，必须有坚实的技术支撑基础。这种技术支撑主要应解决以下问题：

对食品生产中的三种危害因素既特定产品、特定环境、特定操作进行食品潜在危害的风险等级评估，确定CCP点；

在科学评估论证的基础上对显著危害制订出合理的控制措施，确保其实施后能消除或降低食品中的显著危害；

采用科学的合格评定方法包括抽样检验在内对控制措施的实施效果进行验证，必要时要进行工艺调整，实现可持续改进。

二、食品加工中HACCP管理控制控制微生物危害的基本要求

食品原料包括植物性原料和动物性食品原料，它们总是带有微生物的。食品加工的目的就是要控制腐败和病源微生物的活动，以防止食品变质和病原菌污染的食品引起的病害。这些微生物的污染途径有水、空气、人及动物、工器具等，建立食品加工的SSOP管理就是为食品生产提供适宜的达到卫生要求的生产环境，避免不良环境对加工品造成的腐败和病源微生物污染。而要消除和控制食品原料存在的内源性微生物产生的危害则要采用包括清洗、加温消毒或灭菌等系统性的工艺措施，而HACCP的管理就是在充分调查原材料的微生物含量情况的基础上，进行腐败微生物、病源微生物和微生物增殖可能性的科学评估，从而科学地制定防止和控制危害发生的CCP点管理措施，建立能评价微生物杀灭效果的理化或感官在线检查方法实施CCP点监控管理，如温度、时间、PH、水活度、酸度检查等并在相关指标出现偏离时实施纠偏措施。随着科学技术的发展，采用预测微生物学等相关科学评估方法确定CCP的控制措施，将能按照加工品中微生物的生长规律有效控制食品加工中微生物危害并降低生产管理成本，确保食品的安全卫生。

预测微生物学通常采用的研究模式

预测微生物学的研究模式包括三个层次的模型建立：初级、二级、三级。三个层次依次解决：微生物生长过程与时间的关系、考虑了环境因素的微生物生长模型和计算机软件程序或称专家系统的建立。

初级是表征微生物数量与时间的关系。表征微生物响应的模型响应参数有直接响应参数和间接响应参数两种。直接参数有：每毫升的菌落形成单位数、毒素产生、底物浓度以及代谢产物；间接参数则包括：电阻抗和吸光率。近年来，研究者提出不少描述微生物动力学生长的数学方程，包括Logistic方程、Gompertz方程、Richards方程、Stannard方程、Schnute方程等。其中Logistic方程和Gompertz方程能有效描述微生物生长，且使用方便，在细菌生长动力学研究的文献中被广泛使用。

二级侧重描述环境因子的变化如何影响初级模型中的参数(例如：Gompertz function 中A、C、B和M)。二级模型主要包括：反应面方程(Response surface equation)、Arrhenius relationship和平方根方程(square root model)。

三级是计算机程序，是将初级模型和二级模型转换成计算机共享软件(预测微生物软件)。其主要功能为：计算由于环境因子的改变，微生物所做出的响应；比较各环境因子对微生物的影响；相同环境因子下，不同微生物之间的差别。这些程序可以计算条件变化与微生物反应的对应关系，比较不同条件的影响或对比一些微生物的行为。它使得非专业人士一样可以获得来自预测微生物学的专业指导。

预测微生物学在HACCP体系中的应用

1、危害分析     

采用预测微生物学进行危害分析通常很简明，定量微生物风险评估主要步骤为污染评估、剂量反应分析、危害风险特性。危害分析就是在风险评估的基础上确定主要控制微生物的数量，包括传染率(无明显病状) 、发病率和死亡率。
1.1 　污染评估

  污染评估的目的是确定供直接消费的食品中微生物剂量, 应用预测微生物学评估工具能指出不同食品在贮藏、加工和烹调时微生物的生长、存活和失活情况。
1.2　剂量反应分析

  应用预测微生物学评估工具能开展微生物对人体剂量反应研究, 这可用于评估低水平污染对人体的影响, 有两种半机械模型可充分描述这些研究。其中指数模型是单一生物体在初始污染等概率情况下, 由微生物的随机发生评估获得的。

危害风险特性

危害风险特性就是将污染和剂量反应的信息联系起来进行可逆结果概率的评估。这可通过两种方法来进行: 

(1) 污染的单一点评估(摄食数种微生物)与剂量反应参数的单一点评估相结合计算出风险评估的值。这可用最佳评估模型(用以获得中心值)或极值评估模型(用以获得更多不利环境因素影响的结果) 来完成。

(2) 替代方法, 这种方法越来越受欢迎。描述污染和剂量反应特性曲线并用不同的工具将它们结合, 使之成为风险分布。这种方法说明了风险评估不精确性的重要信息及中心值和极值的测定。

2、CCP点控制

预测微生物学为CCP 管理的发展提供了控制的步骤和目标。在对要控制的微生物污染程度、生长机会、传染剂量进行风险评估的基础上, 确定关键控制点(CCP) , 而不必采取一些极端措施造成食用特性的损失，尤其是对热敏性食品(如蛋) , 加热时间过长会导致生物活性丧失。风险评估并不能提供食品是否安全的答案, 但它可组织相关数据, 通过输入的参数对模型进行测试,使人们了解参数和加工步骤是如何影响食品安全的。如某一特定温度能杀死原料成分中的正常水平的致病菌, 但不能全部杀死污染程度较高的原料中的致病菌, 模型将阐明温度控制的重要性。

预测微生物学在食品生产中的应用

ATIEN et al (1997) 研究了嗜热杆菌在腌萝卜中的产生、生长、滞留时间( GOL) 、对数生长率(EGR) , 此菌在罐装食品的平酸酸败中经常出现,他将pH (5.5～7.0) 、T (45～60 ℃) 、Nacl (0 %～1 %) 作为因子。96 %的实验用Gompertz 方程分析:EGR 和GOL 用二次多项式模型计算机; 最佳T、pH、NaCl 浓度由界面反应分析产生。结果表明GOL 和EGR 的r2 值分别为01917 和01916。Davey 探讨了微生物预测模型在食品加工中的应用, 如: 乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis) 的生长和乳酸发酵模型以及植物乳杆菌( lactobacillus plantarum) 在黄瓜提取液比生长速率的模型。另外微生物预测模型还可应用于食品配方, 预测配料及其组合可能出现的微生物污染, 选择出替代物或加强灭菌措施。

 

尽管预测微生物在评估控制食品的安全上的优越性非常突出, 但由于食品成分复杂, 各种细菌的特性千差万别, 预测微生物学在HACCP体系中的具体运用上还有待结合生产实际而进行深入研究。但有一点是可以肯定的，在HACCP管理体系中引入预测微生物学控制技术将显著提高我国食品行业HACCP管理的应用水平，有效控制食品中的腐败微生物和病源微生物的危害。

 

 

                              参考文献

肉品工业 预测微生物学的概述及应用

中国检科院 食品安全管理体系建立与实施指南