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1、随着现代食品工业的发展及国内外对食品工 业投资的不断增加，食品供给日趋复杂化、全球 化， 在给公众带来消费满足和便利的同时， 食品的 生产、 加工和流通也变得越发复杂和难以控制， 易 造成各种食品安全隐患1。近年来， 食品中含有的 危害因子数量不断增多， 发生频率不断增高， 发生 范围不断加大， 同时危害发生的领域、 时间及其后 果难以预测，给政府和企业的监控和应急处理带 来巨大的难度， 食品安全隐患一旦爆发， 会给公众 带来恐慌， 动摇消费者的消费信心， 制约社会经济 发展。 因此， 对食品危害的有效控制和合理评估显 得尤为重要。 影响食品安全的因素有生物危害、化学危害 和物理危害，其中由微
2、生物危害导致的食品安全 问题达到总量的 40%2-3。当前我国在食源性病原 菌微生物方面面临着严峻的挑战，经历了数次重 大食品安全事故，我国政府和企业的风险防范意 识不断增强，相关部门应对食品安全事件的能力 也在逐渐提高。然而， 如何科学、 合理、 全面地分 析和评价食品的安全性，并制定有效的食品质量 安全管理措施， 降低食品安全风险， 将食品中的食 源性病原微生物危害控制在可接受水平，从而确 收稿日期：2014-02-18；修订日期：2014-02-28 作者简介: 王永(1977)， 男， 天津人， 副研究员， 博士， 主要从事农产品安全质量分子检测研究工作。 通讯作者简介: 赵新(198
3、3)， 女， 天津人， 助理研究员， 硕士， 主要从事农产品安全质量分子检测研究工作。 农产品标准与食品安全 食品中微生物危害控制及风险评估研究 王 永， 赵 新， 兰青阔， 朱 珠， 陈 锐， 刘 娜， 李欧静 （天津市农业质量标准与检测技术研究所， 天津 300381） 摘 要：近年来我国食品安全恶性、 突发性事件频频发生， 不仅给消费者带来了健康风险， 更危及了人们的生命安全， 也扰 乱了国际进出口贸易的稳步流通， 造成国民经济损失， 严重影响我国国际贸易形象和可信程度。 在我国， 由于食品中微生 物危害导致的食品安全问题呈逐年上升趋势。微生物的危害控制和风险评估， 能够帮助政府和企业增
4、强风险防范意识、 提高风险管理能力， 并依此为依据制定合理的相关食品限量标准， 从而提高整体食品安全水平。笔者概述了国内外食品 中微生物危害控制和风险评估技术的研究现状， 探讨了微生物风险评估相对于其他风险评估的难点， 并对微生物定量风 险评估未来的发展趋势进行了分析。 关键词：微生物； 风险评估； 危害控制； 研究现状； 发展趋势 中图分类号：TS201.3文献标识码：A文章编号：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.05.011 The Microbiological Hazard Control and Risk Assessment of Food WANG Yo
5、ng， ZHAO Xin， LAN Qing-kuo， ZHU Zhu， CHEN Rui， LIU Na， LI Ou-jing (Institute of Tianjin Agricultural Quality Standard and Testing Technology, Tianjin 300381， China) Abstract: In recent years, Chinese food safety vicious and unexpected events occurred frequently. This leads to consumers not only heal
6、th risk and life safety, but also disrupt the steady flow of international import and export trade, and resulting in the loss of the national economy, seriously affected the image and credibility of the international trade in China. In China, food safety problems caused by microbiological hazards in
7、 food cause an upward trend. Hazard control and risk assessment of microorganisms that can help governments and enterprises to enhance risk awareness, improve risk management capabilities, and so develop a reasonable food limit criteria, thereby improving the overall level of food safety. This resea
8、rch provide an overview of current research in food control microbiological hazards and risk assessment techniques to explore the microbiological risk assessment relative to other risk assessment difficulties, and quantitative microbiological risk assessment of future trends are analyzed. Key words:
9、 microbiological；risk assessment；hazard control；research status；development trend 2014，20（5）：47-50天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences 天津农业科学第 20 卷 保消费者的身体健康和国际贸易的顺利进行， 已 经成为摆在每个食品行业管理者和工作者面前的 一个重要问题。 1食品微生物定量风险评估的基本框架 风险框架就是描述食品安全问题及其内容、 确认危害的要素或各种风险管理决定相关的风险 要素的过程。 微生物风险框架包括危害识别、 危害 描述、 暴露评估和风险描述四
10、个步骤。 危害识别是一个相对直接的、提供所收集的 病原性微生物信息的过程，为的是对该种病原性 微生物做出评价， 这种评价通常是与食品相关的。 风险评估者在进行危害识别时，需要收集审查微 生物的临床监控数据以及流行病学研究信息， 包 括微生物的特性、食源性疾病作为危害暴露的结 果、 传播模式、 发生 （频率） 和爆发数据、 微生物危 害在食品中的含量等。 危害描述是具体地阐述致病性微生物进入人 体后所导致的负面健康作用，以及严重性和耐受 性， 并且尽量能够找到它的剂量-反应关系。危害描 述的目的是对食品中病原菌的存在所产生的不良作 用的严重性和持续时间进行定性或定量的评价。 暴露评估是对一个个体
11、将暴露于微生物危害 的可能性以及可能摄入量的估计，风险评估者收 集消费食品的数据，并将这些数据与食品发生危 害的可能性和病原菌的数量相结合。评估暴露是 一个非常复杂的过程，因为病原菌是在不断地生 长和死亡的。风险评估者因此就不可能准确地预 测食品消费前的病原菌的数量。风险评估者为了 定量估计个体摄入病原菌的数量，就必须使用模 型并且作出预测4。 风险描述是微生物风险评估中的最后一个步 骤， 生物病原体的风险描述将根据危害识别、 危害 描述和暴露评估等步骤中所描述的观点和资料来 进行。风险描述是特定危害因子对特定人群产生 不良作用潜在可能性和严重性的一个定性或定量 的估计。 2食品微生物定量风险
12、评估研究现状 微生物定量风险评估是利用现有的科学资料 和适当的试验方式， 根据危害的毒理学特征、 感染 性和中毒作用特征，对因食品中某些微生物危害 的暴露对人体健康产生的不良后果进行识别、 确 认以及定量，并最终做出摄入量与人体产生不良 作用概率之间关系的风险特征数学描述的过程。 早 在 1988 年 ， 国 际 食 品 微 生 物 标 准 委 员 会 （ICMSF）就特别指出， 如果想让危害分析有意义 就必须定量。 定量是风险评估最理想的方式， 因为 它的结果大大方便了风险管理政策的制定。 近年来，随着预测微生物学及其数学模型研 究的深入发展，为微生物定量风险评估提供了途 径和手段。 国际上
13、已经对烤鸡中的空肠弯曲杆菌， 肉鸡和蛋及其产品中的沙门氏菌，牡蛎中的副溶 血性弧菌以及即食食品中的单核增生李斯特菌等 进行了定量风险评估。 2.1 微生物定量风险评估预测模型 微生物生长预测模型通常被认为有 3 个水 平5-6： 一级模型以及 Gompertz 和 Baranyi 方程， 可 以用每毫升菌落形成单位或吸光率来计算微生物 数量； 二级模型 （包括二次响应面方程、 平方根模 型 Belehardek 和 Arrhenius 方程） ，用于表示初级 模型参数随环境条件改变而变化，可以描述环境 因素对微生物生长的影响 （如温度、 pH 值、 水分活 度等变化的反应） ； 三级模型， 是
14、结合一级模型和 二级模型建立起来的，引入用户友好界面的软件 或者计算机在不同环境下微生物行为的专门系 统，计算微生物对环境改变的反应及不同条件对 比的模型，病原菌模型程序 （Pathogen Modeling Pogram） 和食品微模型程序 （Food Micromodel Pro gram） 是两个简单的三级模型。 2.2微生物定量风险评估实践与应用 二级模型中的平方根模型 （Belehardek）被应 用于大肠杆菌、 梭状芽孢杆菌、 结肠炎耶尔森氏菌 和单核增生李斯特菌的生长描述7-10。 三级模型中 的病原菌模型程序被用来预测弗氏志贺氏菌在给 定条件下 （pH 值、 盐度、 温度） 的
15、生长率以及感染 的可能性11。 3微生物风险评估、HACCP体系与危害控制 对于食品安全的考虑必须贯穿于整个食物供 应链， 即从农场中的食品生产开始直到销售， 也就 是通常所说的 “从农田到餐桌模式” 12。为实现这 一模式， 需要综合应用食品安全控制方法， 诸如良 48 第 5 期 好操作规范 （GMP） ， 良好卫生规范 （GHP） ， 危害分 析及关键点控制 （HACCP） ， 质量管理系统 （ISO 系 列） 及全面质量管理 （TQM） ， 其中 HACCP 是一种 风险管理的手段。微生物风险评估中加工过程的 危害识别和危害特征描述过程类似于 HACCP 的 危害分析，都是对生产中存在
16、的可能对食品造成 危害的因素进行确定，并对其产生不良健康影响 进行认定。 暴露评估中对每个环节的分析， 其中对 危害影响最大的可称为关键控制点， HACCP 体系 中控制点 （CCP） 是风险评估模型中选择参数的重 要指标且对于该模型具有很大的影响，进而从某 个角度而言， CCP 对剂量-反应模型及暴露评估模 型的修正提供有益参考。 HACCP 可以应用于从原料到终产品消费的 整个食物链，其执行应是建立在食物对人类健康 危害风险的科学评估基础之上。除了加强食品安 全外， 执行 HACCP 还可以起到其他更为重要的作 用。HACCP 体系的应用可以帮助监管机构进行检 查，通过增强食品安全促进国际
17、贸易。成功应用 HACCP 需要生产者和管理层共同参与， 同样还需 要涉及多种学科方法。 为了生产安全的食品，将食源性病原菌和毒 素控制在可接受的范围内，必须确立 3 个控制步 骤：（1） 通过卫生措施阻止微生物污染食品， 这包 括对配料、 环境、 仪器、 清洁和消毒工具以及人员 的检测； （2） 抑制微生物在食品中生长及毒素的 产生， 可以通过冷藏、 冷冻或其他加工方法， 如降 低水分活度或 pH 值实现，但这些方法却不能杀 死微生物；（3） 杀灭所有食源性微生物， 例如改变 时间和温度等加工工艺或添加合适的防腐剂。 4微生物风险评估相对于其他风险评估的难点 基于微生物自身独特的性质，使得微
18、生物风 险评估相对于其他风险评估存在很多的难点。微 生物在食品中或者繁殖或者死亡，而可食性动物 产品屠宰后的其他化学物质浓度改变却很小； 微 生物风险起初是单一暴露造成的，而其他化学性 风险通常是累积效应的结果；处于有目的的动物 管理， 兽药被批准使用， 并且可以合理到人体的最 小残留暴露量， 相反， 微生物污染是自然产生的， 暴露量较难操纵；微生物很少能够均匀分布在食 物中； 微生物除了直接从食物摄入外， 还可以通过 二次传播途径 （如人到人） 进行分配； 受暴露的人 群可以表现短期或长期的免疫力，这会随着微生 物风险程度而变化。 同时在各个风险评估阶段也存在着自身的困 难。 在危害识别的步
19、骤中， 缺乏调查爆发事件所需 的经费和可靠或完整的流行病学数据，也很难做 到对新的病原体进行分离和鉴定。 在危害描述步骤中， 进行剂量-反应关系的研 究过程中， 由于宿主对病原菌的易感性、 病原菌侵 袭力、 病原菌菌株的毒力、 食品本身的特性均存在 较大差别， 包括 pH 值、 水活度及储藏温度， 这些 因素既可以单独作用也可以结合作用，难以完成 对致病菌风险的定量描述。因此需要更多的爆发 和流行病学方面的数据，包括受污染食品所含细 菌的数量、 食品的摄入量、 对于患病和暴露人口数 量的精确估计及对于人口的精确描述。而新的能 够提高致病概率估计能力的剂量-反应模型， 对 提高暴露结果的准确性是
20、十分必要的。 在暴露评估步骤中，食品中的致病菌会在食 品的加工、 包装、 储存和制备过程中发生变化， 从 而导致模型的不确定性。暴露评估中相关的某些 数据时通过行业调查收集来的， 企业、 政府部门之 间由于某些原因，不愿意交流他们各自掌握的风 险情况， 需要在风险管理人员、 评估者及能提供风 险评估有价值数据的人员之间建立有效的交流沟 通， 使信息真正为社会服务， 从而保证建立正确的 模型， 得出正确的分析结果。 5食品微生物定量风险评估的未来发展 为了便于微生物风险评估的国际应用，应建 立一个国际认可的方法； 建立危害识别、 暴露评估 和风险描述指南，从而对信息和数据的获得和如 何评价这些信
21、息和数据给予详细的指导；同时在 剂效模型上达成一致。 为了分享风险评估经验， 需 要有丰富风险评估经验和没有风险评估经验的国 家共同开展风险评估的合作项目，通过介绍和分 发微生物风险评估初步报告和已完成的报告的方 法支持这些行动。 应建立国际风险评估信息的数据库，这个数 据库应包括发展中国家的信息。 储藏、 制备和烹饪 的时间和温度在各国之间各有不同，世界各国需 要报告当地消费者在家和食品服务企业储藏和处 王 永等： 食品中微生物危害控制及风险评估研究 49 天津农业科学第 20 卷 置食品的操作情况， 包括储藏温度和时间。 消费人 群的细节也是必需的， 如人群的大小和消费频率。 从工业界输入
22、的数据不应成为政府处罚的依据， 也不能被其他竞争企业使用。 风险评估需要多学科的专家， 如风险评估员、 统计学家、 微生物学者和流行病学者。然而， 这些 具有专业技能和经验丰富的个人分布于世界各 地。 从全球来看， 通过因特网创建一个工作网络对 于信息、技术意见和合作研究的交流和传递是非 常有价值的， 由 FAO/WHO 建立的 JEMRA 在微生 物风险评估领域提供专家意见。 6结 论 我国微生物食品安全风险评估起步晚、投入 少、 发展缓慢， 与国外食品安全风险评估相比存在 着一定的差距。 同时由于微生物自身特性， 使其较 其他风险评估存在诸多难点，而且微生物风险评 估的结果往往受到用于建立
23、暴露评估和剂量-反 应关系模型的资料和假设的影响，缺乏可靠并完 整的流行病学数据。随着流行病学监控体系的不 断完善和资料的不断充实，以及各国之间风险评 估报告的分布和交流，使得微生物定量风险评估 的有效性和准确性逐步提高13-15。 微生物风险评估在食品加工、流通和储藏中 的广泛应用已将成为必然，为了有效的控制食品 品质和安全性，根据我国现状合理地借鉴国外经 验， 整合已有数据和模型， 建立适合国情的食品中 微生物危害控制和风险评估体系，缩小与欧美发 达国家在食源性致病菌方面研究水平的差距， 在 食品限量标准方面更快与国际接轨，更好地保护 公众健康， 保护食品贸易和经济效益。 参考文献： 1
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