快速檢測技術在食品生產過程控制中的應用

文/徐天樂

快速檢測技術在食品生產過程控制中的應用

文/徐天樂

食品安全近年來一直受到社會廣泛關注，生產環(huán)節(jié)的質量控制對食品安全非常重要。與傳統(tǒng)的實驗室檢驗相比，快速檢測周期短、成本低，在現(xiàn)場檢測中具有優(yōu)勢，應用于食品生產過程控制管理，可以加強企業(yè)內部的食品安全風險防控。本文闡述了食品快速檢測技術在生產過程控制中的作用，給出了在生產環(huán)節(jié)中的具體應用案例，并展望了其未來的應用前景。

快速檢測 食品生產 過程控制 應用

隨著社會對食品安全的廣泛關注，政府部門對食品的監(jiān)管日趨嚴格。相對傳統(tǒng)的實驗室檢測，現(xiàn)場快速檢測周期短，成本低，已成為各類食品突發(fā)事件應急處理快速定性篩查的首選方法。在我國，由于食品快速檢測技術和裝備的應用起步較晚，監(jiān)管部門仍是使用該技術的主流。隨著食品快速技術的逐步推廣和裝備設施成本的進一步降低，食品快速檢測可更多地應用于食品企業(yè)對生產過程的控制管理，從而加強企業(yè)內部的食品安全風險防控。

一、快速檢測在食品生產過程控制中的作用

傳統(tǒng)實驗室方法側重于對原材料及成品的檢驗，難以對生產過程中各個環(huán)節(jié)關鍵控制點進行適時監(jiān)測，如環(huán)境衛(wèi)生狀況、洗手消毒液的氯含量和食品中心溫度等，而快速檢測技術由于操作簡單，不需要大型儀器，設備便于攜帶，很適合現(xiàn)場檢測，可用于生產過程的適時監(jiān)控。從實驗室檢驗獲得的產品質量分析報告中，追溯判斷不合格原因會有一定困難，例如速凍水餃成品檢測金黃色葡萄菌超標，企業(yè)僅從檢測報告很難斷定是原料中帶入致病菌，還是生產環(huán)節(jié)造成污染。但是采用快速檢測，可以在原料質量控制、餡料處理、面粉攪拌、成型、速凍、包裝等各生產過程中進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)致病菌，及時采取措施，變事后補救為過程管理，從而提高產品質量控制的可靠性。

實驗室檢驗周期長，委托送檢一般需要一周左右才能獲得檢驗結果。對保質期較短的食品如糕點、鮮奶等，往往產品檢測尚未出結果，該批次產品已過了有效期。快速檢測周期則比較短，以大腸桿菌為例，實驗室檢驗按照GB 4789.3－2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數(shù)》操作，需要48 h左右，如果按照GB/T 4789.32－2002《食品衛(wèi)生微生物學檢驗大腸菌群的快速檢測》標準操作，只需要24 h左右?？焖贆z測不僅大大縮短了檢測周期，并且使實時監(jiān)測成為可能。例如，速凍工藝要求食品放在速凍裝置中，在30 min內通過最大冰晶生成帶，使食品中心溫度從－1℃降到－5℃，速凍后食品中心溫度必須達到－18℃以下，采用中心溫度計測量食品中心溫度的變化，可以實時監(jiān)測產品是否達到速凍要求。

快速檢測的樣品制備、實驗準備和操作過程相對于傳統(tǒng)檢驗更簡化，檢測費用也較低，因而適合應用于廉價產品。作為企業(yè)內部質量控制的手段，快速檢測對操作技術的要求也更簡便，例如，應用試紙顯色的深淺來判斷食用油過氧化值，用便攜式電導儀來測試飲用水的電導率，用酸度計來測量酒類的總酸，操作簡單，結果直觀。此外，企業(yè)采用快速檢測及時發(fā)現(xiàn)并糾正生產過程中的質量問題，可以提高產品合格率，從而有效避免成品檢驗不合格而大量召回和銷毀不合格產品造成的經濟損失。

二、快速檢測在食品生產過程控制中的應用

食品生產應符合衛(wèi)生要求。如，通常食品生產人員進入生產潔凈區(qū)，必須更衣、洗手、消毒等。目前使用較多的是含氯消毒液，對洗手用消毒液，其配比后的有效氯含量一般控制在1×10－4左右，消毒池的有效氯含量1×10－3。生產設備工具需要用有效氯含量2.5×10－4消毒液浸泡5 min以上才能達到消毒效果。一種快速檢測消毒液的有效氯含量的方法，就是使用測氯試紙，其測量范圍可以達2×10－3，通過試紙顯色反應與色卡對比，從而定量或半定量地檢測出消毒液的濃度。又如，保持生產環(huán)境如工作臺表面的清潔，可以防止細菌等微生物滋生，對降低食品污染的風險至關重要。三磷酸腺苷(ATP)熒光光度法是目前較常見的測試表面潔凈度的方法，它是利用了存在于所用生物體內的三磷酸腺苷，與蟲熒光素和熒光素酶反應后會發(fā)出光子，通過對光子的檢測，得到APT含量，間接得出反應中微生物的數(shù)量。用ATP法檢測微生物只需幾分鐘，方便快捷。再如，消毒車間必須安裝紫外線燈，紫外線燈的輻射強度關系到殺菌的性能效果，一般普通型直管紫外線燈下方1 m處的輻照度值應大于等于70 μW/cm2，用紫外線強度測定儀可以快速檢測輻照強度，從而判斷消毒間紫外線安裝位置是否符合要求。

原材料的好壞，直接關系到加工后的成品質量。因此，原材料進貨驗收是食品生產加工的關鍵環(huán)節(jié)之一。根據原料種類的不同，企業(yè)在進貨驗收快速檢測中的標準和風險控制的重點也千差萬別。比如，肉制品生產企業(yè)在驗收原料豬肉的過程中，除了要向供應商索取動物檢疫合格證明外，可以使用鹽酸克倫特羅快速檢測試劑板對每批次原料自行加檢瘦肉精；果汁和蔬菜汁生產企業(yè)可以用檢砷管速測法（需要用到檢砷管、反應瓶、酒石酸、二甲基硅油消泡劑、產氣片等）對水果、蔬菜的含砷量進行半定量測試；炒貨生產企業(yè)可以使用光度計與黃曲霉毒素B1試劑盒對花生類原料中的黃曲霉素快速檢測；調味料生產企業(yè)可以使用非食用色素快速檢測試劑法對辣椒醬中是否含有羅丹明B、蘇丹紅等物質進行檢測；使用乳制品企業(yè)可以通過快速檢測牛奶中β內酰胺類抗生素殘留，來控制乳制品原料的質量；利用表面增強拉曼光譜技術檢測食品原料中微量的非法添加，可以從分子水平上獲得物質的結構信息，檢測原料乳中是否含有三聚氰胺，速度快、準確率較高，適合企業(yè)對大批量奶源樣品的快速篩查評估。企業(yè)一旦通過快速檢測，發(fā)現(xiàn)可疑原料，再對該批次原料送實驗室檢驗，驗證并獲得定量檢測結果，從而在原料進廠環(huán)節(jié)，將影響產品品質的風險降低在可控范圍。

我國食品安全法律規(guī)定食品生產企業(yè)必須制定并執(zhí)行生產過程控制要求。通常，企業(yè)對生產過程的控制主要有對生產工藝關鍵點的監(jiān)控、半成品的檢測等等。應用快速檢測設備實施關鍵點監(jiān)測簡單又方便。例如，啤酒生產過程中要經過糖化、發(fā)酵、濾酒和包裝等環(huán)節(jié)。糖化過程中，醪液的pH值檢測是關鍵控制點之一，因為醪液的pH值會直接影響到糖化過程中酶的作用效果和麥汁的pH值，麥汁的總酸含量愈高，則發(fā)酵產酸愈少。如果在糖化過程中添加的調節(jié)酸太多，麥汁總酸太高，則會抑制正常的發(fā)酵產酸，導致啤酒的總酸在測定時可能屬正常的范圍內，但是由于啤酒中的酸太單調，啤酒的風味不協(xié)調甚至有酸露頭的感覺。生產中可以使用pH值劑不定期對糖化醪液進行酸度檢測，從而將糖化過程pH值控制在淀粉酶的最佳作用范圍內。又比如，采用半微量測定法來快速檢測麥汁的苦味度，如果有偏差，可以在糖化過程中立即作出校正，后酵階段也能進行混罐調整或采取添加酒花制品等措施，從而到達生產工藝過程控制的目的。

產品的儲存運輸條件是否符合相關要求，會影響產品最終的使用功能。細菌最適宜的生長溫度在10℃～60℃范圍內，加熱至熟的食品中心溫度應在70℃以上并保持一定時間才可以殺滅細菌，儲存溫度應控制在10℃以下。通常，對于保質期較短的食品如糕點、易融化的食品如巧克力制品等，企業(yè)應在成品倉庫設置空調設備，可加裝溫度計調節(jié)貯存溫度；對于乳制品（常溫產品除外）、冷凍飲品等要求低溫存儲的產品，必須冷藏保存，運輸應采用冷藏車，并對貯存溫度進行監(jiān)控記錄；對于易受潮的食品如茶葉，要注意控制環(huán)境濕度，還可以安裝濕度計來檢測環(huán)境濕度狀況。工業(yè)廚房、盒飯和桶飯生產加工企業(yè)，可以采用非接觸式表面溫度計，對存儲和運輸環(huán)節(jié)的食品溫度進行即時或連續(xù)監(jiān)測。測量時應選取有代表性的位置，或對多點測量，以獲得比較準確可靠的數(shù)據。

大部分食品生產企業(yè)，尤其是中小企業(yè)，受到出廠檢驗能力限制，只能對有限的（通常也是必須的）出廠檢驗項目進行檢驗，而對亞硝酸鹽、農藥殘留和重金屬等項目一般都不定期地委托有資質的檢驗機構進行檢驗。對企業(yè)來說，產品委托檢驗成本高昂，很難做到每批次送檢。通過使用快速檢測方法，企業(yè)可以自行對產品的某項指標進行篩查，對疑似問題產品有針對性地送檢。以亞硝酸鹽（主要指亞硝酸鈉、亞硝酸鉀）為例，其外觀和滋味都與食鹽相似，肉類制品中允許其作為發(fā)色劑限量使用，但超量食用可能引起中毒。在弱酸條件下亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化后，再與鹽酸萘乙二胺耦合形成紫紅色染料。根據上述鹽酸萘乙二胺顯色原理做成亞硝酸鹽速測管，企業(yè)在快速檢測時，將樣品稀釋液加入速測管，搖溶，靜置10 min后與標準色卡對比，就可測得亞硝酸鹽含量，判斷產品中使用的亞硝酸鹽是否超標。

三、食品快速檢測結果的判定

根據檢測項目和檢測方法，食品快速檢測的結果性質可分為定性、半定量或定量檢測。

定性檢測是對樣品中有或者沒有某種物質作出性質上的判斷，但不測具體含量。例如，食品中熒光增白劑的快速檢測，利用熒光劑可吸收光線或紫外線而反射藍白熒光的特點，將樣品浸濾液置于暗處365 nm波長的紫外分析儀下觀察，若產生銀白色熒光，則表示含有熒光增白劑。對于非食用物質或食品中不得檢出的有毒有害物質，企業(yè)一旦在快速檢測中檢出，說明產品可能已經受到污染，應立即采取措施，并對檢驗結果進一步確認。

定量檢測要求檢測結果有具體量值；半定量檢測則可以用于對測量的精確度要求不高的場合，在定性的基礎上，指出大致的含量。如食鹽中碘含量的檢測，水發(fā)產品中甲醛的快速檢測等，企業(yè)通過檢測獲得一定數(shù)量級的數(shù)據結果，判斷食品中被測物質的含量是否在標準要求的范圍內。

四、食品快速檢測技術的應用前景

食品生產企業(yè)要持續(xù)保持產品質量，就必須加強生產管理，提高質量控制水平?？焖贆z測技術是企業(yè)生產過程管理的有效手段?，F(xiàn)有的一些食品安全控制體系如危害分析和關鍵控制點（HACCP），十分強調對關鍵點的檢測和控制。隨著食品生產行為的不斷規(guī)范，加強過程控制和精細化管理成為企業(yè)的內在要求，快速檢測技術在現(xiàn)場檢測中的優(yōu)勢將得到發(fā)揮。同時，也應當看到，面對產品工藝的更新?lián)Q代以及食品安全領域出現(xiàn)的新情況、新問題，已有的快速檢測技術略顯滯后，這就要求科研人員不斷開發(fā)出新的檢測方法和檢測工具，以滿足工業(yè)生產控制的需求，使快速檢驗技術始終緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐，為食品安全保駕護航。

Food safety causes widespread concern in recent years.Production quality control is very important for food safety.Compared with traditional laboratory inspections, rapid detections which have advantages in on-site test for short time cycle and low cost, can be used in food production process control management to strengthen internal food safety risk control.This paper describes the role of rapid detection of food technology in production process control,provides the specific application cases in production processes,and prospects of its future application.

Rapid Detection；Food Production；Process Control；Application

（作者單位：上海理工大學）