肉雞屠宰加工過(guò)程中沙門(mén)菌污染定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

趙　格，劉　娜，趙建梅，李月華，王　娟，曲志娜，蓋文燕，黃秀梅，王玉東，王君瑋

（中國(guó)動(dòng)物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心，農(nóng)業(yè)部畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（青島），山東青島　266032）

沙門(mén)菌病是全世界報(bào)道最頻繁的食源性疾病之一。有學(xué)者對(duì)國(guó)際上發(fā)生的4 093起食源性疾病進(jìn)行了歸因分析，發(fā)現(xiàn)47.0%是由沙門(mén)菌引起的，其中34.0%與雞肉制品有關(guān)[1]。在我國(guó)2006—2010年細(xì)菌性食物中毒事件中，70%～80%是由沙門(mén)菌引起的，其中90.0%以上感染來(lái)源于肉類等動(dòng)物性產(chǎn)品[2]。而據(jù)本實(shí)驗(yàn)室多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，部分地區(qū)屠宰環(huán)節(jié)雞肉中沙門(mén)菌的污染率高達(dá)33.6%。雞肉是人群沙門(mén)菌感染的高危媒介產(chǎn)品。本研究對(duì)影響沙門(mén)菌污染的各因素進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理和公共衛(wèi)生防控有借鑒意義。

因屠宰加工后的雞肉直接面對(duì)消費(fèi)者，污染的沙門(mén)菌可直接感染消費(fèi)者。要探究肉雞屠宰過(guò)程中影響雞肉中沙門(mén)菌污染的關(guān)鍵控制點(diǎn)，需構(gòu)建沙門(mén)菌定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。世界衛(wèi)生組織與聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織早在2002年就出臺(tái)了雞蛋和肉雞中沙門(mén)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告[3]，但是對(duì)屠宰環(huán)節(jié)涉及不多。Parsons等[4]建立了雞肉中沙門(mén)菌從雞場(chǎng)到屠宰場(chǎng)整個(gè)產(chǎn)品鏈的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，但并未細(xì)化屠宰加工過(guò)程中各環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)。我國(guó)學(xué)者[5]之前探討了屠宰場(chǎng)肉雞沙門(mén)菌污染模型，但并未涉及分割和傳送環(huán)節(jié)。而這2個(gè)環(huán)節(jié)正是肉雞胴體直接暴露環(huán)境中較易發(fā)生病原污染環(huán)節(jié)。本研究擬采用模塊化過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，針對(duì)肉雞屠宰加工中燙洗煺毛、凈膛、清洗預(yù)冷和分割傳送等4個(gè)過(guò)程，構(gòu)建沙門(mén)菌污染定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，摸清屠宰加工中雞肉沙門(mén)菌的消長(zhǎng)變化，明確關(guān)鍵控制點(diǎn)，為我國(guó)禽類產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管提供有效技術(shù)支持，以更好地指導(dǎo)生產(chǎn)，提高我國(guó)禽類產(chǎn)品質(zhì)量水平，保障人們的飲食安全。

1　資料與方法

1.1　肉雞屠宰加工數(shù)據(jù)資料

研究中所采用的屠宰加工各工藝參數(shù)從中國(guó)肉類協(xié)會(huì)組織的屠宰場(chǎng)調(diào)研或?qū)＜易稍冎蝎@得；所采用的屠宰各環(huán)節(jié)的沙門(mén)菌污染數(shù)據(jù)均來(lái)自本實(shí)驗(yàn)室“農(nóng)業(yè)部畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目”中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。2015年，從部分地區(qū)10個(gè)屠宰場(chǎng)的燙洗煺毛、凈膛、清洗預(yù)冷和分割傳送的4個(gè)環(huán)節(jié)，采集了1 094份樣品，進(jìn)行了沙門(mén)菌分離培養(yǎng)和鑒定，獲得雞肉、內(nèi)臟或環(huán)境等樣品中的沙門(mén)菌分離率。

1.2　風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具

本研究利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件@RISK 7中的分布擬合功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)分布擬合，將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中所涉及到的各變量和參數(shù)，用特定的值、公式或分布來(lái)表示，在Excel工作表中建立模型；模型模擬時(shí)采用拉丁超立方抽樣方法進(jìn)行蒙特卡洛模擬。模型的1次模擬包括10 000次迭代運(yùn)算，每次運(yùn)算時(shí)計(jì)算機(jī)從模型的每1個(gè)概率分布中抽取1個(gè)值，以這些隨機(jī)抽取的數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算。

1.3　定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型構(gòu)建

以1個(gè)屠宰批次肉雞作為評(píng)估對(duì)象。因肉雞在經(jīng)過(guò)燙洗煺毛成為胴體后直接暴露于空氣和環(huán)境中繼續(xù)加工，故以燙煺后作為評(píng)估過(guò)程起點(diǎn)，下游包括凈臟、清洗預(yù)冷和分割傳送，4個(gè)過(guò)程。

1.3.1燙煺后 燙洗煺毛后的沙門(mén)菌污染量是評(píng)估模型的初始值，用沙門(mén)菌在一批次肉雞胴體上的總污染量（N1）來(lái)表示。本實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，煺毛后肉雞胴體的沙門(mén)菌陽(yáng)性率為40.6%；樣品中沙門(mén)菌的污染濃度以公式Lt= –（1/（M×D））×ln（Nneg/Ntotal）[6]將固態(tài)樣本中定性數(shù)據(jù)換算為定量數(shù)據(jù)，其中M為檢測(cè)樣品質(zhì)量，D為樣品稀釋倍數(shù)，Nneg為陰性樣品數(shù)，Ntotal為樣品總數(shù)（表1）。

1.3.2凈膛 凈膛過(guò)程雖已是機(jī)械化操作，但由于雞只大小不一，仍存在內(nèi)臟破損導(dǎo)致溢出腸內(nèi)容物污染雞肉的情況，使得沙門(mén)菌污染量增加。增加的污染量由內(nèi)臟破損率、內(nèi)臟帶菌率和帶菌濃度決定。內(nèi)臟破損率（Zn）通過(guò)屠宰場(chǎng)調(diào)研獲得，內(nèi)臟帶菌率（Pn）是直接采用本實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)的部分地區(qū)肉雞腸內(nèi)容物中沙門(mén)菌攜帶數(shù)據(jù)。內(nèi)臟攜帶沙門(mén)菌濃度同樣以公式Ln= –（1/（M×D））×ln（Nneg/Ntotal）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

1.3.3清洗預(yù)冷 預(yù)冷池水的沖洗和稀釋會(huì)降低沙門(mén)菌的總污染，但同樣也會(huì)增加沙門(mén)菌交叉污染的機(jī)會(huì)。經(jīng)對(duì)肉雞屠宰場(chǎng)調(diào)研獲知，一批次肉雞所需的預(yù)冷池水體積一般是4×104～7×104L，肉雞和預(yù)冷池水的體積比為1/4[7]。預(yù)冷池水中沙門(mén)菌濃度以公式Lq= –（2.303/V）×lg（Nneg/Ntotal）[8]，將液態(tài)樣本中定性數(shù)據(jù)換算為定量數(shù)據(jù)，其中V是取樣體積。

1.3.4分割傳送 分割和傳送雖然同時(shí)進(jìn)行，但該過(guò)程較為繁雜。本研究將分割刀具和傳送帶作為2個(gè)獨(dú)立因素，對(duì)流水線上的雞肉產(chǎn)生的沙門(mén)菌交叉污染分別進(jìn)行評(píng)估。分割流水線上的刀具數(shù)量通過(guò)屠宰場(chǎng)調(diào)研獲得，刀具上的沙門(mén)菌帶菌率（Pd）來(lái)自本實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，刀具上的沙門(mén)菌污染濃度同樣以公式Ld= –（2.303/V）×lg（Nneg/Ntotal），將定性數(shù)據(jù)換算為定量數(shù)據(jù)，其中V為涂抹整個(gè)刀面的棉拭子在沙門(mén)菌分離培養(yǎng)時(shí)的稀釋倍數(shù)。刀具上的沙門(mén)菌向雞肉的傳遞率按經(jīng)驗(yàn)推測(cè)為1/2。傳送流水線主要考慮傳送帶的面積和傳送帶中沙門(mén)菌污染密度，其中面積通過(guò)對(duì)屠宰場(chǎng)的實(shí)際調(diào)研獲得，沙門(mén)菌的污染密度以公式Lc= –（2.303/V）×lg（Nneg/Ntotal）來(lái)?yè)Q算，其中V為涂抹100 cm2傳送帶的棉拭子在沙門(mén)菌分離培養(yǎng)時(shí)的稀釋倍數(shù)。傳送向雞肉的一傳送批次沙門(mén)菌傳遞率按經(jīng)驗(yàn)也推測(cè)為1/2，單雞胴體所占傳送帶面積以Pert分布來(lái)模擬（表1）。

表1　屠宰環(huán)節(jié)肉雞模塊化過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)模型的參數(shù)設(shè)置

2　結(jié)果

2.1　構(gòu)建模型的模擬結(jié)果

通過(guò)構(gòu)建的屠宰加工過(guò)程肉雞沙門(mén)菌污染定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，模擬發(fā)現(xiàn)單只肉雞經(jīng)過(guò)燙煺、凈膛、清洗預(yù)冷和分割傳送后，沙門(mén)菌污染量有90.0%的可能分布在0～9.0 MPN之間（圖1），平均值為10.4 MPN。

圖1　分割傳送后雞肉沙門(mén)菌污染量概率分布

2.2　模型輸出結(jié)果的實(shí)際驗(yàn)證

利用本實(shí)驗(yàn)室對(duì)部分地區(qū)2015年肉雞屠宰加工后沙門(mén)菌的污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（陽(yáng)性率9.1%），通過(guò)定性轉(zhuǎn)換為定量數(shù)據(jù)的公式，獲得單只沙門(mén)菌污染量為5.3 MPN，恰好落在模型模擬的0～9.0 MPN范圍內(nèi)。對(duì)定量數(shù)據(jù)通過(guò)Poisson分布進(jìn)行擬合，獲得實(shí)際屠宰加工后單只肉雞沙門(mén)菌污染量分布（圖2），發(fā)現(xiàn)污染的沙門(mén)菌90.0%的可能分布在2.0～9.0 MPN之間，與所構(gòu)建模型的模擬結(jié)果非常吻合，說(shuō)明本研究中構(gòu)建的模型可信度較好。

圖2　根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)擬合的屠宰加工后雞肉沙門(mén)菌污染量分布

通過(guò)構(gòu)建的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，模擬肉雞屠宰加工各環(huán)節(jié)雞肉中的沙門(mén)菌污染量；同時(shí)將本實(shí)驗(yàn)室各環(huán)節(jié)的實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)公式換算為定量數(shù)據(jù)（表2），發(fā)現(xiàn)實(shí)際監(jiān)測(cè)換算數(shù)據(jù)均在模擬的最小值和最大值之間，且和平均值較為接近，進(jìn)一步說(shuō)明所建模型與實(shí)際監(jiān)測(cè)的吻合度較高。

表2　屠宰加工各環(huán)節(jié)單只雞中沙門(mén)菌模擬數(shù)據(jù)與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

2.3　屠宰加工過(guò)程雞肉中沙門(mén)菌消長(zhǎng)變化

通過(guò)構(gòu)建的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，進(jìn)一步模擬燙煺、凈膛、預(yù)冷、分割和傳送等過(guò)程中肉雞沙門(mén)菌污染總量，按照所得的平均MPN值，構(gòu)建屠宰加工中肉雞攜帶沙門(mén)菌的消長(zhǎng)變化圖（圖3），發(fā)現(xiàn)預(yù)冷后沙門(mén)菌污染總量明顯下降，從5.8×105MPN降至4.8×105MPN，但分割傳送后沙門(mén)菌污染總量又上升至5.1×105MPN。

圖3　模型模擬的肉雞屠宰加工中沙門(mén)菌消長(zhǎng)變化

2.4　模型中各變量的敏感性分析

通過(guò)模型擬合的相關(guān)系數(shù)，對(duì)屠宰加工后雞肉中沙門(mén)菌污染量與屠宰過(guò)程中各影響因素的相關(guān)性進(jìn)行分析，確定各因素對(duì)終端雞肉產(chǎn)品沙門(mén)菌污染的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，傳送帶上污染的沙門(mén)菌是影響終端雞肉沙門(mén)菌污染的最關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，相關(guān)系數(shù)為0.65，清洗預(yù)冷池和分割刀具中的沙門(mén)菌也是最終雞肉中沙門(mén)菌污染的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，相關(guān)系數(shù)分別為0.45和0.44（圖4）。

圖4　模型中各變量的敏感性分析

3　討論

本研究將肉雞燙煺、凈膛、清洗預(yù)冷和分割傳送過(guò)程依次納入沙門(mén)菌污染定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的構(gòu)建，將影響沙門(mén)菌污染的各因素量化，并通過(guò)概率分布進(jìn)行描述。

3.1　模型的可信性分析

本研究最終獲得的終端雞肉中沙門(mén)菌污染量的概率分布與依據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模擬的概率分布非常吻合，且實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)量化公式計(jì)算的單只肉雞沙門(mén)菌污染量為5.3 MPN，恰好落在模型模擬的90.0%的置信區(qū)間以內(nèi)，驗(yàn)證了本研究構(gòu)建的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型可信度很高。雖然0～9.0 MPN的初始污染量并不高，但沙門(mén)菌是活生物體，如果按夏季較熱的溫度計(jì)算，只需4 h就可以達(dá)到105CFU的致病劑量[9]，所以應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)屠宰后雞肉的冷鏈建設(shè)。

3.2　模型評(píng)估的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

通過(guò)構(gòu)建的肉雞屠宰環(huán)節(jié)中沙門(mén)菌定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，對(duì)屠宰加工中各評(píng)估過(guò)程肉雞沙門(mén)菌污染量進(jìn)行模擬，構(gòu)建了沙門(mén)菌的消長(zhǎng)曲線，發(fā)現(xiàn)清洗預(yù)冷雖然能夠降低肉雞中沙門(mén)菌污染，但隨后的分割傳送過(guò)程中又會(huì)增加。通過(guò)敏感性分析計(jì)算影響沙門(mén)菌污染的各因素相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)傳送帶上的沙門(mén)菌污染是主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，其次是預(yù)冷池水和分割刀具中的?？梢?jiàn)肉雞屠宰加工中分割傳送過(guò)程的沙門(mén)菌交叉污染是關(guān)鍵控制點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)此環(huán)節(jié)環(huán)境的清洗消毒和衛(wèi)生監(jiān)控。當(dāng)然預(yù)冷池水的衛(wèi)生狀況也不容忽視，所以實(shí)際生產(chǎn)時(shí)允許預(yù)冷池中添加50～100 ppm的NaClO消毒液，余氯保持在有效濃度范圍內(nèi)，以降低池水中沙門(mén)菌濃度。

3.3　模型的不確定性分析

任何模型都有其自身的不確定性，本研究中構(gòu)建的肉雞屠宰加工過(guò)程中沙門(mén)菌污染定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型也有幾個(gè)不確定性：

3.3.1過(guò)程和模型的不確定性 經(jīng)調(diào)研，單雞屠宰加工所需時(shí)間為45 min左右，從預(yù)冷環(huán)節(jié)就進(jìn)入了10 ℃以下低溫潔凈操作環(huán)境，故本研究假設(shè)整個(gè)屠宰加工過(guò)程肉雞中的沙門(mén)菌不進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，但實(shí)際上沙門(mén)菌應(yīng)該存在一定程度的增殖，特別在清洗預(yù)冷前，所以推測(cè)燙煺環(huán)節(jié)的沙門(mén)菌污染對(duì)終端產(chǎn)品的貢獻(xiàn)應(yīng)比模型估計(jì)的要大。另外，本研究在分割環(huán)節(jié)只考慮了分割刀具的交叉污染，未將工人的手或手套的污染考慮在內(nèi)，實(shí)際上這兩者在操作過(guò)程中也直接接觸雞肉，有交叉污染的可能。

3.3.2定量數(shù)據(jù)的不確定性 由于雞肉中沙門(mén)菌本底攜帶量較低，所以定量數(shù)據(jù)比較難以獲得，故本研究中的污染濃度相關(guān)數(shù)據(jù)均是通過(guò)公式由定性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來(lái)。而這個(gè)轉(zhuǎn)換公式對(duì)應(yīng)的是陰性樣品的污染濃度，實(shí)際上陽(yáng)性樣本的污染濃度應(yīng)該更大，故無(wú)法替代大量樣本中獲得的真實(shí)定量數(shù)據(jù)。

3.3.3經(jīng)驗(yàn)推測(cè)的不確定性 本研究中的數(shù)據(jù)多數(shù)來(lái)自實(shí)際調(diào)研和監(jiān)測(cè)，也有少數(shù)通過(guò)相關(guān)專家的經(jīng)驗(yàn)推測(cè)獲得，如分割刀具和傳送帶中沙門(mén)菌向雞肉的傳遞率。這里只是簡(jiǎn)單認(rèn)為接觸即可傳播接觸面的一半菌，并未考慮雞肉本身所攜帶的菌向接觸環(huán)境的傳播，所以經(jīng)驗(yàn)推測(cè)數(shù)據(jù)并不真實(shí)?？傊?，不確定性常常是主觀且不能被驗(yàn)證的，因而獲取更多的數(shù)據(jù)資料可以減少這些不確定性。

4　結(jié)論

綜上，本研究首次構(gòu)建了肉雞屠宰加工過(guò)程中沙門(mén)菌污染的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，雖有一定的不確定性，但是經(jīng)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證可信度較高，并依據(jù)模型模擬數(shù)據(jù)探明了雞肉中沙門(mén)菌在屠宰加工過(guò)程的消長(zhǎng)變化規(guī)律，明確了傳送帶中的沙門(mén)菌是整個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。本模型可以為防控肉雞屠宰加工中沙門(mén)菌污染的衛(wèi)生監(jiān)管和風(fēng)險(xiǎn)管理提供理論依據(jù)。

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