控制飼料中沙門氏菌的高效非化學(xué)方法

黃選洋

摘? 要：控制飼料中沙門氏菌的方法是：盡量減少使用生的原材料，防止微生物生長，執(zhí)行可靠的沙門氏菌滅殺步驟，避免飼料在加工和處理過程中再次受到污染。

關(guān)鍵詞：飼料;沙門氏菌;化學(xué)方法

中圖分類號：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號：1001-0769（2018）12-0061-03

幾十年來，控制飼料中的沙門氏菌一直是飼料生產(chǎn)商的首要任務(wù)。其原因是沙門氏菌在干燥的環(huán)境下可以持續(xù)存活數(shù)月（甚至數(shù)年），它是與飼料和干性食品安全事件最為相關(guān)的重要病原體。沙門氏菌會對動物的健康產(chǎn)生不利影響，同時也可以感染動物產(chǎn)品，進(jìn)而傳播給消費(fèi)者。為了控制沙門氏菌，人們已經(jīng)研究出了許多解決方案，但是隨著立法的改變、人類沙門氏菌病的增多以及細(xì)菌耐藥性的增加，迫使飼料行業(yè)重新審視現(xiàn)有方案的合理性。

控制飼料產(chǎn)品中沙門氏菌的最常見做法之一是使用甲醛作為飼料添加劑。然而，歐盟委員會最近投票禁止出于此目的來使用甲醛（歐盟法令2018/183）。這一改變的主要原因是甲醛會對使用它的工作人員產(chǎn)生致癌和毒性作用。不僅歐洲的法律新近做出了這一改變，美國食品和藥物管理局的《食品安全現(xiàn)代化法案》（Food Safety Modernization Act，F(xiàn)SMA）是美國歷史上對食品和飼料安全改革最徹底的法律，該法案出臺了對動物飼料現(xiàn)行藥品生產(chǎn)管理規(guī)范、危害分析、人類食品風(fēng)險預(yù)防控制的最終規(guī)范（自2017年開始實(shí)施，美國聯(lián)邦政府行政法規(guī)匯編第21章第11、16、117節(jié)，等等）。該新規(guī)定要求每一家生產(chǎn)、加工、包裝或擁有動物飼料的工廠都要執(zhí)行一項(xiàng)書面的飼料安全計(jì)劃，重點(diǎn)是防止動物飼料中的此種危害。這是第一次要求為動物飼料建立現(xiàn)行藥品生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范（Current Good Manufacturing Practices，CGMP）。

除了法律的要求外，已經(jīng)發(fā)生的大量人類沙門氏菌病的事實(shí)也向人們提出了類似的要求。最近發(fā)表的一份報(bào)告指出，歐洲在2016年報(bào)道了近95 000例人類沙門氏菌感染病例（EFSA和ECDC，2017）。由腸炎沙門氏菌引起的疾病比例的增加已經(jīng)引起了人們的注意。這種沙門氏菌血清型與蛋雞、肉雞和禽肉有密切的聯(lián)系。人們還發(fā)現(xiàn)，由雞蛋中的沙門氏菌引發(fā)的病例最多（1 882例）。2016年，沙門氏菌在飼料中的流行率為3.9%;而在家禽、牛和豬飼料中分別為1.2%、1.0%和0.5%。2018年1月至4月，由食品和飼料引起的人沙門氏菌感染事件的全球新聞數(shù)量為285條，平均每天超過2條（Bühler Food Safety Intelligence，safefood.ai）。其中一些新聞已經(jīng)引發(fā)了召回事件，損失高達(dá)1 000萬美元（GMA，2010）。

抗生素耐藥性（Antimicrobial Resistance，AMR）對全球公共衛(wèi)生的威脅日益嚴(yán)重，需要人們立即采取行動。據(jù)估計(jì)，如果不采取適當(dāng)?shù)拇胧?，?050年全球每年將有1 000萬人死于抗生素耐藥性（De Kraker，2016）?？股啬退幮詥栴}需要改進(jìn)的最大領(lǐng)域是農(nóng)業(yè)，因?yàn)樵跉W盟和美國，農(nóng)用抗生素的年使用量占據(jù)了全部抗生素使用量的75%以上（www.oecd.org）。避免使用抗生素的第一步是改善飼料加工和動物處理設(shè)施的衛(wèi)生狀況。

所有這些都會給飼料生產(chǎn)商帶來更大的壓力。一方面，他們必須在控制成本的情況下生產(chǎn)出無病原體的飼料;另一方面，他們需要減少抗生素或甲醛等添加劑的使用量。此外，來自食品零售商和食品生產(chǎn)商的壓力也越來越大，他們直接面對最終消費(fèi)者對農(nóng)民和飼料生產(chǎn)商的嚴(yán)格要求。

目前還沒有一個單一的解決方案可以用來控制飼料中的沙門氏菌。最有效的方法是采取一種類似于食品工業(yè)中目前所應(yīng)用的方法，該方法是建立在制訂飼料安全方案的基礎(chǔ)上。它由一系列措施組成，包括預(yù)防將病原體引入工廠環(huán)境中，并防止病原體的生長和傳播。它還要求在整個價值鏈中找到那些應(yīng)該執(zhí)行和控制細(xì)菌滅活方法的關(guān)鍵點(diǎn)。

1? 減少原材料的引進(jìn)

防止沙門氏菌出現(xiàn)在飼料中的第一步就是要確保采用高質(zhì)量的原材料。新采購材料中沙門氏菌的流行性越低，最終產(chǎn)品受到污染的風(fēng)險就越低。飼料生產(chǎn)商應(yīng)該制定一個針對供應(yīng)商的審查和批準(zhǔn)程序，規(guī)定原材料處理方法，并制定原材料允許的風(fēng)險等級。此外，原材料應(yīng)在到達(dá)廠區(qū)時進(jìn)行檢查和檢測。一旦檢測到沙門氏菌（這經(jīng)常發(fā)生），飼料生產(chǎn)商應(yīng)該采取相應(yīng)的處置措施。對于新建工廠，飼料生產(chǎn)商還應(yīng)考慮選擇合適的廠區(qū)位置和廠房設(shè)計(jì)，例如，所選的區(qū)域應(yīng)該在遭遇洪水風(fēng)險較低、遠(yuǎn)離像農(nóng)場這樣污染源或者應(yīng)該高于污染源10 m以上的地方。原材料的管理應(yīng)該是一套可以全面追溯的方案，它能夠精確地追蹤許多原材料，追蹤到供應(yīng)商和最終產(chǎn)品，以及加工過程和實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果。該解決方案應(yīng)該能夠?qū)Ξa(chǎn)品精準(zhǔn)追蹤，并對突發(fā)事件做出快速的響應(yīng)，從而可以使這些事件帶來的商業(yè)影響最小化，減少產(chǎn)品的浪費(fèi)或重新加工。

2? 預(yù)防微生物的生長

飼料生產(chǎn)商用于預(yù)防微生物生長的最重要的可執(zhí)行方法之一就是控制飼料和生產(chǎn)環(huán)境中的水分含量，并保持穩(wěn)定。這還包括在儲存期間采用可控的條件以及對新采購的原料和制粒后的飼料進(jìn)行正確的干燥（水分低于14%）。需要強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)避免發(fā)生冷凝現(xiàn)象，這可以在不使用時通過開啟熱空氣干燥設(shè)備（如空調(diào)或運(yùn)輸裝置）或加熱墊來實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行熱處理后，采用設(shè)計(jì)合理的隔熱冷卻措施也是必要的。機(jī)械和設(shè)備的衛(wèi)生設(shè)計(jì)在防止微生物生長方面也起著關(guān)鍵作用，以便能消除供微生物生長的棲身之處。這些棲身之處含有較高水平的水分，可能聚集著飼料產(chǎn)品和灰塵，在清洗過程中難以被清除。稱職的設(shè)備管理者在防止微生物生長方面起著至關(guān)重要的作用。灰塵和產(chǎn)品殘?jiān)仨毥?jīng)常進(jìn)行清除，以減少沙門氏菌生長的可能性。害蟲有可能是病原體的攜帶者，也應(yīng)該控制。

3? 執(zhí)行可靠的沙門氏菌殺菌方法

在飼料加工過程中，制粒前的熱處理工藝，如調(diào)質(zhì)和熱維持，通常被認(rèn)為是一個殺菌步驟。即使飼料在加工過程中不采用制粒、擠壓或膨脹等類似工藝，也應(yīng)該執(zhí)行其他的調(diào)質(zhì)和熱維持步驟，接下來才是干燥和冷卻。飼料制造商使用的常規(guī)熱處理?xiàng)l件是75 ℃至85 ℃的溫度，并維持?jǐn)?shù)分鐘。值得注意的是，水分的添加對殺滅微生物也有很大的影響。例如，在熱處理過程中將水分含量從12%增加到19%時，減少5個對數(shù)級的沙門氏菌數(shù)量所需時間可以縮短2倍（Bühler未發(fā)表研究，2018）。飼料加工者通常會延長熱處理時間，以更多地減少數(shù)值，但這可以通過改變水分含量更方便地達(dá)到目的。飼料生產(chǎn)商應(yīng)該設(shè)計(jì)出最佳的處理方法以便在確保加工安全的同時使產(chǎn)品維持在一個高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和營養(yǎng)價值上。因此，有效的熱處理是由一個在溫度、水分和時間之間經(jīng)過細(xì)微調(diào)節(jié)的相互作用組成。只有了解所有這些參數(shù)對減少細(xì)菌的影響，我們才有可能以這樣的方式對生產(chǎn)過程進(jìn)行微調(diào)，才能不會使熱敏感的添加劑（如益生菌）失活，同時使細(xì)菌水平下降。在工藝驗(yàn)證期間，飼料生產(chǎn)商必須對特定的飼料產(chǎn)品逐個建立微生物減少和質(zhì)量變化的確切條件。飼料生產(chǎn)商需要通過工藝驗(yàn)證來證明這一殺菌步驟的有效性和一致性。它包括設(shè)備的條件，即評估設(shè)備是否能夠執(zhí)行此類工作。評估微生物殺滅的程度通常用微生物攻毒試驗(yàn)來測定。這意味著用一種無害的但能夠模仿所關(guān)注病原菌熱行為的替代微生物來給該原料接種。由特定加工裝置造成的微生物殺滅水平或失活程度，可根據(jù)該加工步驟執(zhí)行前后的細(xì)菌計(jì)數(shù)計(jì)算出來。之后，在標(biāo)準(zhǔn)加工過程中，飼料生產(chǎn)商應(yīng)該在一個預(yù)先確定的位置（這應(yīng)該與設(shè)備供應(yīng)商一起完成）對溫度進(jìn)行監(jiān)控;并且為達(dá)到一個設(shè)定的滅活水平，加工溫度需要達(dá)到一個最低值。需要注意的是，在確定的條件下進(jìn)行的熱加工總是能夠達(dá)到一個明確的對數(shù)級減少水平。因此，要使最終產(chǎn)品含有更少的微生物，選用微生物初始污染水平較低的原材料是首選。高脂肪和低水活性的配方往往能獲得更大的微生物減少量。同時，在機(jī)器加溫的時候，我們必須考慮啟動加工過程。為了避免浪費(fèi)未加工的產(chǎn)品，我們應(yīng)確保在啟動期間達(dá)到所需溫度前產(chǎn)品已經(jīng)放入機(jī)器（如調(diào)質(zhì)器）中。一個能夠監(jiān)測、記錄和控制該過程（特別是在臨界溫度極限上）的自動化系統(tǒng)對于記錄這個過程非常有價值。

除了熱處理外，其他技術(shù)（如輻照）也可用于微生物的滅活，但是目前這些技術(shù)在飼料生產(chǎn)中還不常使用。

4? 避免加工和處理過程中的二次污染

僅僅執(zhí)行微生物滅活處理不能解決此類問題。這意味著工廠的衛(wèi)生水平必須得到提高，且在滅活處理后必須確保執(zhí)行更衛(wèi)生的處理。這意味著工廠要進(jìn)行合理的分區(qū)，將原材料區(qū)與滅菌后產(chǎn)品區(qū)分開，建筑設(shè)計(jì)衛(wèi)生和設(shè)備設(shè)計(jì)合理。在同一個環(huán)境中，制粒機(jī)位于污染區(qū)和潔凈區(qū)之間的過渡區(qū)域;所有擺放經(jīng)過制粒加工后產(chǎn)品的區(qū)域都應(yīng)該在物理上與原材料儲存和加工的區(qū)域分開?，F(xiàn)有工廠的許多基礎(chǔ)設(shè)施必須進(jìn)行改造，以便建立起可以防止細(xì)菌傳入或傳播的屏障，例如嚴(yán)防未受控制的氣流或人員和產(chǎn)品的流動。所有潛在的微生物污染源都應(yīng)該進(jìn)行識別、清除或控制。例如，可以安裝空氣過濾系統(tǒng)，以用作產(chǎn)品冷卻空氣的過濾系統(tǒng)（如果在風(fēng)險評估中空氣被確認(rèn)是污染的來源）。該冷卻空氣不能來自于原材料的處理區(qū)域。

此外，執(zhí)行微生物減少步驟之后的設(shè)備必須基于充分的衛(wèi)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般來說，食品和飼料加工設(shè)備的衛(wèi)生設(shè)計(jì)是防止食品和飼料受到污染以及保持產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的重要先決條件之一。精心設(shè)計(jì)的衛(wèi)生設(shè)備不僅可以減少污染的風(fēng)險，而且還可以降低昂貴產(chǎn)品被召回的可能性——它也能維持產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，并有助于可持續(xù)發(fā)展。清潔所需的時間和人力更少，產(chǎn)品的浪費(fèi)也相應(yīng)減少。因此，一些衛(wèi)生的設(shè)計(jì)原則如便于進(jìn)行有效和高效的清潔至關(guān)重要。許多基于衛(wèi)生設(shè)計(jì)的現(xiàn)有指導(dǎo)方針主要集中在食品加工上，它們也可以用于飼料加工，以幫助人們對清潔進(jìn)行基本的改進(jìn)。我們應(yīng)該設(shè)計(jì)正確的清潔程序來防止微生物的生長和傳入。其他衛(wèi)生措施，如人員衛(wèi)生、合理的廢物處理、交通路線、害蟲控制等，也應(yīng)該就位。

5? 持續(xù)的改善和培訓(xùn)

為了有效地執(zhí)行上述步驟，所有參與飼料和飼料原料生產(chǎn)、儲存和加工的人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，并使他們意識到自己在維持飼料和食品安全上的作用和責(zé)任。每一位飼料生產(chǎn)商也應(yīng)該關(guān)注全球的飼料安全事件，并擁有一個早期響應(yīng)系統(tǒng)，以確保這些安全事件不會進(jìn)一步增多。

此外，對所有現(xiàn)有危險的重新評估并結(jié)合持續(xù)的改進(jìn)和創(chuàng)新，是確保飼料安全的關(guān)鍵。通常，執(zhí)行最佳的飼料安全解決方案需要與技術(shù)供應(yīng)商、飼料和食品生產(chǎn)商合作。在不久的將來，能夠?qū)κ称泛惋暳闲袠I(yè)產(chǎn)生革命性影響的又一個方面將是數(shù)字化領(lǐng)域取得的進(jìn)展。即使是現(xiàn)在，許多方法已具有精確的產(chǎn)品可追溯性、設(shè)備維護(hù)預(yù)測、較高的機(jī)械性能以及對一些關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)（如溫度、濕度、水分等）的監(jiān)測。分析這些數(shù)據(jù)，再結(jié)合利用其他信息，將使評估飼料和食品安全風(fēng)險的工作變得更加容易，同時使選擇最好的方法來控制它們也變得更方便。