生豬屠宰作為肉類供應鏈的核心關鍵環(huán)節(jié),微生物污染問題會直接影響食品安全和公眾健康。在消費者對于食品安全要求不斷提升的背景下,屠宰過程中的微生物污染風險評估和控制成為行業(yè)關注重點。雖然國內(nèi)外學者在該領域已經(jīng)取得一定程度進展,然而針對屠宰全鏈條的微生物污染系統(tǒng)性評估與防控策略還不夠充足。本文的目的是深入剖析生豬屠宰檢疫中微生物污染的風險成因,構建起科學合理的風險評估模型,并且提出切實可行的控制策略,以此為提升屠宰行業(yè)微生物安全管理水平、保障肉類產(chǎn)品質(zhì)量提供理論依據(jù)和技術支撐。
1生豬屠宰檢疫中微生物污染風險發(fā)生成因分析
1.1屠宰環(huán)境衛(wèi)生條件不達標
屠宰車間的環(huán)境衛(wèi)生是微生物污染首要風險源,如果車間地面、墻壁還有工具設備沒定期徹底清潔消毒,殘留血漬、糞便以及內(nèi)臟碎屑等有機物會為微生物滋生營養(yǎng)基質(zhì),特別是在高濕度且溫度適宜(像 20~40°C )的條件下,沙門氏菌、大腸埃希菌等病原菌能夠呈指數(shù)級進行增殖。部分小型屠宰場由于設施簡陋缺少自動清洗設備和干燥設施,僅僅依靠人工沖洗很難徹底清除生物膜,使得微生物在縫隙、管道等隱蔽處長期存活。
1.2屠宰設備與工具消毒不規(guī)范
屠宰刀具、剝皮機、劈半鋸這類直接接觸生豬胴體的工具,如果消毒工作做得不徹底,就特別容易成為交叉污染的媒介。傳統(tǒng)高溫燙洗方式或者化學消毒劑浸泡的辦法,有可能會因為處理時間不夠、濃度未達到標準而失去效果,尤其是對耐熱性強的芽孢桿菌起不到作用;部分企業(yè)為了降低生產(chǎn)經(jīng)營成本,重復使用未經(jīng)滅菌處理的塑料托盤、掛鉤等器具,進而導致微生物在不同批次之間進行傳遞[]。
1.3化學殘留與消毒劑選擇不當
屠宰過程當中使用的消毒劑,比如次氯酸鈉和過氧乙酸等,如果濃度過高或者殘留未清洗干凈,就可能破壞胴體表面微生物群落的平衡,進而導致耐藥菌株出現(xiàn)增殖的情況。部分企業(yè)存在使用單一消毒劑的問題,長期使用會導致多重耐藥菌出現(xiàn);清潔劑與消毒劑混合使用可能發(fā)生化學反應,不僅會降低殺菌效果,甚至還會產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物。
1.4空氣微生物沉降污染
屠宰車間空氣中懸浮著芽孢桿菌、霉菌孢子等微生物,會通過重力沉降或者氣流擾動附著到胴體表面,如果沒有安裝空氣凈化系統(tǒng)或者高效過濾裝置,空氣中的微生物濃度會隨著人員流動、設備振動而升高,尤其是在剝皮、開膛等工序進行時,飛濺的組織碎片攜帶大量微生物形成氣溶膠,能在空氣中懸浮數(shù)小時進而擴大污染范圍。
2生豬屠宰檢疫中微生物污染風險評估分析
2.1案例概況
2024年某市發(fā)生一起因生豬屠宰環(huán)節(jié)微生物污染導致的食品安全事件。某中型屠宰企業(yè)因設備老化、消毒流程違規(guī),導致批次豬肉中檢出沙門氏菌與單核細胞增生李斯特菌超標,引發(fā)12人食物中毒,其中3例發(fā)展為敗血癥。調(diào)查顯示,該企業(yè)日屠宰量達800頭,但僅配備2名檢疫人員,且未建立微生物分級檢測制度。表1為屠宰車間微生物污染檢測數(shù)據(jù)。屠宰車間空氣沉降菌落數(shù)高達1200CFU/Ⅲ(標準值 ≤300 CFU/Ⅲ)),胴體表面菌落總數(shù)達 :6.8×105 CFU/cm2,顯著超過《畜禽屠宰加工衛(wèi)生規(guī)范》(GB12694-2016)要求的≤5 ×104 CFU/cm標準。進一步溯源發(fā)現(xiàn),問題批次生豬來自3個養(yǎng)殖場,其中A場糞便樣本沙門氏菌陽性率達32% ,B場飲水系統(tǒng)銅綠假單胞菌濃度超標8倍。屠宰過程中,劈半鋸、剝皮機等工具連續(xù)使用未消毒,導致交叉污染率攀升至 41‰ 該事件暴露了部分屠宰企業(yè)微生物風險評估體系缺失、動態(tài)監(jiān)測能力不足的共性問題,凸顯了構建全鏈條風險評估模型的緊迫性[2]。
表1屠宰車間微生物污染檢測數(shù)據(jù)
2.2微生物污染風險評估過程
第一,危害識別與特征描述。通過文獻分析與現(xiàn)場采樣,技術人員確定了生豬屠宰關鍵危害微生物包括沙門氏菌、大腸埃希菌O157:H7、單增李斯特菌、空腸彎曲菌及金黃色葡萄球菌。其中沙門氏菌檢出率最高,某地區(qū)屠宰場胴體樣本陽性率達 19.3% ,其致病劑量低至 102~105 CFU,可引發(fā)急性胃腸炎甚至敗血癥;大腸埃希菌0157:H7雖檢出率較低( 2.1% ),但由于產(chǎn)志賀毒素的特性使其感染劑量僅需 10~100CFU , 0.5% 的攜帶率即可構成重大風險;單增李斯特菌在低溫環(huán)境( 4°C )下仍可增殖,某屠宰場冷庫樣本檢出率達 7.6% ,其嗜冷特性延長了污染窗口期。通過PCR-DGGE技術分析微生物群落結(jié)構發(fā)現(xiàn),屠宰鏈條中機會致病菌占比隨工序推進顯著上升,從待宰圈的 15.2% 增至預冷環(huán)節(jié)的 38.7% ,表明加工過程存在顯著的選擇性增殖效應。
第二,暴露評估模型構建。
技術人員采用蒙特卡羅模擬法建立微生物暴露量預測模型,輸入?yún)?shù)包括:生豬攜帶率(基于1200份養(yǎng)殖場樣本數(shù)據(jù))、屠宰環(huán)節(jié)交叉污染率(通過熒光標記示蹤實驗測定)、工具消毒效率(ATP熒光檢測法)及消費者食用習慣(問卷調(diào)查)。結(jié)果顯示,每100g豬肉中沙門氏菌暴露量在傳統(tǒng)屠宰場可達 4.2×103 CFU,遠高于自動化屠宰線的8.7×102 CFU;關鍵控制點分析表明,剝皮工序微生物轉(zhuǎn)移率達 23.6% ,如果刀具消毒間隔超過 30min ,胴體污染風險增加4.2倍;消費者食用未充分烹煮的豬肉時,單增李斯特菌感染概率模型預測值達0.0087,接近FDA設定的可接受風險閾值( 10-6~10-4 )。下表為不同屠宰方式下微生物暴露量對比。
表2不同屠宰方式下微生物暴露量對比
第三,劑量-反應關系分析。
技術人員將Beta-Poisson模型和實驗動物數(shù)據(jù)進行整合,從而建立起微生物劑量與感染概率的定量關系。針對沙門氏菌而言,其劑量反應參數(shù) ∝ 為0.124、 β 為38.2,預測出 50% 感染劑量(ID50)是 4.1×103 CFU;大腸埃希菌0157:H7的指數(shù)模型表明,其概率單位和Logo劑量呈現(xiàn)線性相關( r2=0.976 ),10CFU暴露量能夠?qū)е?0.32% 的發(fā)病風險;需要注意的是,免疫力低下人群的易感性差異十分顯著,65歲以上老年人單增李斯特菌感染概率是普通人群的7.3倍。
第四,風險特征描述與不確定性分析。
綜合危害特征與暴露數(shù)據(jù),計算各環(huán)節(jié)風險值。傳統(tǒng)屠宰場總風險值為 2.14×10-3 ,意味著每10萬人年消費將導致214例食源性疾病,顯著高于自動化屠宰線的 10.48×10-3 O敏感性分析顯示,生豬原始攜帶率(權重0.32)、工具消毒效率(0.28)及冷鏈完整性(0.21)是主要風險驅(qū)動因素;通過專家德爾菲法評估不確定性,發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖場一屠宰場信息追溯斷層導致風險低估 15%~20% ,而微生物耐藥性變異可能使當前模型預測值偏差達 30% O
3生豬屠宰檢疫中微生物污染風險控制策略
3.1構建屠宰環(huán)境微生物動態(tài)監(jiān)測與分級消毒體系
針對屠宰車間環(huán)境微生物載量超標問題,可以建立基于ATP生物熒光檢測與空氣沉降菌監(jiān)測的動態(tài)評估系統(tǒng)。在車間關鍵區(qū)域包括放血槽、剝皮區(qū)、預冷池等部署20個在線監(jiān)測終端,每30分鐘自動采集數(shù)據(jù)并上傳至中央控制系統(tǒng);當某區(qū)域菌落總數(shù)超過預設閾值,比如地面gt;50CFU/cm、空氣 ≥300 CFU/Ⅲ時,系統(tǒng)可以自動觸發(fā)分級消毒程序:一級預警(閾值 120% )啟動局部紫外燈照射(劑量 ≥30mJ/cm2 );二級預警(閾值 150% )聯(lián)動過氧乙酸霧化消毒(濃度 800ppm 作用時間 $| 2 0 \mathrm { m i n } \rrangle$ );三級預警(閾值 200% )則全車間停產(chǎn)并執(zhí)行深度清潔。某企業(yè)試點數(shù)據(jù)顯示,該體系使車間環(huán)境微生物合格率從68.7%提升至 95.3% ,消毒劑用量反而下降 27% ,因過度消毒導致的設備腐蝕率降低 41% 結(jié)合微生物群落16SrRNA測序技術,因此可以進一步追蹤耐藥菌株消長規(guī)律,為消毒劑輪換使用提供科學依據(jù)。
3.2強化屠宰人員標準化衛(wèi)生操作培訓與考核
為應對人為因素造成的微生物傳播風險,屠宰場可建立“三級培訓+動態(tài)考核”管理體系。新入職員工要完成 40h 基礎培訓,內(nèi)容涵蓋更衣流程,即換鞋、脫外衣、洗手、穿工作服、戴口罩、戴手套,手部消毒規(guī)范為 75% 乙醇消毒30s接觸污染物后重新消毒;使用工具時,禁止用手直接觸碰胴體黏膜部位。在職員工每月需接受2h復訓,重點強化高風險環(huán)節(jié)操作,比如病死豬處理時需穿戴雙層防護服,處理后立即進行全身霧化消毒(氧化氫濃度 6% ,作用時間15min );屠宰場可引入微生物載量監(jiān)測作為考核指標,隨機抽取 10% 員工的手部和工作服袖口進行ATP熒光檢測,合格值lt;100RLU,不合格者暫停操作權限直至復訓合格[3]。
3.3實施屠宰工具智能化消毒與追瀕管理
針對工具交叉污染問題,屠宰場可以引入基于RFID與機器視覺的智能消毒系統(tǒng),為每把屠宰刀具嵌入唯一識別芯片,在清洗池出口設置高分辨率攝像頭,通過深度學習算法識別刀具表面殘留物(精度達 .0.1mm2 )。當檢測到有機物殘留或消毒時間不足( lt;30s )時,系統(tǒng)拒絕放行并推送警報至操作員手持終端。配套開發(fā)自動消毒柜,采用三段式消毒工藝,即預沖洗( 60°C 熱水, 2min ) $$ 化學消毒(次氯酸鈉 200ppm , 5min ) $$ 高溫烘干( 121qC , 15min )。
3.4優(yōu)化生豬運輸與待宰福利化管理
針對運輸環(huán)節(jié)微生物傳播問題,屠宰場可以推行“三階段”生物安全防控體系。運輸前,需要對車輛實施“高壓沖洗( 80qC 熱水,壓力 15MPa ) $$ 泡沫清洗(復合堿性清洗劑,濃度 3% )→消毒(戊二醛1:500,作用 30min )”標準化流程,車廂微生物載量可從 .4.2×104 CFU/cm2降至85CFU/cm2 ;在運輸過程中,可以采用密閉式恒溫車廂(溫度控制在 15~20qC ,濕度 60% ),配備GPS與溫濕度傳感器實時監(jiān)控系統(tǒng),超限警報響應時間 ≤5min 。待宰階段實施“動靜分區(qū)”管理,健康豬群飼養(yǎng)于全漏縫地板圈舍(氨濃度 ≤15ppm ),疑似病豬隔離于負壓隔離間(氣壓差 .15Pa ),減少健康豬群應激反應。
3.5開發(fā)屠宰用水全流程質(zhì)量控制技術
針對水質(zhì)污染問題,屠宰場可以構建“四道防線”水處理系統(tǒng),第一道防線為源頭控制,采用砂濾+活性炭吸附 + 紫外線消毒(劑量 40mJ/cm2 )三級預處理,使地下水鐵錳含量從 .0.8mg/L 降至 0.05mg/L ;第二道防線為過程監(jiān)控,在浸燙池、預冷池等關鍵用水點安裝在線余氯檢測儀(檢測限 0.01mg/L )與微生物快速檢測裝置(檢測時間lt;2h);第三道防線為循環(huán)利用,開發(fā)膜生物反應器(MBR)處理系統(tǒng),實現(xiàn)屠宰廢水回用率達 75% ,出水水質(zhì)符合《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923-2024);第四道防線為應急處置,配備臭氧發(fā)生裝置(產(chǎn)臭氧量 500g/h )與活性炭吸附塔,應對突發(fā)微生物污染事件4。
3.6建立冷鏈微生物增殖預測與精準控溫系統(tǒng)
針對冷鏈環(huán)節(jié)微生物復蘇問題,在現(xiàn)代信息技術發(fā)展的推動下,屠宰場可以引入基于計算流體力學(CFD)的溫度場模擬平臺,通過3D掃描建立冷庫數(shù)字孿生模型,輸入動態(tài)堆碼方式、風機位置、開門頻率等參數(shù),模擬庫內(nèi)溫度分布(精度 ±0.5C )。結(jié)合微生物生長動力學模型(如Ratkowsky平方根模型),預測不同溫區(qū)下單增李斯特菌的增殖速率,如果某區(qū)域溫度超過4 C 持續(xù)時間超過 30min 系統(tǒng)可以自動調(diào)整風機轉(zhuǎn)速與回風閥開度,必要時啟動液氮速凍裝置(降溫速率≥5 )。配套開發(fā)便攜式紅外測溫儀矩陣,實現(xiàn)胴體表面溫度快速篩查(檢測時間lt;1s,精度 ±0.3C )。
3.7推行胴體表面微生物快速篩查與靶向干預
針對胴體微生物殘留問題,屠宰場可在預冷環(huán)節(jié)之后設置快速檢測站,使用ATP生物熒光儀對胴體表面進行隨機采樣,每批次采樣點位不能少于5個,檢測時間控制在lt;5s/樣本,合格閾值設定成300RLU;對于檢測結(jié)果超標的樣本,需要馬上進行標記并啟動二次干預措施,先使用80 C 熱水噴淋 10s ,接著涂抹乳酸鏈球菌素(濃度為500ppm ,作用時間 |2min ),最后通過紫外線傳送帶(劑量20mJ/cm2 )來補強消毒,并且配套采用數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng),把檢測結(jié)果和屠宰批次、操作人員、設備編號進行關聯(lián),生成微生物熱力圖來指導改進過程[5]。
結(jié)語
綜上所述,本文對生豬屠宰檢疫中微生物污染的風險成因進行了系統(tǒng)分析,結(jié)合實際案例構建起全面的風險評估模型,提出包含動態(tài)監(jiān)測、標準化操作、智能化消毒、水質(zhì)控制以及冷鏈管理等內(nèi)容的綜合控制策略。研究結(jié)果顯示,該模型的建立能夠顯著降低屠宰過程當中的微生物污染風險,保障生豬產(chǎn)品的質(zhì)量安全。未來,需要進一步關注微生物耐藥性變異對風險評估造成的影響,并優(yōu)化智能化監(jiān)測與控制技術,以此推動生豬屠宰行業(yè)朝著更安全、更高效的方向發(fā)展,為食品安全和公眾健康提供堅實可靠的保障。
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收稿日期:2025-05-08
作者簡介:黃敏(1975一),男,壯族,畜牧獸醫(yī)師。研究方向:動物屠宰檢疫微生物污染防控措施。