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生猪屠宰环节沙门菌污染的定量风险评估

更新时间:2009-03-28

沙门菌病是全世界报道最频繁的食源性疾病之一。有学者对国际上发生的4 093起食源性疾病暴发进行了归因分析,发现47.0%的暴发由沙门氏菌引起[1]。在我国2006-2010年所统计的细菌性食物中毒中,70%~80%是由沙门菌引起,其中90%以上的沙门菌感染来源于肉类等动物性产品[2]。而据本实验室多年的监测数据发现,部分地区屠宰环节猪肉中沙门菌的污染率高达32.9%。猪肉是沙门菌感染人群的高危媒介产品。对猪肉中影响沙门菌污染的各因素进行风险评估,有利于更有针对性地风险管理和更有效地公共卫生防控。

屠宰生产的猪肉直接面对消费者,其中沙门菌的污染就有直接感染消费者的风险。为探究生猪屠宰过程中影响猪肉中沙门菌污染的关键控制点,需构建生猪屠宰环节沙门菌污染的定量风险评估模型。欧盟食品安全局在2009年发布了养殖屠宰环节猪中沙门氏菌的定量风险评估报告[3],但并没有按照屠宰链中各不同环节进行关键风险点评估。英国和丹麦的学者于2016年分别利用定量风险评估建模的方法评估了屠宰场和加工环节猪肉中沙门菌的污染[4~5],而我国尚未有相关报告。为更好地指导生产,提高我国猪肉产品质量水平,保障人们的饮食安全,本研究拟采用模块化过程风险评估模型,针对生猪屠宰过程中浸烫刮毛、去内脏、去头蹄劈半和冲淋预冷4个过程,构建沙门菌污染定量风险评估模型,摸清屠宰过程猪肉中沙门菌的消长变化,明确关键控制点,为我国猪肉产品质量安全监管提供有效技术支持。

一、资料与方法

一)生猪屠宰加工数据资料 研究中所采用的屠宰中各工艺参数是通过中国肉类协会组织的屠宰场调研或专家咨询中获得。所采用的沙门菌在屠宰过程各环节中的污染数据均来自本实验室在农业部畜禽产品质量安全风险评估项目中的监测数据。2015年,从不同屠宰场的浸烫刮毛、去内脏、去头蹄劈半和冲淋预冷的各个环节,采集了594份样品,对其中沙门菌进行了分离培养和鉴定,获得猪肉、内脏或环境等样品中沙门菌的分离率。

二)风险评估工具 本研究利用风险评估软件@RISK 7中的分布拟合功能对数据进行随机分布拟合,将风险评估中所涉及到的各变量和参数用特定的值、公式或分布来表示,在Excel工作表中建立模型,模型模拟时采用拉丁超立方抽样方法进行蒙特卡洛模拟。模型的一次模拟包括10 000次的迭代运算,每一次运算时计算机从模型的每一个概率分布中抽取1个值,以这些随机抽取的数字进行运算。

三)定量风险评估模型构建 以单只屠宰生猪作为评估对象。生猪在经过浸烫刮毛后开始成为胴体直接暴露于空气和环境中继续加工,故以浸烫刮毛后作为评估过程起点,下游包括去内脏、去头蹄劈半和冲淋预冷共4个过程。

1.浸烫刮毛。浸烫刮毛后沙门菌的污染量是评估模型的初始值,用沙门菌在单只生猪胴体上的污染量 (N1)来表示,即沙门菌污染率 (Pt)与样品污染浓度 (Lt)的乘积再乘以单只猪胴体的表面积。本实验室监测数据显示,浸烫刮毛后生猪胴体表面拭子的沙门菌阳性率为16.0%,模拟时用Beta分布来描述污染率;猪胴体表面沙门菌的污染浓度以 Lt=-(2.303/V )× lg(Nneg/Ntotal)公式[6]来将液态定性数据换算为定量数据,其中V为涂抹约100 cm2猪胴体表面拭子样品的稀释倍数,Nneg为阴性样品数,Ntotal为样品总数,然后以Poisson分布来描述。模拟时各变量的分布和公式见表1。

能源是人类赖以生存的基础,也是世界发展和经济增长的最基本驱动力。自“钻木取火”以来,人类对能源的利用主要经历了“从生物燃料到化石燃料”和“从化石燃料到核裂变能”的能源方式变革。

 

表1 生猪屠宰环节模块化过程风险模型的参数设置

  

注:Uniform分布:Uniform (min,max); Beta分布:Beta(s+1,n-s+1),其中n指样品总数,s为阳性样品数; Poisson分布:Poisson(lambda),此处lambda专指沙门菌的污染浓度。

 

过程 定义 变量 单位 分布或公式 出处浸烫刮毛 单只猪的重量M污染率污染浓度单只猪沙门菌污染Pt Lt N1 cm2%MPN/cm2 MPN uniform (15 000, 20 000)Beta(16+1, 100-16+1)Poisson((-2.303/5)×lg(84/100))N1=Lt×Pt×M/100调查实验实验去内脏 内脏带菌率脏器沙门菌浓度脏器/猪重脏器菌向猪胴体传递率单只猪增加的沙门菌浓度净膛后单只猪沙门菌总污染Pn Ln fn fn’Δn1 N2%MPN/g实验实验调查估算MPN MPN Beta (20.3+1, 100-20.3+1)Poisson(-(1/(1×5))×ln(79.7/100))1/20 1/2 Δn1=Pn×Ln×fn×fn’N2=N1+Δn1去头蹄劈半屠宰分割单只猪刀具总数量刀具带菌率刀具带菌量刀具菌向分割单猪的传递率增加的单猪沙门菌污染分割后单猪沙门菌污染冲淋预冷 单只猪胴体冲淋时间单位冲淋时间菌的消除率冲淋后单猪沙门菌总污染Md Pd Ld fd Δn2 N3 t Pc N4把%MPN/把MPN MPN s%Uniform (20, 30)Beta (27.5+1, 100-27.5+1)Poisson((-2.303/5)×lg(72.5/100))1/2 Δn2=Md ×Pd×Ld×fd N3=N2+Δn2 Uniform(15,30)Beta(5+1,100-5+1)N4=N3×(1-Pc)t调查实验实验估算调查估算

五)模型的不确定性分析 任何模型都有其自身的不确定性,本研究中所构建的生猪屠宰过程沙门菌污染的定量风险评估模型也有几个不确定性。(1)过程和模型的不确定性。经调研,单猪屠宰所需时间为45 min左右,而从去内脏环节即进入10℃左右低温清洁的操作环境,故本研究假设整个屠宰过程生猪中的沙门菌是不生长繁殖的,但实际上特别在冲淋预冷前,沙门菌应该是存在一定程度的增殖的,所以推测浸烫刮毛沙门菌污染对终端产品的贡献应比模型估计的要大。另外,本研究全程只考虑了分割或劈半刀具的交叉污染,未将工人的手或手套对猪肉的交叉污染考虑在内,实际上这两者在操作过程中也是直接接触猪肉,对终端产品应该也有一定的污染贡献。(2)定量数据的不确定性。由于猪肉中沙门菌本底携带量较低,所以定量数据比较难以获得,故本研究中污染浓度相关数据均是通过公式由定性数据转换而来,而这个转换公式对应的是阴性样本的污染浓度,实际上阳性样本的污染浓度应该更大,故无法替代大量样本中获得的真实定量数据可靠。(3)经验推测的不确定性。本研究中的数据多数来自实际调研和监测,但也有少数是通过相关专家的经验估测获得,如脏器和分割刀具中沙门菌向猪肉的传递率,这里只是简单的认为接触即有1/2的传播概率,并未考虑猪肉本身所携带的菌向接触环境的传播而导致的交叉污染,所以经验推测数据并不周全。总之,不确定性常常是主观且不能被验证的,获取更多的数据资料可以减少这些不确定性。

例 2:“It’s a Cheshire cat,”said the Duchess.“That’s why.Pig!”

这时候,忽然跑过来几个小孩子,都争着上前抓它,于是它双目圆睁,张着长长的嘴大叫起来,注视着大家。无意之中,我发现它的一条腿折断了,无法站立起来。见此情形,我大声地对这些孩子们说,不要伤害它,说不定这只鸟儿还是保护动物呢!

肺动脉栓塞是临床常见疾病,发病率高,常伴有呼吸功能、循环功能障碍,若诊治不及时,可致死。然而,肺动脉栓塞临床表现多样化,缺乏特异性,容易漏诊、误诊,耽误最佳治疗时机,影响预后[1]。现目前,选择性肺动脉造影是公认的诊断肺动脉栓塞的金标准,但是,该诊断方式具有创伤性,且受设备限制,难以实现普及[2]。这些年,影像学技术不断发展,多层螺旋CT被广泛用于疾病诊断,大大提高了疾病诊断效率。2016年8月—2018年4月,本文回顾性分析80例患者的临床资料,旨在评价分析多层螺旋CT肺动脉成像在诊断急诊肺动脉栓塞中的应用价值,现报道如下。

二、结果

二)模型输出结果的实际验证 利用本实验室2015年对部分生猪屠宰场预冷间猪肉表面拭子中沙门菌的污染监测数据,阳性率为22.0%,同样通过定性转换为定量数据的公式Nr=-(2.303/V)× lg(Nneg/Ntotal)×(M/100), 式中 M 指预冷间单猪肉产品的表面积,此处估测20 000 cm2,获得单只沙门菌污染量为9.0 MPN,落在所建模型估计的0~23.8 MPN的范围内。对定量数据通过Poisson分布进行拟合,获得实际屠宰预冷后单只猪肉产品沙门菌污染量分布 (见图2),发现污染的沙门菌95%的可能分布在4~15 MPN,与通过所构建模型的模拟结果基本吻合,说明本研究中构建的模型可信度较好。同时对2016年和2017年本实验室实际监测数据进行定量转换 (见表2),发现连年的屠宰场预冷间猪肉中沙门菌实际监测数据均落在模型模拟数据的95%置信区间之间,进一步说明模型输出数据符合实际监测结果。

  

图1 冲淋预冷后猪肉产品沙门菌污染量概率分布

一)构建模型的模拟结果 通过所构建的屠宰过程生猪沙门菌污染定量风险评估模型,模拟发现单只生猪经过浸烫刮毛、去内脏、去头蹄劈半和冲淋预冷后沙门菌的污染量有95%的可能分布在0~23.8MPN之间 (见图1),平均值为1.63MPN。

  

图2 根据实际监测数据拟合的屠宰预冷后猪肉沙门菌污染量分布

 

表2 不同年度实际监测数据与模型模拟数据比较

  

注:a污染量单位为MPN,b表示95%置信区间数值。

 

污染量1.63a(0,23.8) b 22.0 9 30.9 14.8 19.3 8.6模拟污染量均值2015年 2016年 2017年污染率(%)污染量污染率(%)污染量污染率(%)

本研究最终获得的终端猪肉中沙门菌污染量的概率分布与依据实际监测数据模拟的概率分布基本吻合,而且实际监测数据通过量化公式计算的单只猪沙门菌污染量为9.0 MPN,恰好落在模型模拟的95%的置信区间以内,验证了本研究中所构建的定量风险评估模型可信度很高;但历年的监测数据转换结果比模拟平均值均稍大,说明实际污染状况比模型评估的或许还要严重些。虽然0~23.8 MPN的初始污染量并不高,可是沙门菌毕竟是活的生物体,如果按夏季较热的温度,那么只需要4~5 h就可以达到105CFU致病的剂量[14],所以应持续加强屠宰后猪肉的冷链建设。

四)模型中各变量的敏感性分析 通过模型拟合的相关系数,对屠宰预冷后猪肉中沙门菌污染量与屠宰过程中各影响因素的相关性进行分析,确定各因素对终端猪肉产品沙门菌污染的风险贡献,结果如图4所示,屠宰链刀具中所携带的沙门菌是影响终端猪肉产品沙门菌污染的最关键风险点,相关系数为0.60,紧跟其后的脏器中沙门菌浓度也是影响最终猪肉中沙门菌污染的主要风险点,相关系数分别为0.59。

  

图3 模型模拟的屠宰过程猪肉中沙门菌的消长变化

  

图4 模型中各变量的敏感性分析

 

Ld-刀具中携带沙门菌浓度;Ln-脏器中携带沙门菌浓度;Lt-浸烫刮毛后胴体带菌浓度

3.去头蹄劈半。去头蹄劈半过程操作也较为繁杂。本研究主要考虑了此过程中所用的分割或劈半刀具的交叉污染因素。流水线上刀具的数量通过屠宰场调研获得,刀具上沙门菌的带菌率27.5%(Pd)来自本实验室的监测数据。刀具上沙门菌的污染浓度同样以 Ld=-(2.303/V)× lg(Nneg/Ntotal)公式来将定性数据换算为定量数据,其中V为涂抹整个刀面的棉拭子在沙门菌分离培养时的稀释倍数。刀具带菌向猪肉传递率经验推测为1/2。各变量的分布和公式见表1。

三、结论与讨论

风险分析是制定食品安全标准的基础,已成为国际公认和普遍采用的保障人类健康、解决食品贸易进出口标准制定的有效工具和手段[8]。定量风险评估的结果能够为风险管理政策的制定提供直接的科学依据,因此被认为是风险分析最理想的方式[9]。近年来,国内也偶见猪肉中沙门菌的风险评估研究报道[10~12],但文章均以综述的形式陈述猪肉或畜产品中沙门菌风险评估研究现状,并没有涉及应用实验数据构建模型并进行风险评估研究。在生猪屠宰过程中,经过浸烫刮毛后生猪即以胴体形式直接暴露于空气环境中,随后的每一环节都可能对终端猪肉产品造成病原菌污染,去内脏净膛过程由于易发生个体内的交叉污染常被作为屠宰中的关键控制点[13]。因此,本研究将生猪浸烫刮毛、去内脏、去头蹄劈半和冲淋预冷过程分别依次纳入沙门菌污染的定量风险评估模型的构建,将影响沙门菌污染的各因素量化,并以概率分布来描述,系统评估屠宰过程猪肉中沙门菌的污染情况和关键风险点。

4.冲淋预冷。冲淋预冷过程理论上会降低沙门菌的总污染。减少的沙门菌量是由单位冲淋时间菌消除率(Pc)和冲淋时间(t)共同决定。冲淋时间来自屠宰场的调研数据,单位时间沙门菌的消除率(Pt)据经验估测为5%,以Beta分布模拟。冲淋一定时间 (t)后单猪肉产品中沙门菌的残留率为(1-Pt)t。 各变量的分布和公式见表 1。

三)屠宰过程猪肉中沙门菌消长变化 通过构建的定量风险评估模型,进一步模拟浸烫刮毛、去内脏、去头蹄劈半和冲淋预冷过程猪肉中沙门菌的污染总量,按照所得的平均MPN值,构建屠宰过程猪肉中沙门菌携带的消长变化图 (见图3),发现去内脏过程沙门菌污染呈明显上升,从1.01 MPN升至5.12 MPN,去头蹄劈半变化不大,而冲淋预冷后沙门菌污染总量显著下降,降至1.63 MPN,说明冲淋过程可以有效冲洗掉部分污染的沙门菌。

2.去内脏。去内脏过程较为繁杂,既要去红脏又要去白脏,而内脏特别是消化系统内脏很容易携带沙门菌并有污染猪肉的情况,导致沙门菌污染量的增加。增加的污染量由内脏带菌率和脏器带菌浓度决定。内脏带菌率 (Pn)直接采用本实验室监测的屠宰场中猪内脏携带的沙门菌比率,为23.3%,以Beta分布描述。内脏携带沙门菌浓度以 Ln=-(1/(M×D))×ln(Nneg/Ntotal)公式[7]来将固态定性数据换算为定量数据,以Poisson分布进行描述。内脏所携带菌向猪肉的传递率估测为1/2。模拟时各变量的分布和公式见表1。

通过所构建的生猪屠宰环节沙门菌定量风险评估模型,对屠宰各评估过程猪肉中沙门菌的污染量进行模拟,构建了沙门菌的消长曲线,发现去内脏过程明显增加了沙门菌的污染,随后去头蹄劈半基本不变,但是最后的冲淋预冷却显著降低了沙门菌的污染量,这与实验室实际监测的沙门菌各环节的污染数据基本一致[15]。通过敏感性分析计算影响沙门菌污染的各因素的相关系数,发现分割刀具上的沙门菌污染是生猪屠宰过程最主要风险点,其次是内脏中所携带的沙门菌污染,这与沙门菌消长变化规律是一致的,因为从去内脏其实就引入了刀具这一风险因素。可见生猪屠宰中分割刀具所携带的沙门菌的交叉污染是关键控制点,应加强此环节的环境的清洗消毒和卫生监控。

本研究首次构建了我国生猪屠宰过程沙门菌污染的定量风险评估模型,虽有其不确定性,但是经实际监测数据验证可信度较高,并依据模型模拟数据探明了猪肉中沙门菌在屠宰过程的消长变化规律,明确了分割刀具中的沙门菌是整个过程的关键风险点。本模型可以为防控生猪屠宰过程沙门菌污染的卫生监管和风险管理提供理论依据。

543 Clinical value of high-resolution T2-weighted magnetic resonance imaging combined with readout-segmented echo-planar imaging in differential diagnosis of muscle and non-muscle invasive bladder cancer

参考文献

[1] Greig J D, Ravel A.Analysis of foodborne outbreak data reported internationally for source attribution [J].International Journal of Food Microbiology, 2009, 130 (2):77-87.

[2]国家食品药品监督管理总局.解读沙门氏菌食物中毒(一)[EB/OL].http://www.cfda.gov.cn/WS01/CL1679/10 7881.html.

[3] EFSA.Quantitative microbiological risk assessment on salmonella in slaughter and breeder pigs:Final report[EB/OL].(2010-04-19).http://www.efsa.europa.eu/en/supporting/pub/en-46.

[4] Snary E L, Swart A N, Simons R R, et al.A quantitative microbiological risk assessment for salmonella in pigs for the European Union [J].Risk Analysis, 2016, 36(3): 437-449.

[5] Swart A N, Evers E G, Simons R L, et al.Modeling of salmonella contamination in the pig slaughterhouse [J].Risk Analysis, 2016, 36 (3): 498-515.

[6]杜苏萍,张昭寰,娄阳,等.酸性电解水结合超高压技术对虾仁中副溶血性弧菌风险降低的研究 [J].现代食品科技, 2016, 32 (11), 146-154.

[7] Hurley M A, Roscoe M E.Automated statistical analysis of microbial enumeration by dilution series [J].Journal of Applied Microbiology, 1983, 55(1):159-164.

[8] Codex Alimentarius Commission.Working principles for risk analysis for food safety for application by governments[EB/OL].(2016-04-07).http://www.codexalimentarius.net/web/more_info.jsp?id_sta=10751.

[9]赵格,王玉东,王君玮.畜禽产品中病原微生物定量风险评估研究现状及问题分析 [J].农产品质量与安全,2016 (6): 41-46.

[10]刘鲜鲜,黄秀梅,周波.猪肉产品中沙门菌的风险评估 [J].动物医学进展, 2015, 36 (8): 97-100.

[11]宋德义.猪肉生产链中沙门氏菌污染源分析及危害[J].上海畜牧兽医, 2017, 3: 50-51.

[12]吴斌,秦成,石智,等.畜产品中沙门氏菌的风险评估 [J].大连轻工业学院学报, 2004 (3): 226-228.

[13]张玉,陈玉贞,胡春光,等.肉鸡屠宰场沙门菌定量评估模型的构建 [J].卫生研究, 2015, 44 (3): 466-478.

[14]王军,郑增忍.动物源性食品中沙门氏菌的风险评估[J].中国动物检疫, 2007, 24 (4): 23-25.

[15]刘鲜鲜,王娟,张倩,等.山东地区生猪屠宰环节沙门菌毒力基因携带状况分析 [J].中国兽医杂志,2015, 51 (12): 83-88.

 
赵格,刘娜,赵建梅,王娟,黄秀梅,李月华,盖文燕,曲志娜王玉东,王君玮
《农产品质量与安全》2018年第02期文献

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