快速检测技术在食品生产过程控制中的应用

文/徐天乐

快速检测技术在食品生产过程控制中的应用

文/徐天乐

食品安全近年来一直受到社会广泛关注，生产环节的质量控制对食品安全非常重要。与传统的实验室检验相比，快速检测周期短、成本低，在现场检测中具有优势，应用于食品生产过程控制管理，可以加强企业内部的食品安全风险防控。本文阐述了食品快速检测技术在生产过程控制中的作用，给出了在生产环节中的具体应用案例，并展望了其未来的应用前景。

快速检测 食品生产 过程控制 应用

随着社会对食品安全的广泛关注，政府部门对食品的监管日趋严格。相对传统的实验室检测，现场快速检测周期短，成本低，已成为各类食品突发事件应急处理快速定性筛查的首选方法。在我国，由于食品快速检测技术和装备的应用起步较晚，监管部门仍是使用该技术的主流。随着食品快速技术的逐步推广和装备设施成本的进一步降低，食品快速检测可更多地应用于食品企业对生产过程的控制管理，从而加强企业内部的食品安全风险防控。

一、快速检测在食品生产过程控制中的作用

传统实验室方法侧重于对原材料及成品的检验，难以对生产过程中各个环节关键控制点进行适时监测，如环境卫生状况、洗手消毒液的氯含量和食品中心温度等，而快速检测技术由于操作简单，不需要大型仪器，设备便于携带，很适合现场检测，可用于生产过程的适时监控。从实验室检验获得的产品质量分析报告中，追溯判断不合格原因会有一定困难，例如速冻水饺成品检测金黄色葡萄菌超标，企业仅从检测报告很难断定是原料中带入致病菌，还是生产环节造成污染。但是采用快速检测，可以在原料质量控制、馅料处理、面粉搅拌、成型、速冻、包装等各生产过程中进行监控，一旦发现致病菌，及时采取措施，变事后补救为过程管理，从而提高产品质量控制的可靠性。

实验室检验周期长，委托送检一般需要一周左右才能获得检验结果。对保质期较短的食品如糕点、鲜奶等，往往产品检测尚未出结果，该批次产品已过了有效期。快速检测周期则比较短，以大肠杆菌为例，实验室检验按照GB 4789.3－2010《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》操作，需要48 h左右，如果按照GB/T 4789.32－2002《食品卫生微生物学检验大肠菌群的快速检测》标准操作，只需要24 h左右。快速检测不仅大大缩短了检测周期，并且使实时监测成为可能。例如，速冻工艺要求食品放在速冻装置中，在30 min内通过最大冰晶生成带，使食品中心温度从－1℃降到－5℃，速冻后食品中心温度必须达到－18℃以下，采用中心温度计测量食品中心温度的变化，可以实时监测产品是否达到速冻要求。

快速检测的样品制备、实验准备和操作过程相对于传统检验更简化，检测费用也较低，因而适合应用于廉价产品。作为企业内部质量控制的手段，快速检测对操作技术的要求也更简便，例如，应用试纸显色的深浅来判断食用油过氧化值，用便携式电导仪来测试饮用水的电导率，用酸度计来测量酒类的总酸，操作简单，结果直观。此外，企业采用快速检测及时发现并纠正生产过程中的质量问题，可以提高产品合格率，从而有效避免成品检验不合格而大量召回和销毁不合格产品造成的经济损失。

二、快速检测在食品生产过程控制中的应用

食品生产应符合卫生要求。如，通常食品生产人员进入生产洁净区，必须更衣、洗手、消毒等。目前使用较多的是含氯消毒液，对洗手用消毒液，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。生产设备工具需要用有效氯含量2.5×10－4消毒液浸泡5 min以上才能达到消毒效果。一种快速检测消毒液的有效氯含量的方法，就是使用测氯试纸，其测量范围可以达2×10－3，通过试纸显色反应与色卡对比，从而定量或半定量地检测出消毒液的浓度。又如，保持生产环境如工作台表面的清洁，可以防止细菌等微生物滋生，对降低食品污染的风险至关重要。三磷酸腺苷(ATP)荧光光度法是目前较常见的测试表面洁净度的方法，它是利用了存在于所用生物体内的三磷酸腺苷，与虫荧光素和荧光素酶反应后会发出光子，通过对光子的检测，得到APT含量，间接得出反应中微生物的数量。用ATP法检测微生物只需几分钟，方便快捷。再如，消毒车间必须安装紫外线灯，紫外线灯的辐射强度关系到杀菌的性能效果，一般普通型直管紫外线灯下方1 m处的辐照度值应大于等于70 μW/cm2，用紫外线强度测定仪可以快速检测辐照强度，从而判断消毒间紫外线安装位置是否符合要求。

原材料的好坏，直接关系到加工后的成品质量。因此，原材料进货验收是食品生产加工的关键环节之一。根据原料种类的不同，企业在进货验收快速检测中的标准和风险控制的重点也千差万别。比如，肉制品生产企业在验收原料猪肉的过程中，除了要向供应商索取动物检疫合格证明外，可以使用盐酸克伦特罗快速检测试剂板对每批次原料自行加检瘦肉精；果汁和蔬菜汁生产企业可以用检砷管速测法（需要用到检砷管、反应瓶、酒石酸、二甲基硅油消泡剂、产气片等）对水果、蔬菜的含砷量进行半定量测试；炒货生产企业可以使用光度计与黄曲霉毒素B1试剂盒对花生类原料中的黄曲霉素快速检测；调味料生产企业可以使用非食用色素快速检测试剂法对辣椒酱中是否含有罗丹明B、苏丹红等物质进行检测；使用乳制品企业可以通过快速检测牛奶中β内酰胺类抗生素残留，来控制乳制品原料的质量；利用表面增强拉曼光谱技术检测食品原料中微量的非法添加，可以从分子水平上获得物质的结构信息，检测原料乳中是否含有三聚氰胺，速度快、准确率较高，适合企业对大批量奶源样品的快速筛查评估。企业一旦通过快速检测，发现可疑原料，再对该批次原料送实验室检验，验证并获得定量检测结果，从而在原料进厂环节，将影响产品品质的风险降低在可控范围。

我国食品安全法律规定食品生产企业必须制定并执行生产过程控制要求。通常，企业对生产过程的控制主要有对生产工艺关键点的监控、半成品的检测等等。应用快速检测设备实施关键点监测简单又方便。例如，啤酒生产过程中要经过糖化、发酵、滤酒和包装等环节。糖化过程中，醪液的pH值检测是关键控制点之一，因为醪液的pH值会直接影响到糖化过程中酶的作用效果和麦汁的pH值，麦汁的总酸含量愈高，则发酵产酸愈少。如果在糖化过程中添加的调节酸太多，麦汁总酸太高，则会抑制正常的发酵产酸，导致啤酒的总酸在测定时可能属正常的范围内，但是由于啤酒中的酸太单调，啤酒的风味不协调甚至有酸露头的感觉。生产中可以使用pH值剂不定期对糖化醪液进行酸度检测，从而将糖化过程pH值控制在淀粉酶的最佳作用范围内。又比如，采用半微量测定法来快速检测麦汁的苦味度，如果有偏差，可以在糖化过程中立即作出校正，后酵阶段也能进行混罐调整或采取添加酒花制品等措施，从而到达生产工艺过程控制的目的。

产品的储存运输条件是否符合相关要求，会影响产品最终的使用功能。细菌最适宜的生长温度在10℃～60℃范围内，加热至熟的食品中心温度应在70℃以上并保持一定时间才可以杀灭细菌，储存温度应控制在10℃以下。通常，对于保质期较短的食品如糕点、易融化的食品如巧克力制品等，企业应在成品仓库设置空调设备，可加装温度计调节贮存温度；对于乳制品（常温产品除外）、冷冻饮品等要求低温存储的产品，必须冷藏保存，运输应采用冷藏车，并对贮存温度进行监控记录；对于易受潮的食品如茶叶，要注意控制环境湿度，还可以安装湿度计来检测环境湿度状况。工业厨房、盒饭和桶饭生产加工企业，可以采用非接触式表面温度计，对存储和运输环节的食品温度进行即时或连续监测。测量时应选取有代表性的位置，或对多点测量，以获得比较准确可靠的数据。

大部分食品生产企业，尤其是中小企业，受到出厂检验能力限制，只能对有限的（通常也是必须的）出厂检验项目进行检验，而对亚硝酸盐、农药残留和重金属等项目一般都不定期地委托有资质的检验机构进行检验。对企业来说，产品委托检验成本高昂，很难做到每批次送检。通过使用快速检测方法，企业可以自行对产品的某项指标进行筛查，对疑似问题产品有针对性地送检。以亚硝酸盐（主要指亚硝酸钠、亚硝酸钾）为例，其外观和滋味都与食盐相似，肉类制品中允许其作为发色剂限量使用，但超量食用可能引起中毒。在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺耦合形成紫红色染料。根据上述盐酸萘乙二胺显色原理做成亚硝酸盐速测管，企业在快速检测时，将样品稀释液加入速测管，摇溶，静置10 min后与标准色卡对比，就可测得亚硝酸盐含量，判断产品中使用的亚硝酸盐是否超标。

三、食品快速检测结果的判定

根据检测项目和检测方法，食品快速检测的结果性质可分为定性、半定量或定量检测。

定性检测是对样品中有或者没有某种物质作出性质上的判断，但不测具体含量。例如，食品中荧光增白剂的快速检测，利用荧光剂可吸收光线或紫外线而反射蓝白荧光的特点，将样品浸滤液置于暗处365 nm波长的紫外分析仪下观察，若产生银白色荧光，则表示含有荧光增白剂。对于非食用物质或食品中不得检出的有毒有害物质，企业一旦在快速检测中检出，说明产品可能已经受到污染，应立即采取措施，并对检验结果进一步确认。

定量检测要求检测结果有具体量值；半定量检测则可以用于对测量的精确度要求不高的场合，在定性的基础上，指出大致的含量。如食盐中碘含量的检测，水发产品中甲醛的快速检测等，企业通过检测获得一定数量级的数据结果，判断食品中被测物质的含量是否在标准要求的范围内。

四、食品快速检测技术的应用前景

食品生产企业要持续保持产品质量，就必须加强生产管理，提高质量控制水平。快速检测技术是企业生产过程管理的有效手段。现有的一些食品安全控制体系如危害分析和关键控制点（HACCP），十分强调对关键点的检测和控制。随着食品生产行为的不断规范，加强过程控制和精细化管理成为企业的内在要求，快速检测技术在现场检测中的优势将得到发挥。同时，也应当看到，面对产品工艺的更新换代以及食品安全领域出现的新情况、新问题，已有的快速检测技术略显滞后，这就要求科研人员不断开发出新的检测方法和检测工具，以满足工业生产控制的需求，使快速检验技术始终紧跟行业发展的步伐，为食品安全保驾护航。

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

（作者单位：上海理工大学）