船载南极磷虾智能化捕捞加工生产线在食品安全体系中的特征分析

刘怡锦，花海峰，王万勇，谢 宁

(1 上海崇和船舶重工装备有限公司，上海 201306；2 江苏深蓝远洋渔业有限公司，江苏 连云港 222000)

海洋蕴含丰富的资源，位于南冰洋南极洲水域的南极磷虾因其资源量巨大被称为地球上最大的动物蛋白库。南极磷虾营养丰富，富含高品质蛋白、欧米伽3(Omega-3)多不饱和脂肪酸及人体必需的全部氨基酸[1-3]，被誉为人类未来的蛋白资源库和“海上人参”。近年来，南极磷虾资源开发带动了其产业的飞速发展。南极磷虾被加工制作成虾粉、虾肉、虾干[4]，并被进一步深加工成包括南极磷虾油之类的高端保健品以及高端宠物饲料等[5-7]。

1 南极磷虾捕捞加工船简况

南极磷虾具有高效的消化系统，其死亡后体内酶抑制系统失效，使南极磷虾具有自溶的特性[8-11]。这就要求其从捕捞到加工的时间必须很短，如果作为人类食品，在捕获后3 h内必须加工完毕；如果作为动物饲料则必须在10 h内加工完毕[12]。同时，极端恶劣的南极环境以及路途遥远的航行距离，使南极磷虾的捕捞运输门槛很高。这两点使南极磷虾产业的发展受到捕捞加工环节的严重影响。一直以来，技术装备成为产业发展的瓶颈[13]。

南极磷虾资源开发由南极生物资源养护委员会(CCAMLR)管理[14-15]。2018—2019年，由CCAMLR授权的南极磷虾捕捞船全球共11艘[16]，其中捕捞效率最高的是挪威的采用横杆连续泵吸系统的捕捞加工船[17]。在2008—2018年期间，拥有3艘南极磷虾捕捞加工船的挪威Aker Biomarine公司的磷虾捕捞量占全球总捕捞量的60%[18-19]。随着该公司第四艘南极磷虾船的投入运营[20]，以及未来Rimfrost公司南极磷虾船完工运营[21]，今后10年挪威捕捞量还将大幅增加。中国现投入使用的南极磷虾捕捞加工船主要由鱼类拖网加工船改建而成，船龄老旧，捕捞加工技术落后，单船日产能仅为挪威先进渔船的1/2，同时工人劳动强度大，且效率低下[22]。

为满足中国南极磷虾资源战略发展的需求，江苏深蓝远洋渔业有限公司投资建设了国内首艘专业南极磷虾捕捞加工船“深蓝”号[23-24]，该船采用智能化捕捞加工生产系统，与传统捕捞加工对比效率更高(表1)。捕捞加工系统装备技术的提高，促进了加工工艺方法的智能化升级，进一步影响了与工艺方法相匹配的食品安全管理体系。针对南极磷虾智能化捕捞加工生产，必须采用适合的安全管理体系才能有效保证南极磷虾产品的安全，避免潜在危害，提升产品质量。在安全管理体系的规范和要求下，结合具体生产加工工艺流程，本文进行了船载南极磷虾智能化捕捞加工生产线在食品安全体系分析中的特征研究。

表1 南极磷虾传统与智能化捕捞加工对比Tab.1 Comparison of traditional and intelligent fishing and processing of Antarctic krill

2 食品安全管理体系

通常适用于食品加工生产中的管理体系有ISO9001体系、良好操作规范(GMP)、可接受的卫生标准操作程序(SSOP)和危害分析和关键控制点(HACCP)[28-30]。ISO9001体系的行业适用性更广，强调质量满足顾客的需求。GMP[31-32]可确保在产品制造、包装和贮藏等过程中的相关要素均能符合良好的生产条件。SSOP是根据GMP中有关卫生方面的要求而定制的卫生控制程序。HACCP 以GMP和SSOP为前提条件[33-34]，用于对某一特定食品生产过程进行鉴别、评价和控制涉及食品安全的显著危害，已运用于多种食品的生产中[35]。其在水产品中的应用已在国际上得到重视和认同[36]，欧美等发达国家很早已对水产品强制实施HACCP准入制度[37-39]。原国家质检总局在2002年公布实施了该制度[40-41]，一些传统陆基虾类加工线[42-43]企业也运用HACCP体系对加工过程进行控制。

“深蓝”号南极磷虾船，其产品面向全球客户和合作伙伴，更需要从食品角度采取一种国际上广为接受的以科学技术为基础的食品安全体系。因此，将基于GMP 、SSOP和HACCP体系开展分析，通过有效实施和项目管理，降低产品生产过程中不安全的风险，确保产品在国际上的吸引力和认可度[44]。在将食品安全系统对船上南极磷虾捕捞加工生产的实际应用中，研究船载智能化加工线的基本特征，及其在具体工艺流程中的体系化特征。

3 基于HACCP的体系化特征研究

3.1 捕捞加工线在GMP和SSOP规范下的基本特征

开展HACCP体系工作需确保GMP规范和SSOP程序得到切实有效的执行。根据GMP和SSOP规范要求，“深蓝”号船捕捞加工生产从源头上严格执行，如：在船载系统车间的设计和建造时便充分考虑加工工艺需要，对作业区域进行划分[45-46]，包括捕捞作业区、加工车间和货舱区，分别设置不同的规范要求，如在加工车间门前设置更衣室、净手台、浸脚池等，还设置理化分析实验室对产品质量进行检测；针对生产设备，磷虾输送管路均为高分子材料，磷虾加工过程中接触的所有设备表面均为不锈钢316材质，润滑油脂均为食品级；建立HACCP体系，组建HACCP小组，明确工作职责。

南极磷虾捕捞加工船共设有冻虾、虾肉、虾粉3条产品加工线，最终形成3种初级磷虾制品。本文基于HACCP体系，针对此3条产品生产线进行危害分析和特征研究。

3.2 产品描述

在HACCP体系建立过程中需要对产品进行全面的描述，便于对产品进行全面了解，防止对相关过程环节的疏漏。南极磷虾3种产品的描述见表2。

3.3 生产加工工艺流程

编制生产加工工艺流程图是HACCP体系分析的基础工作。HACCP小组对图中的每一步骤进行确认，保证流程的准确和完整。3种南极磷虾产品的生产加工工艺流程如图1所示。从原料获取至称重分配为3条生产线所共有的内容。通过称重分配后原料虾被输送至3条生产线。经过各自加工形成3种产品后，打包、自动贴标、金属探测、堆垛冷藏等工序再次共有。

为便于说明，将前后端的共有工序并入冻虾生产加工工艺。按照产品不同，分别按照冻虾、虾肉和虾粉3个生产加工工艺流程进行说明(表3)。

3.4 危害分析

根据加工工艺流程对每一步骤进行危害分析，确定危害种类。通常危害分为3种：生物危害(包括细菌、病毒及其毒素、寄生虫和有害生物因子)、化学危害(包括天然化学物质、有意或无意加入的化学品、生产过程中所产生的有害化学物质)、物理危害(任何潜在于食品中不常发现的有害物质，如玻璃、金属等)[48]。对应不同的危害种类，找出危害来源及预防措施。表4～表6分别对冻虾生产加工工艺流程、虾肉生产加工工艺特殊流程和虾粉生产加工工艺特殊流程进行危害分析，并初步判断是否为关键控制点(CCP)。

3.5 确定关键控制点

根据关键控制点的判断原则，结合南极磷虾产品生产工艺的复杂性、性质和范围特点，通过危害分析结果，得到关键控制点。

(1)原料虾获取。原料虾获取为加工线的第一步，其品质情况会从根本上直接影响最终产品质量。在这个环节中，获取的海域、工具和方式都是直接产生原料虾品质区别的因素，而品质的区别又会进一步影响后续的加工选择。如果这一环节没有对原料虾品质进行鉴定和控制，后续工序也将再无补偿措施。因此，为保证这一关键控制点，在捕捞加工船上设置理化分析实验室对获取的原料虾及时进行多指标的测量和品质鉴定，根据鉴定结果决定本批次原料虾的处理方式，进入何种生产线加工。同时，根据CCAMLR的最新规范要求，船上至少配有一名国际组织的观察员[50-51]，其主要职责是收集信息和记录数据，其中包括收集捕捞的南极磷虾样品，记录检测成分、含量等数据，以确定其生物特性[52]。这是从科学角度对原料虾获取环节的特别关注。因此原料虾获取为关键控制点。

(2)包装验收。本捕捞加工生产线中，不同的产品使用不同的包装，冻虾和虾肉使用内衬聚乙烯尼龙复合袋真空包装，而虾粉使用聚丙烯编织袋，其内覆有聚乙烯膜。对于任何包装，包装验收是进入生产环节前的第一步，其构成材料、病菌情况直接影响最终产品的合格与否，后续环节无法补偿。因此，这一环节具有极大的风险和非常严重的危害，需要进行严格控制。通常由采购控制程序确保包装来自合格供应商，无健康证书、入境货物检验检疫证明、包装性能结果单或资料不全的一律拒收。因此，包装验收同样为关键控制点。

(3)速冻。南极磷虾体内酶的自溶和微生物的繁殖都会产生严重产品质量问题，因此对冷冻时间和温度的要求更高。本系统采用自动化速冻平板系统，磷虾个体小，使用速冻平板可以保证传热面和磷虾充分接触。到达设定的冷冻时间后由系统自动出冻。如冷冻时间和温度不够，无法抑制酶的活性和微生物繁殖，将严重影响产品品质，因此，速冻为关键控制点。

(5)金属探测。通过金属探测能有效判别出混入产品的金属异物，通过梳理整个生产环节可知，此环节为唯一关于金属异物的判定环节，可对前面所有的加工环节进行有效的控制和保证，而后面工序再无补偿措施。如本环节由于仪器不正常或灵敏度降低而无法正确判断，将导致严重的品质后果。因此，金属探测为关键控制点。

在确认了关键控制点(CCP)后，应建立其关键限值，以确保产品处于可接受水平。关键限值可参考专家试验研究和行业规范指标，对于本系统更需要通过多次试验调试获得，使其处于适宜合理的范围并具有可操作性，限值过高或过低均会造成不必要的浪费或达不到控制效果。

基于关键控制点建立监控程序，明确监控对象、方法、频率和负责主体，并形成相应的记录。发现偏离关键限制的异常情况，随时报告，采取纠正措施并记录。除监控程序外，还要设立验证程序，包括HACCP计划的确认、CCP的验证和HACCP体系的验证，通过每年审核，以三年为周期的重新评定，确保整个计划的适宜性和有效性，有效控制食品质量。

表2 南极磷虾3种产品描述Tab.2 Description of 3 kinds of Antarctic krill product

图1 加工工艺流程Fig.1 Process flow

表3 加工工艺流程说明

表4 冻虾生产加工工艺流程危害分析Tab.4 Hazard analysis of frozen Antarctic kill production process

表5 虾肉生产加工工艺特殊流程危害分析Tab.5 Hazard analysis of shelled krill meat production process

4 结论

基于HACCP体系，总结船载南极磷虾智能化捕捞加工生产线的特征如下：

(1)外部输入环节均为关键控制点。本船载加工线系统的自动化、整体连贯性和封闭性较高，减少了人为和环境的危害概率。外部输入环节如原料及包装，因对产品有直接影响而后续无补救措施，其关键性凸显。

(2)控制系统中参数设置为关键控制点。捕捞加工线系统主要的人工操作是在控制系统中对关键步骤如冷冻、干燥的时间和温度等参数进行设置，启动后大部分工序都会自动进行，因此这些参数对产品加工品质起着决定性因素。

(3)金属探测环节为关键控制点。捕捞加工线系统整体为金属结构，混入金属异物的风险很高，金属探测能有效判别出混入产品里的金属异物，且为唯一关于金属异物的判定环节。

此外，本船载加工线系统复杂，对GMP和SSOP的实施要求更为严格，对设备的维护保养和日常清洁要求更高。“深蓝”号南极磷虾捕捞加工船作为中国首制特种船舶，其船载捕捞加工生产线在食品安全管理体系中的应用更是处于起步阶段。本文通过对智能化捕捞加工生产线的特征研究，可为其他同类船舶的船载加工线设计和建立标准提供参考。