近年来，英国的严重食源性疾病发病率呈上升趋势。（Campden BRI）
随着严重食源性疾病发病率的上升，Campden BRI微生物学部门负责人兼副主管Rob Limburn解释了最新巴氏杀菌技术和验证流程如何帮助企业高效实现稳健的食品安全。
2024年初，数据显示因沙门氏菌和大肠杆菌住院的人数达到了几十年来的最高水平。毫无疑问，食品污染不仅对公共健康构成严重威胁，也对食品制造企业的业务和声誉产生影响。
因此，公司必须直接应对微生物污染这一复杂挑战。确保食品产品的安全和质量是一个多方面的问题，需要深入了解潜在的微生物污染物及其最有效的消除方法。
以下是几种易受微生物污染的食品类型、它们易感染的病原体，以及为应对这些威胁而开发的技术和工艺。
易受污染的食品类型及其病原体
某些食品类型更容易受到微生物污染。例如，许多天然材料如香草和香料可能携带各种病原体，特别是沙门氏菌，但越来越多的志贺毒素型大肠杆菌也出现在一些干燥商品中，这与农业生产方式、广泛处理以及它们通常在温暖潮湿环境中生长有关。
肉类、家禽和海鲜特别容易受到大肠杆菌、沙门氏菌和李斯特菌的污染，而乳制品可能被李斯特菌、大肠杆菌、沙门氏菌、蜡样芽孢杆菌、致病性梭状芽孢杆菌和弯曲杆菌等病原体污染。这些病原体不仅对健康构成重大风险，还威胁到食品品牌的完整性和市场地位。
消除微生物污染的方法
为解决这些挑战，食品制造商可以采用多种技术。每种方法都有其优缺点，因此选择适合特定食品类型的方法非常重要。
热处理技术
首先是热巴氏杀菌法。这是一种经过充分验证的方法，通过将食品加热到特定温度来杀死病原体。虽然有效，但它也可能改变某些食品的味道、质地和营养价值。它特别适用于乳制品。
在高容量应用中，热巴氏杀菌是一种相对耗能的杀菌手段，但电动感应加热的进步使生产商能够使用低排放、可再生能源，并达到约90%至95%的效率，有助于减少浪费。
其他热巴氏杀菌方法包括射频巴氏杀菌和微波巴氏杀菌。
射频巴氏杀菌利用体积加热方法，在整个产品中生成热量，适用于较厚或密度较大的食品如肉类产品。同样，微波巴氏杀菌也使用体积加热。通过快速均匀加热食品，微波巴氏杀菌有助于减少过度加工的风险，并能保持食品质量。它具有广泛的适用性，但需要专用设备和严格的过程控制。
另一种方法是辐照。这涉及将食品暴露于电离辐射，从而破坏病原体而不显著影响食品的物理特性。这种方法非常有效，并已获准用于英国七类食品——水果、蔬菜、谷物、鳞茎和块茎、干燥芳香草药、香料和蔬菜调味品、鱼类和贝类以及家禽。该技术的应用仍然有限，主要是因为生产商必须在包装标签上注明产品已辐照，可能影响消费者对产品的看法。
非热处理技术
高压处理（HPP）是一种非热巴氏杀菌过程，其中食品产品在高压下处理以灭活病原体、腐败微生物和酶。
该技术可以提高食品和饮料产品的安全性并延长其保质期。然而，其效果会受到食品内在属性（如pH值、水分活性、脂肪含量、蛋白质含量、矿物质和糖含量）、细菌生长阶段以及施加的压力和时间组合等因素的影响。
尽管HPP非常有效，还有一些替代的非热技术，首先是脉冲光。作为一种无化学表面保存方法，材料会受到极短（毫秒级）的高强度广谱白光脉冲照射，从而提高去污效果。然而，脉冲光存在阴影效应的局限性，即光线无法到达产品完整表面，尤其是有褶皱和脊线的产品，会屏蔽生物体。该技术对芽孢无效，因此需要其他方法来控制高压处理后的芽孢形成生物体，如配方控制。
接下来是UV-C光照射。这可以有效地杀死食品表面和包装上的微生物。该方法是非热的，对食品感官品质影响最小，适合草莓等精致物品。然而，其有效性仅限于表面污染。
超声波也是一种有用的技术，其中超声波用于处理食品。其主要好处是加快处理速度，无论是饮料生产线的速度、提取时间、清洁周期还是水合时间。然而，用户需要注意其局限性，高功率超声波可能会对食品造成一些不利的物理和化学影响，并因空化作用产生自由基，可能导致脂质氧化及异味和气味。
最后，还有冷等离子体处理。在这种情况下，人造等离子体可以在低温下通过向气体施加电压生成，从而产生大量高反应性的化学物质，能够灭活各种微生物，包括食源性病原体和腐败微生物。
冷等离子体处理对某些食品应用有显著优势，包括消毒特定设备、包装和食品接触表面，但用户需要注意其限制，如可能降解某些农药和酶。
化学处理有时用于灭活新鲜农产品和干燥商品（如香料、坚果和种子）上的病原体，也用作肉类生产中的干预措施（如乳酸喷雾）。这些处理可能使用一系列杀菌化学品，从氯和过氧乙酸洗涤新鲜农产品，到气态环氧乙烷、臭氧、二氧化氯或醋酸。由于对残留物和副产物的健康担忧，某些化学处理（如环氧乙烷）在许多国家被禁止。
鉴于有许多选项可供选择，选择正确的工艺并确保其在特定操作条件下有效至关重要，这就是工艺验证的作用。
选择合适的工具
验证涉及严格的测试，以确认去污过程始终达到预期的病原体减少水平。
在Campden BRI，我们提倡全面的验证策略，包括针对特定工艺量身定制的协议，可能包括传统的热渗透/温度分布研究、微生物挑战测试以及持续监控和重新评估。
不同的食品和工艺需要定制化的验证协议。通常，这些协议将涉及使用探针和传感器测量关键工艺参数，特别是温度，以确保污染威胁已被消除。
例如，验证牛奶热巴氏杀菌过程的复杂性与验证香料的UV-C暴露有很大不同。每个验证协议都必须考虑产品成分、包装和加工环境等因素，因此没有通用的解决方案。
挑战测试涉及故意接种已知数量的病原体或合格的替代生物体（如果在工厂进行测试），然后应用去污过程以衡量其有效性。这有助于识别过程中的潜在弱点，并提供数据以优化条件。通过在现实的“最坏情况”工艺条件下（产品在正常加工中实际暴露的最不严重条件）测量实际结果，而不是依赖建模，操作人员可以确信去污方法在设计和应用上都是有效的。
值得注意的是，工艺验证不是一次性事件。持续监控和定期重新评估对于应对原材料、加工条件和设备性能的变化至关重要。只有通过实施健全的质量管理体系，生产商才能确保持续的合规性和安全性。
安全与业务目标一致
正如最近因食源性疾病入院人数增加所表明的那样，对抗微生物污染的斗争远未结束。毫无疑问，食品制造商必须保持警惕并积极防御这种威胁。
通过采用最新技术和严格的验证实践，生产商可以在能源使用和成本方面高效地实现高水平的安全和合规。
然而，当涉及到食品安全时，食品制造商不仅需要考虑加工的影响，还需要考虑整个风险管理过程。这包括从良好的农业实践和原料/供应商管理一直到产品配方、HACCP等各个方面的内容，这些都是Campden BRI在支持和建议客户方面的丰富经验领域。
在Campden BRI，我们致力于支持行业在这项至关重要的努力中，提供专业知识和资源，以保护公共健康以及企业的声誉和财务状况。
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