魏建華 張林田 陸奕娜

（汕頭出入境檢驗(yàn)檢疫局 廣東汕頭 515031）

應(yīng)用層次分析法對出口水產(chǎn)品中呋喃殘留進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

魏建華 張林田 陸奕娜

（汕頭出入境檢驗(yàn)檢疫局 廣東汕頭 515031）

［目的］分析存在呋喃藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)的出口水產(chǎn)品，確定其中呋喃殘留狀況及相對嚴(yán)重程度。［方法］應(yīng)用層次分析法食品安全預(yù)警理論，建立數(shù)學(xué)模型對汕頭出口水產(chǎn)品中呋喃殘留進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。［結(jié)果］綜合考慮檢出率和檢出構(gòu)成比，存在呋喃藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)的四種出口水產(chǎn)品中，羅非魚風(fēng)險(xiǎn)程度最大，其權(quán)值將近0.5；其次南美白對蝦，權(quán)值在0.254；然后是金鯧魚，權(quán)值是0.165；牛蛙腿最小，權(quán)值在0.083。［結(jié)論］該數(shù)學(xué)模型可以綜合多個(gè)評判指標(biāo)，對出口風(fēng)險(xiǎn)相對嚴(yán)重程度做出比較全面的評價(jià)，有利于實(shí)施合適的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管措施。

呋喃；水產(chǎn)品；數(shù)學(xué)模型；風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

1 前言

硝基呋喃類藥物是人工合成的具有5-硝基基本結(jié)構(gòu)的光譜抗菌藥物，是一類具有潛在致癌和誘導(dǎo)有機(jī)體產(chǎn)生突變的物質(zhì)，主要包括呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林、呋喃妥因4種[1]。常用于治療和預(yù)防沙門菌、大腸埃希菌感染引起的豬、魚、禽類消化系統(tǒng)疾病。該類藥物半衰期很短，在動(dòng)物體內(nèi)能迅速代謝，與蛋白結(jié)合的代謝物能產(chǎn)生穩(wěn)定的殘留，常用的食品烹飪方法如蒸煮、烘烤和微波加熱等均無法使代謝物降解[2]。歐盟2377/90/EEC已全面禁止呋喃類抗菌藥物作為生長劑和殺菌劑用于動(dòng)物飼料中[3]，中國、日本、美國也相繼禁止在食用動(dòng)物中使用呋喃類藥物作為生長劑和殺菌劑[4]。

層次分析法（The Analytic Hierarchy Precess,簡稱AHP），是美國匹茲堡大學(xué)教授A L Saaty于20世紀(jì)70年代提出的一種系統(tǒng)分析方法，是定量與定性方法相結(jié)合的優(yōu)秀的決策方法，最早應(yīng)于在食品領(lǐng)域是對食品質(zhì)量的綜合評價(jià)[5]，營養(yǎng)膳食評價(jià)[6]等，也有人應(yīng)用在食物中毒的原因分析中[7]，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為食品安全預(yù)警的基礎(chǔ)分析方法之一，被用于學(xué)校食品安全風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警[8]，食品安全事件危害程度評估等[9]。

中國開展出口水產(chǎn)品的監(jiān)督檢驗(yàn)，雖然積累了大量數(shù)據(jù)，但是未系統(tǒng)地進(jìn)行分析和深層次開發(fā)[10]。通過建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行食品安全預(yù)警，是國際通行的制定食品法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和政策措施的基礎(chǔ)[11]。本文根據(jù)AHP的原理建立數(shù)學(xué)模型，采集汕頭口岸近3年出口水產(chǎn)品中呋喃及其代謝物隱性呋喃藥物殘留檢測數(shù)據(jù)為樣本，進(jìn)行藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，以期對水產(chǎn)品出口發(fā)揮安全預(yù)警作用。

2 數(shù)據(jù)采集

2.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來自汕頭出入境檢驗(yàn)檢疫局2010年1月至2013年1月間，汕頭口岸出口水產(chǎn)品中呋喃藥物殘留檢測結(jié)果記錄。

2.2 檢測方法

采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21311-2007《動(dòng)物源性食品中硝基呋喃類藥物代謝物殘留量檢測方法 》[12]，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，檢出低限為0.5μg/kg。

2.3 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃西林、呋喃妥因四種藥物殘留，檢測含量≥0.5μg/kg，認(rèn)為檢出。

2.4 檢測情況

3年共進(jìn)行9522批次的檢測，其中蝦類7238批次、牛蛙腿1290批次、魚類994批次。檢出74批次呋喃，分別是 53批次呋喃西林和21批次呋喃唑酮，具體見表1。

表1 2010年1月至2013年1月出口水產(chǎn)品中呋喃藥物殘留檢出情況

3 運(yùn)用AHP對汕頭出口水產(chǎn)品中呋喃藥物殘留進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

本文所采用風(fēng)險(xiǎn)分析的方法是AHP，其原理是將復(fù)雜問題表示成多層遞階層次結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)中各因素間的關(guān)系，對同一層次各元素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣；由判斷矩陣計(jì)算被比較元素對于該準(zhǔn)則的相對權(quán)重，并進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)； 計(jì)算各層次對于系統(tǒng)的總排序權(quán)重，并進(jìn)行排序[13]。

3.1 選定評價(jià)因素建立多層遞階結(jié)構(gòu)

2010年1月至2013年1月間汕頭出口水產(chǎn)品呋喃西林藥物殘留的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)為評價(jià)指標(biāo)A作為目標(biāo)層；檢出率B1和檢出構(gòu)成比B2作為準(zhǔn)則層。存在呋喃藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)的出口水產(chǎn)品是南美白對蝦、羅非魚、牛蛙腿、金鯧魚，共4種水產(chǎn)為評價(jià)因素作為方案層。構(gòu)成一個(gè)藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的三層結(jié)構(gòu)，如圖1。

3.2 擬定兩因素比較相對重要性程度和判斷標(biāo)度

按照兩因素相對重要性大小程度，重要性分5級(jí)，判斷標(biāo)度為1、3、5、7、9，其中1表示兩因素具有同等重要性。不重要性分4級(jí)，其判斷標(biāo)度為1/3、1/5、1/7、1/9。若相對重要性（不重要性）介于兩等級(jí)之間，可用偶數(shù)表示：2、4、6、8。對于每個(gè)評價(jià)因素的檢出率、檢出構(gòu)成比兩兩比較，因?yàn)?/p>

μi-μj=-（μj-μi）,互為相反數(shù)，所以對μiμj≥0，μij表示μi相對μj的重要性，μji則表示μj相對μi的不重要性，且μij=1/μji。

檢出率Maxμi-μj=0.01276，0.012＜Maxμi-μj＜0.015，故按重要性分級(jí)，以 μi-μj≥0.12，對應(yīng)判斷標(biāo)度為6,則以0.012/4=0.003為步長，設(shè)定判斷標(biāo)度1、2、3、4、5。檢出構(gòu)成比Maxμi-μj=0.77027，0.76＜Maxμi-μj＜0.8，故按重要性分級(jí)，以μi-μj≥0.77，對應(yīng)判斷標(biāo)度6，以0.05≥μiμj＞0，對應(yīng)判斷標(biāo)度2；以（0.77-0.5）/3=0.09為步長，設(shè)定判斷標(biāo)度3、4、5。判斷度見表2。

圖1 出口水產(chǎn)呋喃風(fēng)險(xiǎn)分析多層遞階結(jié)構(gòu)

表2 檢出率和檢出構(gòu)成比的判斷標(biāo)度

3.2.3 不同檢出率的水產(chǎn)對呋喃引起的出口風(fēng)險(xiǎn)的影響

3.2.3.1 構(gòu)造判斷矩陣T1

根據(jù)表2所示判斷標(biāo)度對評價(jià)因素集μ= ｛μ1，μ2，μ3，μ4｝相對于檢出率B1打分，結(jié)果如表3所示。根據(jù)檢出率評分得到判斷矩陣T1。

表3 不同檢出率的水產(chǎn)對呋喃引起的出口風(fēng)險(xiǎn)的影響評價(jià)

3.2.3.2 相對于檢出率B1單層權(quán)值排序和一致性檢驗(yàn)

對于矩陣 T1，求Mi、Mi、wi以及λmax4個(gè)參數(shù)；查得10階判斷矩陣的RI值為1.51[13]，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。

表4 不同檢出率的水產(chǎn)對呋喃引起的出口風(fēng)險(xiǎn)的影響權(quán)值排序及一致性檢驗(yàn)

3.2.4 不同檢出構(gòu)成比的水產(chǎn)對呋喃引起的出口風(fēng)險(xiǎn)的影響

3.2.4.1 用同法構(gòu)造判斷矩陣T2

根據(jù)表2所示的判斷標(biāo)度對評價(jià)因素集μ= ｛μ1，μ2，μ3，μ4｝相對于檢出構(gòu)成比B2打分，并得到判斷矩陣T2。

3.2.4.2 同法求得相對于檢出率B2單層權(quán)值排序和一致性檢驗(yàn)

結(jié)果如表5。

表5 不同檢出構(gòu)成比的水產(chǎn)對呋喃引起的出口風(fēng)險(xiǎn)的影響權(quán)值排序及一致性檢驗(yàn)

3.2.5 同法求得B1和B2相對于A的影響評價(jià)

相對于目標(biāo)層出口水產(chǎn)呋喃風(fēng)險(xiǎn)A，檢出率B1和檢出構(gòu)成比B2構(gòu)造判斷矩陣，并進(jìn)行權(quán)值排序及一致性檢驗(yàn)，如表6所示，其中查得對于2階矩陣RI為0.58[13]。

表6 B1和B2相對于A的權(quán)值排序及一致性檢驗(yàn)

3.2.6 三級(jí)層次總排序和一致性檢驗(yàn) 如表7所示。

表7 層次總排序及一致性檢驗(yàn)

3.3 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果

根據(jù)總排序可見，綜合考慮檢出率和檢出構(gòu)成比，存在呋喃藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)的四種出口水產(chǎn)品中，羅非魚風(fēng)險(xiǎn)程度最大，其權(quán)值將近0.5；其次南美白對蝦，權(quán)值在0.254；然后是金鯧魚，權(quán)值是0.165；風(fēng)險(xiǎn)程度最輕的是牛蛙腿，權(quán)值在0.083。具體風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重程度由大到小排列順序?yàn)椋毫_非魚＞南美白對蝦＞金鯧魚＞牛蛙腿。

4 討論

收集監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以確定存在呋喃藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)的水產(chǎn)品，但不能說明具體水產(chǎn)殘留程度相對嚴(yán)重程度。單獨(dú)對比檢出率或者檢出構(gòu)成比，能夠在單一指標(biāo)評定下說明相對嚴(yán)重程度，但不能全面反映，得到的是模糊風(fēng)險(xiǎn)狀況。比如單看檢出構(gòu)成比，南美白對蝦的檢出構(gòu)成比79.73％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于羅非魚9.459％，通過建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，可以將復(fù)雜問題化解為具體簡單問題，綜合分析檢出率和檢出構(gòu)成比兩個(gè)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)羅非魚占權(quán)值幾乎是南美白對蝦的兩倍，并通過對模型的一致性檢驗(yàn)，最大程度的避免定性判斷帶來的人為偏差，確定羅非魚風(fēng)險(xiǎn)更大。本研究是對食品安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警理論應(yīng)運(yùn)在解決實(shí)際問題上的一次嘗試，對食品安全涉及到的其他風(fēng)險(xiǎn)分析有一定的參考價(jià)值[13]。

相關(guān)政府部門制定出口水產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)管理措施時(shí)，可以參考以上風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果根據(jù)不同出口水產(chǎn)品間的風(fēng)險(xiǎn)差異，合理配制檢測資源，設(shè)定檢測頻度和批次，使監(jiān)管成本和監(jiān)管效果相適應(yīng)。比如常見的出口水產(chǎn)品鰻魚，因?yàn)槭占巳甑臋z測數(shù)據(jù)分別是187批次，都沒有檢出，可以逐步減少檢測批次，甚至不檢；對于這四類檢出氯霉素的產(chǎn)品就要繼續(xù)加強(qiáng)監(jiān)管，監(jiān)管強(qiáng)化程度又可以根據(jù)以上結(jié)論，對羅非魚進(jìn)行最嚴(yán)格的監(jiān)管，體現(xiàn)在抽檢力度，抽檢頻次加強(qiáng)，對于南美白對蝦相對監(jiān)管力度弱一些，對于金鯧魚再弱一些，而相對風(fēng)險(xiǎn)較小的牛蛙腿維持現(xiàn)在的監(jiān)管力度即可。既避免出口過程中被扣留或者銷毀[14-16]，又能最大限度減少檢驗(yàn)成本。外貿(mào)企業(yè)也可以根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)程度安排經(jīng)營品種，有效控制由于呋喃藥物殘留導(dǎo)致的扣留、退貨造成的損失。

5 結(jié)論

本研究得出的數(shù)學(xué)模型可以綜合多個(gè)評判指標(biāo)，對出口風(fēng)險(xiǎn)相對嚴(yán)重程度做出比較全面的評價(jià)，有利于實(shí)施合適的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管措施。

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Risk Evaluation of Nitrofuran Metabolites in Export Aquatic Products

Wei Jianhua, Zhang Lintian, Lu Yina
(Shantou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Shantou, Guangdong, 515031)

The existing risk of nitrofuran metabolite residue in aquatic products for export was analyzed, and the residual status of nitrofuran metabolite and its relative risk were evaluated. With the Analytic Hierarchy Process theory of early warning on food security, a mathematical model was established to evaluate the risk of nitrofuran metabolite residue in aquatic products for export in shantou. Taking the detection rate and the detection constituent percentage into full consideration, among the ten types of aquatic products for export with the risk of nitrofuran metabolites residues, the tilapia fish had the greatest risk with their weight values being about 0.5; Penaeus vannamei was with a weight value of 0.254; golden pompano, 0.165; while Bullfrog leg had the relatively least risk with a weight value of 0.083. This mathematic model can integrate a number of evaluation indices, and evaluate the relative seriousness of risks in export comprehensively, which contributes to the implementation of appropriate risk surveillance measures.

Nitrofuran Metabolites; Aquatic Products; Mathematical Model; Risk Evaluation

R155.5；F326.4

汕頭市科技計(jì)劃項(xiàng)目（D201000109）