田帥，劉光磊,2，葉耿坪，吳江

（1.上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司，上海 200436；2.上海奶牛育種中心有限公司，上海 200436）

生鮮乳質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)研究進(jìn)展

田帥1，劉光磊1,2，葉耿坪1，吳江1

（1.上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司，上海 200436；2.上海奶牛育種中心有限公司，上海 200436）

乳制品安全廣受人們的關(guān)注，而生鮮乳是生產(chǎn)乳制品的原料，其質(zhì)量安全是保證乳制品安全的基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)是評(píng)價(jià)安全風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)工具，在評(píng)估食品安全方面得到了越來越多的發(fā)展和應(yīng)用。本文就國內(nèi)外對(duì)生鮮乳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的研究進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)介紹了化學(xué)危害物與生物危害物的暴露評(píng)估研究方法和研究進(jìn)展，希望對(duì)我國生鮮乳質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)的分析、預(yù)警研究有所幫助。

生鮮乳；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；暴露評(píng)估

自三聚氰胺事件之后，乳制品安全廣受人們的關(guān)注，而生鮮乳作為生產(chǎn)乳制品的原料，其質(zhì)量安全是保證乳制品安全的基礎(chǔ)。為了確保生鮮乳的安全，我國相繼頒布了《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》和《食品安全法》，并對(duì)生鮮乳進(jìn)行化學(xué)、生物性危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是對(duì)事物或某一事件可能帶來的損失或影響程度的量化評(píng)測方法，基本模式為：危害鑒定、劑量-反應(yīng)關(guān)系評(píng)定、暴露評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)特征評(píng)估[1]。危害鑒定是通過收集大量資料，包括有害物質(zhì)的理化性質(zhì)、毒理學(xué)性質(zhì)和藥物代謝動(dòng)力學(xué)，暴露途徑、方式，以及其在體內(nèi)的新陳代謝等，為該物質(zhì)危害人群健康的能力做出科學(xué)的定性評(píng)估。劑量-反應(yīng)關(guān)系是推導(dǎo)人體的極限攝入量，確定風(fēng)險(xiǎn)因子劑量的水平與人體健康的定量關(guān)系。暴露評(píng)估是通過被評(píng)估物在環(huán)境中的濃度與分布和接觸人群的特征鑒定來定性說明暴露方式，定量計(jì)算暴露量、暴露頻率和暴露期。風(fēng)險(xiǎn)特征是利用上述三個(gè)階段的數(shù)據(jù)，評(píng)估在不同條件下，某種效應(yīng)的發(fā)生概率或可能產(chǎn)生的危害程度，通過與每日允許攝入量(ADI)、每周暫定耐受量(PTWI)、非致癌物質(zhì)攝入?yún)⒖紕┝?RFD)等標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比來評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，為風(fēng)險(xiǎn)決策及采取防范措施提供科學(xué)依據(jù)[2]。

1 生鮮乳中化學(xué)危害物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

生鮮乳的化學(xué)危害物包括霉菌毒素、重金屬、食品添加劑、獸藥殘留、農(nóng)藥殘留等[3]，其評(píng)估任務(wù)是找出生鮮乳中產(chǎn)生危害的化學(xué)物質(zhì)并展開毒理學(xué)評(píng)價(jià)。危害物暴露評(píng)估是對(duì)通過生鮮乳攝入化學(xué)危害物的可能性進(jìn)行定性或定量評(píng)估。而近年來國內(nèi)外對(duì)生鮮乳化學(xué)危害物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是霉菌毒素，如黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等化學(xué)危害物[4]。

生鮮乳中化學(xué)危害物劑量-反應(yīng)關(guān)系是推導(dǎo)一種化學(xué)危害物的臨界劑量水平，攝入量等于或小于這種劑量，就不會(huì)引起可觀察到的健康危害。由于化學(xué)危害物在體內(nèi)的半衰期長，可對(duì)化學(xué)危害物建立每周耐受量（PTWI）或每日耐受量（TDI），即用劑量-反應(yīng)關(guān)系曲線來確定未產(chǎn)生有害作用的最高劑量（NOAEL）或基準(zhǔn)劑量（BMD），考慮到不確定因素，最后以NOAEL或BMD除以不確定系數(shù)（UF）得出最大PTWI 或TDI?；瘜W(xué)危害物暴露評(píng)估主要采取總膳食研究（TDS）方法、取樣分析危害物主要來源，獲得危害物在生鮮乳中的一般含量，即以某種危害物在生鮮乳中的濃度乘以某種生鮮乳的消費(fèi)量，得出生鮮乳導(dǎo)致的某種危害物的攝入量，最后對(duì)生鮮乳導(dǎo)致的所有化學(xué)危害物攝入量進(jìn)行加和。化學(xué)危害物風(fēng)險(xiǎn)特征是通過對(duì)暴露評(píng)估結(jié)果和化學(xué)危害物PTWI或TDI相比較，綜合評(píng)估生鮮乳中化學(xué)危害物的風(fēng)險(xiǎn)[5]。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中有許多不確定性。21世紀(jì)初，模型方法被越來越多地用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，例如，模糊理論模型、隨機(jī)模擬模型以及基于GIS技術(shù)的評(píng)估模型等。其中最常用的方法是隨機(jī)模型，它是通過Monte Carlo來進(jìn)行模擬。在風(fēng)險(xiǎn)分析政策中，美國環(huán)保署（EPA）為了實(shí)現(xiàn)不確定性分析，將隨機(jī)模型定為風(fēng)險(xiǎn)分析基本方法。進(jìn)入21世紀(jì)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)定量化和減小評(píng)估不確定性更加重視。在化學(xué)危害物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，Monte Carlo在不確定性分析與敏感性分析、以及確定敏感性變量方面發(fā)揮了重要作用。其原理是通過食品消費(fèi)量和殘留濃度，對(duì)個(gè)人的食品消費(fèi)量乘以所有殘余濃度得出多個(gè)攝入量的可能，消費(fèi)量經(jīng)過無數(shù)次這樣的運(yùn)算，得出攝入量分布曲線，曲線分布頻率就認(rèn)為是攝入量發(fā)生率。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，概率模型成為膳食暴露評(píng)估研究熱點(diǎn)。近年來，歐盟、美國等發(fā)達(dá)國家都致力于研發(fā)各自的膳食暴露定量評(píng)估模型和軟件，但多是針對(duì)農(nóng)藥殘留和重金屬等化學(xué)危害物。因概率性評(píng)估方法需要的數(shù)據(jù)量較大，而且部分參數(shù)的有效性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較難獲得，所以生鮮乳中霉菌毒素概率評(píng)估技術(shù)研究的報(bào)道較少。但近年來也有研究團(tuán)隊(duì)利用可獲得的最大范圍內(nèi)的有效數(shù)據(jù)嘗試構(gòu)建概率評(píng)估模型。2011年，Signorini等[6]假設(shè)牛奶中的黃曲霉毒素含量呈累積分布，采用隨機(jī)模擬模型對(duì)阿根廷生產(chǎn)的牛奶中黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等生物毒素進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。2002年，F(xiàn)AO的JECFA國際風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)評(píng)估了牛奶中黃曲霉毒素M1的暴露風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果表明，將黃曲霉毒素M1的限量從0.5μg/kg降到0.05μg/kg，所帶來的健康效益甚微[7]。

生鮮乳中的霉菌毒素主要來源于被霉菌毒素污染的飼料。因此，Coffey等[8]人提出生鮮乳中霉菌毒素的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模式，內(nèi)容包括：飼料原料中霉菌污染程度→奶牛的暴露量(飼料中霉菌毒素的含量)→飼料中霉菌毒素的轉(zhuǎn)化率→牛奶中霉菌毒素的含量(監(jiān)測)→消費(fèi)量→暴露評(píng)估→風(fēng)險(xiǎn)管理(法規(guī)、政策)。目前，世界各國主要對(duì)精料的部分霉菌毒素制定了限量標(biāo)準(zhǔn)，但是難以控制粗飼料和青貯飼料中的霉菌毒素污染，更難以通過限制飼料中霉菌毒素含量，達(dá)到控制生鮮乳中霉菌毒素含量的目標(biāo)。因此，監(jiān)測生鮮乳中霉菌毒素的含量是評(píng)估霉菌毒素危害最直接的方式，也是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中霉菌毒素暴露評(píng)估的重要內(nèi)容。

JECFA、EFSA等國際風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu)對(duì)霉菌毒素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估均是采用點(diǎn)評(píng)估方法[9]。即通過人群中相關(guān)食品的消費(fèi)量與霉菌毒素污染濃度，再結(jié)合目標(biāo)人群體重?cái)?shù)據(jù)建立模型，得到平均暴露量或高端暴露量。該方法操作簡單、成本低，但因?yàn)楹雎粤藗€(gè)體差異，所以評(píng)估結(jié)果保守，易受評(píng)估數(shù)據(jù)質(zhì)量、來源、數(shù)量及評(píng)估范圍限制。

2 生鮮乳中生物危害物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

生鮮乳是一種天然的微生物培養(yǎng)基，各種細(xì)菌、霉菌、酵母以及病毒都極易在其中生存并高速繁殖，因此，生鮮乳中生物危害物主要是微生物污染。在生鮮乳中發(fā)現(xiàn)的各種微生物中，僅致病菌屬就有葡萄球菌、溶血性鏈球菌、大腸桿菌、沙門氏菌、赤痢菌、炭疽菌等數(shù)十種。生鮮乳中生物危害物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是將這些致病菌作為重點(diǎn)分析對(duì)象，確定其對(duì)不同人群和個(gè)體的致病劑量，在進(jìn)行定性分析的基礎(chǔ)上，逐步對(duì)生物性危害產(chǎn)生的不良作用進(jìn)行半定量、定量評(píng)估。

目前，國內(nèi)外生鮮乳中微生物類的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)主要是通過建立模型預(yù)測來代表真實(shí)的暴露情況。Whiting和Buchan將微生物預(yù)測模型分為三類，分別是初級(jí)模型、二級(jí)模型和三級(jí)模型[5]。

初級(jí)模型是指描述微生物生長曲線的模型[10]，就是通過數(shù)學(xué)方程來表示微生物與時(shí)間的關(guān)系，并利用特定參數(shù)來表示，一般采用Gompertz、Logistic、Baranyi模型[11]。趙風(fēng)等[12]通過SAS 9.1軟件和MATLAB 7.6軟件，對(duì)不同溫度下原料乳中金黃色葡萄球菌生長情況進(jìn)行模擬，得到了10～18℃條件下其最適生長模型為Baranyi模型；20～23℃條件下為Logistic模型；25～27℃條件下為Gompertz模型。

二級(jí)模型則描述了環(huán)境條件對(duì)初級(jí)模型的影響或?qū)δＰ偷闹饕卣?如遲滯期和指數(shù)期生長速率)的影響[10]，其數(shù)字方程主要包括反應(yīng)面方程、Arrhenius relationship和平方根方程。閏軍等[13]用麥夸特法和通用全局優(yōu)化法分析擬合了不同溫度下原料乳中金黃色葡萄球菌的生長數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Gompertz模型擬合效果最好，并以此建立了二級(jí)模型。

三級(jí)模型是在基本增殖模型和環(huán)境因素模型之上的綜合模型[11]。美國農(nóng)業(yè)部、英國食品研究中心和日本國家食品研究所的研究人員已經(jīng)基于不同的應(yīng)用目的分別創(chuàng)建開發(fā)了Pathogen Modeling Program(PMP)、Combined Data Base for Predictive Microbiology(Com Base)和Microbial Responses Viewer(MRV)等預(yù)測微生物數(shù)據(jù)庫，為相關(guān)領(lǐng)域的工作人員應(yīng)用預(yù)測模型提供了便利[11]。Lind等[14]在對(duì)新鮮干酪金黃色葡萄球菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，應(yīng)用PMP模型模擬了金黃色葡萄球菌的生長規(guī)律 。

2008年Heidinger等[15]對(duì)消費(fèi)者攝入生鮮乳可能引起的金黃色葡萄球菌風(fēng)險(xiǎn)健康進(jìn)行了定量評(píng)估。該報(bào)告收集了2005～2008年加利福尼亞2 336個(gè)農(nóng)場中共計(jì)51 963份生鮮乳樣，進(jìn)行了金黃色葡萄球菌污染濃度監(jiān)測，采用PMP及Com Base兩種模型對(duì)生鮮乳中的金黃色葡萄球菌健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了預(yù)測，結(jié)果顯示，當(dāng)生鮮乳中金黃色葡萄球菌濃度超過105CFU/mL時(shí)，可能會(huì)引起潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。

2010年，遇曉杰等[16]用RISK軟件概率評(píng)估的方法估計(jì)了黑龍江地區(qū)生鮮乳從擠奶結(jié)束到乳品廠過程中金黃色葡萄球菌的暴露程度，進(jìn)而估算出產(chǎn)生腸毒素的可能性。其中選用的生長預(yù)測模型分別為：L(t)=A+Cexp(-exp(-B(t-M)))，lnB=-4.377+0.193T-0.003T2以及l(fā)nM=5.743-0.223T+0.003T2。評(píng)估結(jié)果顯示，在奶戶運(yùn)輸和奶牛場集中擠奶的過程中，金黃色葡萄球菌的暴露濃度大于105CFU/mL的概率分別為25.59%和8.22%；敏感性分析表明，除了金黃色葡萄球菌初始濃度以外，奶站的儲(chǔ)存溫度與時(shí)間是影響腸毒素中毒風(fēng)險(xiǎn)的最大因素，乳品企業(yè)應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地建立防控措施。

2011年，劉弘等人[17]應(yīng)用半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件Risk Ranger，結(jié)合流行病學(xué)的調(diào)查和金黃色葡萄球菌檢測，對(duì)上海市生鮮乳中金黃色葡萄球菌的污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。評(píng)估結(jié)果顯示，上海市金黃色葡萄球菌腸毒素性食物中毒占報(bào)告的細(xì)菌性食物中毒暴發(fā)事件的第3位；腸毒素性食物中毒的嚴(yán)重性中等、全人群易感；4～6月份生鮮乳中金黃色葡萄球菌污染率為72.0%；假設(shè)生鮮乳在加工前金黃色葡萄球菌超過105CFU/g的概率為1‰，則每人每天因食用污染金黃色葡萄球菌乳及乳制品引起食物中毒的概率為2.5×10-7，每年因金黃色葡萄球菌污染乳及乳制品食物中毒病例數(shù)為862人，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為49。

微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是對(duì)消費(fèi)者所攝入的食品中致病菌的數(shù)量、細(xì)菌毒素含量、食品消費(fèi)情況(如消費(fèi)量、消費(fèi)頻率等相關(guān)信息)進(jìn)行評(píng)估。國內(nèi)目前只研究了貯藏和運(yùn)輸這兩個(gè)階段的暴露水平，沒有系統(tǒng)地對(duì)生鮮乳從牧場到餐桌進(jìn)行全程監(jiān)控和評(píng)估，導(dǎo)致評(píng)估報(bào)告可提供的信息量有限，對(duì)乳品消費(fèi)時(shí)的微生物類風(fēng)險(xiǎn)因子不能做出更精準(zhǔn)的預(yù)測和分析。

3 結(jié)語

生鮮乳的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是保障乳制品安全的重要手段，是實(shí)現(xiàn)“從牧場到餐桌”全程安全質(zhì)量控制的重要保障，對(duì)生鮮乳進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是實(shí)現(xiàn)乳制品從原料安全性到消費(fèi)安全性的有效措施。

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Research Advances on Risk Assessment Techniques of Quality Safety in Raw Milk

TIAN Shuai1, LIU Guang-lei1,2, YE Geng-ping1, WU Jiang1
(1.Shanghai Bright Holstan Co., Ltd., Shanghai 200436; 2.Shanghai Dairy Cow Breeding Center Co., Ltd., Shanghai 200436)

The safety of dairy products are widely attention of people, and the raw milk is the raw material for the production of dairy products, the quality safety of which is basis for ensuring the safety of dairy products. Risk assessment techniques is to evaluate security risk of system tools, which is more and more development and application on assessing food safety. Domestic and foreign risk assessment researches of raw milk were comprehensively reviewed, focusing on the method and advance in research of the exposure assessment of chemical and biological hazards, which is hoping to help the analysis of quality safety and warning research in raw milk.

Raw milk; Risk assessment; Exposure assessment

S8-1

A

1004-4264（2017）05-0045-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.05.012

第二屆“牛人”攝影大賽作品 《原點(diǎn)》——翟玉蕾 君樂寶乳業(yè)

2016-08-11

生鮮牛乳中潛在生物性危害因子風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及預(yù)防控制體系研究（滬農(nóng)科攻字（2013）第3-1號(hào)）。

田帥（1989-），男，河南人，碩士，主要從事奶牛用新產(chǎn)品開發(fā)及易耗品研究。

劉光磊（1979-），男，山東人，博士，高級(jí)畜牧師，主要從事奶牛營養(yǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖、育種等方面研究。