鲜切哈密瓜中单核细胞增生李斯特菌的风险评估模型:从农场到餐桌的定量微生物风险评估
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时间:2025年10月06日
来源:Journal of Food Protection 2.8
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本研究针对鲜切哈密瓜在生产加工过程中可能存在的单核细胞增生李斯特菌(LM)污染问题,开发了一个全面的定量微生物风险评估(QMRA)模型。研究人员通过整合从农场采收、包装厂处理、鲜切加工到零售和消费的全链条数据,模拟了LM的污染动态和生长情况。模型结果显示,鲜切哈密瓜的LM污染风险主要来自初级加工环节的交叉污染,而适当的清洗和卫生措施可显著降低风险。该研究为制定鲜切瓜果的安全控制措施提供了科学依据,对保障公众健康和促进产业发展具有重要意义。
鲜切水果因其方便、健康而日益受到消费者青睐,然而,这类产品在加工过程中容易受到病原微生物污染,特别是单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)污染可能带来严重的食品安全风险。哈密瓜由于其表面网状纹理和内部高水分含量,更易成为LM生长和栖息的场所。近年来,美国等多地曾暴发与鲜切哈密瓜相关的李斯特菌病疫情,引发公众对这类产品安全性的高度关注。目前,尚缺乏对鲜切哈密瓜从农场到餐桌全链条中LM污染风险的定量评估,这限制了制定针对性防控措施的科学依据。
为了系统评估鲜切哈密瓜中LM的污染风险和可能导致的健康影响,研究人员在《Journal of Food Protection》上发表了一项研究,通过构建一个全面的定量微生物风险评估(Quantitative Microbial Risk Assessment,QMRA)模型,模拟了从哈密瓜采收、包装厂处理、鲜切加工、储存运输到消费者食用的全过程。该模型不仅考虑了LM在各个环节的生长、死亡和交叉污染动态,还结合了实际消费数据,预测了可能导致的李斯特菌病发病人数。研究结果表明,包装厂和鲜切加工厂是LM污染和传播的关键环节,而温度控制和卫生措施的有效实施可显著降低风险。这一研究为行业控制和监管决策提供了重要依据。
在研究过程中,作者采用了多种关键技术方法。首先,通过文献调研和专家意见获取了模型参数,包括LM在哈密瓜果皮和果肉上的生长速率(采用平方根模型)、污染 prevalence、转移系数等。其次,利用@RISK软件进行蒙特卡洛模拟,运行10万次迭代以量化风险不确定性。此外,模型还整合了实际消费数据(如美国人年均哈密瓜消费量)和人口数据(美国人口规模),以评估全国范围的健康影响。关键实验技术包括微生物预测建模、风险概率计算(如Beta-Poisson模型用于剂量反应关系)和情景分析(如比较不同卫生干预措施的效果)。
初始污染与生长模型
研究人员首先建立了哈密瓜在采收时的初始LM污染模型。通过Pert分布模拟了田间污染概率,并采用平方根模型预测了LM在不同温度下的生长情况。结果显示,田间污染虽然初始发生率较低,但一旦发生,后续环节的交叉污染可能显著放大风险。
包装厂处理环节
包装厂的处理环节被识别为LM传播的重要节点。模型模拟了清洗、分级和装箱过程中设备表面与瓜皮之间的微生物转移。研究表明,若包装厂设备清洁不彻底,LM可通过接触传播导致整批产品污染,其间LM可能在某些条件下出现生长(如温度控制不当)。
鲜切加工厂环节
鲜切加工环节是风险控制的关键点。模型纳入了清洗消毒、切分和包装等步骤,并特别考察了食品接触面(FCS)的卫生状况对LM浓度的影响。结果表明,有效的清洗和消毒可大幅降低LM水平,但若卫生措施执行不到位,加工过程中仍可能发生交叉污染。
储存与运输环节
温度被证明是影响LM生长的最重要因素之一。模型模拟了从加工厂到零售店、再到消费者冰箱的全程温度变化,并基于时间-温度积分计算了LM的生长量。研究发现,即使在冷链条件下,LM仍可能缓慢生长,强调了温度控制的重要性。
消费与健康风险
最终,模型通过剂量-反应关系(采用Beta-Poisson模型)预测了人群食用污染产品后的发病风险。结果显示,虽然大多数消费者面临的风险较低,但老年、孕妇和免疫低下人群的发病概率显著较高。全国范围内,预计每年因食用鲜切哈密瓜导致的李斯特菌病病例数在合理控制下可维持在较低水平。
研究结论表明,鲜切哈密瓜的LM污染风险可通过多环节干预有效控制。包装厂和鲜切加工厂的卫生措施是降低风险的关键,而全程温度控制也不可忽视。该QMRA模型不仅为行业提供了操作指南,还为监管部门制定标准提供了科学依据。此外,该模型框架可扩展应用于其他鲜切产品,具有广泛的应用前景。讨论部分进一步指出,未来研究需更多实际监测数据来验证和优化模型参数,以提高风险评估的准确性。总之,这项研究通过系统建模揭示了鲜切哈密瓜中LM的传播动态和风险因素,为保障食品安全和公众健康提供了重要支持。
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