《COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY》:A Risk-Based Framework for Ranking Microbiological Hazards and Identifying Mitigation Strategies for Dried Fruits, Vegetables, Herbs, and Spices Used in Ready-to-Eat Foods
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低水分活性(Low water activity)成分,包括干果、蔬菜、香草和香料,被广泛用于即食(Ready-to-eat, RTE)和非即食(Non-RTE)食品中。尽管低水分活性限制了微生物生长,但细菌病原体可以在这些产品中长时间存活。病原体毒力、干制成
低水分活性(Low water activity)成分,包括干果、蔬菜、香草和香料,被广泛用于即食(Ready-to-eat, RTE)和非即食(Non-RTE)食品中。尽管低水分活性限制了微生物生长,但细菌病原体可以在这些产品中长时间存活。病原体毒力、干制成分在食品中的添加以及终产品的后续处理共同增加了食源性疾病的风险。本综述总结了与干制成分相关的微生物危害,并讨论了传统和新兴去污处理(Decontamination treatments)在降低病原体水平方面的有效性。为了支持干制成分在RTE和非RTE食品应用中的评估,研究人员提出了一种定性的基于风险的微生物决策框架(Risk-based microbiological decision framework),并提供了实际案例展示其如何用于风险排序和识别适当的缓解策略(Mitigation strategies)。该框架考虑了从生产、收获到终产品包装的成分供应链,并整合了可用的暴发数据、病原体流行率和水平以及产品特定数据。该框架旨在通过提供透明、结构化的方法来评估、管理和沟通与干制成分相关的病原体风险,从而支持食品制造业和食品服务业。
1 Introduction:干果、蔬菜、香草和香料作为低水活度(a
w)成分在即食(RTE)食品中广泛应用,但病原体可在其中长期存活,构成食源性疾病风险。本综述旨在识别微生物危害、评估采后处理与干燥的影响、评价储存期间病原体存活因素、综述干预策略,并提出基于风险的决策框架。
2 Outbreaks:自2000年至2023年,与干制香草和香料相关的暴发涉及蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、致病性大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella enterica)和诺如病毒(norovirus)。干果和蔬菜暴发主要涉及沙门氏菌和食源性病毒(甲型肝炎病毒Hepatitis A virus, HAV)。多个案例表明,添加无后续杀菌步骤的干制成分至RTE食品是主要风险来源。
3 Prevalence and Levels of Pathogens:基于欧盟RASFF和文献数据,分析了各病原体在干制成分中的流行率。数据表明,沙门氏菌和产芽孢菌(B. cereus, C. perfringens)是主要关注对象。研究显示,干制香草和香料中沙门氏菌流行率较高,而干果中数据较少,部分研究因样本量小难以统计。
3.1 B. cereus and Other Spore-Former Prevalence, Levels, and Recall Data:干蘑菇和马铃薯粉中B. cereus检出率较高,Bacillus cytotoxicus也常见于干制马铃薯产品。RASFF通知中B. cereus主要见于干蘑菇和香料,C. perfringens在肉桂中检出。
3.2 Cronobacter spp. Prevalence and Recall Data:Cronobacter spp.在罗勒、香芹等香草中有检出,但在干果和香料中未发现相关暴发或RASFF通知。
3.3 Shiga Toxin-Producing E. coli Prevalence and Recall Data:产志贺毒素大肠杆菌(STEC, including O157)在干制香草和香料中流行率较低,2020年有干葫芦巴叶的RASFF通知。
3.4 Hepatitis A Prevalence and Recall Data:干枣中HAV检出率约1.1%,干番茄在2020-2021年有HAV相关RASFF通知。
3.5 L. monocytogenes Prevalence and Recall Data:单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)在干制香草和香料中流行率约1.2%,水平均低于100 CFU/g,干果中未检出。
3.6 Salmonella Prevalence and Recall Data:沙门氏菌在干番茄和葡萄干中检出率较高,在香草和香料中流行率0-5.8%。RASFF通知中黑胡椒占79%,其他还有辣椒粉、香菜等。
3.7 Staphylococcus aureus Prevalence, Levels, and Recall Data:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在干果中检出率低,水平较低,无RASFF通知。
4 Pre- and Postharvest Activities:采前防控包括良好农业规范(GAPs),控制土壤、水、肥料等污染源。采后处理如清洗、去皮的微生物减少有限,但正确使用消毒剂(如次氯酸盐)可增强效果。
5 (Pre-)drying Methods:干燥方法对病原体灭活效果差异显著。
5.1 Air Drying:传统空气干燥(如日晒)污染风险高,对流热风干燥可减少微生物,但参数常优化品质而非灭活。
5.2 Thermal Drying:热风干燥中,温度升高加速灭活,但水活度降低会保护病原体。预处理(如酸浸、漂烫)可增强灭活效果。品种差异、空气流速和床层深度也影响灭活。
5.3 Osmotic Dehydration:渗透脱水单独降低细菌病原体1.0-3.9 log,结合热风干燥(100°C)可实现>6 log灭活,对病毒也有效。
5.4 Supercritical CO
2 Drying:超临界CO
2(scCO
2)干燥在低温(35-40°C)下实现>5 log灭活,优于冷冻干燥,但对孢子效果有限。
5.5 Vacuum Drying:真空干燥加速脱水,但微生物灭活有限;低压过热蒸汽干燥通过表面加热和冷凝增强灭活效果。
6 Pathogen Survival in Dried Matrices:储存期间,低温(5°C)比常温(20-25°C)更有利于病原体存活。高相对湿度(RH)和温度加速灭活。预处理(如有机酸、二氧化硫SO
2)增强储存期间灭活。不同病原体存活差异受基质和接种方法影响。
7 Inactivation Treatments:多种灭活技术被评估。
7.1 Thermal Inactivation Treatments:湿热(蒸汽)比干热更有效,但需注意水活度增加。蒸汽处理(如真空蒸汽)在62-82°C下可实现>5 log灭活,但可能影响感官。干燥后热处理(如射频)可保持品质。
7.2 Chemical Inactivation Treatments:化学气体(如二氧化氯ClO
2、臭氧O
3)可减少病原体,但存在法规限制和残留问题。环氧乙烷虽有效但多国禁用。过氧乙酸(PAA)在乙醇中应用可有效灭活。
7.3 Unconventional Inactivation Treatments:包括射频加热(RF)、辐照(γ射线、电子束)、紫外线(UV)和冷等离子体。RF加热快速均匀,可保留品质;辐照(5 kGy)可实现>5 log灭活,但高剂量影响风味;UV效果有限,常与热或红外联用;冷等离子体技术仍有待优化。替代菌株(如粪肠球菌Enterococcus faecium)用于验证灭活处理。
8 A Simplified, Qualitative Risk-Based Framework for Industry Decision-Making:提出基于风险的定性决策框架,包括七个主题:历史证据(暴发、召回)、农业系统污染风险、作物暴露于土壤和灌溉水、干燥前存储和处理污染风险、干燥过程位置、病原体减少步骤(干燥前、干燥、干燥后处理和储存)以及交叉污染控制。每个主题评分,总分决定推荐行动(≤30:无需额外处理;31-55:需进一步评估;≥56:不推荐使用而无额外处理)。框架旨在支持供应商和客户决策。
9 Conclusions:干制成分的微生物安全需综合管理,包括GAPs、有效干燥和杀菌处理、储存控制以及风险框架应用。标准化研究缺乏,建议更多数据收集以完善框架。