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干酪的微生物安全风险及控制*

2015-12-16莫蓓红刘振民郭本恒

食品与发酵工业 2015年1期
关键词:软质氏菌巴氏

莫蓓红,刘振民,郭本恒

(乳业生物技术国家重点实验室,光明乳业股份有限公司,上海乳业生物工程技术研究中心,上海,200436)

干酪在世界上是一种具有悠久历史的传统食品。干酪种类丰富,国外干酪教科书中较多的将干酪分为新鲜干酪、软质成熟干酪、硬质/半硬质成熟干酪、表面成熟干酪、霉菌干酪等[1]。这些干酪之间无论是水分含量、主要理化组成还是微生物菌落、质构特性和风味特性都大相径庭。由于干酪体系本身适合许多微生物的生长、其生产工序与控制环节又较多,再加上干酪保存期较长等种种原因,因此干酪的全球安全记录就远不如酸奶、奶油等乳制品良好。

从全球疾病防控组织的食源性疾病报告和科学文献记录来看,干酪的安全问题主要集中在致病菌。干酪中致病微生物的生长受内部和外部因素的影响。重要的内部因素包括水分含量、pH和酸度、营养成分、氧化还原电势、抗菌化合物(这些可能是自然存在,也可能是作为食品防腐剂额外添加)以及竞争菌群的存在。所有这些因素决定了干酪中细菌病原体生长、保持或下降的可能性。外部参数包括例如包装类型/包装气体组分、保存时间和温度、保存环境、加工步骤、产品历史和使用习惯等。这些因素的相互作用决定了干酪中微生物的生长[2-4]。

国内由于没有干酪生产与消费的传统,对于干酪安全风险的认知和研究都比较浅。随着近年来干酪消费量的高速增长和进口干酪量的大幅增加,干酪已成为了国内餐饮消费中最为重要的乳制品之一。为了避免出现干酪引发的食品安全事件,本文对国外干酪安全记录、干酪微生物风险评估、干酪安全法规控制以及国际上改进干酪安全性方法的研究进展进行介绍,期对国内干酪安全风险控制提供借鉴。

1 干酪引起的食源性疾病

表1中列出了从1980年开始有文献记载的由干酪引起的食源性疾病事件[5-15]。由于全球干酪的消费量至少超过每年1 500万t,所以相对而言,干酪引起的食源性疾病发生率可谓极低。但由于记录的事件中涉及到肉毒杆菌、单核细胞增生李斯特氏菌、沙门氏菌和布鲁氏菌类等致病菌,因此干酪生产者和干酪进口商必须持续关注干酪生产的卫生情况,决不能放松。

尽管通常认为干酪是一个低风险的食品,但近年来无论是硬质还是软质干酪都与一些重大的食源性疾病爆发相关。一些致病菌包括单核细胞增生李斯特氏菌和一些类型的大肠杆菌,能在一些软质干酪中生长,但不能在半硬质或硬质干酪中生长。而在这所有的案例中,主要的风险因素在于使用了未巴氏杀菌处理的原料乳、发酵剂菌生长不充分或者巴氏杀菌后污染。

硬质和半硬质干酪涉及若干沙门氏菌食物中毒爆发事件。大多数情况下,微生物来源于未经巴氏杀菌的原料乳。沙门氏菌可在加工操作中存活,甚至能在低酸(pH>4.95)干酪的凝乳块中有限生长[16]。过去曾认为沙门氏菌在不低于4.4℃、60 d成熟期内会死亡,这确保了生乳干酪的安全。然而新的研究表明许多沙门氏菌的菌株在低pH值的情况下经过酸适应增强了耐受力,同时少量菌的存活时间明显大于60 d[17]。

硬质和半硬质干酪中葡萄球菌肠毒素爆发的根本原因是发酵剂失效导致产酸缓慢,在这种环境下金黄色葡萄球菌可以生长并产生肠毒素。在凝乳过程中该微生物可继续生长并产肠毒素,且不受高温和高NaCl含量的影响[18]。微生物本身通常在成熟期间死亡,但其产生的肠毒素仍存在。

表1 从1980年开始干酪相关的食源性疾病报道Table 1 Reported outbreaks of foodborne disease associated with cheeses since 1980

和硬质干酪一样,软质干酪也曾涉及沙门氏菌食物中毒事件。在相对原始的条件下农家自制的干酪污染风险更大。腹泻型大肠杆菌是布里和类似软质干酪引起食物中毒的元凶[19]。

单核细胞增生李斯特氏菌也能在布里和类似软质干酪成熟期内生长,尽管这些微生物生长看似受到外层限制。最著名的爆发事件是在美国西部,有86位名人在食用了Jalisco品牌墨西哥干酪后受到了感染,这个事件使得之后软质干酪受到严格监管。

2 干酪微生物风险评估

软质和半硬质干酪水分活度较高(aw 0.95~0.99),特别是用生乳制成的干酪,需要格外关注,其中包括检验是否存在抗药性细菌。用正确热处理乳生产的干酪主要微生物风险来自巴氏杀菌后污染。必须认识到,生乳软质干酪是风险爆发的主要来源。因为软质干酪没有足以防止致病菌生长的屏障(pH值,水分活度),一旦原料乳或干酪被污染或二次污染就会变得很危险。另外,防止巴氏杀菌后污染也很重要,因为这会导致干酪生产和成熟期间致病菌的存活与生长。干酪中致病菌的风险评估可被分为高、中、低 3 类[5]。

高风险:沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、肠致病性大肠杆菌。其中沙门氏菌是多起干酪致病事件的病因;该致病菌在环境中广泛分布,传染性低,有部分种是耐热的,而且它能在干酪中能存活。单核细胞增生李斯特氏菌是多起软质或软质成熟干酪致病事件的病因,其可在冷藏温度下生长,能在切达干酪和科尔比干酪中存活,能在布里和卡门培尔等类似干酪中增殖,其造成的死亡人数最多。肠致病性大肠杆菌是几起软质成熟干酪致病事件的病因,它的毒性很强。

中等风险:A族链球菌、C族链球菌、牛布鲁菌、牛分枝杆菌、绿脓杆菌、贝氏柯克斯体、霍乱弧菌和嗜水气单胞菌。这些细菌大多能引起乳腺炎,或是潜在性致病菌。大部分能通过巴氏杀菌消除。

低风险:金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌、产气荚膜梭菌、白喉棒状杆菌、蜡样芽胞杆菌、空肠弯曲杆菌以及病毒。其中金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌虽然危害大,但其控制措施有效且众所周知,其他的细菌和病毒没有与干酪相关的爆发事件记录。

在高风险致病菌中,单核细胞增生李斯特氏菌可被视作较晚出现在乳品微生物学中的致病菌。因为干酪在低温下(约5℃)的成熟和保藏时间在延长,这有助于这些嗜冷菌增殖[20-21]。由于这种菌无所不在,可出现在设备材料、青贮饲料、原料乳、粪便等之中。它进入干酪工厂不仅是通过原料乳,还会通过不同的有机体。表面有细菌或霉菌(涂抹)的软质和半软质干酪特别容易被二次污染和增殖该菌。为了生产出不含单核细胞增生李斯特氏菌的干酪,干酪生产直接接触的环境中(干酪槽、盐水、干酪标签、涂抹物、香味料、污水池、水源)绝对不能出现单核细胞增生李斯特氏菌。

Spahr和UrI汇总了干酪生产和成熟过程中单核细胞增生李斯特氏菌的研究结果[22]。一般来说,在没有表面涂抹成熟的半硬质和半软质干酪中,李斯特氏菌不会在成熟期间生长。最终单核细胞增生李斯特氏菌的浓度与最初牛奶中的在同一个数量级。然而在表面涂抹成熟干酪中,表面污染的李斯特氏菌数量会显著增长。Ryser和Marth报道了在卡门培尔干酪内部单核细胞增生李斯特氏菌有增加[23]。除了热烫温度高于50℃的半硬质干酪(如埃曼塔尔干酪、格鲁耶尔干酪);水分活度极低的硬质干酪(如帕马森干酪);低pH值干酪(如pH 4.4的菲塔干酪)或发酵后巴氏杀菌的干酪(如马索里拉干酪)外,所有其他类型干酪中李斯特氏菌的存活时间相当长,所以在生产和成熟过程中绝不能被污染。

和其他致病菌一样,沙门氏菌的活菌数在干酪生产过程中一般可增长一个数量级,但在干酪成熟过程中会降低。在低成熟温度下衰亡较慢。

一般来说,大肠杆菌数量在干酪生产和成熟期间会显著增长(多达3个数量级)。最终会下降。

金黄色葡萄球菌 (除了沙门氏菌)是生乳干酪和巴氏杀菌乳干酪后污染中最突出的食物中毒介质。因为金黄色葡萄球菌易污染乳房表面,易引起乳腺炎,从而进入奶源中。金黄色葡萄球菌可以很好地适应低水分活度,如含盐干酪,能耐受干酪中存在的中等乳酸浓度。它在软质干酪和半硬质干酪生产和成熟过程中可以增殖到较高的数量,在硬质干酪中可以存活,但在成熟期间会明显下降。金黄色葡萄球菌能产生足够的肠毒素以引起食物中毒。这种肠毒素在干酪中能存活数月。避免干酪中金黄色葡萄球菌存在的唯一安全措施是使用巴氏杀菌乳并控制巴氏杀菌后污染。尽管金黄色葡萄球菌食物中毒不是一种威胁生命的疾病,但患者会感到极不舒服且可能再也不会买同样的干酪了。

3 保障干酪微生物安全性的法规

国标食品法典委员会在1966-~972年间,陆续颁布了27个干酪单品标准,包含了切达干酪、柴郡干酪、爱达姆干酪、高达干酪、农家干酪等活跃于世界各地的干酪品种。1978年,委员会制定并颁布了所有干酪的通用标准(CODEX STAN A-6-1978,Rev.1-1999,Amended in 2006),对全球所有干酪进行定义和分类,并对原料、配料和添加剂加以限定。同年,委员会还颁布了3项关于再制干酪类产品的标准。由于欧洲一直是干酪生产和消费的主要地区,由欧盟委员会制订的规章对干酪贸易影响也很大,所以欧盟法规(EEC)无疑已成为世界范围内最有影响力的法规之一(表2)。另外,澳洲和新西兰作为干酪的主要出口国,他们所设定的干酪标准,特别是安全标准也值得借鉴(表3)。

表2 欧盟标准中干酪微生物限量指标(单位:若非指定,均以CFU/g表示)Table 2 Microbiological limits for cheese in EU standard(Unit:if not specified,CFU/g)

表3 澳大利亚/新西兰标准中干酪微生物限量指标(单位:若非指定,均以CFU/g表示)Table 2 Microbiological limits for cheese in Australia and New Zealand standard(Unit:if not specified,CFU/g)

4 干酪微生物安全控制方法的改进

利用更灵敏的方法来检测切达干酪和成熟生乳干酪中低水平的致病菌对保障干酪安全性极具意义。Baylis等比较了不同公司开发的沙门氏菌检测法,包括 SPRINT(Oxoid,Ltd)、Qualicon BAX PCR(美国)、bioMerieux VIDAS(美国)和 Tecra Unique法(澳大利亚)[24]。SPRINT系统是为了快速检测食品中低含量受损沙门氏菌而开发的。这个系统利用特殊开发的蛋白胨营养强化液体培养基来连续和快速恢复受损的沙门氏菌细胞,加上含有Oxyrase®的酶系统可减少该培养基中的氧化应激从而起到帮助恢复的作用。5 h培养后,在培养基中加入选择试剂进行检测。当检测冰淇淋和脱脂乳粉中低水平的热受损鼠伤寒沙门氏菌时,SPRINT法(61%确认样品阳性)要比ISO法(30%阳性),BAX(36%阳性),VIDAS(30%阳性)和Tecra法 (25%阳性)更胜一筹。同样的改进方法也用于恢复乳制品中受损的李斯特氏菌,它可以连续工作来富集环境中的样品,它主要采用了UVW和LRB两种培养基联合扩培,得到显著高于(P<0.05)UVW和LRB中任何一种单独使用的效果。

1998年,Altekruse等在声明中称“由于食品微生物病原体统计抽样中固有的问题,终点检测可能无法保证干酪的安全。当样品中含有低于检测灵敏限的少量微生物或者出现间歇性污染而测试样品中不含致病菌时这些问题可能会扩大。”原料测试,如筛选原料乳供应,可以克服这些不足[25]。

近年来,已有干酪和干酪产品因为致病菌(如沙门氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌和大肠杆菌)存在而发生了召回事件。在这些例子中,无论是当地生产的还是进口的产品都发生过食源性疾病爆发。在1998年11月,FDA发布了国产和进口干酪及干酪食品合规计划。这个计划的目的是引导本地干酪厂商进行安全检查,对本土和进口干酪样品进行微生物污染、磷酸酶和不洁物检查,当遇到违规行为时可以适度监管。分析检测的目标致病菌包括单核细胞增生李斯特氏菌,沙门氏菌、大肠杆菌(ETEC)、肠道出血性大肠杆菌0157∶H7和金黄色葡萄球菌。其中单核细胞增生李斯特氏菌的存在是允许的。应该注意的是ETEC分析只有在大肠杆菌的量>104CFU/g才进行。

5 结语

避免原料乳和干酪生产过程中的污染,并且在生产和成熟过程中保持良好的卫生条件,会降低产品中病原体的数量。应用好的产酸发酵剂也可以有效降低微生物污染风险。当今很多商业化干酪都是采用自动化系统从巴氏杀菌乳开始生产,但在法国、瑞士和意大利,还有相当数量的干酪是用生乳生产的。小规模的农舍干酪生产时还会有较多手工处理环节。

危害分析及关键控制点(HACCP)体系的实施,对避免干酪中病原体的生长是非常有效的。有活性的、不含噬菌体的发酵剂和巴氏杀菌是主要的关键控制点。每天发酵剂接种后,通过在预定时间测定每批干酪中一个样品的pH值来确定发酵剂的活性。对涂抹成熟型干酪,良好的卫生条件是极其重要的,尤其是在将陈旧涂抹物接种到生干酪时,一旦陈旧涂抹物污染了单核细胞增生李斯特氏菌,那么就会污染生干酪。应用产细菌素的菌株作为表面发酵剂或直接将细菌素涂于表面来抑制单核细胞增生李斯特氏菌的生长,都是有效的控制方法。总之,遵循良好的卫生规范、良好的生产规范和HACCP原则加工出来的干酪是非常安全的[26-28]。

对于国外进口的干酪,除了确认生产商具有良好生产能力外,对于产品保存和储运过程的风险也要严格把控。从食品安全角度来看,最好按干酪品类来设定不同的抽样频次和额外的检测指标,对于危险性偏高的生乳干酪、软质成熟干酪、半硬质成熟干酪或来自于生产加工水平较差国家的产品应加强抽检,确保安全。

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