HACCP体系中热加工**关键工序的确认和验证-ATP荧光检测仪技术文章
1．前言
HACCP（Hazard Analysis and Critical Control Points）即危害分析关键控制点，是目前世界上*有权威的食品**质量保护体系[1]。它是对在食品加工环节中可能存在的生物危害、化学危害和物理危害这三种**危害进行评估，而后根据评估进行控制的一种预防性食品**控制体系。由食品的危害分析(Hazard Analysis，HA)和关键控制点(Critical control Points，CCPs)两部分组成[2]。简单地说就是在生产环节中对可能产生危害的关键点进行质量控制，从而提高产品质量。其宗旨是将这些可能发生的食品**危害消除在生产过程中，而不是靠事后检验来保证产品的可靠性[3]。
同时，HACCP体系又是建立在良好操作规范(GMP)和卫生标准操作规程(SSOP)基础之上的控制危害的预防性体系，它的主要控制目标是食品的**性，因此它与其他的质量管理体系相比，可以将主要精力放在影响产品**的关键加工点上，而不是将每一步骤都放上很多精力，这样的预防显得更为有效[4,5]。因此，被国际权威机构认可为控制由食品引起的***有效的方法，被世界上越来越多的国家认为是确保食品**的有效措施。
在食品工业中，**技术作为在短时间内杀死有害微生物的技术，是控制微生物技术中*重要的手段，也是HACCP体系中*重要的关键控制点（CCP点）[6,7]。近年来，随着HACCP的引入，国家对食品产品质量标准的不断改进，以及消费者对产品色、香、味、组织及营养价值的要求，食品生产厂家必须保证在生产中**前后，食品的成分、质构等变化尽可能小。另外，对**技术而言，必须考虑**后的食品对人体的影响及**性。因而，对**技术的要求也越来越严格[8]。
1作者简介：朱华平（1980—）男，在读博士研究生，研究方向：食品**
食品**的方法很多，加热**以其有效、便捷和经济等优点，成为目前食品工业中**的*常用方法。加热**，不仅要迅速有效地杀死存在于食品中的有害微生物，还必须将**热力对食品品质的影响和组织成分的损伤控制在*小限度内。因此，加热**条件的选择，不但要考虑有害微生物的耐热性，而且还必须充分研究加热温度、时间等条件对食品品质的影响程度。
2．食品热**条件的确认
2.1 食品热**的作用
食品的热**是食品企业HACCP体系中*重要的关键控制点，是改善食品品质、延长食品贮藏期的*重要的处理方法之一，热**的作用效果包括正面作用(期望的)和负面作用(不期望的)。其正面作用主要是杀死微生物、钝化酶；改善食品的品质和特性，提高食品中营养成分的可消化性和可利用率；破坏食品中不符合需要或有害的成分。而热**的负面作用主要指在热**中食品的营养和风味成分，特别是热敏性成分有一定的损失，故而，对食品的品质和特性有一定的影响[9]。
热**的形式有：按**温度的高低，可将热**分为常温**(≤100℃)、高温**(＞100℃)、超高温**(＞l30℃)；按杀灭微生物的种类的不同可分为巴氏**(Pasteurization)和商业**(Sterilization)；按**压力又可将热**分为常压**和加压**。
2.2 食品热**的反应动力学
要寻找到食品*佳的热**条件，必须先了解热处理时食品中各成分（微生物、酶、营养成分和质量因素等）的变化规律，主要包括：（1）在某一热处理条件下食品成分的热处理破坏速率；（2）温度对这些反应的影响。
食品中各成分的热破坏反应一般均遵循**反应动力学，也就是说各成分的热破坏反应速率与反应物的浓度呈正比关系。这一关系通常被称为“热灭活或热破坏的对数规律”。这一关系意味着，在某一热处理温度(足以达到热灭活或热**温度)下，单位时间内，微生物(食品成分)被杀灭或被破坏的比例是恒定的。
要了解在一变化温度的热处理过程中食品成分的破坏情况，必须了解不同（致死）温度下食品的热破坏规律，便于比较不同温度下的热处理效果。反映热破坏反应速率常数和温度关系的方法主要有3种：一种是热力致死曲线；另一种是阿累尼乌斯（Arrhenius）方程；还有一种是温度系数（Q值）。
2.3食品热**条件的确定
当确定食品热**条件时，还应考虑影响热**的各种因素。食品的热**以**和抑酶为主要目的，应基于微生物和酶的耐热性，并根据实际热处理时的传热情况，确定达到**和抑酶的*小热处理程度。具体过程见图1。
图1 确定食品热**条件的过程
目前，热**技术的主要研究方向是热**条件的优化和热**设备的选择。热**条件的是优化就是协调热**的温度－时间条件，使热**的效果达到期望的作用，而尽量减少不期望的作用。对于热**设备其*常用的便是蒸汽**设备，其次是微波加热**设备和水浴加热**设备。
3．食品热**工序的验证
食品热**工序的验证，包含**设备和**工艺两部分的综合验证，是HACCP体系认证中一个重要的验证环节。
3.1 检测设备
对于**设备和**工艺的验证需要使用系统温度检测设备。目前普遍采用丹麦ELLAB热检测设备，它分为无线设备和有线设备两种。对于使用**釜（**锅）对食品进行高温**的，一般采用ELLAB有限设备对热**工序进行验证；对于使用蒸柜、蒸煮机等其他**设备的食品企业，一般采用ELLAB无线设备对热**工序进行验证。ELLAB温度检测设备每年需要对温度传感器进行一次校准，一般在使用前用已校准的水银温度计再次校准。
3.2**设备的验证
对于**设备的验证，一般采用热分布进行检测。热分布检测是食品热**工序验证的基础，主要考察**设备在食品**过程中产品受热是否均匀。所以，在进行热分布检测时，**设备一定要按照正常的生产规程填装产品，单一对空载的**设备进行热分布检测是没有意义的。同时，在进行热分布检测时，还要对**设备的各种性能指标进行考察和限定。目前，我国对出口罐头食品生产已颁布出台了《进出口罐头食品检验规程》（SN/T 0400.1~0400.9-2005）。
在进行热分布检测时，温度传感器应均匀分布在**设备内，常见**设备所对应的温度传感器数量见表1。为确保热分布测试的准确性，重复测试3～5次，每次应详细记录**设备及产品各项参数指标，例如：蒸汽压力、供汽方式、产品摆放形式、放置的产品数量等等。现以A、B两个食品厂使用的侧喷式**锅热分布检测进行举例说明。食品A厂**锅的热分布检测图见图2，恒温阶段放大图见图3；食品B厂**锅的热分布检测图见图4，恒温阶段放大图见图5。
表1 **设备对应的温度传感器数量
| **设备名称 | **方式 | 温度传感器数量（个） |
| **釜（锅） | 高温** | ≥16 |
| 蒸 柜 | 常温/高温** | 16～20 |
| 烟熏柜 | 常温** | 16～20 |
| 隧道式蒸煮机 | 常温** | 6～10 |
| 链条式水煮槽 | 常温** | 6～10 |
| UHT**机 | 超高温** | 2～6 |
食品A厂**锅的**规程是108℃**20min，从图2可以明显发现在恒温阶段**锅内压力不是很稳定，导致在39min左右有一明显降温过程；从图3可以看出各传感器检测点位的温度始终没有聚合，恒温阶段*低温度大约在105℃，不能满足**规程的要求。通过计算在恒温阶段，该**锅内各检测点位*大温差为 。说明A厂的**锅热分布不是很均匀，需进一步改进设备条件。
图2 食品A厂**锅热分布检测图
图3 食品A厂**锅热分布检测恒温阶段放大图
图4 食品B厂**锅热分布检测图
图5 食品B厂**锅热分布检测恒温阶段放大图
食品B厂**锅是采用梯度**规程，从图4、图5可以看出**锅内各传感器检测点位的温度在恒温阶段聚合的较好，放大后未发现温度曲线有明显波动，说明热量分布很均匀、稳定。而且通过计算在恒温阶段，该**锅内各检测点位*大温差仅有 。该厂**锅的温差仅为食品A厂的1/7。
3.3 **工艺的验证
食品**工艺的验证是HACCP体系中*关键的控制点之一，**工艺的好坏直接关系到产品的质量。如果**不足则不能完全消除产品中的有害微生物和致病菌，导致产品在保质期内有可能腐败，该食品在消费过程中就会存在较大的风险。但如果过度**则会影响产品的风味和口感，同时营养物质也会大量的流失。所以，如何能够找到一个合理、**的**工艺是产品R&D人员*重要也是*困难的事情。
食品**工艺的验证必须在**设备热分布检测合格的基础上进行的。对于**工艺的验证，一般采用产品热穿透进行检测。热穿透检测的目的主要是考察在**过程中产品内部所受传热能量是否可以满足产品的**性要求。
对于热**而言，具体的热加工过程可以通过两种方法完成。一种是先用热交换器将食品**并达到商业无菌的要求，然后装入经过**的容器并密封；另一种是先将食品装入容器，然后再进行密封和**。前一种方法多用于流态食品，由于热处理是在热交换器中进行，传热过程可以通过一定的方法进行强化，传热也呈稳态传热；后一种方法是传统的罐头食品加工方法。
影响容器内食品传热的因素包括：表面传热系数；食品和容器的物理性质；加热介质（蒸汽）的温度和食品初始温度之间的温度差；容器的大小。对于蒸汽加热的情况，通常认为其表面传热系数很大（相对于食品的导热性而言），此时传热的阻力主要来自包装及食品。对金属包装食品来说，传热时热穿透的速率取决于容器内食品的传热机制。对于粘度不很高的液体或汤汁中含有小颗粒固体的食品，传热时食品会发生自然对流，热穿透的速率较快，而且此时的对流传热还可以通过旋转或搅拌罐头来加强，如旋转式**设备。容器内装的是特别黏稠的液态食品或固态食品时，食品中的传热主要以传导的方式进行，其热穿透的速率较慢。还有一些食品的传热可能是混合形式的，当食品的温度较低时，传热为热传导，而食品的温度升高后，传热可能以对流为主。这类食品的热穿透速率随传热形式的变化而发生变化。
要准确地评价罐头类食品在热处理中的受热程度，必须找出能代表罐头容器内食品温度变化的温度点，通常人们选罐内温度变化*慢的冷点（Cold point）温度，加热时该点的温度*低（此时又称*低加热温度点，Slowest heating point），冷却时该点的温度*高。
罐头冷点的位置与罐内食品的传热情况有关。对于传导传热方式的罐头，由于传热的过程是从罐壁传向罐头的中心处，罐头的冷点在罐内的几何中心。对于对流传热的罐头，由于罐内食品发生对流，热的食品上升，冷的食品下降，罐头的冷点将向下移，通常在罐内的中心轴上、罐头几何中心之下的某一位置。而传导和对流混合传热的罐。其冷点在上述两者之间。热穿透检测温度传感器安装示意图见图6。
图6 热穿透检测温度传感器安装示意图
在进行热穿透检测时，温度传感器应安放在产品内部或冷点附近。一般热穿透检测需要6～8支温度传感器，记录产品在**过程中温度的变化情况。通过专业软件，如ELLAB的ValsuiteBasic软件，可以计算出产品的**值又称F值。F值是指在一定的致死温度下将一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间。一般将标准**条件下的**值记为F0。通过实际检测的F值与产品**理论计算的**值F比较，可以验证食品的**工艺是否**（见表2）。
表2 实际**值与理论**值对比表
| | **效果 |
| 实际F值＞＞理论F值 | **过度 |
| 实际F值≥理论F值 | **合理 |
| 实际F值＜理论F值 | **不足 |
4．小结
无论是**设备的热分布检测，还是测试产品热穿透验证试验，在工厂预定的**工艺中，只有设备稳定且经校准良好，3次重复测试的结果有相当高的重现性时，其检测结果才有可靠性。若重现性较差．说明操作有误或设备不稳定。特别是使用蒸汽作为能源供应的**设备，蒸汽的不稳定对测试结果的影响较大。若热**工序经过评估验证符合要求，则应当按照测试时设定的**规程进行实际生产，才能有效的保证产品质量。所以当某个规格的产品其热加工工艺等条件或参数有变动时，需要对**设备热分布和产品热穿透情况进行重新检测和验证。
由于食品热**过程中对**设备的要求比较高，一般食品企业**设备常年使用对设备缺乏维护，易产生**隐患，一般推荐食品企业每年对**设备进行一次热分布检测。
食品热加工**工艺的验证是HACCP体系中*重要的关键控制点之一，由于**设备的热分布和产品热穿透检测的特殊性、重要性。因此，推荐食品企业对于产品热加工**工艺的确认和验证由具有资质的专业检测机构来完成。
转自食品伙伴网
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