大型食品（禽肉）生產(chǎn)企業(yè)彎曲菌感染流行的風險預測模型探索與建立

1、大型食品（禽肉）生產(chǎn)企業(yè)彎曲菌感染流行的風險預測模型探索與建立摘要：食品安全是全球公眾關(guān)注的焦點問題，由微生物污染造成的食源性疾病一直是食品安全中突出的問題之一，而由食源性感染病原菌彎曲菌(campylobacter)引起的腹瀉在食物中毒病例中位居榜首。食用彎曲菌污染的食品（禽肉）是公認的引起彎曲菌感染流行的主要因素，而禽肉生產(chǎn)加工過程是彎曲菌污染的主要環(huán)節(jié)。本文選擇大型雞肉生產(chǎn)企業(yè)為研究對象，通過對雞肉生產(chǎn)加工過程中主要環(huán)節(jié)彎曲菌的流行規(guī)律監(jiān)測，分析引起感染的主要影響因素，并應(yīng)用預測微生物學方法進一步進行分析進而建立大型食品生產(chǎn)企業(yè)彎曲菌感染流行的風險預測數(shù)學模型。流行病學結(jié)果顯示，各環(huán)節(jié)的

2、陽性率均高，呈逐步上升的趨勢，消毒預冷環(huán)節(jié)能有效降低雞肉中的彎曲菌數(shù)量，且建立的模型預測數(shù)值與實際監(jiān)測結(jié)果差異不顯著，模擬效果好，同時在此基礎(chǔ)上應(yīng)用預測微生物學理論和現(xiàn)代計算機技術(shù)開發(fā)了大型雞肉生產(chǎn)加工過程彎曲菌污染風險預測模型軟件。本研究結(jié)果將為食源性彎曲菌疾病預警體系的建立奠定基礎(chǔ)，并為相關(guān)政府部門的決策提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：食品安全 生產(chǎn)加工 彎曲菌 定量檢測 數(shù)學模擬 預測微生物學 預測軟件1 前言根據(jù)世界衛(wèi)生組織的估計，全球每年發(fā)生食源性疾病數(shù)十億例；由微生物污染引起的食源性疾病一直是食品安全中突出的問題之一。即使是在衛(wèi)生條件相對較好的發(fā)達國家，平均每年也有1/3的人群感染食源性疾病1。

3、由此可見對食源性疾病的檢測和控制極其重要。彎曲菌(campylobacter)作為一種重要的食源性感染病原菌，在許多經(jīng)濟發(fā)達國家由其引起的腹瀉在細菌性腹瀉病例數(shù)量中位居榜首。在發(fā)展中國家，其引起的腸炎病例僅次于沙門氏菌和志賀氏菌,在很多地區(qū)甚至有超過沙門氏菌的趨勢2。世界衛(wèi)生組織已將該彎曲菌病列為最常見的食源性傳染病之一3。從2003年起，我國國家食源性疾病監(jiān)測網(wǎng)也將彎曲菌列為主要監(jiān)測對象。彎曲菌為革蘭氏陰性菌，它能引起散發(fā)性和地方流行性的胃腸炎暴發(fā)，特別是對具有免疫缺陷性的群體，如癌癥病人、艾滋病病人、糖尿病人、小孩和老人等，危害更加嚴重。彎曲菌腸炎潛伏期約為17天，主要癥狀有發(fā)熱、腹痛、水

4、樣或粘液血性腹瀉以及嘔吐。另外，彎曲菌還被認為是人格林-巴利綜合征（guillain-barr syndrome, gbs）最主要的前驅(qū)因子4,5，嚴重威脅到公眾的衛(wèi)生安全。家禽是彎曲菌病最重要的傳染源，雞群感染率可達100%，彎曲菌的傳播主要是通過水平傳播，禽肉被公認為人彎曲菌病的最重要來源，消費禽肉與人彎曲菌病的流行有緊密相關(guān)性。進入屠宰場彎曲菌陽性禽群的細菌數(shù)量是巨大的，腸內(nèi)容物的泄漏不僅污染胴體，而且引起環(huán)境污染導致屠宰場外界環(huán)境的污染，新鮮禽肉產(chǎn)品的污染率最高可達100%，胴體的細菌量可達108cfu。據(jù)相關(guān)組織對30余個國家的調(diào)查表明，上世紀80年代中期彎曲菌在雞中已經(jīng)廣泛分布6。

5、而最近的調(diào)查研究顯示，市場上出售的75%的活禽和80%的禽肉中含有彎曲菌。由此可見，對彎曲菌的預防和控制迫在眉睫，而禽肉生產(chǎn)加工過程作為禽肉被彎曲菌污染的主要環(huán)節(jié)，更是預防和控制彎曲菌污染的重要環(huán)節(jié)。食品安全質(zhì)量控制涉及面廣，“戰(zhàn)線”長，從生產(chǎn)加工流通全程來看，禽肉中彎曲菌的防控涉及飼養(yǎng)、屠宰加工、貯存運輸、銷售等諸多環(huán)節(jié)，而且現(xiàn)行的技術(shù)存在檢測難度大、檢測結(jié)果的滯后性等特點，對人的食源性彎曲菌病流行控制造成極大的威脅。預測微生物學是運用數(shù)學、工程學、統(tǒng)計學和微生物學建立數(shù)學模型，對食品中微生物的生長和殘存進行定量分析的一門新興學科，該學科不僅可以對食品安全作出快速評估的預測，而且可用于貨架期

6、預測，在食品質(zhì)量安全研究中具有重要意義7。本文則通過對禽肉生產(chǎn)加工過程主要環(huán)節(jié)進行彎曲菌流行病學規(guī)律研究，并應(yīng)用預測微生物方法，進一步對禽肉流行病學數(shù)據(jù)分析，建立數(shù)學模擬模型，為彎曲菌的預防和控制提供了更加有力的依據(jù)與手段。2 禽肉食品生產(chǎn)加工企業(yè)彎曲菌流行病學數(shù)據(jù)的采集以雞肉加工企業(yè)為例2.1 樣品的采集樣品采集時使用的棉球的制備：在100個醫(yī)用脫脂棉球（棉球的規(guī)格為0.8g/個）中加入200ml的pbs(磷酸鹽緩沖液，ph 7.2)，使pbs均勻地分布于每個棉球。樣品的采集：參考美國農(nóng)業(yè)部食品安全檢查署（fsis）haccp法規(guī)中的采樣方法。在禽肉屠宰加工企業(yè)采集樣品。使用上述含pbs的棉

7、球均勻地擦拭禽肉內(nèi)外表面（先擦拭外表面250cm2，后擦拭內(nèi)表面250cm2，共計500cm2），將擦拭好的棉球置于采樣袋內(nèi)，并將樣品置于冰盒中，4h內(nèi)運送至實驗室進行檢測。禽肉屠宰加工過程樣品采集環(huán)節(jié)如下：（1）禽類進入屠宰場之前，使用無菌棉簽采集禽類泄殖腔樣品，樣品置于carry-blair運送培養(yǎng)基，編號為a。（2）禽類進入屠宰場脫羽之后，采集禽肉表面細菌樣品，樣品置于采樣袋，編號為b。（3）禽類開膛取完內(nèi)臟之后，采集禽肉內(nèi)外表面細菌，樣品置于采樣袋，編號為c。（4）禽肉消毒預冷之后，采集禽肉內(nèi)外表面細菌，樣品置于采樣袋，編號為d。（5）禽肉經(jīng)過包裝區(qū)包裝之后，采集禽肉內(nèi)外表面細菌，樣品

8、置于采樣袋，編號為e。（6）禽肉進入凍庫之后，采集禽肉內(nèi)外表面細菌，樣品置于采樣袋，編號為f。（7）采集環(huán)節(jié)a、b、c、d、e和f的環(huán)境樣品（使用pbs浸泡過的棉球擦拭，樣品置于采樣袋中），分別編號為ha、hb、hc、hd、he和hf。2.2 彎曲菌定量檢測試劑的配制培養(yǎng)基配制用水：普通蒸餾水煮沸5-10min將水中氧氣充分釋放，冷卻用于培養(yǎng)基配制。彎曲菌生長促進劑：丙酮酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸亞鐵和各稱取5 g，加入50 ml 蒸餾水充分溶解，用0.22m濾膜過濾備用。carry-blair氏運送培養(yǎng)基：硫基乙醇酸鈉1.5g、磷酸氫二鈉1.1g、氯化鈉5g、瓊脂5g、蒸餾水1000ml、1氯化

9、鈣9ml。除氯化鈣外其它按上述成分配制加熱溶解，冷卻至50加1氯化鈣，校正ph 8.4，121，15min，分裝，每支58ml，備用（樣本可在其中保存72h）。含抗生素和生長促進劑ccda培養(yǎng)基的配制：按ccda產(chǎn)品說明書配制培養(yǎng)基，高壓滅菌后，冷卻至50-60加入以下6種抗生素，使得培養(yǎng)基中各抗生素的最終濃度分別為：多粘菌素b，0.0067g/l；甲氧芐氨嘧啶，0.1g/l；利福平，0.1g/l；放線菌酮，1g/l；頭孢哌酮，0.128g/l；兩性霉素b，0.04g/l。培養(yǎng)基中生長促進劑的最終濃度為0.5%（質(zhì)量/體積）。2.3 樣品的處理2.3.1 泄殖腔樣品：從運送培養(yǎng)基中取出棉拭，置

10、于含500l滅菌pbs的eppendorf管中，充分浸透20 min，間隔振蕩數(shù)次；取出棉拭。2.3.2 禽肉樣品：擠出無菌棉球中的pbs置于eppendorf管中。2.4 彎曲菌的計數(shù)將以上處理好的樣品，分別取100l涂布于含有抗生素的ccda平板中，421、10% co2培養(yǎng)箱培養(yǎng)482h后計數(shù)。2.5 彎曲菌分離株的鑒定2.5.1 多重pcr方法：參照何蕊等的方法8，選取彎曲菌屬16s rrna基因、空腸彎曲菌mapa基因和結(jié)腸彎曲菌ceue基因設(shè)計引物。2.5.2 國標方法：參照gb/t 4789.9-2008進行9。3 大型雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)彎曲菌流行病學分析3.1 雞肉生產(chǎn)加工過程彎

11、曲菌流行病學研究樣品采集為了研究禽肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌的流行規(guī)律，項目從探究雞肉生產(chǎn)加工過程起步，經(jīng)充分的實驗設(shè)計，選擇國內(nèi)某大型雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)采集樣品，樣品信息如下所示：表1 雞肉生產(chǎn)加工過程彎曲菌流行病學研究樣品信息表編號樣品采集季節(jié)企業(yè)類型樣品數(shù)樣品采集環(huán)節(jié)數(shù)合計樣品數(shù)1秋季大型3361982冬季大型606360如表1所示，分兩次共采集558份樣品。在樣品采集的6個環(huán)節(jié)中，對每份樣品進行標記，以便于研究雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌的流行規(guī)律。樣品采集的企業(yè)為大型雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)，年肉雞生產(chǎn)能力為4000萬只，其產(chǎn)品銷往中國各大城市，該企業(yè)產(chǎn)品的食品安全對全國人民的健康產(chǎn)生深遠的影響。3.

12、2 雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌流行率變化分析不同批次雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌的流行率分析顯示，在雞肉屠宰加工過程中，除了消毒預冷環(huán)節(jié)的陽性率暫時下降外，各環(huán)節(jié)的陽性率呈現(xiàn)逐步上升的趨勢。這種逐步上升的趨勢可能是由雞肉生產(chǎn)加工過程中機器、操作刀具等因素引起的交叉污染造成的（圖1）。從生產(chǎn)加工的季節(jié)來看，秋季采集樣品的變化趨勢與冬季采集樣品的變化趨勢基本相似，只是冬季采集樣品的入廠肛拭檢驗的陽性率高于秋季采集樣品的陽性率，這可能與飼養(yǎng)雞群的個體差異引起。圖1 雞肉生產(chǎn)加工過程中各環(huán)節(jié)彎曲菌的陽性率變化圖3.3雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌數(shù)變化分析在雞肉生產(chǎn)加工過程的流行病學研究中，為了全面地進行分析，我

13、們根據(jù)不同批次、不同環(huán)節(jié)的彎曲菌數(shù)的變化，作圖如下所示：如圖2所示，秋季樣品和冬季樣品的脫毛環(huán)節(jié)陽性樣品的彎曲菌數(shù)量的平均值分別為1830.64 cfu/100cm2和543.67 cfu/100cm2，而去除內(nèi)臟環(huán)節(jié)彎曲菌的平均值卻出現(xiàn)了劇烈的上升，分別為3900 cfu/100cm2和1528.79 cfu/100cm2，這說明在去除內(nèi)臟環(huán)節(jié)的陽性樣品中的彎曲菌可能大部分是由于開膛取內(nèi)臟時的交叉污染造成的。圖2 雞肉屠宰過程中各環(huán)節(jié)彎曲菌的帶菌量比較圖另外，雞肉進入凍庫速凍本應(yīng)能達到殺滅細菌的效果，但是在速凍環(huán)節(jié)，樣品中的彎曲菌數(shù)量出現(xiàn)了上升的情況，這可能是冷凍過程中雞肉個體之間和雞肉與儲

14、藏框之間的交叉污染造成的。同時，在環(huán)境樣品中，對儲藏框進行檢測時，儲藏框均為彎曲菌陽性，彎曲菌的數(shù)量的平均值為3640 cfu/100cm2。最后，在不同的季節(jié)采樣的樣品各環(huán)節(jié)的彎曲菌數(shù)量基本相似，但在速凍環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差異，發(fā)現(xiàn)冬季采集的樣品的彎曲菌數(shù)量低于秋季采集樣品的彎曲菌數(shù)量。這表明延長冷凍的時間能對彎曲菌的消減起到較顯著的效果。3.4 雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌數(shù)頻次分布分析為了了解雞肉中彎曲菌的污染程度，我們對樣品中彎曲菌數(shù)的分布范圍進行分析，雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌數(shù)頻次分布表如表2所示：由表中可知，除泄殖腔樣品外，雞肉表面彎曲菌的數(shù)量主要集中在5000 cfu/100cm2以內(nèi)，其中

15、雞肉經(jīng)過消毒預冷環(huán)節(jié)以后，雞肉表面彎曲菌的數(shù)量減少到1000 cfu/100cm2以內(nèi)。雖然消毒預冷沒有降低雞肉群體的彎曲菌陽性率，但是它使得雞肉表面中彎曲菌的數(shù)量大幅的減少，這說明生產(chǎn)加工企業(yè)可在該環(huán)節(jié)加強控制，以達到預防的效果。從季節(jié)來看，冬季和秋季樣品因群體的差異，使得冬季樣品中雞泄殖腔的彎曲菌數(shù)高于秋季的樣品，但根據(jù)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，這種差異是由其中幾個樣品中彎曲菌數(shù)較大造成的，且其他各環(huán)節(jié)彎曲菌數(shù)量的分布差異不顯著。總體來講，雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌的流行規(guī)律受季節(jié)的影響較小。表2 雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌數(shù)頻次分布表時間生產(chǎn)環(huán)節(jié)彎曲菌數(shù)分布（cfu/100 cm2）05000秋季泄殖腔

16、擦拭8（24.24%）0（0）7（21.21%）8（24.24%）10（30.30%）脫毛5（15.15%）17（51.52%）9（27.27%）2（6.06%）0（0）清除內(nèi)臟2（6.06%）10（30.30%）13（39.39%）8（24.24%）0（0）消毒預冷3（9.09%）28（84.85%）2（6.06%）0（0）待添加的隱藏文字內(nèi)容10（0）包裝2（6.06%）25（75.76%）6（18.18%）0（0）0（0）速凍0（0）0（0）7（21.21%）24（72.73%）2（6.06%）冬季泄殖腔擦拭7（11.67%）0（0）3（5.00%）11（18.33%）39（65.00%

17、）脫毛11（18.33%）25（41.67%）24（40.00%）0（0）0（0）清除內(nèi)臟2（3.33%）7（11.67%）50（83.33%）1（1.67%）0（0）消毒預冷7（11.67%）43（71.67%）10（16.67%）0（0）0（0）包裝3（5.00%）43（71.67%）14（23.33%）0（0）0（0）速凍0（0）0（0）23（38.33%）37（61.67%）0（0）3.5 雞肉生產(chǎn)加工過程中環(huán)境中彎曲菌污染分析雞肉生產(chǎn)加工過程環(huán)境中的彎曲菌是引起交叉污染的主要來源，為了對這種交叉污染進行研究，特采集了各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的環(huán)境樣品，環(huán)境樣品主要包括地面、清洗液、水溝、工作臺面、

18、操作刀具、儀器設(shè)備表面和工人操作手套等。其各環(huán)節(jié)環(huán)境樣品中彎曲菌數(shù)量見表3，編號5與10各環(huán)節(jié)環(huán)境樣品均為工人操作手套上的細菌樣品，所有環(huán)節(jié)均為陽性，這表明工人手套可能是一個交叉污染的重要傳染源。另外，從各環(huán)節(jié)環(huán)境樣品彎曲菌數(shù)量的平均值來看，環(huán)境樣品中彎曲菌數(shù)量平均值的變化規(guī)律與雞肉樣品的彎曲菌數(shù)量的平均值的變化規(guī)律一致，出現(xiàn)相似的波動。其中，掛雞進場區(qū)、脫羽轉(zhuǎn)掛區(qū)、開膛取腸區(qū)和雜物清洗區(qū)的環(huán)境樣品均為陽性，而消毒預冷區(qū)中除了下水溝、預冷池壁和工人手套有少量的彎曲菌存在外，地面、消毒池和預冷池均為彎曲菌陰性。但在稱重包裝區(qū)中，彎曲菌數(shù)量出現(xiàn)了大幅上升，特別是電子稱臺面，其彎曲菌的數(shù)量最高，這也

19、有可能是一個重要的交叉污染傳染源。從兩次采集樣品的季節(jié)角度來看，結(jié)果比較穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)顯著的差異。說明季節(jié)的變化對環(huán)境中彎曲菌的數(shù)量沒有顯著的影響。表3 雞肉生產(chǎn)加工過程中環(huán)境中彎曲菌數(shù)量（cfu/100cm2）樣品編號生產(chǎn)環(huán)境掛雞進場區(qū)脫羽轉(zhuǎn)掛區(qū)開膛取腸區(qū)雜物清洗區(qū)消毒預冷區(qū)稱重包裝區(qū)142025401680062500183022309203960418070703750428082075005704124038002140137002640586047602040174010073066401050173049300415073501670862061700313083290315032

20、501180097091070298036703100103240107205720115019201801860注：樣品編號為1-5為2009年9月份樣品，樣品編號為6-10為2009年12月份樣品。3.6 雞肉中彎曲菌分離株種屬分析彎曲菌是革蘭氏染色陰性菌，包括18個種，6個亞種和2個生物變型。我們對分離培養(yǎng)的彎曲菌進行了分析。如表4所示，對分離的157株細菌進行鑒定，空腸彎曲菌為94株，比例為59.87%；結(jié)腸彎曲菌為63株，比例為40.13%；未見其他種類的彎曲菌。然而能引起人彎曲菌病的主要彎曲菌類型是空腸彎曲菌和結(jié)腸彎曲菌。由此可見，雞攜帶的彎曲菌種類對公眾健康危害性大，加強對雞肉中

21、彎曲菌的預防與控制勢在必行。表4 雞肉生產(chǎn)加工過程彎曲菌菌株種類環(huán)節(jié)autumnwinterin sumc.jejunic.colic.jejunic.colic.jejunic.colia70170240b111118229c111412523d04153157e7365138f10128129環(huán)境310637合計3921554294（59.87%）63（40.13%）實際問題數(shù)字模擬彎曲菌變化趨勢擬合度良好擬合度差修正抽象、簡化與明確變量和參數(shù)確定影響的因素解釋驗證與實際進行擬合比較模型求解模擬彎曲菌數(shù)變化趨勢運用數(shù)學方法建立模型回歸模型4 雞肉生產(chǎn)加工過程彎曲菌感染流行的數(shù)學預測模擬模型

22、的探索與建立4.1 模擬模型建立技術(shù)路線雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌模擬模型建立的技術(shù)路線如圖3所示，建立模型主要包括提出實際問題、抽象、簡化與明確變量和參數(shù)、運用數(shù)學方法建立模型、對模型進行求解、對模型的驗證和模型的應(yīng)用幾個部分。模型應(yīng)用圖3建立模擬彎曲菌數(shù)學模型的技術(shù)路線圖4.2 模擬模型建立的數(shù)值定義對雞肉生產(chǎn)加工六個過程監(jiān)測的數(shù)值進行對數(shù)處理，并分別定義為x1、x2、x3、x4、x5、x6。其中，x1為雞肉肛拭樣品中彎曲菌數(shù)的對數(shù)值；x2為雞肉脫毛之后表面彎曲菌數(shù)的對數(shù)值；x3為雞肉掏除內(nèi)臟之后表面彎曲菌數(shù)的對數(shù)值；x4為雞肉消毒預冷之后表面彎曲菌數(shù)的對數(shù)值；x5為雞肉包裝之后表面彎曲菌數(shù)

23、的對數(shù)值；x6為雞肉冷凍之后表面彎曲菌數(shù)的對數(shù)值。4.3 模擬模型建立的依據(jù)運用matlab (ver7.5.0) 軟件，使用回歸方程對雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌的數(shù)目變化趨勢進行預測。4.4 模擬模型的建立在日常的生產(chǎn)生活過程中，我們常常因食用禽肉而受到彎曲菌的威脅，但因為缺乏系統(tǒng)、準確的彎曲菌監(jiān)測體系，使得我們既不能在生產(chǎn)之前對禽肉中的彎曲菌數(shù)進行模擬預測，以提前采取措施而達到控制的目的，也不能再生產(chǎn)之后對禽肉中的彎曲菌數(shù)進行模擬溯源，以做到追蹤的目的。因此，根據(jù)以往監(jiān)測的大量數(shù)據(jù)將數(shù)學模擬應(yīng)用于模擬彎曲菌數(shù)變化規(guī)律的研究具有重大的意義。項目根據(jù)流行病學分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立的雞肉生產(chǎn)過程中彎曲

24、菌預測模型如表5。從雞肉的初級生產(chǎn)到食用過程，雞肉的生產(chǎn)加工是一個主要的環(huán)節(jié)，該過程的研究對彎曲菌的預防和控制起到至關(guān)重要的作用。因此，我們針對雞肉生產(chǎn)加工過程主要環(huán)節(jié)中彎曲菌數(shù)建立模擬模型。如表5所示，在數(shù)學模擬模型中，對雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)待生產(chǎn)雞肉進行檢測，根據(jù)雞泄殖腔中彎曲菌的濃度，推測出各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中雞肉表面彎曲菌數(shù)，以達到預防的目的。表5 雞肉生產(chǎn)加工過程中主要生產(chǎn)過程彎曲菌數(shù)預測模型模擬方法模擬預測的結(jié)果雞肉生產(chǎn)加工過程中主要生產(chǎn)過程彎曲菌數(shù)預測模型方程對雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)待生產(chǎn)雞肉進行檢測，推測出各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中雞肉表面彎曲菌數(shù)。脫毛之后雞肉表面彎曲菌數(shù)x2=2.4637x1-1.0832

25、x12+0.1395x13去除內(nèi)臟后雞肉表面彎曲菌數(shù)x3=0.2618x1+0.1487x12-0.0338x13+2.6819x2-1.6454x22+0.3120x23消毒預冷后雞肉表面彎曲菌數(shù)x4=0.2434x1-0.1041x12+0.0146x13+1.5377x2-1.1828x22+0.2215x23+1.3757x3-0.6115x32+0.0922x33包裝后雞肉表面彎曲菌數(shù)x5=-0.6054x1+0.3303x12-0.0452x13-0.4158x2+0.3468x22-0.0591x23+0.7736x3-0.2206x32+0.0093x33+1.3599x4-0

26、.6077x42+0.0899x43速凍后雞肉表面彎曲菌數(shù)x6=0.4326x1-0.2262x12+0.0299x13+1.0275x2-0.9162x22+0.2315x23+2.1732x3-1.3027x32+0.2244x33+0.1720x4-0.1014x42+0.0322x43+1.7854x5-1.3766x52+0.3491x534.5 模擬模型的驗證運用建立的模擬模型對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行預測計算，并將預測計算的結(jié)果與實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行比較分析，以此來對模型進行驗證。由表6和表7可知，模型預測的數(shù)據(jù)與實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)相比，實際監(jiān)測的數(shù)據(jù)波動比模型預測的數(shù)據(jù)波動稍大些，雖然預測的彎

27、曲菌對數(shù)值與實際監(jiān)測的彎曲菌對數(shù)值之間存在一些差異，但這些數(shù)值差異并不顯著，各組數(shù)據(jù)的差異在合理的誤差范圍內(nèi)，說明該模型的模擬效果好。表6 雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)實際監(jiān)測數(shù)據(jù)樣品編號生產(chǎn)環(huán)節(jié)abcdef14.232.262.81.451.822.1124.082.322.821.942.021.8333.741.71.640.91.151.244.041.811.890.781.732.1652.62.162.311.662.162.1264.162.112.542.221.082.274.231.943.11.341.562.2183.532.22.71.822.021.5893.981.22.8

28、61.892.091.81103.722.032.911.561.382.11表7 雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)模型預測結(jié)果樣品編號生產(chǎn)環(huán)節(jié)abcdef14.23 1.60 2.57 1.67 1.59 2.00 24.08 1.49 2.62 1.71 1.59 2.00 33.74 1.36 2.68 1.75 1.59 2.01 44.04 1.47 2.63 1.72 1.59 2.00 52.60 1.54 2.46 1.62 1.53 2.09 64.16 1.55 2.60 1.69 1.59 2.00 74.23 1.60 2.57 1.67 1.59 2.00 83.53 1.34 2.

29、68 1.75 1.58 2.02 93.98 1.44 2.65 1.73 1.59 2.00 103.72 1.36 2.68 1.75 1.59 2.02 4.6 雞肉生產(chǎn)加工過程彎曲菌預測與風險分析系統(tǒng)軟件的開發(fā)在前期對食品中彎曲菌定量研究，提出在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)有效控制或殺滅重要食源性致病菌的動力學模型及控制技術(shù)操作規(guī)范的基礎(chǔ)上，為全面提升雞肉生產(chǎn)加工過程的食品質(zhì)量安全控制技術(shù)創(chuàng)新能力和科技水平，有效解決從飼養(yǎng)到餐桌全過程中的食品安全問題，應(yīng)用預測微生物學基本理論和計算機技術(shù)研制開發(fā)了大型雞肉生產(chǎn)加工過程彎曲菌污染風險預測模型軟件。使用該軟件，用戶可以提前預測產(chǎn)品彎曲菌攜帶量，借此，生產(chǎn)者

30、可以做好彎曲菌數(shù)量控制工作，檢驗部門可對彎曲菌引起的風險進行管理，從而更加有效地對彎曲菌引起的食源性疾病進行控制。該軟件共包括系統(tǒng)登錄、項目選擇、模型選擇、數(shù)據(jù)輸入、計算和統(tǒng)計和系統(tǒng)設(shè)置等模塊。軟件的操作方法與使用的主要頁面如下：此為軟件登錄頁面，按進入系統(tǒng)按鈕，即可進入軟件操作頁面。此為軟件的項目選擇頁面，在此頁面，用戶可以新建、打開、刪除和篩選項目。該頁面為模型選擇頁面，用戶可在此選擇與實際生產(chǎn)狀況相符合的預測模型，以獲得更加精準的預測結(jié)果（目前本預測模型只針對大型雞肉生產(chǎn)加工線，即日生產(chǎn)加工量為5萬只以上的生產(chǎn)線）。本頁面為數(shù)據(jù)錄入頁面，用戶可通過人工錄入和數(shù)據(jù)導入的方法輸入檢測數(shù)據(jù)，經(jīng)

31、數(shù)據(jù)檢查符合要求后，即可提交分析。此為分析結(jié)果的顯示頁面，在此頁面用戶可以得到軟件的預測結(jié)果，結(jié)果包括綜合分析圖，詳細預測數(shù)據(jù)原值表、對數(shù)表等，且用戶可將數(shù)據(jù)以excel表和曲線變化圖的形式導出。該頁面為系統(tǒng)設(shè)置頁面，在此頁面用戶可以設(shè)置預警臨界值，并可在此頁面了解數(shù)據(jù)采集方法、加工模型等相關(guān)信息。5 討論目前對彎曲菌的檢測方法的研究主要集中在以定性為基礎(chǔ)的分子生物學和血清學方法上，雖然這些方法的敏感性和特異性相對于傳統(tǒng)的生化方法有很大的提高，但他們的漏檢率高且不能達到對樣品中的彎曲菌進行定量的目的。因此，提高樣品中的檢測率，實現(xiàn)樣品中的彎曲菌進行定量的研究是今后發(fā)展的趨勢。國際糧農(nóng)組織(fa

32、o)和世界衛(wèi)生組織(who)2009年發(fā)表肉雞彎曲菌風險分析報告認為肉雞是許多國家食用的一種主要禽肉，而其生產(chǎn)加工過程是雞肉質(zhì)量把關(guān)的一個重要環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)中，雞胴體的表皮和肉常常被彎曲菌污染，這種污染對消費者已構(gòu)成嚴重的威脅10。因此，對生產(chǎn)過程進行研究，控制禽肉中的彎曲菌污染，對于提高食品安全質(zhì)量，確保消費者健康具有非常重要意義。在歐美國家，有許多學者開展了禽肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌的流行病學研究，獲得了彎曲菌流行病學的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)11,12。在本研究中，我們獲得了中國雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)彎曲菌污染情況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為制定中國彎曲菌的監(jiān)測與防控策略提供數(shù)據(jù)支持，進而為中國禽肉生產(chǎn)加工企業(yè)的haccp計

33、劃的驗證和改進提供依據(jù)。通過雞肉生產(chǎn)加工過程中彎曲菌數(shù)的數(shù)學模擬模型，我們可以在生產(chǎn)加工之前，對雞肉生產(chǎn)加工企業(yè)待生產(chǎn)雞肉進行檢測，根據(jù)雞泄殖腔中彎曲菌的濃度，推測出各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中雞肉表面彎曲菌數(shù)，以達到預防的目的。另外，可根據(jù)本模型開發(fā)彎曲菌預測和風險分析軟件。生產(chǎn)加工企業(yè)可通過軟件對彎曲菌引起的風險進行控制，風險管理部門可通過軟件對彎曲菌引起的風險進行管理，從而更加有效地對彎曲菌引起的食源性疾病進行控制。但本模型的建立主要依賴于不同環(huán)節(jié)彎曲菌感染數(shù)量這個單一因素，隨著研究的深入，應(yīng)將禽肉生產(chǎn)加工過程中的多種影響因素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的參數(shù)，并設(shè)定相應(yīng)系數(shù)進一步改進包括多風險因素的綜合預測模型，從而更

34、加全面地對實際生產(chǎn)過程中進行模擬，從而達到更加準確地防控的目的。此外，本項目目前只針對大型雞肉生產(chǎn)加工線，即日生產(chǎn)加工量為5萬只以上的生產(chǎn)線。隨著研究的進一步加深，我們力爭將預測模型推廣適用于更多的禽肉品種和生產(chǎn)線類型。6 展望彎曲菌是一種重要的食源性病原菌,由其引起的彎曲菌病病例在很多國家呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人民對禽肉的需求量越來越大。禽肉生產(chǎn)加工是禽肉食品制備的重要過程，也是被彎曲菌污染的重要階段，但目前關(guān)于禽肉生產(chǎn)加工企業(yè)彎曲菌污染情況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)十分匱乏，這樣使得風險管理部門既不能對可能存在的風險進行預測，也不能對已經(jīng)存在的風險進行溯源管理。在本研究中

35、，我們根據(jù)實驗中獲得的流行病學數(shù)據(jù)建立了彎曲菌數(shù)預測模型，在本研究的后期，我們還將進行深入的研究，通過數(shù)學模型開發(fā)彎曲菌防控和風險分析軟件，為生產(chǎn)加工企業(yè)和風險管理部門對彎曲菌的預防和控制提供有力的依據(jù)，不斷完善該病原菌的防控系統(tǒng)，從而更有效地防止由彎曲菌引起的食源性疾病發(fā)生。參考文獻：1 胡曉杼，袁寶君. 食源性疾病的預防控制m. 南京: 南京大學出版社, 2005.2 huang jl, yang gj, meng wj, wu lp, zhu ap, jiao xa. an electrochemical impedimetric immunosensor for label-free detection of campylobacter jejuni in diarrhea patients stool based on o-carboxymethyl chitosan surface modied fe3o4 nanoparticles. biosensors and bioelectronics, 2010, 25(5): 1204-12113 shu yw, zhang l