宾夕法尼亚州立大学开发新模型助力牛奶食品安全

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宾夕法尼亚州立大学（2024USNews美国大学排名：60）开发新模型助力牛奶食品安全

近年来，食品安全问题日益受到关注，尤其是在乳制品行业。宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发了一种新型模型，旨在帮助牛奶加工商做出更为科学的食品安全决策。该模型特别关注能够耐受巴氏杀菌处理的细菌菌株，如蜡样芽孢杆菌，这些菌株有可能引发食源性疾病。研究结果发表在《乳品科学杂志》上，详细描述了该模型的开发过程及其在评估高温短时巴氏杀菌牛奶中的应用。

蜡样芽孢杆菌在牛奶巴氏杀菌中的挑战

巴氏杀菌是牛奶加工中最常用的杀菌方法，尤其是高温短时巴氏杀菌。然而，某些细菌菌株，如蜡样芽孢杆菌，能够耐受这种热处理，并在牛奶中存活下来。蜡样芽孢杆菌包括八个物种，这些物种在食品变质和安全性方面具有不同的影响。研究人员通过生成不同基因型的蜡样芽孢杆菌菌株的实验生长数据和模型，开发了一个更准确的暴露评估模型。

模型的开发与应用

研究团队通过生成不同基因型的蜡样芽孢杆菌菌株的实验生长数据，开发了一个更为精确的暴露评估模型。该模型可以帮助食品安全决策，特别是在测试牛奶中检测到的蜡样芽孢杆菌群体菌株和数量时。研究发现，某些基因型的菌株在不同温度下的生长情况不同，这些数据被用来开发二次生长模型和暴露评估模型。

研究估计，在初始污染为每毫升100个细胞的情况下，到第21天，2.8%的牛奶容器中的蜡样芽孢杆菌群体细菌浓度将超过潜在危险水平，到第35天，这一比例将增加到4.1%。研究团队计划将这一模型整合到一个开放访问的应用程序中，使牛奶加工商能够使用该工具来改进食品安全决策。

蜡样芽孢杆菌在牛奶中的生长潜力

宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发了一种新的风险评估模型，帮助牛奶加工商评估消费者接触巴氏杀菌牛奶中食源性病原体的可能性。该模型旨在为牛奶食品安全决策提供信息。高温短时巴氏杀菌是美国最常用的巴氏杀菌方法，但某些牛奶中的细菌，如蜡样芽孢杆菌，能够耐受巴氏杀菌并使消费者生病。

研究人员通过生成不同基因型的产毒蜡样芽孢杆菌菌株的实验生长数据和模型，阐明了不同基因型在牛奶中的生长潜力差异，从而实现了更准确的暴露评估模型。牛奶加工商可以将检测到的蜡样芽孢杆菌的存在和数量数据输入模型，以预测病原体是否可能在大量生产的食品单元中繁殖，从而导致公众暴露的高风险。

不同温度下的细菌生长情况

研究人员发现，某些基因型的蜡样芽孢杆菌在牛奶中的浓度可能会达到每毫升10万个细胞，这与食源性疾病有关。新模型预测某些基因型的细菌会增长到每毫升10万个细胞，但每个模拟牛奶容器中的细菌浓度可能从非常低到超过感染阈值的十倍不等。

通过测量六个相关细菌组的产毒蜡样芽孢杆菌菌株在脱脂牛奶中的生长情况，研究人员开发了他们的模型。这些菌株在储存于39°F或43°F的高温短时巴氏杀菌牛奶中没有生长，但在46°F时有一个菌株生长，在50°F时有15个菌株生长，在57°F或更高温度时所有菌株都生长。

二次生长模型和暴露评估模型

基于初始生长数据，研究人员开发了二次生长模型和暴露评估模型。该模型关注高温短时巴氏杀菌牛奶供应链和消费者储存长达35天的情况，初始污染为每毫升100个细胞。模型估计到第21天，2.8%的牛奶容器可能超过蜡样芽孢杆菌的潜在危险水平，到第35天增加到4.1%。

研究人员正在开发一种开放访问技术，结合该模型供食品加工商在食品安全决策中使用。该系统允许用户输入在牛奶样本中检测到的细菌浓度和基因型信息，从而预测可能携带超过与食源性疾病相关浓度的蜡样芽孢杆菌的牛奶容器的百分比。该项目由美国农业部国家食品与农业研究所资助。

乳品科学杂志对牛奶安全的关注

普渡大学西拉法叶分校的食品科学副教授冯耀华（Yaohua “Betty” Feng）指出，许多消费者了解乳制品、鸡蛋和生肉的食品安全风险，但对干货如杏仁、腰果、核桃和开心果等树坚果的风险了解较少。尽管干燥过程可以延长食品的保质期，但并不能完全消除细菌。过去十年中，北美曾发生三起与腰果奶酪类产品相关的食物中毒事件。

植物性食品的流行使得市场上出现了越来越多的植物性乳制品替代品，但这些产品的安全性问题也随之增加。冯教授和她的团队通过分析500多篇在线博客和YouTube视频中的食谱，发现许多自制坚果乳制品的制作方法存在食品安全隐患。她建议消费者从食品和药物管理局、美国农业部等权威机构获取信息。研究表明，浸泡坚果的过程中如果存在病原体，可能会在后续的发酵过程中繁殖。简单的步骤如在冷藏条件下浸泡、洗手和使用干净的器具可以显著降低风险。

全球食品安全的风险评估

科学家们在联合国粮食及农业组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）的召集下，于2023年5月底至6月初在瑞士日内瓦召开会议，评估了三类食品中单核细胞增生李斯特菌的风险。这次会议是应食品法典委员会的要求，进行从生产到消费的风险评估，以便未来修订食品卫生指南。

专家们开发并评估了几种风险评估模型，涵盖了即食切块哈密瓜、冷冻蔬菜和冷熏即食鱼类，但生菜的模型尚未准备好评估。主要发现包括：使用适合用途的水和避免灌溉水与作物可食部分接触可以降低即食切块哈密瓜的风险；漂烫可以降低冷冻蔬菜中的李斯特菌风险，但漂烫后污染和病原体生长仍可能发生；在冷熏即食鱼类中，添加乳酸和二乙酸盐或乳酸菌培养物可以降低风险。

气候变化可能增加土壤中李斯特菌的普遍性，降低农业用水质量，并提高储存温度。此外，WHO正在更新2010年的全球食源性疾病负担估计，预计2025年发布修订数据。