控制飼料中沙門氏菌可采用高效非化學方法

控制飼料中沙門氏菌的方法是：盡量減少使用生的原材料，防止微生物生長， 執行可靠的沙門氏菌滅殺步驟， 避免飼料在加工和處理過程中再次受到污染。

幾十年來， 控制飼料中的沙門氏菌一直是飼料生產商的首要任務。 其原因是沙門氏菌在干燥的環境下可以持續存活數月(甚至數年)，它是與飼料和干性食品安全事件最為相關的重要病原體。 沙門氏菌會對動物的健康產生不利影響， 同時也可以感染動物產品， 進而傳播給消費者。 為了控制沙門氏菌，人們已經研究出了許多解決方案， 但是隨著立法的改變、 人類沙門氏菌病的增多以及細菌耐藥性的增加， 迫使飼料行業重新審視現有方案的合理性。

控制飼料產品中沙門氏菌的最常見做法之一是使用甲醛作為飼料添加劑。 然而，歐盟委員會最近投票禁止出于此目的來使用甲醛(歐盟法令2018/183)。 這一改變的主要原因是甲醛會對使用它的工作人員產生致癌和毒性作用。 不僅歐洲的法律新近做出了這一改變， 美國食品和藥物管理局的 《食品安全現代化法案》(Food Safety Modernization Act，FSMA) 是美國歷史上對食品和飼料安全改革最徹底的法律， 該法案出臺了對動物飼料現行藥品生產管理規范、危害分析、人類食品風險預防控制的最終規范(自2017 年開始實施， 美國聯邦政府行政法規匯編第21 章第11、16、117 節，等等)。 該新規定要求每一家生產、加工、包裝或擁有動物飼料的工廠都要執行一項書面的飼料安全計劃， 重點是防止動物飼料中的此種危害。 這是第一次要求為動物飼料建立現行藥品生產質量規范(Current Good Manufacturing Practices，CGMP)。

除了法律的要求外， 已經發生的大量人類沙門氏菌病的事實也向人們提出了類似的要求。 最近發表的一份報告指出，歐洲在2016 年報道了近95 000 例人類沙門氏菌感染病例(EFSA 和ECDC，2017)。 由腸炎沙門氏菌引起的疾病比例的增加已經引起了人們的注意。 這種沙門氏菌血清型與蛋雞、 肉雞和禽肉有密切的聯系。 人們還發現，由雞蛋中的沙門氏菌引發的病例最多(1 882例)。 2016 年，沙門氏菌在飼料中的流行率為3.9%;而在家禽、牛和豬飼料中分別為1.2%、1.0%和0.5%。2018 年1 月至4 月， 由食品和飼料引起的人沙門氏菌感染事件的全球新聞數量為285 條，平均每天超過2條 (Bühler Food Safety Intelligence，safefood.ai)。 其中一些新聞已經引發了召回事件， 損失高達1 000 萬美元(GMA，2010)。

抗生素耐藥性(Antimicrobial Resistance，AMR)對全球公共衛生的威脅日益嚴重， 需要人們立即采取行動。 據估計，如果不采取適當的措施， 到2050 年全球每年將有1 000萬人死于抗生素耐藥性(De Kraker，2016)。 抗生素耐藥性問題需要改進的最大領域是農業， 因為在歐盟和美國， 農用抗生素的年使用量占據了全部抗生素使用量的75%以上(www.oecd.org)。 避免使用抗生素的第一步是改善飼料加工和動物處理設施的衛生狀況。

所有這些都會給飼料生產商帶來更大的壓力。 一方面，他們必須在控制成本的情況下生產出無病原體的飼料;另一方面，他們需要減少抗生素或甲醛等添加劑的使用量。 此外， 來自食品零售商和食品生產商的壓力也越來越大， 他們直接面對最終消費者對農民和飼料生產商的嚴格要求。

目前還沒有一個單一的解決方案可以用來控制飼料中的沙門氏菌。 最有效的方法是采取一種類似于食品工業中目前所應用的方法，該方法是建立在制訂飼料安全方案的基礎上。 它由一系列措施組成，包括預防將病原體引入工廠環境中，并防止病原體的生長和傳播。 它還要求在整個價值鏈中找到那些應該執行和控制細菌滅活方法的關鍵點。

1 減少原材料的引進

防止沙門氏菌出現在飼料中的第一步就是要確保采用高質量的原材料。 新采購材料中沙門氏菌的流行性越低， 最終產品受到污染的風險就越低。 飼料生產商應該制定一個針對供應商的審查和批準程序，規定原材料處理方法， 并制定原材料允許的風險等級。 此外，原材料應在到達廠區時進行檢查和檢測。 一旦檢測到沙門氏菌(這經常發生)，飼料生產商應該采取相應的處置措施。 對于新建工廠，飼料生產商還應考慮選擇合適的廠區位置和廠房設計，例如，所選的區域應該在遭遇洪水風險較低、 遠離像農場這樣污染源或者應該高于污染源10 米以上的地方。 原材料的管理應該是一套可以全面追溯的方案， 它能夠精確地追蹤許多原材料， 追蹤到供應商和最終產品， 以及加工過程和實驗室檢測結果。 該解決方案應該能夠對產品精準追蹤， 并對突發事件做出快速的響應， 從而可以使這些事件帶來的商業影響最小化， 減少產品的浪費或重新加工。

2 預防微生物的生長

飼料生產商用于預防微生物生長的最重要的可執行方法之一就是控制飼料和生產環境中的水分含量，并保持穩定。 這還包括在儲存期間采用可控的條件以及對新采購的原料和制粒后的飼料進行正確的干燥(水分低于14%)。需要強調的是應避免發生冷凝現象， 這可以在不使用時通過開啟熱空氣干燥設備(如空調或運輸裝置)或加熱墊來實現。 在進行熱處理后，采用設計合理的隔熱冷卻措施也是必要的。 機械和設備的衛生設計在防止微生物生長方面也起著關鍵作用，以便能消除供微生物生長的棲身之處。 這些棲身之處含有較高水平的水分，可能聚集著飼料產品和灰塵，在清洗過程中難以被清除。 稱職的設備管理者在防止微生物生長方面起著至關重要的作用。 灰塵和產品殘渣必須經常進行清除， 以減少沙門氏菌生長的可能性。 害蟲有可能是病原體的攜帶者，也應該控制。

3 執行可靠的沙門氏菌殺菌方法

在飼料加工過程中， 制粒前的熱處理工藝，如調質和熱維持，通常被認為是一個殺菌步驟。 即使飼料在加工過程中不采用制粒、 擠壓或膨脹等類似工藝， 也應該執行其他的調質和熱維持步驟， 接下來才是干燥和冷卻。 飼料制造商使用的常規熱處理條件是75℃～85℃的溫度，并維持數分鐘。 值得注意的是，水分的添加對殺滅微生物也有很大的影響。 例如，在熱處理過程中將水分含量從12%增加到19%時， 減少5 個對數級的沙門氏菌數量所需時間可以縮短2 倍 (Bühler 未發表研究，2018)。 飼料加工者通常會延長熱處理時間，以更多地減少數值，但這可以通過改變水分含量更方便地達到目的。 飼料生產商應該設計出最佳的處理方法以便在確保加工安全的同時使產品維持在一個高的質量標準和營養價值上。 因此，有效的熱處理是由一個在溫度、 水分和時間之間經過細微調節的相互作用組成。只有了解所有這些參數對減少細菌的影響， 我們才有可能以這樣的方式對生產過程進行微調， 才能不會使熱敏感的添加劑(如益生菌)失活，同時使細菌水平下降。 在工藝驗證期間， 飼料生產商必須對特定的飼料產品逐個建立微生物減少和質量變化的確切條件。 飼料生產商需要通過工藝驗證來證明這一殺菌步驟的有效性和一致性。 它包括設備的條件， 即評估設備是否能夠執行此類工作。 評估微生物殺滅的程度通常用微生物攻毒試驗來測定。 這意味著用一種無害的但能夠模仿所關注病原菌熱行為的替代微生物來給該原料接種。 由特定加工裝置造成的微生物殺滅水平或失活程度，可根據該加工步驟執行前后的細菌計數計算出來。 之后，在標準加工過程中， 飼料生產商應該在一個預先確定的位置(這應該與設備供應商一起完成)對溫度進行監控；并且為達到一個設定的滅活水平， 加工溫度需要達到一個最低值。 需要注意的是，在確定的條件下進行的熱加工總是能夠達到一個明確的對數級減少水平。 因此，要使最終產品含有更少的微生物， 選用微生物初始污染水平較低的原材料是首選。 高脂肪和低水活性的配方往往能獲得更大的微生物減少量。 同時，在機器加溫的時候，我們必須考慮啟動加工過程。 為了避免浪費未加工的產品， 我們應確保在啟動期間達到所需溫度前產品已經放入機器(如調質器)中。 一個能夠監測、記錄和控制該過程(特別是在臨界溫度極限上)的自動化系統對于記錄這個過程非常有價值。

除了熱處理外，其他技術(如輻照)也可用于微生物的滅活，但是目前這些技術在飼料生產中還不常使用。

4 避免加工和處理過程中的二次污染

僅僅執行微生物滅活處理不能解決此類問題。 這意味著工廠的衛生水平必須得到提高， 且在滅活處理后必須確保執行更衛生的處理。這意味著工廠要進行合理的分區，將原材料區與滅菌后產品區分開，建筑設計衛生和設備設計合理。 在同一個環境中， 制粒機位于污染區和潔凈區之間的過渡區域； 所有擺放經過制粒加工后產品的區域都應該在物理上與原材料儲存和加工的區域分開。 現有工廠的許多基礎設施必須進行改造， 以便建立起可以防止細菌傳入或傳播的屏障， 例如嚴防未受控制的氣流或人員和產品的流動。 所有潛在的微生物污染源都應該進行識別、 清除或控制。 例如，可以安裝空氣過濾系統，以用作產品冷卻空氣的過濾系統(如果在風險評估中空氣被確認是污染的來源)。 該冷卻空氣不能來自于原材料的處理區域。

此外， 執行微生物減少步驟之后的設備必須基于充分的衛生進行設計。 一般來說，食品和飼料加工設備的衛生設計是防止食品和飼料受到污染以及保持產品質量和提高生產效率的重要先決條件之一。 精心設計的衛生設備不僅可以減少污染的風險， 而且還可以降低昂貴產品被召回的可能性——它也能維持產品的質量，提高生產率，并有助于可持續發展。 清潔所需的時間和人力更少， 產品的浪費也相應減少。 因此， 一些衛生的設計原則如便于進行有效和高效的清潔至關重要。 許多基于衛生設計的現有指導方針主要集中在食品加工上， 它們也可以用于飼料加工， 以幫助人們對清潔進行基本的改進。 我們應該設計正確的清潔程序來防止微生物的生長和傳入。 其他衛生措施， 如人員衛生、合理的廢物處理、交通路線、害蟲控制等，也應該就位。

5 持續的改善和培訓

為了有效地執行上述步驟，所有參與飼料和飼料原料生產、 儲存和加工的人員必須經過嚴格的培訓， 并使他們意識到自己在維持飼料和食品安全上的作用和責任。 每一位飼料生產商也應該關注全球的飼料安全事件， 并擁有一個早期響應系統， 以確保這些安全事件不會進一步增多。

此外， 對所有現有危險的重新評估并結合持續的改進和創新，是確保飼料安全的關鍵。 通常，執行最佳的飼料安全解決方案需要與技術供應商、飼料和食品生產商合作。 在不久的將來， 能夠對食品和飼料行業產生革命性影響的又一個方面將是數字化領域取得的進展。 即使是現在， 許多方法已具有精確的產品可追溯性、設備維護預測、較高的機械性能以及對一些關鍵設備參數(如溫度、濕度、水分等)的監測。 分析這些數據，再結合利用其他信息，將使評估飼料和食品安全風險的工作變得更加容易， 同時使選擇最好的方法來控制它們也變得更方便。