1.1. ВВЕДЕНИЕ

В рамках контроля микробиологических рисков в пищевых продуктах благодаря распространению системы НАССР (анализа рисков и критических контрольных точек) и программ обеспечения обязательных условий {Pre-Requisite Programmes, PRP) как своего рода профилактических систем управления пищевой безопасностью и качеством пищевых продуктов сделан огромный шаг вперед. Это означало отказ от ненаучного подхода к использованию микробиологических исследований как единственного средства гарантии того, что микробиологические риски находятся под контролем. В настоящее время микробиологическое исследование входит в состав этих профилактических систем управления и может выполнять разные роли в мониторинге, валидизации и верификации методов и данных. Кроме того, микробиологическое исследование может потребоваться для демонстрации соответствия микробиологическим показателям и критериям (закрепленным в стандартах, рекомендациях или технических условиях), а также для проверки возможных сбоев в управлении технологическим процессом.

Микробиологическую безопасность и качество пищевого продукта зачастую рассматривают по отдельности, и основная причина этого заключается в том, что большинство патогенных микроорганизмов в пищевых продуктах обычно не несут ответственности за их порчу (опасный для здоровья продукт может быть органолептически безупречным), а большинство микроорганизмов порчи пищевых продуктов не патогенны. Вместе с тем имеются и примеры того, что безопасность и порча пищевого продукта образуют неразрывное целое (например, развитие, рост и размножение вызывающих порчу бактерий или плесеней в определенных условиях могут поставить под вопрос безопасность пищевого продукта из-за образования бактериями и плесенями соответственно аминов и микотоксинов микробиологического происхождения). Этот факт, а также то, что с точки зрения потребителя нет четкого различия между безопасностью пищевого продукта для здоровья и его качеством (а это зачастую закреплено в нормативных актах), говорят в пользу интегрированного управления пищевой безопасностью и качеством пищевых продуктах.

Безопасностью пищевых продуктов и качеством необходимо управлять с начала и до конца пищевой цепи (этот принцип зачастую называют «от фермы до вилки», «от плуга до тарелки», «от стойла до стола» и т.д.). Управление микробиологическими рисками в производстве пищевого сырья помогает сократить затраты на консервирование и обеспечение стабильности свойств пищевых продуктов на последующих этапах логистической цепи и уменьшить риск нанесения ущерба здоровью потребителя. Этот аспект особенно важен, если учесть, что 75% выявляемых патогенов имеют зоонозное происхождение, а зоонозные патогены в два раза чаще вызывают пищевые отравления. Предполагается, что происходящие в сельском хозяйстве и пищевой промышленности потребительские, демографические и экологические изменения могут привести в будущем к увеличению риска пищевых отравлений. В условиях чрезвычайно конкурентного и глобального рынка пищевых продуктов с постоянным стремлением к снижению затрат и себестоимости это еще более подчеркивает важность управления пищевой безопасностью и качеством пищевых продуктов. Задача настоящей главы и состоит в том, чтобы познакомить читателя с системами управления пищевой безопасностью и качеством пищевых продуктов, а также с той ролью, которую играет в этом микробиологический контроль.

1.2. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.2.1. Управление качеством и обеспечение качества

Управление качеством (QC, Quality Control) и обеспечение качества (QA, Quality Assurance) представляют собой два разных подхода к обеспечению пищевой безопасности; методы и средства у них одни и те же, но задачи совершенно разные (табл. 1.1). Оба эти подхода имеют полное право на жизнь, но для их осуществления требуются совершенно разные организационные условия, умения и навыки, ресурсы и действия. Управление качеством основано на реакции на уже свершившийся факт и имеющиеся условия, то есть представляет собой так называемый «реактивный подход». В организации управления качеством акцент делается на измеряемые показатели, которые должны быть надежными и статистически релевантными, а также на правовые и коммерческие вопросы. В отличие от этого, обеспечение качества представляет собой воплощение упреждающего, профилактического подхода, основанного на внутренних стандартах данной фирмы или предприятия. Основное внимание при этом уделяется операционным процедурам, которые должны быть надежными и регулярно пересматриваемыми, а в центре внимания находится потребитель и его потребности.

Таблица 1.1. Сравнение систем управления качеством (QC)
и обеспечения качества (QА)

При проверке обеспечения пищевой безопасности какого-либо продукта возникают несколько проблем. Для статистической интерпретации результатов микробиологического анализа контаминант должен быть гомогенно распределен по всей партии продукта. Поскольку микробиологические риски обычно имеют негомогенное распределение, то это означает, что между микробиологическим состоянием партии продукта и результатами микробиологического анализа может наблюдаться большое расхождение. Даже если распределение микроорганизмов будет гомогенным, то провести анализ достаточного количества проб для исследования возможных рисков так, чтобы получить значимую информацию, может оказаться довольно затруднительным. Как правило, в ходе микробиологического анализа выявляются только последствия, а не их причины.

В результате в управлении микробиологическими рисками пищевых продуктов произошел неизбежный переход от управления качеством к его обеспечению, причем в центре внимания оказались именно профилактические мероприятия, а не микробиологический анализ готового продукта. Хотя к микробиологическим анализам впоследствии было предъявлено много необоснованных претензий, они по-прежнему играют важную роль в системе обеспечения качества, но с некоторым смещением в области применения и центра внимания.

1.2.2. Разработка пищевых продуктов

Проектирование пищевого продукта можно определить как технологический процесс создания рецептуры и определения технических условий, требуемых для придания данному продукту характерных свойств и его соответствия ожиданиям потребителей. Микробиологическая контаминация в этом случае может быть определена как присутствие тех типов микроорганизмов и такой их численности, которые не были предусмотрены в спецификации данного продукта.

При производстве пищевых продуктов основное внимание микробиологов должно быть уделено вопросам безопасности продуктов для здоровья потребителей. Обеспечение безопасности лучше всего достигается благодаря «безопасности по спецификации продукта», то есть благодаря такому сочетанию рецептурных факторов и технологических условий, которые гарантируют, что численность патогенных микроорганизмов находится под контролем. При условии, что на предприятии реализуются необходимые программы обеспечения обязательных условий, для гарантии «безопасности по спецификации» и «технологической безопасности» используют систему НАССР. Тем не менее, с точки зрения бизнеса важен и контроль микробиологической порчи, в связи с чем наряду с обеспечением безопасности пищевых продуктов применяют и способы обеспечения «стабильности свойств по спецификации» с их реализацией посредством принципов, аналогичных принципам системы НАССР и PRP.

1.2.3. Анализ рисков и критические контрольные точки
(система НАССР)

Система НАССР – это система управления безопасностью пищевых продуктов на основе идентификации, оценки и контроля факторов риска, значимых для безопасности пищевых продуктов. Система НАССР была первоначально разработана для пищевых производств; она была стандартизировали в рамках Кодекса Алиментариус, после чего нашла широкое применение. Система НАССР основана на семи главных принципах, которые подразделяются на 12 отдельных задач (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Главные принципы и задачи системы НАССР

Хотя повсеместно признается, что система НАССР – это наиболее эффективный средство обеспечения производства безопасных пищевых продуктов, классическое понимание системы НАССР не вполне применимо к другим звеньям пищевой цепи. Тем не менее эта система постоянно видоизменяется так, чтобы она охватывала всю цепочку «от фермы к вилке» (рис. 1.1). В странах ЕС это обеспечивается законодательно, так как с 1 января 2006 г. применение системы НАССР стало обязательным для всех предприятий по производству и переработке пищевых продуктов, за исключением сельхозпроизводителей.

Рис. 1.1. Примеры систем управления, используемых в пищевой цепи

Что касается предприятий общественного питания, то была предпринята попытка адаптировать систему НАССР до «более удобной в использовании» формы, что привело к разработке различных подсистем – «Обеспечения безопасности системы общественного питания», ASC, «Систематической оценки условий окружающей среды», SAFE и общих подходов к системам НАССР в общественном питании. Вследствие изменений в европейском законодательстве британским Агентством пищевых стандартов (FSA) был разработан пакет документов под слоганом «Безопаснее продукт – успешнее бизнес», призванный помочь небольшим предприятиям общественного питанием – ресторанам и кафе, в том числе отпускающим блюда на вынос. Шотландское подразделение FSA разработало «Безопасные правила кулинарной обработки» (CookSafe), призванные помочь предприятиям общественного питания понять и внедрить систему НАССР.

Хотя производство сельхозсырья в рамках ЕС в настоящее время освобождено от внедрения НАССР, известны примеры использования принципов НАССР к сельскохозяйственному производству, причем имеются данные о возможных выгодах благодаря улучшению состояния здоровья скота путем снижения численности патогенных микроорганизмов и внедрения систем обеспечения качества продукции. Анализ рисков и определение возможных способов их контроля, без сомнения, применимы и в условиях сельхозпредприятий, однако определение конкретных ККТ в этом случае проблематично, поскольку результаты здесь зачастую не поддаются количественному определению и, следовательно, довольно трудно установить предельно допустимые значения и подобрать соответствующую систему мониторинга. Тем не менее подход к безопасности пищевых продуктов на уровне сельскохозпредприятия на основе принципов НАССР помогает определить правильные методы сельскохозяйственной практики (GFP), внедряемые аналогично ККТ.

Система НАССР и/или подходы на ее основе были применены в мясной и птицеперерабатывающей промышленности. Так, в США федеральным инспекторам по качеству мяса и мяса птицы широко рекомендуется меньше полагаться на органолептический анализ туш и переходить на системы, ориентированные на предотвращение микробиологической контаминации (основой для этих систем служит оценка рисков для здоровья населения). В результате на основе системы НАССР были разработаны схемы инспекции боен и показано, что работающие согласно им предприятия поддерживают и даже повышают безопасность пищевых продуктов (в частности, относительно содержания Salmonella и Escherichia coli).

НАССР-анализ показал, что критической контрольной точкой в производстве яиц, свободных от патогенных микроорганизмов, является корм для птицы, а в некоторых странах ККТ считается операция мойки скорлупы в процессе сортировки яиц.

Помимо применения системы НАССР или аналогичных ей систем по всей пищевой цепи, эти же принципы должны применяться в ходе внедрения новых пищевых продуктов, особенно при переходе от разработки изделия к его массовому производству. В этом смысле применение принципов НАССР должно начинаться с разработки общей концепции продукта и технологии его производства, когда определяют контрольные точки не столько производственные, сколько рецептурно-технологические.

Хотя система НАССР задумана прежде всего для обеспечения безопасности пищевых продуктов, тот же подход можно использовать и для контроля микробиологической порчи. В 1990-х гг. осознание того факта, что потребители при покупке отдают предпочтение безопасности продукта, а не его качеству, привело к разработке в Австралии двух основных стандартов, позволяющих применять принципы НАССР как к безопасности, так и к обеспечению качества продуктов. Эти стандарты были разработаны в 1995 г. в результате широкого изучения потребительских предпочтений, а также возможностей малых и средних пищевых предприятий. Ключом к разработке этих стандартов обеспечения качества на основе принципов НАССР стали ориентированные на потребителя технические условия на продукт с использованием для определения точек управления качеством (ТУК) и просто точек качества (ТК) принципов НАССР. Вместе с тем не следует забывать, что одной из причин неудач в деле внедрения систем НАССР является как раз стремление включить в нее наряду с решением проблем безопасности вопросы обеспечения качества.

Независимо от того, рассматриваются ли риски микробиологической порчи в ходе НАССР-анализа, вопросы управления ими следует рассмотреть еще до начала внедрения НАССР. Микробиологический контроль в целях обеспечения только безопасности пищевых продуктов может привести к быстрому росту численности микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов. В некоторых случаях предельно допустимые отклонения показателей в ККТ при управлении рисками микробиологической порчи может понадобиться ужесточить по сравнению с управлениями рисками для безопасности продукта. Хорошим примером здесь может служить выбор режимов тепловой обработки, когда степень минимальной обработки определяется по самому термостойкому патогенному контролируемому микроорганизму, однако микроорганизмы, вызывающие порчу, зачастую еще более термостойки, что требует применения еще более высоких температур и/или продолжительности тепловой обработки.

1.2.4. Программы обеспечения обязательных условий

Общепризнанно, что наиболее успешно внедрение НАССР происходит при условии надлежащей работы программ обеспечения обязательных условий, тем более что путаница в понимании отношений PRP и НАССР является одной из причин неудач при внедрении систем НАССР. КТ безопасности и КТ качества, выделенные в процессе ЯАССР-анализа необходимо разделить так, чтобы в ходе обеспечения обязательных условий иметь дело с контрольными точками, не имеющими отношения к безопасности пищевых продуктов, а ККТ увязать именно с проблемами безопасности.

Хотя определения понятия «программ обеспечения обязательных условий», PRP, можно встретить разные, они существенно не отличаются от того, что называют «Правильными производственными практиками (GMP), которые связаны с общими (то есть не зависящими от выпускаемого изделия) стратегиями, технологиями, процессами и другими профилактическими мероприятиями, необходимыми для выпуска необходимых объемов безопасных пищевых продуктов одного и того же качества. Правильные санитарно-гигиенические практики (GHP) – это та часть GMP, которая специально посвящена профилактическим мероприятиям для обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических условий, где основное внимание уделено обязательным условиям для НАССР (табл. 1.3). Несмотря на то, что GMP не могут заменить ККТ, они помогают минимизировать сами возможности появления рисков, устраняя, таким образом, потребность в выделении ККТ. Внедрение эффективных «правильных производственных практик» способствует контролю «общих» рисков («общезаводских»), многие из которых связаны с присутствием микроорганизмов порчи пищевых продуктов, которые иначе пришлось бы контролировать с помощью специальных ККТ. Работа без GMP неизбежно приведет к резкому росту в плане НАССР числа ККТ, в которые будут включаться и точки «общезаводского» риска, и ККТ, специфические для конкретного выпускаемого продукта.

Таблица 1.3. Примеры «Правильных гигиенических практик, GHP.

Процедуры обеспечения качества должны предотвращать микробиологическую контаминацию, но они не всегда работают, как положено, и иногда на том или ином этапе пищевой цепи может произойти сбой (не удастся распознать риск и, соответственно, выполнить необходимое корректирующее воздействие). Следовательно, необходимо учитывать, что в торговлю может попасть небезопасный или испорченный продукт, и на этот случай должны существовать системы административного управления, включающие, например, системы работы с жалобами и претензиями потребителей, системы отслеживания партий продукции и соответствующие процедуры их отзыва.

Системы обеспечения обязательных условий необходимы и для других звеньев пищевой цепи (см. рис. 1.1). В сфере общественного питания «правильные практики» аналогичны GMP. Что касается сельхозпроизводителей, то уже разработаны «правильные животноводческие практики, GAHP), «правильные плодоовощные практики (GFP) и «правильные сельскохозяйственные практики» (GAP).

В птицеперерабатывающей промышленности подчеркивается важность внедрения «правильных животноводческих практик» в период сбора птицы в целях контроля Salmonella и Campylobacter. Для этого требуется эффективная санитарно-гигиеническая обработка (особенно мойка) птичников, раздатчиков корма и инкубаторов, а также правильные отлов и транспортировка птицы. Для снижения микробиологической обсемененности тушек при правильной животноводческой практике очень важно четко придерживаться графиков мойки и дезинфекции оборудования и предприятия в целом.

1.2.5. Оценка рисков

Что касается безопасности пищевых продуктов, то формальное определение оценки рисков исходит из формулировок Комиссии Кодекса Алиментариус, где оценка факторов риска является основной научно-обоснованной частью анализа вероятности того или иного риска, поскольку имеет дело с собранными воедино научными данными относительно угрозы здоровью человека со стороны того или иного фактора риска пищевого происхождения. Анализ рисков, согласно этим определениям, включает также управление рисками и передачу информации о них. Методы оценки микробиологических рисков первоначально использовались контрольно-регламентирующими органами и научными работниками в целях определения наилучших и/или наиболее эффективных вариантов управления рисками, однако в пищевой промышленности и индустрии напитков эти подходы уже начинают использовать для регулирования численности патогенных микроорганизмов. Оценка рисков особенно полезна в тех случаях, когда необходимо принимать конкретное управленческое решение относительно сложной и важно проблемы в области безопасности пищевого продукта при высокой степени неопределенности и противоречивости имеющихся данных. Например, результаты оценки рисков позволили принять решение относительно оптимизации тепловой обработки и определения срока годности. Вместе с тем у подходов на основе оценки рисков имеются свои недостатки – они могут быть очень трудоемкими и требовать обширных и глубоких знаний, а также практических навыков.

1.2.6. Управление микробиологическими рисками

Возможное взаимодействие основных элементов управления численностью патогенных микроорганизмов представлено в работе. К таким элементам относятся научно-технические знания, оценка рисков как инструмент принятия решений и система НАССР как механизм перевода стратегий в области безопасности пищевых продуктов (выраженных количественно на основе оценки рисков) в практически действующие системы управления численностью патогенных микроорганизмов. Все это направлено на достижение конечной цели, а именно получение «безопасного» пищевого продукта. В работе мы пошли еще дальше, предположив, что в эту модель укладывается и управление микробиологическим качеством (порчей) пищевых продуктов – при этом конечная цель расширяется и становится уже «выпуском безопасных и стабильных в качественном отношении пищевых продуктов». В дополнение к утвержденным в Требованиях к безопасности пищевых продуктов целям эту модель можно расширить до понятия «приемлемого уровня порчи» (выраженного, например, соотношением параметров «порча»/«дефект»/«количество брака»). Научно-технические знания необходимы для определения микробиологических рисков как с точки зрения вреда продуктов для здоровья, так и их порчи, а также для выбора возможных средств управления этими рисками. Средством достижения этих целей становятся принципы НАССР (и им подобные) наряду с действующими программами обеспечения обязательных условий, причем контроль рисков относительно безопасности и порчи осуществляется в соответствующих контрольных точках (соответственно ККТ и КТК). Воедино связывают научно-технические знания и системы HACCP/PRP механизмы принятия решений, которые включают оценку рисков, а также широко распространенные провокационное тестирование (контрольное заражение), оценки срока годности и прогностические модели.

 1.3. РОЛЬ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ АНАЛИЗОВ

1.3.1. Исследования методом провокационного
тестирования и прогностические модели

Для определения степени безопасности и/или стабильности свойств пищевого продукта зачастую приходится выполнять провокационное тестирование (исследование путем контрольного заражения) и оценку срока годности. По существу, микробиологическое исследование путем контрольного заражения подразумевает внесение в пищевой продукт специфических микроорганизмов, являющихся факторами риска, и мониторинг их роста, выживания или гибели в ходе хранения пищевого продукта при заданных условиях и/или после определенной технологической операции. Этот тип анализов может быть полезным для определения способности данной пищевой среды поддерживать рост патогенных микроорганизмов, а также для валидизации технологических процессов, предназначенных для уничтожения тех или иных микроорганизмов. Вместе с тем при проектировании и проведении провокационного тестирования следует учитывать множество важных факторов – выбор соответствующих микроорганизмов для контрольного заражения, их концентрацию, продолжительность и число тестов, упаковку пищевого продукта и условия хранения, методы анализа и способы интерпретации данных.

Оценку степени ограничения срока годности ростом и размножением микроорганизмов порчи чаще проводят путем анализа естественно контаминированных образцов пищевых продуктов. Несмотря на то что с практической точки зрения оценку степени безопасности и срока годности (стабильности свойств) продукта можно, а иногда и необходимо проводить раздельно, очень важно иметь возможность оценить результаты в комплексе, так, чтобы решения о выборе той или иной рецептуры продукта, способов его переработки и условий хранения принимались бы с учетом всей необходимой информации.

Данный тип микробиологических анализов обходится недешево, является очень трудоемким и во многом зависит от типа пищевого продукта и технологии его переработки, так что при изменении рецептуры и/или технологии анализы, вероятно, придется провести заново. Это стало одним из главных стимулов для внедрения инноваций в области прогностической микробиологии, концепция и история которой подробно рассмотрены в работе. Математические микробиологические модели помогают описывать рост, размножение, выживание и гибель микроорганизмов в пищевом продукте в виде реакции на воздействие как внутренних факторов (свойства пищевого продукта – значение рН, а_ω, содержание консервантов), так и внешних (например, температура и состав окружающей газовой среды). Помимо многочисленных прогностических микробиологических моделей разработано несколько систем специального программного обеспечения для построения микробиологических моделей (некоторые из них выпускаются серийно или находятся в открытом доступе).

Прогностические модели могут использоваться для изучения степени безопасности и порчи пищевых продуктов в самых разных аспектах, включая определение и увеличение срока годности, оценку условий дистрибьюции, хранения и реализации, разработку рецептуры продукта и изменений в ней, проектирование технологического процесса, оценку рисков, разработку «правильных методов производства» (GMP), системы НАССР, а также в качестве альтернативы провокационному тестированию или дополнения к нему. Тем не менее надежность результатов прогностических моделей стала предметом широких дискуссий. Служба по безопасности пищевых продуктов и их контролю Министерства сельского хозяйства США (USD A FSIS) даже выпустила в 2002 г. особое уведомление, в котором утверждалось, что «при определении степени безопасности пищевых продуктов и эффективности технологического оборудования для их переработки не следует полагаться исключительно на прогностические модели». Утверждалось также, что прогностические модели не устраняют потребности в провокационном тестировании. Институт пищевых технологов (IFT) придерживается более взвешенной точки зрения, выдвигая на первый план важность сочетания прогностических моделей с провокационным тестированием и возможность использовать последнее для усовершенствования прогностической модели и ее валидизации. С практической точки зрения прогностические модели способны обеспечить огромное количество информации и инструмент для ее использования, но не отрицают полностью потребность в проведении микробиологических анализов. Применение прогностических методов требует обширных знаний о данном пищевом продукте, технологии его производства, особенностях конкретных микроорганизмов, а также о собственно моделировании, в связи с чем модели никогда не смогут заменить компетентное мнение опытного микробиолога.

Разработки в области информационных технологий позволили сконструировать также микробиологические экспертные системы. Будучи развитием разработок в области искусственного интеллекта, такие экспертные системы являются, по существу, компьютерными программами, имитирующими работу экспертов. Примером достигнутого может служить экспертная система оценки готовых к употреблению блюд, которая содержит базы данных по рецептуре, технологии и микроорганизмам, а также несколько моделей роста микроорганизмов. В ответ на введение пользователем информации с клавиатуры применяется тот или иной алгоритм, и в результате на выходе система выдает требуемые для получения безопасного в микробиологическом отношении продукта рецептуру и упаковку, минимальную температуру тепловой обработки и максимально возможный срок годности.

1.3.2. Микробиологические анализы в системе НАССР

Успешное внедрение прошедшего валидизацию ДЛССР-анализа означает, что можно существенно сократить объемы микробиологических анализов. Некоторые представители пищевой промышленности даже заявили о том, что микробиологические исследования вскоре вообще окажутся никому не нужными. На самом же деле, однако, микробиологические лаборатории остались, но сместились акценты в их работе и роль микробиологов.

Общепризнанно, что микробиологическое исследование в рамках системы НАССР может исполнять несколько функций и что его пределы и возможности будут меняться в зависимости от наличия лабораторного оборудования, используемых на пищевых производствах технологических процессов и типа выпускаемых продуктов.

Анализ рисков

Первым принципом системы НАССР является проведение анализа рисков, представляющего собой процесс сбора и оценки информации о факторах риска и условиях их возникновения. На этой основе принимается решение, какие из них важны для безопасности пищевых продуктов и поэтому должны быть включены в план НАССР. Этот процесс включает рассмотрение по каждому типу сырья и технологической операции вероятности появления тех или иных рисков, их качественную и количественную оценку, изучение степени выживания или размножения опасных микроорганизмов и определение соответствующих превентивных мер.

Команда НАССР может получить требуемую информацию относительно вероятных рисков, связанных с данными продуктом и технологическим процессом, из опубликованных источников информации по микробиологии, включая эпидемиологические данные и информацию санэпидстанций. Не следует пренебрегать и имеющимся практическим опытом. Тем не менее при нехватке данных зачастую приходится проводить микробиологические анализы, включая определение присутствия в сырье патогенных микроорганизмов или микроорганизмов-индикаторов, определение их присутствия (например, Listeria monocytogenes') в окружающей среде и определение степени контаминации микроорганизмами пищевых продуктов и оборудования для их производства. Здесь очень важны связи с системами обеспечения обязательных условий.

Еще до завершения НАССР-анализа и внедрения системы НАССР важно провести валидизацию соответствия точности анализа рисков и эффективности предлагаемых профилактических мероприятий. К примерам использования микробиологических методов в целях валидизации можно отнести проверку качества мойки и дезинфекции, выборочную проверку сырья, подверженного контаминации микроорганизмами, провокационное тестирование и мониторинг технологических зон (колен, углублений, щелей и т.п.), особенно подверженных обсеменению микроорганизмами.

Прогностические модели применяют также в целях оценки микробиологических рисков и определения их последствий для пищевого продукта в ходе разных технологических операций. Преимущество прогностических моделей состоит в том, что можно быстро скорректировать рецептуру продукта и/или параметры его переработки. Для получения прогноза при помощи большинства моделей требуются лишь данные об исходной численности микроорганизмов, и здесь может пригодиться информация, полученная в ходе микробиологических анализов. Адекватные прогностические модели позволяют снизить или вообще исключить потребность в провокационном тестировании. Прогностические модели особенно важны там, где для получения информации о микроорганизмах необходимо привлекать высококвалифицированных микробиологов. Например, чтобы спрогнозировать срок годности охлажденных полуфабрикатов и рыбы в вакуумной упаковке, использовались модели развития и размножения Clostridium botulinum. Несмотря на то что в работе было заявлено, что «для подтверждения того или иного блока плана НАССР обычно не следует использовать компьютерную модель развития патогенного микроорганизма (МРСМ) в качестве единственного источника информации», все-таки «при определенных обстоятельствах микробиолог... может решить, что наиболее адекватным (и единственным) источником данных является программа МРСМ…», и в качестве примера используется именно Сl. botulinum.

Молекулярные методы определения штаммов микроорганизмов существенно расширили арсенал микробиологов, а их эпидемиологический мониторинг позволяет глубже понять особенности пищевой цепи и определить как места перекрестной контаминации, так и зоны, где обнаруживаются или исчезают те или иные штаммы. Благодаря этому можно точнее определить участки, которые больше всего влияют на состав микробиоты пищевого продукта, и точнее идентифицировать ККТ.

Критические контрольные точки (ККТ)

Второй принцип НАССР касается определения ККТ, которые соответствуют той технологической операции, где может быть осуществлено внешнее воздействие в целях предотвращения или исключения риска для безопасности пищевого продукта (или снижения его до приемлемого уровня). Третий и четвертый принципы касаются установки предельно допустимых отклонений (критических пределов), то есть критериев различия приемлемого от неприемлемого, и создания системы мониторинга ККТ. Последняя включает проведение запланированной последовательности наблюдений или измерений контрольных параметров, позволяющих оценить, находятся ли параметры в данной ККТ в рамках предельно допустимых отклонений.

Методы провокационного тестирования и прогностические модели могут предоставить полезную информацию и для определения ККТ, и для установки предельно допустимых значений. Зачастую эта информация необходима для определения максимальных продолжительности и температуры при хранении и минимальных температурно-временных режимов тепловой обработки. Микробиологические анализы могут играть важную роль в валидизации ККТ, демонстрируя их эффективность (или неэффективность). В ходе разработки некоторого пищевого продукта может потребоваться заданное уменьшение численности тех или иных микроорганизмов (либо в одной ККТ, либо на протяжении нескольких технологических операций). Для подтверждения того, что данная технология может обеспечить заданный уровень летальности микроорганизмов или что конечный продукт соответствует требованиям по безопасности для здоровья и/или качеству, могут потребоваться количественные данные, что особенно важно при использовании нетрадиционных или уникальных способов контроля и/или допусков.

Прогностические микробиологические модели иногда применяют для разработки возможных сценариев по принципу «что было бы, если бы…», показывая серьезность проблем, возникающих вследствие отклонений от технологических режимов или выхода параметров ККТ за допустимые пределы. Кроме того, их используют для получения полезной информации относительно адекватности планов НАССР. Зачастую для обоснования той или иной ККТ приходится проводить и провокационное тестирование, так как существующие модели не применимы ко всем возможным в производстве пищевых продуктов ситуациям.

Процесс разработки системы НАССР требует разработки условий мониторинга всех выделенных ККТ. В большинстве случаев для контроля ККТ нереально использовать микробиологические анализы из-за времени, необходимого для их проведения, относительно низкой их чувствительности и многочисленности видов и родов микроорганизмов в большинстве случаев микробиологической контаминации. Тем не менее здесь имеются и исключения. Довольно часто одной из ККТ является процедура приемки сырья, и в результате профилактические мероприятия направлены на методы, используемые его поставщиком и гарантирующие микробиологическое качество поставляемых материалов (включая сертификаты микробиологического анализа на конкретные контаминанты). Данные собственной микробиологической лаборатории должны подтверждать приемлемость получаемого сырья и использоваться при выборе новых его поставщиков.

Разработка ускоренных методов, основанных на биолюминесценции аденозинтрифосфата (АТФ) микробиологического происхождения, позволила применить их для мониторинга ККТ. АТФ-анализ дает возможность адекватно оценить степень обсемененности тушек домашней птицы микроорганизмами, причем сообщается, что соответствующий тест-набор может использоваться для технологического мониторинга ККТ. Для мониторинга ККТ предложены и другие методы ускоренных анализов, пусть и ограниченные сферой действия, в частности методы проточной цитометрии.

Тест-наборы для анализа АТФ-биолюминесценции более предпочтительны для проверки санитарного состояния оборудования, чем для обнаружения собственно микроорганизмов, для чего количественно определяется содержание АТФ немикробиологического происхождения. Поскольку результаты анализа могут быть получены в течение всего нескольких минут, обеспечивается достаточно времени для повторной санитарной обработки оборудования при необходимости еще до того, как начнется технологический цикл, что позволяет предотвратить контаминацию пищевых продуктов. Следовательно, санитарная обработка оборудования и мониторинг методами АТФ-биолюминисценции могут считаться критическими контрольными точками, хотя чаще их относят к «правильной санитарно-гигиенической практике». Во избежание ложного ощущения самоуспокоенности при использовании этих методов следует проявлять особую тщательность, что позволяет продемонстрировать персоналу, занимающемуся санитарно-гигиенической обработкой помещений, всю важность их роли.

В производстве мяса птицы постепенно внедряют бактериологический и серологический контроль поголовья (наряду с применением правильных методов содержания), позволяющие предотвратить занесение и распространение Salmonella. В качестве способа контроля при сборе птицы инфицированное этим микроорганизмом поголовье предлагается уничтожать.

Верификация и корректировка систем НАССР

Шестой принцип НАССР касается установки процедур верификации (проверки) того, что система НАССР в рабочем состоянии эффективно работает. Одним из способов подтверждения успешной работы системы НАССР может быть тестирование выпускаемого продукта. Несмотря на существующее мнение о необязательности микробиологического анализа для проведения такой верификации, поскольку она проводится преимущественно путем анализа документов по мониторингу НАССР, зачастую в программах верификации используют микробиологический анализ как поступившего сырья, так готового продукта. Теоретически хорошо работающий план НАССР требует проводить микробиологические анализы лишь периодически как часть процесса верификации, однако иногда местные нормативные акты, клиенты или внутренние стандарты данной фирмы требуют более частого и тщательного проведения микробиологических исследований.

Микробиологическое исследование в целях верификации может включать анализ на наличие патогенных микроорганизмов, хотя более эффективным способом подтверждения правильной работы системы НАССР являются количественные показатели. Выбор соответствующих показателей (индикаторов) зависит от типа продукта и технологии его производства. Например, анализ на колиформы является эффективным способом верификации систем НАССР в производстве пастеризованного молока и питьевой воды, однако в некоторых случаях исследование готового продукта на присутствие микроорганизмов-индикаторов не дает полезной информации (в частности, при производстве консервированных пищевых продуктов).

В производстве мяса и мяса птицы для верификации эффективности системы НАССР подчеркивается важность периодического микробиологического исследования соответственно туш и тушек. В рамках независимого аудита трех греческих мясокомбинатов было проведен микробиологический анализ образцов, отобранных в точках общего санитарно-гигиенического контроля и в ККТ. Полученные данные показали, что системы «правильной санитарно-гигиенической практики» (GHP) и НАССР в данном случае адекватны, но необходимо больше внимания уделять микробиологическим анализам поступающего сырья и полуфабрикатов. При пересмотре роли микробиологических анализов в системе гарантии безопасности говядины был сделан вывод, что основной целью здесь должны стать внедрение и обеспечение эффективной работы систем НАССР. Кроме того, для этой цели необходимо проводить анализ на микроорганизмы-индикаторы, причем с оценкой микробиологического состояния материалов в ходе технологического процесса на их соответствие «целям пищевой безопасности, FSO». Обычно при этом проводится исследование влияния тех или иных технологических операций на микробиологическое качество обрабатываемого материала, что позволяет обосновать ту или иную технологию и подтвердить работоспособность систем контроля микробиологического качества продукта.

В мексиканской мясной промышленности при анализе плюсов и минусов внедрения НАССР главным результатом стало снижение численности микроорганизмов. В США для подтверждения эффективности систем обеспечения обязательных условий и НАССР в контроле контаминации мясных продуктов и продуктов из мяса птицы патогенными микроорганизмами необходимо обеспечить выполнение особых норм по численности Salmonella, зависящих от типа продукта, производимого на бойнях или на предприятиях, выпускающих рубленые полуфабрикаты. Результаты исследований свидетельствуют, что после внедрения систем обеспечения обязательных условий и НАССР уровень преобладания микроорганизмов рода Salmonella в большинстве категорий продуктов оказался ниже, чем в период, предшествующий внедрению указанных систем.

Данные микробиологических исследований могут стать ценным источником информации для анализа трендов и статистического управления технологическимпроцессом, но в этих целях их обычно используют не в полной мере. В этом случае для перерабатывающего предприятия более информативны количественные анализы, чем отрицательные тесты на патогенность, так как первые можно использовать для анализа трендов и получить своевременные предупреждения о возникающих проблемах или утрате контроля. Последнее может драматически сказаться на результатах микробиологических анализов, однако проявиться это может в очень незначительном и постепенном изменении численности микроорганизмов, обнаруживаемого путем анализа трендов. Если микробиологические анализы проводят в порядке профилактики, то существует возможность предотвратить проблемы с микробиологическим качеством продукции, что делает их весьма сходными с анализами в системе обеспечения качества при гарантии пищевой безопасности. Цель здесь – получение информации, направленной на совершенствование технологических процессов, и микробиологические анализы не должны проводиться только ради получения каких угодно данных (ради «галочки»). С помощью методов статистического анализа удалось продемонстрировать полезность конкретных микробиологических анализов на заключительных стадиях переработки мяса и мяса птицы для верификации систем НАССР.

Во многих организациях имеются результаты анализов и основополагающие данные по микроорганизмам-индикаторам, которые собирались в течение многих лет. К новой информации, приходящей на смену исторически сложившейся исходной базе данных, следует относиться очень осторожно и внимательно ее проверять, что позволит гарантировать четкое понимание перерабатывающим предприятием особенностей применяемых технологических процессов и выпускаемых продуктов в микробиологическом отношении. Например, внедрение некоторого нового метода анализа может сделать бесполезными уже накопленные ранее базы данных (если по новому протоколу испытаний результаты получаются другими).

Валидизация (проверка правильности применяемых методов) НАССР-анализа хотя и не считается отдельным этапом, является очень важной частью процесса верификации, так как ее цель – получить подтверждения того, что отдельные элементы плана НАССР работают эффективно (то есть «выполняется именно намеченное»). Верификация же, в отличие от этого, направлена на подтверждение того, что применяемые методы, процедуры, испытания и т. п. в дополнение к текущему мониторингу соответствуют принятому плану НАССР (то есть «намеченное выполняется правильно»). Еще до завершения НАССР-анализа и его внедрения очень важно провести валидизацию точности анализа рисков и эффективности профилактических мероприятий. Разработано несколько подходов к валидизации, включая использование опубликованных или ранее полученных данных, нормативных документов, эмпирических исследований, моделирования, результатов технологических испытаний и их всевозможных сочетаний.

К примерам использования микробиологических методов для валидизации можно отнести проверку санитарно-гигиенического состояния помещений и оборудование перед началом производства, микробиологический анализ сырья, особо подверженного контаминации микроорганизмами, провокационное тестирование, применяемое для общей оценки рецептуры и технологии производства данного изделия, а также мониторинг обсемененности микроорганизмами важнейших технологических зон. При разработке безопасного продукта может потребоваться заданное уменьшение численности контролируемых микроорганизмов (например, на 5 или 6 логарифмических порядков), достигаемое либо в одной ККТ, либо в последовательности технологических операций. Для демонстрации того, что данная технология позволяет обеспечить заданный уровень летальности микроорганизмов или что готовый продукт соответствует требованиям по безопасности и/или качеству могут потребоваться количественные показатели. К эмпирическим испытаниям в целях документирования адекватности применяемых мер контроля относят лабораторное или производственное провокационное тестирование с использованием микроорганизмов-суррогатов.

В производстве яичной продукции анализ на Salmonella использовали для валидизации выделенных для отбраковки на различных стадиях обработки, мойки и сбыта ККТ, причем этот анализ проводился уже после визуальной отбраковки треснувших и/или грязных яиц. Провокационное тестирование с использованием Salmonella и Campylobacter обеспечило данные для валидизации результатов обработки яиц с помощью излучения, используемого для выпуска яиц без патогенных микроорганизмов.

Количественный микробиологический анализ (общая численность жизнеспособных микроорганизмов и численность Е. coli, Enterobacteriaceae и колиформ) использовался для валидизации снижения числа случаев фекального загрязнения на бойнях и предприятиях по первичной переработке говядины как своего рода ККТ при снятии шкуры и нутровке после внедрения системы онлайнового мониторинга на базе новых информационных технологий. Микробиологический анализ численности Campylobacter продемонстрировал снижение (на 1-2 логарифмических порядка в воде для ополаскивания тушек), достигнутое путем применения при обработке мяса бройлеров некоторых антимикробных технологий.

Микробиологические методы, особенно с применением молекулярных технологий, могут оказаться полезными для ответа на ряд вопросов, возникающих при валидизации системы НАССР. Например, если некоторый микроорганизм, отнесенный к категории «вредных», был выявлен в какой-то точке технологической линии уже после ККТ, предназначенной для его контроля, то это является поводом либо для признания данной ККТ неэффективной, либо для признания факта посттехнологической контаминации продукта.

НАССР – это «живая» система и, следовательно, пересмотр плана НАССР является важным фактором гарантии того, что он по-прежнему эффективно работает. Формальный пересмотр следует инициировать при переходе на производство другого продукта или на другой технологический процесс – в противном случае проверка плана НАССР осуществляется через регулярные промежутки времени, например 1 раз в год. При таких проверках может быть принято решение, что для оценки степени значимости некоторого нового риска или для гарантии того, что уже имеющиеся ККТ по-прежнему контролируют существующие риски даже при планируемых изменениях продукта и/или технологического процесса, необходимы данные микробиологического анализа.

1.3.3. Микробиологические анализы и программы
обеспечения обязательных условий

Известно, что микробиологическое исследование играет определенную роль в рамках программ обеспечения обязательных условий при производстве мясного сырья. Например, для демонстрации того факта, что выявленное инфицирование свиней Salmonella enterica происходит непосредственно перед убоем в ходе их содержания в контаминированных помещениях для предубойной выдержки на скотобойнях, использовалось микробиологическое исследование на Salmonella. В результате был разработан метод снижения числа случаев контаминации свиней 5. enterica – животных стали оставлять перед убоем в транспортных средствах, доставивших их на бойню. Кроме того, в нескольких европейских странах начались программы мониторинга Salmonella во всей цепи производства и реализации свинины с применением серологических анализов на наличие соответствующих антител. Цель этих программ состоит в присвоении отдельным свиноводческим хозяйствам индивидуального статуса, отражающего уровень обсемененности Salmonella и позволяющего принять конкретное решение относительно необходимости тех или иных санитарно-гигиенических мероприятий и способов транспортировки животных на бойни и мясопродукции с боен.

«Правильные методы производства» (GMP) и «правильные методы санитарно-гигиенической обработки» (GHP) эффективны при следующих условиях:

• хорошего документирования с помощью описания стандартизованных процедур (SOP)-,
• полного внедрения;
• наличия данных мониторинга и процедур верификации.

С производственной точки зрения существует несколько основных источников потенциальной контаминации продукта микроорганизмами, требующих контроля: это сырье, оборудование, производственная среда и персонал (посетители). Степень важности микробиологического исследования и необходимая выборка должны отражать степень риска, связанного с данными сырьем, производственной зоной или технологической операцией. Например, «сырье с высоким уровнем риска», вносимое в продукт после проведения пастеризации, может потребовать для подтверждения соответствия спецификации более тщательного анализа, чем то же сырье, вносимое до пастеризации, а для анализа поверхностей, контактирующих с пищевым продуктом, и качества воздуха в «чистых» зонах может потребоваться более частый пробоотбор.

Определение источников риска и их значимости

Независимо от того, контролируются ли риски системами GMP, GHP или НАССР, первым шагом в деле обеспечения производства безопасных пищевых продуктов является идентификация факторов риска. Важную роль в этом играют микробиологические анализы, как и в соотнесении данного риска с потенциальным его источником, при оценке значимости данного риска для готового продукта и при проверке работоспособности действующих систем контроля. Например, на мясоперерабатывающем заводе микробиологические анализы показали, что основной причиной контаминации говяжьего фарша и отрубов, поступающих в систему розничной торговли, является сырье, получаемое от различных поставщиков, а факторы окружающей среды не столь значимы в общей микробной контаминации, хотя программы мойки и проведения санитарно-гигиенических мероприятий своего значения не утрачивают.

Аналогичным образом помогают определить значимость тех или иных микробиологических рисков при определении срока годности пастеризованного молока прогностические микробиологические модели. Их использование выдвинуло на первый план важность правильной санитарно-гигиенической обработки помещений молокозаводов, позволяющей снизить риск контаминации продукта после пастеризации.

Молекулярные методы анализа еще более расширили арсенал микробиологов, а отслеживание штаммов в эпидемиологическом отношении позволяет глубже понять процессы, происходящие в пищевых продуктах, и определить участки потенциальной контаминации с возможностью определения наиболее эффективных мер контроля – правильных санитарно-гигиенических практик или ККТ.

Сырье

Качество сырья непосредственно определяет качество готового продукта. Микробиологическое исследование зачастую требуется для подтверждения соответствия сырье спецификации согласно договору, а также для мониторинга и подбора фирм-поставщиков. Несмотря на то что спецификация сырья иногда считается частью ЯЛССР-анализа, она не представляет собой ККТ, так как обычно проверяется в рамках систем обеспечения обязательных условий (GMP или GHP). В этом микробиологический анализ может быть направлен на подтверждение отсутствия специфических патогенных микроорганизмов или того факта, что численность микроорганизмов-индикаторов находится в допустимых пределах.

Сырье также может быть причиной контаминации оборудования и производственной среды. Это особенно важно с точки зрения систематического контроля контаминации в животноводстве. Несмотря на то, что контроль в этой сфере очень затруднен, постепенно появляются системы предотвращения контаминации мясного сырья патогенными микроорганизмами, вносимыми с кормами, – так, важной ККТ стали корма для бройлеров. В данном случае микробиологический анализ должен подтвердить, что в данной партии кормов патогенные микроорганизмы отсутствуют и что она соответствует согласованным микробиологическим показателям.

Оборудование

Все поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, представляют собой потенциальные источники контаминации, так что основным повседневным средством контроля являются профилактические санитарно-гигиенические мероприятия (мойка и дезинфекция). Показано, что при правильной реализации программы санитарно-гигиенических мероприятий они рентабельны, ими легко управлять и при должном отношении к ним персонала они могут значительно снизить риск микробиологической контаминации. В этом смысле микробиологические анализы полезны при валидизации стандартных методов санитарно-гигиенической обработки (SSOP) и верификации правильности их применения.

Хотя контаминированная микроорганизмами поверхность после санитарной обработки может и не являться источником контаминации, остатки пищевых продуктов на ней могут способствовать росту и размножению микроорганизмов, что впоследствии может стать причиной повторной контаминации. При постоянном стремлении к интенсификации работы производственных линий (и, соответственно, к максимальному увеличению периодов работы между циклами санитарно-гигиенической обработки) микробиологическое исследование позволяет обеспечить получение ценнейшей информации, позволяющей максимально повысить производительность линий без угрозы для микробиологической безопасности или качества выпускаемого продукта.

Окружающая среда

Источником общей контаминации пищевых продуктов может стать окружающая производственная среда. Микроорганизмы могут скапливаться на разных поверхностях, не находящиеся в непосредственном контакте с пищевыми продуктами (например, на поверхностях оборудования, на стенах, в полах, в системе канализации, на потолочных конструкциях...) и впоследствии заноситься в продукт с капельками воды и частицами пыли. С помощью правильного отбора проб из этой окружающей среды можно получить ценнейшую информацию относительно возможного присутствия патогенных микроорганизмов, их численности и встречаемости на отдельных технологических линиях и, тем самым, о рисках контаминации выпускаемого продукта. Это позволит определить необходимые профилактические мероприятия в рамках правильной санитарно-гигиенической практики, в частности, лучше расположить технологические линии и «зоны чистоты».

Отбор проб с оборудования и приспособлений для мойки позволяет получить представление о том, что фактически присутствует в производственной среде, так как на этих приспособлениях (швабрах, щетках, пылесосах) собирается грязь и бактерии со всех зон предприятия. Аналогичным образом отбор проб из дренажных труб дает больше шансов определить, присутствует ли конкретный патогенный микроорганизм (например, L. monocytogenes) в производственной среде. Зачастую это бывает гораздо эффективнее, чем проводить микробиологический анализ готовых пищевых продуктов. Кроме того, регулярно должны проверяться зоны повышенной влажности – раковины, краны, протирочные тряпки и половые щетки, емкости для ополаскивания обуви и т.п., где могут образовываться аэрозоли, благодаря которым в пищевые продукты могут попасть микроорганизмы-контаминанты. Наиболее полезную информацию относительно состава окружающей производственной среды дает анализ на наличие микроорганизмов-индикаторов (а в «чистых зонах» – на наличие L. monocytogenes).

Хорошим показателем общего санитарно-гигиенического состояния производственной среды может быть качество воздуха, в котором содержатся микроорганизмы как из внешних, так и из внутренних источников (в зависимости от генерального плана размещения предприятия). Например, при неправильной настройке воздушных фильтров и кондиционеров микроорганизмы могут проникать на предприятие извне. «Внутренняя» контаминация производственной среды бывает обусловлена частицами грязи, вносимыми персоналом, пыли от упаковочных материалов и аэрозолями, образующимися как в ходе производства, так и при процессах охлаждения или нагревания. Данные текущего контроля состава воздуха могут дать общую картину санитарно-гигиенического состоянию воздуха на предприятии и помочь определить зоны и источники максимальной контаминации. Обычно состав воздуха определяют или с помощью осадительных пластин, или с помощью портативного пробоотборника с питанием от батареек. Поскольку численность микроорганизмов в воздухе может существенно варьировать в зависимости от вида деятельности в районе замера, при его проведении важно тщательно регистрировать происходящее (например, мойка, смена персонала и т. п.), что затем позволит соотнести полученные данные с реальными событиями.

Очевидно, что быстрое увеличение численности микроорганизмов может быть вызвано температурой производственной, и здесь важное значение для правильных санитарно-гигиенических и производственных практик приобретает прогностическая микробиология. Например, для выработки общих критериев регулирования холодильных систем при производстве мяса горячей обвалки, обработки бараньих туш после убоя и переработки субпродуктов регламентирующими органами и предприятиями перерабатывающей промышленности использовалась динамическая температурная модель (TFI, Temperature Function Integration). Аналогичным образом в некоторых странах органами здравоохранения разрабатывались рекомендации по изменению температуры помещений для разделки охлажденных мясных туш на основе расчета продолжительности лаг-фазы и скорости роста колиформных бактерий.

Персонал и его профессиональная подготовка

Одним из потенциальных источников контаминации пищевых продуктов является персонал предприятий пищевой промышленности и лица, участвующие в транспортировке и реализации пищевых продуктов. Здесь очень важны соответствующая профессиональная подготовка и надлежащий контроль соблюдения правил личной гигиены.

Не следует недооценивать роль микробиологических анализов как части профессиональной подготовки персонала. Эффект от наблюдения за чашками с агаром, покрытыми колониями микроорганизмов, выделенных из смывов с рук работников или с поверхностей оборудования до мойки, и аналогичными средами, засеянными смывами с мытых рук или взятыми после уборки помещений, весьма показателен. Особенно полезны для мотивации и обучения персонала проведению санитарно-гигиенических мероприятий результаты, достигнутые с помощью ускоренных методов на основе АТФ-биолюминесценции, предоставляя им возможность самим судить о качестве и важности их работы.

1.3.4. Устранение проблем и выявление их причин

Несмотря на неукоснительное и строгое соблюдение всех основанных на системе НАССР правил все-таки неизбежно будут возникать непредвиденные человеческие, приборные или технологические сбои. Для устранения проблем и тщательного выявления их причин может потребоваться проведение микробиологических анализов. Как правило, первое, что необходимо, это идентифицировать и проверить дефектный продукт. Для выявления проблем с микробиологической контаминацией может потребоваться микробиологическое исследование, и при наличии контаминации следует определить, имеем ли мы дело с патогенными микроорганизмами или с микроорганизмами порчи, то есть затронуты ли в данном случае вопросы пищевой безопасности или качества продукции. Наряду с проверкой данных о ходе технологического процесса, особенно показателей в ККТ, а также данных прошлых микробиологических анализов, для установления «масштабов бедствия» может потребоваться разработка нового плана пробоотбора и проведения анализов. Поскольку здесь очень важен фактор времени, очень полезны ускоренные методы анализа и микробиологическое прогностическое моделирование. Только после получения достоверной информации можно принимать решение относительно отбраковки, задержки на складах, отзыва из торговли и переработки дефектных партий и судьбе дальнейшего производства.

Для определения причины или источника проблемы зачастую требуется проведение микробиологического анализа, причем его тип и диапазон охвата обычно зависит от конкретной ситуации. Так, ускоренные методы анализа на основе АТФ-биолюминесценции могут оказаться полезными для быстрой идентификации проблемных зон. Иногда приходится применять анализ на наличие микроорганизмов-индикаторов, методы обнаружения специфических патогенных микроорганизмов и даже метод генетического «фингерпринтинга» (снятия «отпечатков пальцев») штаммов.

После вышеприведенных незамедлительных действий необходимо оценить эффективность плана НАССР, то есть установить, произошел ли данный сбой из-за неверности самого этого плана или его неправильной реализации. При любом последующем пересмотре плана НАССР и повторной оценке его валидности немаловажную роль играют опять же микробиологические анализы.

1.3.5. Микробиологическое исследование и оценка рисков

Оценка рисков основывается на микробиологических данных из разных источников. Например, для определения риска для здоровья населения от треснувших яиц Министерство сельского хозяйства и пищевой промышленности Канады заказало проведение оценки рисков. На основе эпидемиологических данных причиной основного риска от треснувших яиц были признаны микроорганизмы рода Salmonella – было показано, что пищевые отравления вызываются треснувшими яйцами с вероятностью в 3-93 раза более высокой, чем не треснувшими. После этой оценки рисков для валидизации ККТ, выявленных в качестве плана управления рисками, использовали результаты микробиологического исследования на Salmonella.

Оценка рисков помогает нам выявить пробелы в знаниях, необходимых для улучшения их расчетов, что фактически ведет к повышению уровня микробиологических анализов. Оценка рисков, вызванных «новым» или «вновь обнаруженным» микроорганизмом, может продемонстрировать также слабости современных микробиологических методов, приведя к их совершенствованию.

1.4. ПРОВЕДЕНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

1.4.1. Проводить анализ или не проводить?

Как мы старались показать выше, существует много причин для проведения микробиологических анализов. Проведение исследования на соответствие микробиологическим показателям может требоваться по нормативным актам (например, по микробиологическим стандартам), по требованию клиентов (в частности, для спецификации сырья по микробиологическим показателям); проводиться в рамках НАССР или программ обеспечения обязательных условий. Тем не менее одним из самых полезных вопросов, который следует задать себе перед тем как принять решение о применении того или иного метода, является «зачем вообще проводить этот анализ и как будет использован его результат?». Если для проведения анализа или использования его результатов нет четкого обоснования с указанием конкретных мер, принимаемых в зависимости от результатов анализа, то такой микробиологический анализ, по всей видимости, не будет иметь никакой ценности. Сама постановка такого вопроса поможет более эффективно выбрать цель проведения анализа, позволит применить наиболее подходящий метод и более эффективно использовать его результаты.

1.4.2. Выбор конкретного типа микробиологического анализа

Численность патогенных микроорганизмов в большей части сырья и пищевых продуктов обычно невелика, так что анализы на их наличие дают мало полезной информации для внедрения и эксплуатации системы НАССР и «правильной производственной практики». Гораздо более важны анализы на так называемые «микроорганизмы-индикаторы», представляющие отдельные виды или группы микроорганизмов, служащие индикаторами возможного присутствия патогенов. Хотя наличие взаимосвязи между численностью микроорганизмов-индикаторов и численностью патогенных микроорганизмов не обязательно, обычно предполагают, что вероятная численность патогенов будет меньше численности микроорганизмов-индикаторов. Предполагается также, что снижение численности микроорганизмов-индикаторов свидетельствует и о снижении численности соответствующих патогенов. По тем же причинам микроорганизмы-индикаторы используются как показатель степени постпастеризационной контаминации, способной привести к заражению продукта патогенными микроорганизмами.

Так как о присутствии различных патогенных микроорганизмов свидетельствуют разные микроорганизмы-индикаторы, существует несколько групп анализов на них, в частности, тесты на общую численность аэробных микроорганизмов, на колиформы, на Enterobacteriaceae, на Е. coli, на фекальные стрептококки и на аэромонады.

Микробиологические методы существенно различаются по своим преимуществам и недостаткам, которые могут сказаться на выборе того или иного метода для решения конкретной задачи (табл. 1.4, см. также главу 10). Например, для пищевых продуктов с коротким сроком годности важна быстрота получения результатов микробиологического исследования, однако когда решающее значение имеет максимизация выборки, то важнее становятся производительность отбора проб и себестоимость проведения анализа. В последние годы появилось много новых экспресс-методов, что помогло ускорить, упростить, миниатюризировать и автоматизировать микробиологические анализы. Стремление к стандартизации, валидизации и международному признанию методов, а также применение правильных лабораторных практик и использование аккредитованных лабораторий зачастую ограничивает возможности выбора тех или иных методов микробиологического анализа.

Роль конкретного метода исследования помогает определить относительную важность возможных селективных критериев (см. табл. 1.4). Например, анализы, используемые при проведении валидизации и верификации, могут быть не особенно быстрыми, здесь более важна точность, и наоборот, скорость очень важна для методов, применяемых для мониторинга данных в ККТ.

Таблица 1.4. Факторы, влияющие на выбор метода микробиологического анализа

1.4.3. Требования к лабораториям

Требования к лабораториям и их оснащению обычно зависят от назначения применяемых микробиологических анализов и имеющихся в распоряжении методов. Например, некоторые методы могут применяться непосредственно на пищевом предприятии (в частности, для мониторинга санитарно-гигиенического состояния) и не требовать особого лабораторного оснащения, но это является исключением, и большинство методов требуют наличия микробиологической лаборатории. Если такая лаборатория расположена на территории предприятия, то ее необходимо изолировать от производственных зон. Внимательное отношение к проектированию лаборатории и ее планировке способствует повышению степени безопасности, помогает применять правильные микробиологические практики, обеспечивает разделение видов деятельности и способствуют бесперебойному выпуску продукции. Особое внимание следует уделить управлению лабораторией, ее приборному оснащению, приготовлению культуральных сред и собственно микробиологическим процедурам. Все эти моменты одинаково важны независимо от того, проводится ли микробиологическое исследование в лаборатории предприятия или в сторонней лаборатории. О вопросах внедрения систем обеспечения качества в лабораториях см. главу 13.

1.4.4. Интерпретация результатов анализа

Важность надежности управления лабораторией и применяемых методов анализа выдвигается на первый план тем фактом, что «ложно-положительные», «ложно-отрицательные» и ошибочные результаты могут наблюдаться по самым разным причинам, а именно:

• недостаточный опыт персонала;
• контаминация лаборатории или перекрестная контаминация от контрольных образцов;
• контаминация от упаковочных материалов (например, рост дрожжей или плесеней в асептически расфасованном напитке);
• применение невалидного метода;
• недостаточное количество контрольных образцов;
• различия в методах анализа разных лабораторий;
• ошибки в идентификации микроорганизмов и неверная интерпретация результатов (например, ошибочный подсчет остатков или частиц продукта, очень похожих на колонии микроорганизмов).

Неточность в результатах микробиологического исследования может привести к принятию неверных управленческих решений – от ненужной приостановки производства, отбраковки или отзыва продукта из торговли до ошибок в распознавании имеющихся проблем, что может привести к эпидемии пищевых отравлений. Таким образом, микробиологическое исследование должно использоваться в дополнение к профилактическому обеспечению безопасности пищевых продуктов и их качества, а не только для управления микробиологическими рисками.

1.5. НЕКОТОРЫЕ ТЕНДЕНЦИИ

Растущее использование систем НАССР и аналогичных подходов на всем протяжении пищевой логистической цепи, по всей видимости, будет продолжаться и в будущем, причем особое внимание будет уделяться производству пищевого сырья. С ростом потребности в продуктах, подвергаемых минимальной переработке, управление микробиологическими рисками будет вынужденно сосредоточено на снижении числа случаев микробиологической контаминации пищевого сырья как первой стадии производства пищевых продуктов.

Хотя микробиологические анализы в профилактической системе обеспечения безопасности и качества продукции играют особую роль, по-прежнему существует потребность в их совершенствовании. «Святым Граалем» микробиологических методов всегда была и будет возможность неразрушающего контроля пищевых продуктов в линии с требуемой точностью, чувствительностью и специфичностью. Несмотря на то, что современных технических возможностей для этого не хватает, разнообразие задач и требований потребителей, а также переход от систем контроля к системам обеспечения качества означают, что новые усовершенствованные методы обладают большими возможностями. Новые ускоренные методы, более дешевые и простые в применении, более точные и чувствительные, наверняка найдут своих приверженцев. Не следует забывать и о постоянном давлении, направленном на стандартизацию применяемых методов и достижение эквивалентности получаемых с их помощью результатов, вызванном глобализаций рынка пищевых продуктов.

Ускоренные методы мониторинга санитарно-гигиенического состояния с использованием АТФ-биолюминесценции могут служить отличным примером «микробиологического» анализа, применяемого в рамках правильных санитарно-гигиенических практик и систем НАССР. Вполне вероятно, что будет расширяться и диапазон средств, которые могут использоваться для контроля санитарно-гигиенического состояния предприятий. Все более частое применение генетических методов «фингерпринтинга» для более четкого понимания микробиологического состояния предприятия, производственной линии и технологического процесса может оказаться полезным и для улучшения управления рисками. Биосенсоры для ускоренного обнаружения патогенных микроорганизмов и количественного подсчета микроорганизмов-индикаторов могут оказаться полезными и в рамках системах GHP и НАССР.

Новые технологии, новомодно именуемые как разного рода «...омики» (например, транскриптомика, протеомика, и т.п.), по всей вероятности дадут возможности достигнуть ранее недостижимых целей. Так, технология микромассивов ДНК позволяет получить данные, которые можно использовать для повышения степени безопасности всей пищевой цепи. С помощью одновременного анализа наличия и экспрессии всех генов конкретного микроорганизма в данный момент времени в данном месте можно изучать условия существования микроорганизмов, важных для обеспечения безопасности пищевых продуктов (например, взаимосвязь между генами вирулентности и генами приспособляемости). Если понять потенциал роста и характеристики выживаемости конкретных микроорганизмов, то окажется возможным использовать эти методы для регулирования режимов технологических процессов на основе свойств микроорганизмов-контаминантов сырья, а также для определения срока годности пищевых продуктов на основе знаний о летальности выживших в ходе обработки микроорганизмов. Эти методы уже используются для изучения способов выхода патогенных микроорганизмов из лаг-фазы, что должно способствовать увеличению срока годности. Путем выявления еще неизвестных путей клеточного метаболизма (и, следовательно, новых мишеней для антибактериального воздействия) можно будет оптимизировать существующие системы консервирования пищевых продуктов или подобрать новые консерванты. Посредством гибридизации геномной ДНК и микромассивов (метода, известного как геномотипирование ) можно описать свойства большой группы бактериальных штаммов и сравнить их между собой, что делает данный метод применимым в эпидемиологии для обнаружения источников бактериальной контаминации.

Предстоит еще более полно использовать возможности прогностического моделирования, особенно вероятностных моделей, в целях GMP и НАССР. Некоторые полагают, что степень их использования существенно возрастет, если методы прогностического моделирования будут отнесены к группе ускоренных или экспресс-методов. Для этого потребуется увеличить доступность и применимость существующих моделей, повысить точность прогнозов, а также улучшить понимание пользователями преимуществ и недостатков этих методов. Отклонения, наблюдающиеся между прогнозными значениями, полученными с помощью существующих моделей, и данными анализов пищевых продуктов зачастую возникают благодаря не учтенным при моделировании факторам (например, наличию в рецептуре консерванта) или из-за различий в используемых средах (например, кислотах или увлажнителях). Физиологическое состояние микроорганизмов в данном пищевом продукте (особенно если продукт поврежден или предварительно обработан) оказывает огромное влияние на их рост и кинетику выживания. Сочетание знаний кинетических свойств микроорганизмов в пищевых продуктах с пониманием основных физиологических процессов даст большие возможности в будущем регулировать степень безопасности пищевых продуктов. В конечном счете объединение прогностических моделей с компьютерными экспертными системами даст возможность увеличить гарантии пищевой безопасности, по-прежнему обеспечивая при этом возможности разрабатывать новые пищевые продукты.

Одной из новых технологий является применение так называемой «интеллектуальной» или «умной» упаковки, где для облегчения принятия решения о покупке и для повышения безопасности и срока годности пищевых продуктов используется информационная функция упаковки. В указанной работе такая упаковка определена как упаковочная система, способная выполнять такие интеллектуальные функции, как обнаружение объектов, их распознавание, регистрацию, отслеживание, уведомление и применение принципов логики. Это облегчает принятие решения об увеличении срока годности, повышении степени безопасности, улучшении качества, информировании потребителей и предупреждении их о возможных проблемах. В такой «умной» упаковке можно использовать индикаторы герметичности упаковки и «свежести» продукта, инструкции по кулинарной обработке и информацию о пищевой ценности продукта. К известным системам-индикаторам присутствия патогенных микроорганизмов можно отнести:

• Toxin Guard™ (фирма Toxin Alert Inc., провинция Онтарио, Канада), представляющий собой упаковочный материал на основе полиэтилена, который, по утверждению разработчиков, способен выявлять присутствие патогенных бактерий (родов Salmonella, Campylobacter и Listeria, штамма Escherichia coli О157) с помощью иммобилизованных антител;
• Food Sentinel System™ (фирма SIRA Technologies, г. Пасадена, штат Калифорния, США), основанная на иммунохимической реакции, которая делает нечитаемым штрих-код.

Пожалуй, самые большие потенциальные возможности у «умной» упаковки с индикаторами (интеграторами) времени и температуры (777). Это простое и недорогое устройство может показывать легко измеряемые, обусловленные временем и температурой изменения, отражающие полностью или частично «температурную историю» данного пищевого продукта. Использование этих приспособлений для оценки рисков, а также для мониторинга срока годности в цепи сбыта и реализации позволяет разработать удобную систему управления, гарантирующую безопасность и качество пищевых продуктов в холодильной цепи.

В будущем оценка рисков как часть системы принятия решений при анализе рисков буде находить все более широкое признание и будет использоваться на государственном уровне для определения целевых показателей по пищевой безопасности, то есть различных предельно допустимых уровней риска, которые не должны превышаться в момент потребления пищевых продуктов. Пищевая промышленность должна будет гарантировать, что ее системы управления безопасностью пищевых продуктов работоспособны, и при определенных обстоятельствах эффективным средством верификации различных пищевых рисков ранее в пищевой цепи будет микробиологический контроль. Применение пищевой промышленностью подходов на основе оценки рисков в дальнейшем поможет эффективно решить сложнейшие проблемы безопасности пищевых продуктов. Оценка рисков в будущем будет совмещена с другими важными для безопасности пищевых продуктов факторами, а именно с применением вероятностных моделей и переходом от простого контроля факторов риска к управлению рисками (там, где это уместно). Применение подобного подхода ко всей логистической цепи сбыта и реализации пищевых продуктов потенциально может дать необходимую информацию для принятия мер по постепенному улучшению сложившейся ситуации. Успешность этих подходов по-прежнему будет зависеть от их встраивания в существующие системы управления (в частности в систему НАССР и соответствующие программы обеспечения обязательных условий).