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食品冷鏈物流的安全性研究及其優(yōu)化措施

文檔作者：楊浩軍文檔來源：蘇州經貿職業(yè)技術學院電子商務與物流學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月15日
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食品冷鏈物流的安全性研究及其優(yōu)化措施
楊浩軍
（蘇州經貿職業(yè)技術學院電子商務與物流學院，江蘇蘇州215009）
摘要：針對食品冷鏈物流系統(tǒng)中安全問題頻發(fā)的現(xiàn)狀，依靠食品科學和安全性量化標準相關理論，研究食品品質變
化過程，建立食品冷鏈物流安全性量度模型。探究微生物生長繁殖規(guī)律和致病菌含量的影響，對冷鏈物流安全性量度模
型進行驗證分析，提出食品冷鏈物流貨架期的計算方法。最后提出基于安全性考量的食品冷鏈物流優(yōu)化措施。
關鍵詞：冷鏈物流；安全評價；T.T.T原理
Research and Optimization Measures of the Food Cold Chain Logistics Safety
YANG Hao-jun
（School of E-Commerce and Logistics，Suzhou Institute of Trade &amp;amp; Commerce，Suzhou 215009， Jiangsu， China）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： The mode of the food cold chain logistics safety was proposed based on the food science quantitative
standard safety theory and food quality change process due to the current safety issues in food cold chain logistics
system. The food cold chain logistics safety mode has been analyzed by the effect of the microorganisms grow
regularity and pathogenic bacteria， and further proposed the calculation method of the shelf life of food cold
chain logistics. Finally， the food cold chain logistics optimization was proposed based on the security considerations.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： cold chain logistics； safety evaluation； Time-Temperature-Tolerance theory
食品研究與開發(fā)
Ｆood Research And Development
２０16 年12 月
第37 卷第24 期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.045
作者簡介：楊浩軍（1979—），男（漢），講師，本科，研究方向：農產品
物流，供應鏈物流。
質量安全
由于食品安全問題導致人民生命財產受到損害
的事件層出不窮，使得食品安全問題成為世界性的熱
點問題，但關注焦點通常集中在原材料生產及加工過
程，例如食品生產環(huán)境、添加劑的使用等，而對于食品
運輸過程中可能存在的安全隱患卻比較少涉及[1-2]。根
據(jù)研究結果顯示，由于食物質量問題引起人體不適的
案例中，其中添加劑含量超標導致的比例不到1 %，而
大多為微生物污染導致，微生物污染可分為細菌污染
和真菌污染，其中細菌污染包括病禽病畜本身攜帶病
毒、生熟產品交叉污染、存儲過程衛(wèi)生狀況差、從業(yè)人
員帶菌操作等，真菌污染是指食物中含有真菌及其代
謝產物，由于代謝物質中的毒素不能通過高溫或其他
手段去除，只能從源頭把關，隔絕污染物[3-4]。因此，目
前當務之急是重視食品物流過程安全，控制食源性
污染。
目前生鮮食品運輸最常用的物流方式為冷鏈物
流。冷鏈物流（Cold Chain Logistics）是指為需要低溫進
行儲存的食品從生產環(huán)節(jié)到最終流通至消費環(huán)節(jié)提
供冷藏環(huán)境的系統(tǒng)工程，目的是保障食品質量，以此
降低因儲存原因帶來的產品損耗[5]。食品冷鏈物流系
統(tǒng)是保障食品安全的重要因素，其結果會受到不同流
程間銜接過程影響，因此冷鏈物流中，尤其是供應鏈
較長的冷鏈物流，任何一個環(huán)節(jié)都應嚴格把關，避免
由于某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題而影響產品整體質量[6-7]。我國
作為生鮮易腐食品的最大生產消費國，冷鏈物流的質
量直接決定了生鮮易腐食品的質量，基于此，本文對
食品冷鏈物流的安全性進行量化研究，優(yōu)化其運營
策略。
1 食品冷鏈物流安全性量度模型的建立
1.1 食品冷鏈物流安全性簡介
食品冷鏈物流包括生鮮產品的冷凍及低溫加工
作業(yè)、冷凍儲藏、冷藏運輸和冷藏銷售等方面，與其他
物流比較，具有系統(tǒng)性更強、安全性要求更高、運營成
本高等特點，因此應在保證系統(tǒng)安全性的前提下降低
運營成本[8]。
187
萬方數(shù)據(jù)
食品作為商品， 品質依賴于其本身特性及消費者
主觀判斷共同的結果， 同時僅僅用單一指標對食品品
質進行度量是不合理且不全面的， 因此食品品質難以
通過客觀的量化標準進行規(guī)定。目前來講，常綜合考慮
食品生化檢驗結果和人體感官判斷結果，提出“品質降
解率” 這一概念表示食品在物流存儲過程中品質的變
化情況，品質參數(shù)（P）隨時間（t）變化的方程可表示為：
- dP
dt =knPn
式中：n 為反應級數(shù)；kn為第n 級反應狀態(tài)下得出
的速率常數(shù)。
食品品質變化是一個極其復雜的過程，一般將其
簡化成以某種中間產物或終產物的含量為標準的零
級反應（zero-order reactions） 方程式或一級反應（first
order reaction）方程式，如下：
零級反應方程：P0-P=k0t
一級反應方程：ln P=ln P0-k1t
式中：零級反應是指食品反應速率和反應物濃度
無關的生化反應過程，一級反應是指食品反應速率和
反應物濃度直接成正比的生化反應過程。
食品安全性作為其最重要的特性，可分為絕對安
全性和相對安全性，其中絕對安全性是指食品對任何
人而言都絕對無任何健康風險， 是一種理想狀態(tài)，在
客觀現(xiàn)實條件下難以達到；相對安全性是指食品在合
理進食方式及含量的前提下， 食品對人體無毒害作
用。就食品冷鏈物流過程而言，食品安全是指食品在
冷鏈配送過程中不會產生對消費者健康有任何損害
的因素。Aradel 等人曾提出T.T.T（Time-Temperature-
Tolerance）原理，即冷凍食品的質量下降程度是在一定
溫度條件下時間累計的結果，累計到一定程度，食品
發(fā)生質變，則失去價值，因此冷鏈物流中最重要的影
響因素是溫度[9]。后來又有學者提出其他影響因素，包
括3P 和3C，即原料（Product）、處理工藝（Processing）、
包裝（Package）、冷卻（Chilling）、清潔（Clean）和小心
（Care）[10]。
1.2 食品冷鏈物流安全性量度模型
食品物流過程中最顯著的不安全因素為致病微
生物的生產及繁殖，食品在經過冷鏈物流后其致病微
生物數(shù)量越多， 則說明該冷鏈物流系統(tǒng)的安全性越
低。食品中微生物的生長模型為：
Nt=N0eb2（T-Tmin）2（t-姿）
式中：Nt為在某一時刻（t）微生物的濃度，cfu/g；N0
為一開始微生物的濃度，cfu/g；b為試驗參數(shù)；Tmin為微
生物不生長的理想溫度，℃；T為環(huán)境溫度，℃；姿為微
生物生長延長時間，h。
假設食品安全性的量度值與致病率的總和為1，
同時食品在進入冷鏈物流系統(tǒng)時已過微生物生長延
長期，則食品物流的安全性度量（Rt）可表示為：
Rt=1- log1（0 N）t
log1（0 ND）
式中：ND為致病微生物的致病濃度，cfu/g。
當食品中致病微生物的濃度小于等于1 cfu/g 時，
即致病微生物的致病率為0， 食品的安全性為1，當
Nt=ND時，則認為此時致病微生物的致病率為1，食品
的安全性為0。
2 食品冷鏈物流安全性量度模型的驗證
2.1 食品冷鏈物流安全性量度模型的模擬驗證
利用冷鏈物流運輸仿真試驗驗證提出的模型是
否能夠運用于實際物流系統(tǒng)中。試驗分為外面環(huán)境條
件模擬和內部環(huán)境條件模擬兩大模塊，其中外部環(huán)境
可以模擬-20 ℃～50 ℃溫度條件， 所有濕度條件和
35 m/s以內的風速條件； 內部環(huán)境模擬為普通冷鏈運
輸集裝箱能達到的基本要求，-40 ℃～20 ℃的溫度條
件，所有濕度條件和O2、CO2、N2、CH4等氣體環(huán)境。利用
監(jiān)控設備隨時控制并檢測環(huán)境參數(shù)，保障試驗結果的
穩(wěn)定性及有效性。
試驗材料：某品牌密封生鮮產品。
試驗方法：進行5次重復試驗，將外部環(huán)境溫度設
為30℃，濕度55%，風速5 m/s；用于分裝產品的泡沫塑
料箱堆滿整個集裝箱，泡沫塑料箱間距為100 mm，內部
環(huán)境溫度分別設為-25 ℃（1 號）、-20 ℃（2 號）、-15 ℃
（3 號）、-10 ℃（4 號）、-5 ℃（5 號）， 濕度均為25 %，無
風速。試驗過程中記錄集裝箱內部各測點溫度及濕度
變化， 并進行分析。微生物采用國家標準SN/T 1897-
2007《食品中菌落總數(shù)的測定：PetrifilmTM 測試片法》
中的方法進行接種及培養(yǎng)，最后計算菌落總數(shù)。
試驗過程：首先將密封生鮮產品送達實驗室，第1
次取樣分析；然后卸車，將樣品裝入集裝箱，第2 次取
樣分析；模擬運輸過程，時長為24 h，第3次取樣分析；
模擬中轉卸車，第4 次取樣分析；模擬產品儲存，時長
為12 h，第5 次取樣分析；模擬銷售過程，第6 次取樣
分析，試驗結束。按以上不同內部溫度條件重復進行
5次記錄結果。
得出的致病菌菌落變化如表1所示。
結合食品物流的安全性度量計算方程，得出不同
溫度條件下食品物流的安全性度量的變化情況，如表
2所示。
楊浩軍：食品冷鏈物流的安全性研究及其優(yōu)化措施質量安全
188
萬方數(shù)據(jù)
樣本
編號
第1次
取樣
第2次
取樣
第3次
取樣
第4次
取樣
第5次
取樣
第6次
取樣
1 0.890 0.842 0.820 0.735 0.718 0.468
2 0.890 0.842 0.817 0.730 0.709 0.460
3 0.945 0.873 0.864 0.784 0.723 0.481
4 0.873 0.812 0.791 0.688 0.598 0.273
5 0.873 0.812 0.784 0.681 0.573 0.215
表1 致病菌菌落變化記錄結果
Table 1 Pathogenic bacteria colony change record results
由表1和表2 可知， 食品在中轉過程中微生物的
繁殖速度加快， 說明應盡量提高收貨環(huán)節(jié)工作效率，
同時溫度對冷鏈物流系統(tǒng)的影響較大， 與T.T.T 原理
的結論相符，說明該模型能夠用于冷鏈物流系統(tǒng)的安
全性變化預測。
2.2 食品冷鏈物流貨架期的計算
食品貨架期是指食品正式成為商品后，在銷售出
去前能夠保存的時間，在這段時間內，食品的質量安
全是達到標準的，仍具有價值。用安全性度量表示食
品貨架期，則可將食品銷售前后的安全性表示為：
R 售前=R0-d
m-1
j - 1移駐Tj
2tj
R 售后=R 售前-d駐T2
銷售t 銷售
式中：R0為食品正式成為商品時最初的安全性度
量值；Tj 為某一單元內食品環(huán)境溫度，℃；tj 為保存時
間，h；d為試驗參數(shù)， 與環(huán)境和致病菌濃度相關；m 為
冷鏈物流的組成單元數(shù)量，j為能量物流的第j 單元。
3 基于食品安全性的冷鏈物流優(yōu)化措施
3.1 食品冷鏈物流配送優(yōu)化
優(yōu)化冷鏈物流模式，一般而言食品物流分為定時
配送和定量配送，其中定時配送利用工作人員進行工
作安排，但備貨難度大，而定量配送時間不固定，時間
制定及把握上更困難，但備貨較容易，因此冷鏈物流模
式可根據(jù)食品的具體性質要求決定。
優(yōu)化配送時間，配送時間一方面決定了產品的銷
售輻射范圍，另一方面也決定了食品的品質及安全性，
因此應該根據(jù)食品特性進行權衡考慮，保證在最佳配
送時間內達到最大銷售半徑，提高食品的經濟效益。
優(yōu)化配送溫度，要求冷鏈運輸?shù)氖称芬话愣紝?
度有較嚴格的要求，若配送過程中溫度達不到要求，則
會加快食品變質的速度，導致食品失去價值。當然，配
送溫度也不是越低越好，過低的溫度會對部分食品的
性質產生影響，同時低溫使儲存設備能耗過大，會增加
配送成本。因此應該根據(jù)食品安全性結合運輸成本考
慮，選擇最佳溫度范圍。
優(yōu)化收貨環(huán)節(jié)，收貨環(huán)節(jié)是占整個配送過程比重
較大的一個部分，同時又是比較容易能夠縮短時間的
一個過程，因此可以通過區(qū)分開收貨時間或時間窗等
方式縮短收貨作業(yè)時間。
3.2 食品冷鏈物流庫存策略優(yōu)化
食品庫存過程中其品質在不斷發(fā)生變化，同時庫
存過程本身不能創(chuàng)造價值，冷鏈物流成本高，因此對于
需求量較大的冷鏈物流食品，應采用高頻低批量的方
式，有利于保證產品質量，對于需求量較小的冷鏈物流
食品，可適當提高采購批量。出貨時，采用“先進先出”
的原則，即庫存時間最長、安全性最低的先出。
另外目前食品企業(yè)大多沒有能力建立獨立的冷
鏈物流配送系統(tǒng)，而食品冷鏈物流配送流程涉及的企
業(yè)較多，環(huán)節(jié)復雜，因此國家相關部門應介入并建立健
全相關法律及行業(yè)標準， 監(jiān)督物流企業(yè)的工作過程。
同時應該學習國外系統(tǒng)的物流管理知識，引進先進的
冷鏈物流技術，配備更高級的冷藏運輸設備，培養(yǎng)專業(yè)
管理技術人才。
4 結語
食品冷鏈物流對于保障食品安全起著重要作用，
同時食品冷鏈物流包含多個操作環(huán)節(jié)，涉及不同企業(yè)，
結構復雜，因此嚴格把控冷鏈物流的整個過程，分析冷
鏈各個環(huán)節(jié)是十分必要的。本文借助食品安全性度量
計算理論建立模型，并將該模型進行驗證，提出食品冷
鏈物流系統(tǒng)的優(yōu)化措施，為未來進一步完善食品冷鏈
物流系統(tǒng)以及計算相關參數(shù)提供理論依據(jù)。
參考文獻：
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樣本
編號
第1次
取樣
第2次
取樣
第3次
取樣
第4次
取樣
第5次
取樣
第6次
取樣
1 20 50 80 200 270 1 220
2 20 50 85 210 285 1 290
3 10 30 40 140 240 1 020
4 30 90 120 390 810 6 350
5 30 90 140 400 900 8 920
表2 不同溫度條件下食品物流安全性度量的變化情況
Table 2 The change of food logistics security measure under
different temperature conditions
質量安全 楊浩軍：食品冷鏈物流的安全性研究及其優(yōu)化措施
189
萬方數(shù)據(jù)
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收稿日期：2016-08-12
轉谷氨酰胺酶及其在魚糜制品加工中的應用
張夢玲1，2，張晉1，2，熊善柏1，2，趙思明1，2，劉茹1，2，*
（1.華中農業(yè)大學食品科技學院，湖北武漢430070；2.國家大宗淡水魚加工技術研發(fā)分中心，
湖北武漢430070）
摘要：通過比較分析魚內源性轉谷氨酰胺酶（Fish endogenous transglutaminase，F(xiàn)TGase）和微生物來源的轉谷氨酰胺
酶（Microbial transglutaminase，MTGase） 的性質和作用機理的異同。在此基礎上探討影響轉谷氨酰胺酶
（Transglutaminase，TGase）作用的因素（熱處理方式、酶活促進劑、酶活抑制劑）及在魚糜制品加工中的應用（改善凝膠特
性、提高營養(yǎng)價值、提高持水性），并對TGase在今后的研究方向進行了展望，以期為TGase在魚糜制品加工中的開發(fā)利
用提供參考。
關鍵詞：轉谷氨酰胺酶；魚糜；凝膠；影響因素；應用
Transglutaminase and Its Application in Processing of Surimi Product
ZHANG Meng-ling1，2， ZHANG Jin1，2， XIONG Shan-bai1，2， ZHAO Si-ming1，2， LIU Ru1，2，*
（1. College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， Hubei，
China； 2. National Research and Development Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing，
Wuhan 430070， Hubei， China）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： This paper summarized the properties and action mechanism of fish endogenous and microbial transglutaminase，
then it also discussed its influencing factors （heating， activors and inhibitors of transglutaminase）
and applications（modifications of gel properties， nutritional value and water holding capacity）. Finally， its future
development tendencies were proposed， so as to provide reference on application of transglutaminase in
surimi product processing.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： transglutaminase（TGase）； surimi； gel； influencing factors； application
食品研究與開發(fā)
Ｆood Research And Development
２０16 年12 月
第37 卷第24 期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.046
基金項目：國家自然科學基金面上項目（31471686）；現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)
技術體系建設專項（CARS-46-23）
作者簡介：張夢玲（1991—），女（漢），碩士研究生，研究方向：水產品
加工及貯藏工程。
* 通信作者：劉茹，副教授，博士，研究方向：水產品加工及貯藏工程。
轉谷氨酰胺酶（Transglutaminase，TGase）可催化酰
基轉移反應，促進蛋白質分子間或分子內的共價交
聯(lián)[1]，提高蛋白質熱穩(wěn)定性[2]及膠凝性質[3]。早在20 世
紀50 年代， 就有學者從動物組織中提取分離出
TGase，1989年日本味之素公司將動物性來源的TGase
投放市場，1992 年Ando 發(fā)現(xiàn)鏈霉菌屬中的其他一些
菌株也能產生TGase，并對發(fā)酵過程進行了優(yōu)化，使得
該酶的產量有了大幅度提高，從而為食品工業(yè)利用此
酶創(chuàng)造了條件。
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專題論述
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