殷賀峰1 殷譯菲2
(1寧夏檢驗檢疫局, 750001;2汕尾檢驗檢疫局, 516600)
摘要:本文探討了出口肉類、枸杞原汁食品生產企業在HACCP中CCP點監控得到的數據嘗試SPC與HACCP 結合,運用統計過程控制在理論上驗證了枸杞原汁生產中以經驗試驗得到的關鍵控制值適宜、有效性,并確定最佳關鍵限值(CL)、操作限值(OL)及控制范圍。利用控制控制圖建立一個較為形象、直觀,操作簡便的記錄方式。SPC與HACCP將其合理引用到企業HACCP體系中,有利于企業在管理中得到的數據科學、有效、充分應用,對提高HACCP體系的預防能力和控制危害的水平將會有極大的促進作用。對提高食品生產企業科學管理水平具有積極的意義。
關鍵詞:HACCP 關鍵控制 SPC 控制圖 統計過程控制
一、HASSP與SPC
HACCP是國際通行的食品安全控制體系,是鑒別、評價和控制對食品安全至關重要的危害一種體系。其科學、經濟、有效、實用的預防性食品安全的控制方法,被廣泛應用和一致認可、運用且有顯著效果。
統計過程控制SPC,也叫統計工序控制是過程控制的一種實施方法。它根據產品質量的統計觀點,運用數理統計方法對生產制造過程的數據加以收集、整理和分析,從而了解、預測和監控過程的運行狀態,排除發現的質量問題、隱患或消除其影響,以達到控制產品質量、降低加工成本并取得經濟效益的目的。也是一種以預防為主的質量控制方法。實施統計過程統計,所應用的主要工具是控制圖。在國家標準GB/T4091-2001《常規控制圖》有以下幾種:
表1. 常規控制表類型
數據類型
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分布
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控制圖類型
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代號
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控制圖用途
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計量型
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正態分布
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單值-移動極差控制圖
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X-Rs
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樣本容量為1
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任意分布
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均值-極差控制圖
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X-R
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樣本容量在10個以內
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||
均值-標準差控制圖
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X-s
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樣本容量為10個以內上
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|||
中位數-級差控制圖
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Me-R
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樣本容量為10個以內上
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計數型
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計件型
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二項分布
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不合格品率控制圖
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p
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樣本容量可變
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不合格品數控制圖
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np
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樣本容量不可變
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計點型
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泊松分布
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單位不合格品數控制圖
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c
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樣本容量可變
|
|
不合格品數控制圖
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n
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樣本容量為1
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通常作為HACCP中數據分析的方法,1、將從關鍵控制點(CCP)中得到的數據與關鍵限值(CL)相比較以確定是否存在潛在的食品危害,2、這些數據可利用控制圖表(SPC的控制圖)進行分析。控制圖利用圖形對影響過程的這些變量的類型和程度進行解讀和分析。如果一個過程能夠達到關鍵限制的要求,那么就可以再制造出有危害性的食品之前對過程進行改進,進一步說,SPC可以分析出潛在危險的機會,從而改進或加強了HACCP體系的功能,同時也降低了生產出不安全水平食品的風險。
二、SPC在出口羊肉類屠宰加工企業中的應用
《出口肉類屠宰衛生規范》 7.1.12“有溫度要求的工序或場所應安裝溫度顯示裝置,車間溫度應按照產品工藝要求控制在規定的范圍內。預冷間/設施溫度控制在0℃~4℃;腌制間溫度控制在0℃~4℃;分割間、肉制品加工間溫度控制在12℃以下;凍結間溫度不高于-28℃;冷藏庫溫度不高于-18℃。肉制品的工藝對溫度有特殊要求的可以例外。” SN 0417—1995《出口凍羊肉檢驗規程》 6.1.1“預 冷庫溫在0~+4℃,相對濕度75%—84%,肉的中心溫度達+7℃以下方準轉入凍結庫,凍結庫庫溫度要在-35℃以下,相對濕度在95%以上,經24h冷凍,肉中心溫度達-15℃以下,方準轉入冷藏庫。”
出口羊肉類屠宰加工企業在加工出口羊肉中將屠宰整修后的胴體羊,置于在庫溫0~+4℃,相對濕度75%—84%,放置24h預冷庫預冷(俗稱排酸),胴體羊作為銷售產品的排酸后置入溫度在-30℃(設計最低降至-32℃)以下,相對濕度在95%以上的凍結庫凍結(俗稱速凍或急凍),分割肉作為銷售產品的,將胴體羊進入溫度控制在12℃以下的分割間,按所需規格進行分割、金屬探測、預包裝后進入凍結庫。胴體羊、分割肉置于凍結間后,并且連續速凍24小時以內,至肉中心溫度達到-15℃以下。轉移庫溫控制在-18℃的冷藏庫冷藏待出口銷售。胴體羊及分割肉,速凍不及時易產生腐敗;(速凍時間過長,有產生腐敗的隱患)。因此在出口羊肉控制HACCP計劃中將“速凍”工序設為關鍵控制點(CCP),關鍵限值(CL)“入速凍庫溫-30℃,24h內,肉中心溫度達-15℃以下;監測頻率:次/4h”。
我轄區某企業在加工羊肉的規格是胴體羊15-20Kg/只,分割肉20Kg/盒盤,在“速凍”中監控發現分割肉20Kg/盒盤,24h時,肉中心溫度未達到-15℃。意味著關鍵控制點失控,原因何在?利用控制圖對“速凍”關鍵控制點的記錄(CL)值進行圖示。“速凍”控制圖對速凍過程表述形象、直觀,從圖1可看胴體羊凍結時間需21 h ,分割肉需26h,又制作了多個控制圖發現凍結時間胴體羊在20-22 h,分割肉25-28 h,尋找失控原因,分析除了分割肉入庫溫度12℃胴體羊4-5℃,差異外,主要是分割肉20Kg/盒盤體積太大,散熱差所致分為兩個10Kg/盒盤“速凍”。經試驗驗證(圖略),解決的問題,將“速凍”工序關鍵控制點(CCP)胴體羊縮短“速凍”時間確定為22h,分割肉為24h,并將原來表格記錄變為控制圖記錄,實施適宜且有效,達到控制產品衛生安全質量、降低電耗并取得經濟效益的目的。
三、SPC在出口枸杞原汁中熱力殺菌中的應用
食品熱力殺菌的目的是為了使食品不含致病的微生物,在正常儲存和銷售過程中。也不能含有能繁殖的非致病性微生物,在HACCP計劃中,將熱力殺菌作為關鍵控制點,并將溫度和時間作為關鍵控制限值加以監控。熱力殺菌食品的安全和營養、色澤、風味,關鍵在于熱殺菌關鍵因子(溫度和時間)的設定,熱殺菌強度過高,雖然保證了食品安全,但也破壞了食品營養、色澤和風味,影響企業經濟效益,熱殺菌強度不足,雖然保證了食品的營養和色澤,但食品安全的不到保證,食品生產加工企業,如何在產品的衛生安全和經濟效益兩矛盾找到一個平衡點,即可以保證食品衛生安全,又能使企業經濟效益得到滿足。這就要利用關鍵控制限制記錄的數據在統計的基礎上分析和比較,以確保熱殺菌食品的安全、衛生和營養、色澤,并真正發揮HACCP體系在控制熱殺菌食品安全方面的科學性和經濟性。
枸杞原汁營養豐富,其生產期正值高溫季節,易被微生物污染腐敗變質,榨汁后應立即殺菌。不同殺菌條件對枸杞原汁質量的影響見表2。
表2. 不同殺菌條件對枸杞原汁質量的影響
序號
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殺 菌 條 件
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殺菌效果
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殺 菌 效 果
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1
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80-86℃/15—20分鐘
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細菌總數<100mg/L
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色澤良好,風味正常,保質期長。
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2
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95-98℃/1分鐘
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細菌總數<80mg/L
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色澤加深,風味較差,保質期較長。
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3
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135—138℃/2-4秒鐘
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細菌總數<50mg/L
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色澤加深,風味較差,保質期長。
|
實驗證明,超高溫瞬時殺菌(135—138℃/2-4秒鐘),產品保質期長,由于枸杞原汁的流變特性和黃色素的不耐熱性,超高溫易使枸杞原汁產生焦糊味和變色,故風味和色澤較差;高溫長時殺菌(80-86℃/20分鐘,細菌總數<100mg/L,產品色澤正常,風味良好,保質期長。
1、關鍵限值(CL)與操作限值(OL)
對于果蔬汁生產企業,產品熱力殺菌工序通常設為關鍵控制點(CCP)。該枸杞原汁生產企業殺菌方式為列管式殺菌機,要求殺菌時間為20min,殺菌溫度是在80-86℃范圍內,通過試驗利用SPC確定最佳殺菌溫度關鍵限值(CL)、操作限值(OL)及控制范圍。
(1) 關鍵限值(CL)是指在一關鍵控制點上將物理的、生物的、化學的參數控制到最大或最小水平,從而防止或消除所確定的食品安全危害發生,或將其降低到可接受水平。
(2) 操作限值(OL)是比關鍵限值(CL)更嚴格的限度,由操作人員使用的,以降低偏離的風險的標準。操作限值確立在關鍵限值被違反以前所達到的水平。
操作限值的作用:1).當監控值違反操作限值時,需要進行加工調整回到操作限值內而采取的措施;2).加工調整不涉及產品,只是消除發生偏離操作限值的原因,使加工回到操作限值;3).加工調整避免加工失控和采取糾正措施的必要;4).加工調整及早地發現失控的趨勢并采取行動可以防止產品返工,或造成產品的報廢。只有監控值違反操作限值時,才采取糾正措施。其目的是降低偏離關鍵限值的風險,減少糾正措施的實施。有利于生產控制,有利于HACCP計劃的實施。
表3.枸杞原汁殺菌溫度
班次
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監 測 數 據℃
|
班次平均值`X
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||||||||
1
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2
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3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
||
1
|
85.5
|
85.5
|
85
|
84.5
|
84
|
83.5
|
83
|
83
|
82
|
84
|
2
|
84.5
|
84.5
|
84
|
84
|
83.5
|
83
|
83
|
82.5
|
82
|
83
|
3
|
86
|
85.5
|
85.5
|
85
|
84.5
|
84
|
84
|
83.5
|
83
|
84.
|
4
|
85.5
|
85
|
85
|
84.5
|
84.5
|
84
|
83.5
|
83
|
82
|
84.
|
5
|
85
|
85
|
84.5
|
84.
|
84
|
83.5
|
83
|
82.5
|
82
|
83.
|
6
|
85.5
|
85.
|
85
|
84
|
84
|
83.
|
83
|
82
|
81.5
|
83.
|
7
|
85.5
|
85.
|
85
|
84.5
|
84
|
84
|
83.5
|
82
|
82
|
83.9
|
8
|
85
|
85
|
84.5
|
84.5
|
84
|
83.5
|
83
|
82
|
81.
|
83.6
|
9
|
85
|
84.5
|
84.5
|
84.
|
84
|
83.5
|
83.
|
82
|
80.5
|
83.4
|
10
|
85
|
85
|
84.5
|
84
|
83.5
|
83.5
|
83
|
82
|
81.
|
83.5
|
備注
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10班次監測數據平均值 `X 83.7℃
|
|||||||||
標準偏差 S ± 1.07℃
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控制圖是根據數據類型和樣本量選擇相應的圖。選擇均值-標準差控制圖(X-s)。以10班次枸杞原汁殺菌溫度記錄經過數理統計計算,以得出的結果建立標準差控制圖(X-s),(俗稱趨勢圖控制法),趨勢圖是按一定的時間間隔統計數據,利用曲線的連續變化來反映事物動態變化的圖型,趨勢圖借助于曲線的升降變化,來反映事物的動態變化過程,可以幫助我們掌握事物發生的過程,預測其未來的變化趨勢。
2、枸杞原汁殺菌溫度趨勢圖控制法
結合枸杞原汁殺菌溫度范圍:以為`X水平軸,將關鍵限值CL=`X±2S 即(83.7±2×1.07≈85.9-81.5),操作限值OL= `X ±S即(83.7±1.07≈84.8-81.6),標示在與水平軸`X垂直的上下方,趨勢圖表示不同要求的控制限度,嚴格程度±(OL)>±(CL),然后依此按監測規定時間的次序將測定的CL值 ,在趨勢圖中確定圖示點標出,然后將各點連接起來即為枸杞原汁殺菌溫度趨勢圖,也就是關鍵限值控制圖,從而將孤立的數據,通過圖表的形式聯系在一起,推斷枸杞原汁殺菌溫度變化規律和趨勢,便于更有效地控制和監督枸杞原汁殺菌溫度,確保產品的安全衛生質量。
圖2、 枸杞原汁熱力殺菌控制趨勢圖
3、異常值的判斷準則:
在日常的記錄中,除了密切注意觀察單個CL是否落在控制限內,還必須在長期質量控制中注意連續點,即出現在趨勢圖`X水平軸一側的連續CL,如果連續很長,就說明出現了非隨機性,現介紹兩種作為判定非隨機性的標準。
(1)如果控制限定為±2Sf,,警戒限定為±S,三分之二的`X 在一側警戒限外(90%的置信度),就認為該測量體系脫離控制。
(2)如果有7個點連續出現在``X水平軸`一側,也就認為該測量體系脫離控制。根據概率論,,要連續出現的幾次的概率如表1所示,則選7個點連續出現在`X中心軸一側作為判據是合適的。
趨勢圖在使用過程中,隨著監測測定次數增加,到適當的時候,可重新計算`X和S。`X的變化可能變化不大,而S逐漸會變小,則表明控制檢測精確度更精確。
表5. 連續出現n 次的概率表
連續出現的次數
n
|
幾率:
|
連續出現的次數
n
|
幾率:
|
2
|
1/4
|
6
|
1/64
|
3
|
1/8
|
7
|
1/128
|
4
|
1/16
|
8
|
1/256
|
5
|
1/32
|
9
|
1/512
|
六、結論 HACCP其科學、經濟、有效、實用的預防性食品安全的控制方法,被廣泛應用和一致認可,運用且有顯著性效果。統計過程控制SPC,也叫統計工序控制是過程控制的一種實施方法。它根據產品質量的統計觀點,運用數理統計方法對生產制造過程的數據加以收集、整理和分析,從而了解、預測和監控過程的運行狀態,排除發現的質量問題、隱患或消除其影響,以達到控制產品質量、降低加工成本并取得經濟效益的目的。也是一種以預防為主的質量控制方法。SPC)與HACCP 結合應用必須 統計過程控制同專業技術相結合,實現過程控制目標達到控制產品質量、從而降低損耗,節約成本,創造更多的價值。最大限度地保障食品安全衛生和消費者健康。筆者探討了出口肉類、枸杞原汁食品生產企業在HACCP中CCP點監控得到的數據,嘗試SPC與HACCP 結合統計過程控制在理論上驗證了枸杞原汁生產中經驗試驗得到關鍵控制值適宜、有效性,并確定最佳關鍵限值(CL)、操作限值(OL)及控制范圍。運用控制控制圖建立一個較為形象、直觀。操作簡便的記錄方式。SPC與HACCP 將其合理引用到企業HACCP體系中 ,有利于企業在管理中得到的數據科學、有效、充分應用,對提高HACCP體系的預防能力和控制危害的水平將會有極大的促進作用。更有效的控制食品安全,以及為以后企業在管理中產生積累大量數據科學、有效、充分應用奠定良好的基礎,對于提高食品生產企業科學管理水平具有積極的意義。
參考文獻
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[2]蔣子剛, 顧學梅, 分析檢驗的質量保證保證和計量認證 [M],化東理科大學出版社, 1998-12.1,
[3] 鄧 勃, 數理統計方法在測試中的應用[M] ,化學工業出版社, 1984
[4] 孫靜,張公緒,常規控制圖標準及其應用[M] ,中國標準出版社2000.7
[5]出口凍羊肉檢驗規程SN0417—1995
[6]常規控制圖 GB/T4091—2001
原文下載: 《SPC在HACCP體系CCP中應用的探討》