船載南極磷蝦智能化捕撈加工生產線在食品安全體系中的特征分析

劉怡錦，花海峰，王萬勇，謝 寧

(1 上海崇和船舶重工裝備有限公司，上海 201306；2 江蘇深藍遠洋漁業有限公司，江蘇 連云港 222000)

海洋蘊含豐富的資源，位于南冰洋南極洲水域的南極磷蝦因其資源量巨大被稱為地球上最大的動物蛋白庫。南極磷蝦營養豐富，富含高品質蛋白、歐米伽3(Omega-3)多不飽和脂肪酸及人體必需的全部氨基酸[1-3]，被譽為人類未來的蛋白資源庫和“海上人參”。近年來，南極磷蝦資源開發帶動了其產業的飛速發展。南極磷蝦被加工制作成蝦粉、蝦肉、蝦干[4]，并被進一步深加工成包括南極磷蝦油之類的高端保健品以及高端寵物飼料等[5-7]。

1 南極磷蝦捕撈加工船簡況

南極磷蝦具有高效的消化系統，其死亡后體內酶抑制系統失效，使南極磷蝦具有自溶的特性[8-11]。這就要求其從捕撈到加工的時間必須很短，如果作為人類食品，在捕獲后3 h內必須加工完畢；如果作為動物飼料則必須在10 h內加工完畢[12]。同時，極端惡劣的南極環境以及路途遙遠的航行距離，使南極磷蝦的捕撈運輸門檻很高。這兩點使南極磷蝦產業的發展受到捕撈加工環節的嚴重影響。一直以來，技術裝備成為產業發展的瓶頸[13]。

南極磷蝦資源開發由南極生物資源養護委員會(CCAMLR)管理[14-15]。2018—2019年，由CCAMLR授權的南極磷蝦捕撈船全球共11艘[16]，其中捕撈效率最高的是挪威的采用橫桿連續泵吸系統的捕撈加工船[17]。在2008—2018年期間，擁有3艘南極磷蝦捕撈加工船的挪威Aker Biomarine公司的磷蝦捕撈量占全球總捕撈量的60%[18-19]。隨著該公司第四艘南極磷蝦船的投入運營[20]，以及未來Rimfrost公司南極磷蝦船完工運營[21]，今后10年挪威捕撈量還將大幅增加。中國現投入使用的南極磷蝦捕撈加工船主要由魚類拖網加工船改建而成，船齡老舊，捕撈加工技術落后，單船日產能僅為挪威先進漁船的1/2，同時工人勞動強度大，且效率低下[22]。

為滿足中國南極磷蝦資源戰略發展的需求，江蘇深藍遠洋漁業有限公司投資建設了國內首艘專業南極磷蝦捕撈加工船“深藍”號[23-24]，該船采用智能化捕撈加工生產系統，與傳統捕撈加工對比效率更高(表1)。捕撈加工系統裝備技術的提高，促進了加工工藝方法的智能化升級，進一步影響了與工藝方法相匹配的食品安全管理體系。針對南極磷蝦智能化捕撈加工生產，必須采用適合的安全管理體系才能有效保證南極磷蝦產品的安全，避免潛在危害，提升產品質量。在安全管理體系的規范和要求下，結合具體生產加工工藝流程，本文進行了船載南極磷蝦智能化捕撈加工生產線在食品安全體系分析中的特征研究。

表1 南極磷蝦傳統與智能化捕撈加工對比Tab.1 Comparison of traditional and intelligent fishing and processing of Antarctic krill

2 食品安全管理體系

通常適用于食品加工生產中的管理體系有ISO9001體系、良好操作規范(GMP)、可接受的衛生標準操作程序(SSOP)和危害分析和關鍵控制點(HACCP)[28-30]。ISO9001體系的行業適用性更廣，強調質量滿足顧客的需求。GMP[31-32]可確保在產品制造、包裝和貯藏等過程中的相關要素均能符合良好的生產條件。SSOP是根據GMP中有關衛生方面的要求而定制的衛生控制程序。HACCP 以GMP和SSOP為前提條件[33-34]，用于對某一特定食品生產過程進行鑒別、評價和控制涉及食品安全的顯著危害，已運用于多種食品的生產中[35]。其在水產品中的應用已在國際上得到重視和認同[36]，歐美等發達國家很早已對水產品強制實施HACCP準入制度[37-39]。原國家質檢總局在2002年公布實施了該制度[40-41]，一些傳統陸基蝦類加工線[42-43]企業也運用HACCP體系對加工過程進行控制。

“深藍”號南極磷蝦船，其產品面向全球客戶和合作伙伴，更需要從食品角度采取一種國際上廣為接受的以科學技術為基礎的食品安全體系。因此，將基于GMP 、SSOP和HACCP體系開展分析，通過有效實施和項目管理，降低產品生產過程中不安全的風險，確保產品在國際上的吸引力和認可度[44]。在將食品安全系統對船上南極磷蝦捕撈加工生產的實際應用中，研究船載智能化加工線的基本特征，及其在具體工藝流程中的體系化特征。

3 基于HACCP的體系化特征研究

3.1 捕撈加工線在GMP和SSOP規范下的基本特征

開展HACCP體系工作需確保GMP規范和SSOP程序得到切實有效的執行。根據GMP和SSOP規范要求，“深藍”號船捕撈加工生產從源頭上嚴格執行，如：在船載系統車間的設計和建造時便充分考慮加工工藝需要，對作業區域進行劃分[45-46]，包括捕撈作業區、加工車間和貨艙區，分別設置不同的規范要求，如在加工車間門前設置更衣室、凈手臺、浸腳池等，還設置理化分析實驗室對產品質量進行檢測；針對生產設備，磷蝦輸送管路均為高分子材料，磷蝦加工過程中接觸的所有設備表面均為不銹鋼316材質，潤滑油脂均為食品級；建立HACCP體系，組建HACCP小組，明確工作職責。

南極磷蝦捕撈加工船共設有凍蝦、蝦肉、蝦粉3條產品加工線，最終形成3種初級磷蝦制品。本文基于HACCP體系，針對此3條產品生產線進行危害分析和特征研究。

3.2 產品描述

在HACCP體系建立過程中需要對產品進行全面的描述，便于對產品進行全面了解，防止對相關過程環節的疏漏。南極磷蝦3種產品的描述見表2。

3.3 生產加工工藝流程

編制生產加工工藝流程圖是HACCP體系分析的基礎工作。HACCP小組對圖中的每一步驟進行確認，保證流程的準確和完整。3種南極磷蝦產品的生產加工工藝流程如圖1所示。從原料獲取至稱重分配為3條生產線所共有的內容。通過稱重分配后原料蝦被輸送至3條生產線。經過各自加工形成3種產品后，打包、自動貼標、金屬探測、堆垛冷藏等工序再次共有。

為便于說明，將前后端的共有工序并入凍蝦生產加工工藝。按照產品不同，分別按照凍蝦、蝦肉和蝦粉3個生產加工工藝流程進行說明(表3)。

3.4 危害分析

根據加工工藝流程對每一步驟進行危害分析，確定危害種類。通常危害分為3種：生物危害(包括細菌、病毒及其毒素、寄生蟲和有害生物因子)、化學危害(包括天然化學物質、有意或無意加入的化學品、生產過程中所產生的有害化學物質)、物理危害(任何潛在于食品中不常發現的有害物質，如玻璃、金屬等)[48]。對應不同的危害種類，找出危害來源及預防措施。表4～表6分別對凍蝦生產加工工藝流程、蝦肉生產加工工藝特殊流程和蝦粉生產加工工藝特殊流程進行危害分析，并初步判斷是否為關鍵控制點(CCP)。

3.5 確定關鍵控制點

根據關鍵控制點的判斷原則，結合南極磷蝦產品生產工藝的復雜性、性質和范圍特點，通過危害分析結果，得到關鍵控制點。

(1)原料蝦獲取。原料蝦獲取為加工線的第一步，其品質情況會從根本上直接影響最終產品質量。在這個環節中，獲取的海域、工具和方式都是直接產生原料蝦品質區別的因素，而品質的區別又會進一步影響后續的加工選擇。如果這一環節沒有對原料蝦品質進行鑒定和控制，后續工序也將再無補償措施。因此，為保證這一關鍵控制點，在捕撈加工船上設置理化分析實驗室對獲取的原料蝦及時進行多指標的測量和品質鑒定，根據鑒定結果決定本批次原料蝦的處理方式，進入何種生產線加工。同時，根據CCAMLR的最新規范要求，船上至少配有一名國際組織的觀察員[50-51]，其主要職責是收集信息和記錄數據，其中包括收集捕撈的南極磷蝦樣品，記錄檢測成分、含量等數據，以確定其生物特性[52]。這是從科學角度對原料蝦獲取環節的特別關注。因此原料蝦獲取為關鍵控制點。

(2)包裝驗收。本捕撈加工生產線中，不同的產品使用不同的包裝，凍蝦和蝦肉使用內襯聚乙烯尼龍復合袋真空包裝，而蝦粉使用聚丙烯編織袋，其內覆有聚乙烯膜。對于任何包裝，包裝驗收是進入生產環節前的第一步，其構成材料、病菌情況直接影響最終產品的合格與否，后續環節無法補償。因此，這一環節具有極大的風險和非常嚴重的危害，需要進行嚴格控制。通常由采購控制程序確保包裝來自合格供應商，無健康證書、入境貨物檢驗檢疫證明、包裝性能結果單或資料不全的一律拒收。因此，包裝驗收同樣為關鍵控制點。

(3)速凍。南極磷蝦體內酶的自溶和微生物的繁殖都會產生嚴重產品質量問題，因此對冷凍時間和溫度的要求更高。本系統采用自動化速凍平板系統，磷蝦個體小，使用速凍平板可以保證傳熱面和磷蝦充分接觸。到達設定的冷凍時間后由系統自動出凍。如冷凍時間和溫度不夠，無法抑制酶的活性和微生物繁殖，將嚴重影響產品品質，因此，速凍為關鍵控制點。

(5)金屬探測。通過金屬探測能有效判別出混入產品的金屬異物，通過梳理整個生產環節可知，此環節為唯一關于金屬異物的判定環節，可對前面所有的加工環節進行有效的控制和保證，而后面工序再無補償措施。如本環節由于儀器不正?；蜢`敏度降低而無法正確判斷，將導致嚴重的品質后果。因此，金屬探測為關鍵控制點。

在確認了關鍵控制點(CCP)后，應建立其關鍵限值，以確保產品處于可接受水平。關鍵限值可參考專家試驗研究和行業規范指標，對于本系統更需要通過多次試驗調試獲得，使其處于適宜合理的范圍并具有可操作性，限值過高或過低均會造成不必要的浪費或達不到控制效果。

基于關鍵控制點建立監控程序，明確監控對象、方法、頻率和負責主體，并形成相應的記錄。發現偏離關鍵限制的異常情況，隨時報告，采取糾正措施并記錄。除監控程序外，還要設立驗證程序，包括HACCP計劃的確認、CCP的驗證和HACCP體系的驗證，通過每年審核，以三年為周期的重新評定，確保整個計劃的適宜性和有效性，有效控制食品質量。

表2 南極磷蝦3種產品描述Tab.2 Description of 3 kinds of Antarctic krill product

圖1 加工工藝流程Fig.1 Process flow

表3 加工工藝流程說明

表4 凍蝦生產加工工藝流程危害分析Tab.4 Hazard analysis of frozen Antarctic kill production process

表5 蝦肉生產加工工藝特殊流程危害分析Tab.5 Hazard analysis of shelled krill meat production process

4 結論

基于HACCP體系，總結船載南極磷蝦智能化捕撈加工生產線的特征如下：

(1)外部輸入環節均為關鍵控制點。本船載加工線系統的自動化、整體連貫性和封閉性較高，減少了人為和環境的危害概率。外部輸入環節如原料及包裝，因對產品有直接影響而后續無補救措施，其關鍵性凸顯。

(2)控制系統中參數設置為關鍵控制點。捕撈加工線系統主要的人工操作是在控制系統中對關鍵步驟如冷凍、干燥的時間和溫度等參數進行設置，啟動后大部分工序都會自動進行，因此這些參數對產品加工品質起著決定性因素。

(3)金屬探測環節為關鍵控制點。捕撈加工線系統整體為金屬結構，混入金屬異物的風險很高，金屬探測能有效判別出混入產品里的金屬異物，且為唯一關于金屬異物的判定環節。

此外，本船載加工線系統復雜，對GMP和SSOP的實施要求更為嚴格，對設備的維護保養和日常清潔要求更高?！吧钏{”號南極磷蝦捕撈加工船作為中國首制特種船舶，其船載捕撈加工生產線在食品安全管理體系中的應用更是處于起步階段。本文通過對智能化捕撈加工生產線的特征研究，可為其他同類船舶的船載加工線設計和建立標準提供參考。