Abstract: Food quality and safety are directly related to public health and social stability, and the complexity of the production chain makes precision management the core challenge of the industry. The metrological control provides objective basis for raw material screening, processing monitoring and finished product inspection by unifying the quantity value standard and standardizing the testing process. At present, the food industry has increasingly higher requirements for quality control precision, and it is urgent to systematically study the implementation path and value realization mechanism of metrological control technology in quality and safety management. This paper expounds the definition and principle of metrological control, analyzes the function of metrological control in food quality and safety management, and hopes to provide theoretical reference for optimizing industry management practice.
Keywords: metrological control; food quality and safety; standardized management
在全球化供應(yīng)鏈與多元化消費(fèi)需求背景下,食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物理量、化學(xué)量及生物指標(biāo)的精準(zhǔn)測定成為保障產(chǎn)品合規(guī)性與穩(wěn)定性的核心環(huán)節(jié)。計(jì)量控制通過建立可復(fù)現(xiàn)的測量基準(zhǔn),為生產(chǎn)設(shè)備校準(zhǔn)、污染物監(jiān)測及包裝規(guī)格控制等關(guān)鍵活動(dòng)提供支撐,從而降低人為誤差與系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。隨著國際食品貿(mào)易標(biāo)準(zhǔn)的趨嚴(yán),深化計(jì)量控制與質(zhì)量安全體系的融合,不僅是企業(yè)應(yīng)對監(jiān)管要求的必然選擇,還是構(gòu)建可持續(xù)食品供應(yīng)鏈的重要基礎(chǔ)。
1 計(jì)量控制的定義與原理
計(jì)量控制是以國際通用計(jì)量學(xué)理論為基礎(chǔ),以標(biāo)準(zhǔn)化量值傳遞與溯源體系,對生產(chǎn)過程中的物理量、化學(xué)量及生物指標(biāo)進(jìn)行精確測量、監(jiān)控與管理的系統(tǒng)性技術(shù)手段。其核心是建立統(tǒng)一的測量基準(zhǔn),依托校準(zhǔn)、驗(yàn)證及誤差控制方法,確保各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、可比性與可追溯性。在食品質(zhì)量安全管理中,計(jì)量控制涵蓋原料成分檢測、加工參數(shù)監(jiān)控、成品質(zhì)量驗(yàn)證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其通過設(shè)備定期校準(zhǔn)、測量方法標(biāo)準(zhǔn)化及不確定度分析,將抽象的質(zhì)量指標(biāo)轉(zhuǎn)化為可量化、可復(fù)現(xiàn)的技術(shù)參數(shù),從而為食品生產(chǎn)合規(guī)性判定、工藝優(yōu)化及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供科學(xué)依據(jù),是保障質(zhì)量安全從“經(jīng)驗(yàn)判斷”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”升級的重要支撐[1]。
2 食品質(zhì)量安全管理中計(jì)量控制的作用
2.1 支撐原料質(zhì)量篩查與準(zhǔn)入管控
2.1.1 計(jì)量控制為原料檢測提供技術(shù)支撐
在食品質(zhì)量安全管理體系中,原料質(zhì)量篩查與準(zhǔn)入管控是保障食品安全的第一道防線。計(jì)量控制可為原料檢測提供技術(shù)支撐,確保從供應(yīng)商資質(zhì)審核到入廠檢驗(yàn)的全流程數(shù)據(jù)的可信度。在原料采購環(huán)節(jié),企業(yè)需依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范,如《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)設(shè)定檢測參數(shù)閾值,而計(jì)量控制通過校準(zhǔn)原料檢測設(shè)備,確保設(shè)備測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與國際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)如《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》(ISO/IEC17025:2005-5-15)接軌。例如,針對農(nóng)產(chǎn)品原料中農(nóng)藥殘留的檢測,需定期對設(shè)備的光波長、檢測限、重復(fù)性等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn),避免因設(shè)備漂移導(dǎo)致假陰性或假陽性結(jié)果,從而規(guī)避不合格原料進(jìn)入生產(chǎn)鏈的風(fēng)險(xiǎn) [2]。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驅(qū)動(dòng)的檢測方法驗(yàn)證與檢測數(shù)據(jù)的計(jì)量溯源管理
在原料入庫前,計(jì)量控制進(jìn)一步通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的應(yīng)用與檢測方法的驗(yàn)證,為食品質(zhì)量安全管理提供技術(shù)保障。企業(yè)需使用經(jīng)國家計(jì)量院認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對檢測方法的回收率、精密度、特異性等性能指標(biāo)進(jìn)行定量評估,確保檢測結(jié)果符合《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2022)等標(biāo)準(zhǔn)要求。例如,通過對比標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的理論值與實(shí)測值數(shù)據(jù),可對儀器響應(yīng)曲線進(jìn)行校準(zhǔn)或優(yōu)化前處理流程,從而避免因檢測系統(tǒng)偏差導(dǎo)致有毒有害物質(zhì)漏檢,實(shí)現(xiàn)對原料中食品安全風(fēng)險(xiǎn)的防控。此外,原料檢測數(shù)據(jù)的計(jì)量溯源性管理被納入企業(yè)質(zhì)量檔案系統(tǒng),每批次原料的檢測結(jié)果均與校準(zhǔn)證書、設(shè)備運(yùn)行日志關(guān)聯(lián),形成完整的電子化追溯鏈條,為食品質(zhì)量安全管理提供法律依據(jù) [3]。
2.1.3 供應(yīng)商審核機(jī)制與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警計(jì)量支撐
在準(zhǔn)入管控層面,計(jì)量控制通過供應(yīng)商協(xié)同管理機(jī)制,將食品質(zhì)量安全管理要求延伸至供應(yīng)鏈源頭。例如,企業(yè)要求供應(yīng)商提供原料檢測報(bào)告時(shí),必須附上檢測設(shè)備的校準(zhǔn)證書 [ 需符合《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》(JJF 1033—2023)] 及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用記錄,確保供應(yīng)商自檢數(shù)據(jù)與入廠復(fù)檢結(jié)果的一致性,防止不合格原料混入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。針對高風(fēng)險(xiǎn)原料,企業(yè)應(yīng)建立食品安全快速響應(yīng)計(jì)量控制體系,利用便攜式檢測設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場抽檢,實(shí)時(shí)驗(yàn)證原料中微生物、毒素等關(guān)鍵安全指標(biāo)的符合性。同時(shí),通過計(jì)量控制數(shù)據(jù)互通平臺,實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商檢測數(shù)據(jù)與企業(yè)質(zhì)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)對接,強(qiáng)化供應(yīng)鏈上下游的食品安全協(xié)同管控,從源頭阻斷因原料缺陷引發(fā)的系統(tǒng)性安全風(fēng)險(xiǎn) [4]。
2.2 驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)過程關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控
2.2.1 關(guān)鍵工藝參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測與風(fēng)險(xiǎn)溯源
食品生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、時(shí)間和pH 值等核心工藝參數(shù)直接影響產(chǎn)品安全性與穩(wěn)定性。計(jì)量控制通過構(gòu)建量值可溯源的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對這些參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控。例如,在殺菌工序中,熱分布均勻性是滅活致病菌(如沙門氏菌、大腸桿菌)的關(guān)鍵指標(biāo),需通過計(jì)量校準(zhǔn)的熱電偶陣列對殺菌釜內(nèi)各區(qū)域溫度進(jìn)行多點(diǎn)同步監(jiān)測,并結(jié)合溫度記錄儀的不確定度分析,動(dòng)態(tài)調(diào)整蒸汽供給量與循環(huán)速率,確保實(shí)際熱力致死率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,從而阻斷微生物污染引發(fā)的食源性疾病風(fēng)險(xiǎn) [5]。
2.2.2 在線傳感系統(tǒng)校準(zhǔn)與食品安全指標(biāo)優(yōu)化
在發(fā)酵、干燥等生物化學(xué)轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié),計(jì)量控制通過標(biāo)準(zhǔn)化傳感器部署與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)驗(yàn)證,保障食品安全指標(biāo)的持續(xù)合規(guī)。以發(fā)酵罐為例,溶解氧探頭與 pH 電極的計(jì)量性能偏差可能導(dǎo)致代謝副產(chǎn)物(如生物胺、真菌毒素)超標(biāo) [6]。因此,需定期使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對 pH 電極進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn),并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證溶解氧傳感器的響應(yīng)時(shí)間與線性度,確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可支撐合規(guī)判定。自動(dòng)化控制系統(tǒng)基于計(jì)量驗(yàn)證后的數(shù)據(jù)流,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)攪拌速率與通氣量,將菌體代謝產(chǎn)物濃度控制在食品安全閾值內(nèi),避免毒素累積或過敏原異常生成。
2.3 構(gòu)建食品安全全流程計(jì)量驗(yàn)證與追溯體系
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)化檢測體系構(gòu)建與合規(guī)性驗(yàn)證
計(jì)量控制以標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法與數(shù)據(jù)溯源機(jī)制,確保產(chǎn)品出廠前滿足國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)內(nèi)控要求。在理化指標(biāo)檢測中,計(jì)量控制的核心在于建立符合國際規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室管理體系。例如,針對營養(yǎng)成分分析,需對凱氏定氮儀、脂肪測定儀等設(shè)備進(jìn)行周期性校準(zhǔn),同時(shí)采用經(jīng)國家計(jì)量基準(zhǔn)傳遞的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對檢測方法進(jìn)行驗(yàn)證,確保總蛋白質(zhì)、反式脂肪酸等關(guān)鍵指標(biāo)的測量不確定度低于方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許限值[7]。
2.3.2 微生物檢測設(shè)備性能驗(yàn)證與結(jié)果準(zhǔn)確性保障
在食品質(zhì)量安全管理體系下,計(jì)量控制通過精準(zhǔn)驗(yàn)證微生物檢測設(shè)備性能,構(gòu)建抵御食源性致病菌風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)防線。企業(yè)需對微生物檢測全流程的關(guān)鍵參數(shù)實(shí)施計(jì)量校準(zhǔn),確保檢測結(jié)果能夠真實(shí)地反映產(chǎn)品安全狀態(tài)[8]。例如,恒溫培養(yǎng)箱溫度均勻性校準(zhǔn)直接關(guān)系致病菌培養(yǎng)效果。若箱內(nèi)溫差超出允許閾值時(shí),可能造成沙門氏菌等目標(biāo)菌漏檢,導(dǎo)致受污染產(chǎn)品流入市場。通過標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)對培養(yǎng)箱進(jìn)行空間溫度測試,并動(dòng)態(tài)優(yōu)化加熱模塊與氣流循環(huán)系統(tǒng),可將溫差嚴(yán)格控制在安全范圍內(nèi),從而消除因設(shè)備偏差導(dǎo)致的假陰性風(fēng)險(xiǎn)。在菌落計(jì)數(shù)環(huán)節(jié),計(jì)量控制聚焦光學(xué)系統(tǒng)分辨力與計(jì)數(shù)重復(fù)性驗(yàn)證,避免因設(shè)備性能衰減造成的微生物污染程度誤斷[9]。當(dāng)自動(dòng)計(jì)數(shù)儀對金黃色葡萄球菌等致病菌的識別準(zhǔn)確率下降時(shí),校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可觸發(fā)設(shè)備停用預(yù)警,避免因檢測誤差導(dǎo)致的不合格品通過審核,從而筑牢微生物安全驗(yàn)證的最后防線,維護(hù)消費(fèi)者的健康與企業(yè)質(zhì)量信譽(yù)。
2.4 優(yōu)化企業(yè)質(zhì)量成本與風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對能力
2.4.1 系統(tǒng)性降低隱性損耗
在食品質(zhì)量安全管理中,計(jì)量控制通過精準(zhǔn)測量和預(yù)防性校準(zhǔn)系統(tǒng)性降低因食品安全問題引發(fā)的隱性損失。例如,針對在線金屬檢測儀,企業(yè)需根據(jù)其靈敏度衰減曲線制訂校準(zhǔn)策略,即通過周期性驗(yàn)證設(shè)備對不銹鋼、鐵屑等異物的檢出限,避免因設(shè)備性能下降導(dǎo)致物理性危害原料流入生產(chǎn)線,從而規(guī)避后續(xù)大規(guī)模召回或消費(fèi)者索賠風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),通過整合關(guān)鍵控制點(diǎn)(如殺菌溫度、添加劑投料精度)的計(jì)量數(shù)據(jù)與生產(chǎn)系統(tǒng),可實(shí)時(shí)分析參數(shù)波動(dòng)趨勢。例如,若灌裝流量計(jì)示值漂移超出允許閾值時(shí),系統(tǒng)可自動(dòng)中斷生產(chǎn)并觸發(fā)校準(zhǔn)程序,防止因凈含量標(biāo)注失準(zhǔn)違反標(biāo)準(zhǔn)而引發(fā)的合規(guī)風(fēng)險(xiǎn),從源頭減少批次報(bào)廢或返工損失[10]。
2.4.2 構(gòu)建可追溯的數(shù)據(jù)證據(jù)鏈
面對市場監(jiān)管與消費(fèi)者投訴,構(gòu)建全鏈條計(jì)量控制數(shù)據(jù)證據(jù)鏈成為企業(yè)應(yīng)對食品安全爭議的核心工具。例如,當(dāng)監(jiān)管部門抽查蛋白質(zhì)含量宣稱值時(shí),企業(yè)可通過實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)快速調(diào)取檢測設(shè)備的校準(zhǔn)記錄(如凱氏定氮儀期間核查報(bào)告)及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如乳清蛋白標(biāo)準(zhǔn)品)使用溯源鏈,證明檢測結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求,避免因數(shù)據(jù)缺失導(dǎo)致的行政處罰 [11]。針對客戶投訴的異物問題,通過回溯生產(chǎn)線上 X 光異物檢測儀的歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與當(dāng)班操作記錄,可精準(zhǔn)區(qū)分設(shè)備性能異常和人為操作失誤。這不僅明確了責(zé)任歸屬,還針對性地改進(jìn)了食品安全管控流程,從而最大限度地降低商譽(yù)損害風(fēng)險(xiǎn)與賠償成本。
3 結(jié)語
計(jì)量控制通過構(gòu)建食品安全風(fēng)險(xiǎn)防控體系與全生命周期控制機(jī)制,為原料篩查、過程監(jiān)控和成品追溯提供精準(zhǔn)技術(shù)支撐。聚焦關(guān)鍵危害識別、過程參數(shù)精準(zhǔn)控制與溯源定位,可系統(tǒng)性提升企業(yè)食品安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力,筑牢從農(nóng)田到餐桌的食品安全防線。深化計(jì)量控制技術(shù)與質(zhì)量安全體系融合,將持續(xù)強(qiáng)化食品質(zhì)量安全管理效能,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展構(gòu)建系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)阻斷能力。
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