你的食物被污染了吗?

需要新的方法来保护食品供应

编者注:我们发布这篇来自我们2007年9月刊的故事,作为我们关于最近沙门氏菌爆发的深入报告的一部分。

考虑到美国乃至全世界每天包装、购买和消费的数十亿食品,其中受污染的食品数量之少令人惊讶。然而,自 2001 年 9 月 11 日的恐怖袭击事件以来,“食品防御”专家越来越担心极端分子可能会试图毒害食品供应,要么是为了杀死民众,要么是为了通过破坏公众信心来削弱经济。与此同时,食用产品的生产变得越来越集中化,加速了天然污染物或人为引入的污染物从农场或加工厂传播到各地的餐桌。不断增加的进口也带来了另一种上升的风险,最近对含有药物和农药的中国海鲜的限制就证明了这一点。

我们吃的食物被污染可以被预防吗?如果毒素或病原体确实进入了供应链,它们能否被快速检测到,从而限制对消费者的危害?更严格的生产程序可以在保护公众方面发挥很大作用,如果这些程序失效,更智能的监控技术至少可以限制损害。


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加强安全 防止恐怖分子或心怀不满的员工污染牛奶、果汁、农产品、肉类或任何类型的食品是一个艰巨的问题。食品供应链包含一系列复杂的步骤,几乎每一个步骤都存在被篡改的机会。一概而论的解决方案不太可能奏效,因为“供应链因商品而异”,爱荷华州立大学农业与农村发展中心的经济学教授大卫·轩尼诗说。“保护乳制品与保护苹果汁不同,保护苹果汁又与保护牛肉不同。”

即使在给定的供应链中,也很少有基于技术的快速解决方案。防止污染主要归结于加强各环节的工厂实体安全和加工程序。明尼苏达大学国家食品保护与防御中心主任弗兰克·布斯塔表示,每一位农民、牧场主、加工商、包装商、托运人、批发商和零售商“都必须识别设施和程序中每一个可能的漏洞,并堵住每一个漏洞”。这项工作始于标准的设施访问控制,布斯塔经常将其称为“大门、枪支和警卫”,但延伸到彻底筛选员工,并始终在设施的各个环节仔细抽样检查产品。

当然,这些建议听起来很合理,但对于运营商来说,挑战在于如何最好地完善程序。近年来,已经推出了一些用于保障食品生产的系统。尽管这些系统并非任何监管机构所要求的,但布斯塔强烈建议生产商实施这些系统。在美国,2002 年的《生物恐怖主义法案》和 2004 年的总统指令等立法加强了这一推动力,这两者都要求更密切地审查成分供应商,并更严格地控制生产程序。

布斯塔推荐的主要保障系统借鉴了军事做法。美国食品药品监督管理局和美国农业部现在正在推广的最新工具,名字很拗口,叫CARVER+Shock。它正在从国防部的程序中改编而来,用于识别军事部门的最大漏洞。“CARVER+Shock本质上是一次完整的安全审计,”佛罗里达大学食品科学与人类营养系副教授基思·施奈德说。该方法分析系统中每个节点的因素,从不同类型攻击的可能成功率,到特定类型的渗透可能造成的公共健康、经济和心理影响(统称为“冲击”价值)。

追踪污染物 无论程序控制多么严格,坚定的犯罪者仍然可以找到引入病原体或毒物的方法。沙门氏菌等天然病原体始终令人担忧。因此,检测这些病原体,追溯到引入地点,并追踪哪些杂货店和餐馆最终获得了受污染的产品至关重要。施耐德说,建立这些系统“与预防一样重要”。

在这里,新技术确实发挥了重要作用,各种传感器应用于供应链中的不同点。“你不能指望一种技术来对抗给定食品的所有可能污染,”俄亥俄州立大学食品科学与技术系主任肯·李指出。

各种硬件正在开发中[见对页的方框],但到目前为止,很少有商业化部署。射频识别 (RFID) 标签进展最快,部分原因是国防部和沃尔玛已要求其主要供应商将标签贴在托盘或食品箱上。德国的麦德龙超市连锁店也做了同样的事情。最终的目的是让自动读取器扫描供应链中每个步骤的标签——从农场、果园、牧场或加工商,到包装、运输和批发——并将每件商品的位置报告给中央登记处。这样,如果出现问题,调查人员可以快速确定批次的原产地,以及哪些商店或设施可能收到过该批次的货物以及何时收到。零售商也可以读取其商品上的标签,以查看是否收到后来被识别为可疑的产品。

随着 RFID 标签越来越小、越来越便宜,它们将被直接放置在单件商品上——每袋菠菜、每罐花生酱、每盒虾和每袋狗粮上。“这样,如果发出召回,可以在收银台扫描仪扫描时找到这些商品,”佛罗里达大学农业和生物工程学教授让-皮埃尔·埃蒙德说。

大学和公司正在开发各种其他标签,有些标签非常便宜,有些标签成本较高但提供广泛的信息。例如,有些标签可以感知食物是否暴露在温暖的温度下,因此可能更容易滋生大肠杆菌或沙门氏菌。其他标签可以追踪商品在供应链中从一个节点到另一个节点花费的时间,这可以表明异常长的延误,可能会引起对篡改的怀疑。所谓的有源包装可以直接检测污染并警告消费者不要食用他们持有的产品。

当然,任何标记的最大障碍都是价格。“现在在装有一箱生菜的箱子上贴一个 RFID 标签需要 25 美分,”埃蒙德指出。“但对于一些种植者来说,这相当于他们将从这箱生菜中获得的利润。”

因此,他说,为了被广泛接受,标签必须为供应商或买家提供额外的价值。他的大学一直在与 Publix 超级市场和佛罗里达州和加利福尼亚州的农产品供应商进行一个持续的项目,以评估可能性。在最初的试验中,标签追踪了从种植者运送到 Publix 的几个配送中心的板条箱和托盘。通过扫描各个点的标签收集的信息可以通过 VeriSign(数据安全公司)托管的安全互联网站点提供给所有公司。该汇编使参与者能够更快地解决订单差异、记录食物闲置的时间,并揭示提高运输效率的方法。该小组计划将测试扩展到零售店。

控制供应商 在新的技术被广泛部署之前,成本不会下降,但食品防御分析师表示,在制定明确、精简的法规之前,不太可能实现采用。反过来,在最高级别的政府进行改革之前,这种前景将仍然遥远。“有十几个不同的联邦机构在监督食品安全的某些方面,”李指出,并指出它们之间的简单协调已经足够困难,而有效批准合理的规定就更加困难。“美国食品药品监督管理局监管含有奶酪的披萨,但美国农业部监管含有肉的披萨,”俄克拉荷马州立大学昆虫学和植物病理学教授杰奎琳·弗莱彻讽刺道。“有机农民的要求与非有机农民的要求不同。”

在最近的召回事件的刺激下,国会议员呼吁简化监管系统。伊利诺伊州参议员理查德·德宾和康涅狄格州众议员罗莎·德劳罗正在倡导设立一个单一的食品安全机构,但地盘之争阻碍了朝着这个目标取得的任何进展。

由于担心更有效的政府是一个遥不可及的目标,专家表示,提高警惕的责任主要落在食品供应商身上。“阻止故意污染的最强大工具是供应链验证,”国家食品保护与防御中心副主任肖恩·肯尼迪说。这意味着多尔等知名品牌供应商或 Safeway 等杂货店集团必须坚持其供应链中涉及的每家公司都实施最新的安全程序和检测、跟踪和追溯技术,否则将被放弃。品牌公司还应通过检查和其他措施来验证合规性。推动力落在品牌供应商身上,因为它损失最大。如果在一个袋子的多尔菠菜或一罐 Safeway 牛奶中发现天然或人为的毒素,消费者将避开该特定标签。“如果一家品牌公司想要保护其产品,”肯尼迪说,“它应该验证链条中的每一位参与者,一直追溯到农场。”

使进口更安全
近几个月来,关于中国产品的令人担忧的警告表明,进口食品可能有多么危险。3月份,约有100个品牌的宠物食品因被发现含有三聚氰胺而被召回,三聚氰胺是一种有毒化学物质,被用作廉价的麦麸替代品。然后在6月份,美国食品和药物管理局发布了关于五种海鲜的警报,这些海鲜含有抗生素残留、农药和沙门氏菌。

在海鲜恐慌之后,纽约州参议员查尔斯·舒默宣布,联邦政府应该设立一个进口沙皇。他将进口监管不力归咎于缺乏检查和监管不力,并告诉《华盛顿邮报》说,“中国和美国政府都没有做好他们的工作。”

俄亥俄州立大学食品科学与技术系主任肯·李说,无论国内生产有多安全,“进口都是我们的阿喀琉斯之踵”。“没有全球食品监管机构。如果中国人想在食物中掺入掺杂物,他们可以一直这样做,直到被抓住。我敢打赌,这种情况还会再次发生,因为它是由利润动机驱动的。”

实际上,没有任何技术可以确保进口食品的安全。进入美国港口或边境的每个集装箱中的食物都可以被提取出来并进行辐照,一些香料等食品已经以这种方式进行处理。但是,业界表示,这一步骤会增加生产商的显著成本,并导致中间商的运输延误。而且公众仍然对这项技术持谨慎态度。此外,虽然辐照会杀死病原体,但它对毒药或掺杂物无效。

检查所有进口食品还需要大幅增加 FDA 和美国农业部的预算;这些机构目前仅检查 1% 的进口商品。作为部分替代方案,美国食品和药物管理局在 6 月份表示,它打算对来自食品安全控制较差的国家(如中国)的产品进行更多检查,而减少对来自具有更严格标准的国家(如英国和加拿大)的产品的检查。该机构还表示,可能会要求进口商和使用进口成分的美国制造商提供关于外国供应商生产过程的更详细信息。

李说,最好的办法是公司坚持要求供应商执行严格的标准,并派检查员到海外核实合规情况。其他专家也同意,并补充说政府法令并不那么有效。“进口要求常常被用作贸易壁垒,而且它们只会升级,”爱荷华州立大学的经济学教授大卫·轩尼诗说。“然而,食品公司自己损失惨重。当他们在某个国家采购产品时,他们应该在那里执行严格的程序。”

Mark Fischetti has been a senior editor at 大众科学 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大众科学 Mind and 大众科学 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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