你的食物被汙染了嗎?

需要新的方法來保護食品供應

編者注:我們釋出這篇來自我們2007年9月刊的故事,作為我們關於最近沙門氏菌爆發的深入報告的一部分。

考慮到美國乃至全世界每天包裝、購買和消費的數十億食品,其中受汙染的食品數量之少令人驚訝。然而,自 2001 年 9 月 11 日的恐怖襲擊事件以來,“食品防禦”專家越來越擔心極端分子可能會試圖毒害食品供應,要麼是為了殺死民眾,要麼是為了透過破壞公眾信心來削弱經濟。與此同時,食用產品的生產變得越來越集中化,加速了天然汙染物或人為引入的汙染物從農場或加工廠傳播到各地的餐桌。不斷增加的進口也帶來了另一種上升的風險,最近對含有藥物和農藥的中國海鮮的限制就證明了這一點。

我們吃的食物被汙染可以被預防嗎?如果毒素或病原體確實進入了供應鏈,它們能否被快速檢測到,從而限制對消費者的危害?更嚴格的生產程式可以在保護公眾方面發揮很大作用,如果這些程式失效,更智慧的監控技術至少可以限制損害。


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加強安全 防止恐怖分子或心懷不滿的員工汙染牛奶、果汁、農產品、肉類或任何型別的食品是一個艱鉅的問題。食品供應鏈包含一系列複雜的步驟,幾乎每一個步驟都存在被篡改的機會。一概而論的解決方案不太可能奏效,因為“供應鏈因商品而異”,愛荷華州立大學農業與農村發展中心的經濟學教授大衛·軒尼詩說。“保護乳製品與保護蘋果汁不同,保護蘋果汁又與保護牛肉不同。”

即使在給定的供應鏈中,也很少有基於技術的快速解決方案。防止汙染主要歸結於加強各環節的工廠實體安全和加工程式。明尼蘇達大學國家食品保護與防禦中心主任弗蘭克·布斯塔表示,每一位農民、牧場主、加工商、包裝商、託運人、批發商和零售商“都必須識別設施和程式中每一個可能的漏洞,並堵住每一個漏洞”。這項工作始於標準的設施訪問控制,布斯塔經常將其稱為“大門、槍支和警衛”,但延伸到徹底篩選員工,並始終在設施的各個環節仔細抽樣檢查產品。

當然,這些建議聽起來很合理,但對於運營商來說,挑戰在於如何最好地完善程式。近年來,已經推出了一些用於保障食品生產的系統。儘管這些系統並非任何監管機構所要求的,但布斯塔強烈建議生產商實施這些系統。在美國,2002 年的《生物恐怖主義法案》和 2004 年的總統指令等立法加強了這一推動力,這兩者都要求更密切地審查成分供應商,並更嚴格地控制生產程式。

布斯塔推薦的主要保障系統借鑑了軍事做法。美國食品藥品監督管理局和美國農業部現在正在推廣的最新工具,名字很拗口,叫CARVER+Shock。它正在從國防部的程式中改編而來,用於識別軍事部門的最大漏洞。“CARVER+Shock本質上是一次完整的安全審計,”佛羅里達大學食品科學與人類營養系副教授基思·施奈德說。該方法分析系統中每個節點的因素,從不同型別攻擊的可能成功率,到特定型別的滲透可能造成的公共健康、經濟和心理影響(統稱為“衝擊”價值)。

追蹤汙染物 無論程式控制多麼嚴格,堅定的犯罪者仍然可以找到引入病原體或毒物的方法。沙門氏菌等天然病原體始終令人擔憂。因此,檢測這些病原體,追溯到引入地點,並追蹤哪些雜貨店和餐館最終獲得了受汙染的產品至關重要。施耐德說,建立這些系統“與預防一樣重要”。

在這裡,新技術確實發揮了重要作用,各種感測器應用於供應鏈中的不同點。“你不能指望一種技術來對抗給定食品的所有可能汙染,”俄亥俄州立大學食品科學與技術系主任肯·李指出。

各種硬體正在開發中[見對頁的方框],但到目前為止,很少有商業化部署。射頻識別 (RFID) 標籤進展最快,部分原因是國防部和沃爾瑪已要求其主要供應商將標籤貼在托盤或食品箱上。德國的麥德龍超市連鎖店也做了同樣的事情。最終的目的是讓自動讀取器掃描供應鏈中每個步驟的標籤——從農場、果園、牧場或加工商,到包裝、運輸和批發——並將每件商品的位置報告給中央登記處。這樣,如果出現問題,調查人員可以快速確定批次的原產地,以及哪些商店或設施可能收到過該批次的貨物以及何時收到。零售商也可以讀取其商品上的標籤,以檢視是否收到後來被識別為可疑的產品。

隨著 RFID 標籤越來越小、越來越便宜,它們將被直接放置在單件商品上——每袋菠菜、每罐花生醬、每盒蝦和每袋狗糧上。“這樣,如果發出召回,可以在收銀臺掃描器掃描時找到這些商品,”佛羅里達大學農業和生物工程學教授讓-皮埃爾·埃蒙德說。

大學和公司正在開發各種其他標籤,有些標籤非常便宜,有些標籤成本較高但提供廣泛的資訊。例如,有些標籤可以感知食物是否暴露在溫暖的溫度下,因此可能更容易滋生大腸桿菌或沙門氏菌。其他標籤可以追蹤商品在供應鏈中從一個節點到另一個節點花費的時間,這可以表明異常長的延誤,可能會引起對篡改的懷疑。所謂的有源包裝可以直接檢測汙染並警告消費者不要食用他們持有的產品。

當然,任何標記的最大障礙都是價格。“現在在裝有一箱生菜的箱子上貼一個 RFID 標籤需要 25 美分,”埃蒙德指出。“但對於一些種植者來說,這相當於他們將從這箱生菜中獲得的利潤。”

因此,他說,為了被廣泛接受,標籤必須為供應商或買家提供額外的價值。他的大學一直在與 Publix 超級市場和佛羅里達州和加利福尼亞州的農產品供應商進行一個持續的專案,以評估可能性。在最初的試驗中,標籤追蹤了從種植者運送到 Publix 的幾個配送中心的板條箱和托盤。透過掃描各個點的標籤收集的資訊可以透過 VeriSign(資料安全公司)託管的安全網際網路站點提供給所有公司。該彙編使參與者能夠更快地解決訂單差異、記錄食物閒置的時間,並揭示提高運輸效率的方法。該小組計劃將測試擴充套件到零售店。

控制供應商 在新的技術被廣泛部署之前,成本不會下降,但食品防禦分析師表示,在制定明確、精簡的法規之前,不太可能實現採用。反過來,在最高級別的政府進行改革之前,這種前景將仍然遙遠。“有十幾個不同的聯邦機構在監督食品安全的某些方面,”李指出,並指出它們之間的簡單協調已經足夠困難,而有效批准合理的規定就更加困難。“美國食品藥品監督管理局監管含有乳酪的披薩,但美國農業部監管含有肉的披薩,”俄克拉荷馬州立大學昆蟲學和植物病理學教授傑奎琳·弗萊徹諷刺道。“有機農民的要求與非有機農民的要求不同。”

在最近的召回事件的刺激下,國會議員呼籲簡化監管系統。伊利諾伊州參議員理查德·德賓和康涅狄格州眾議員羅莎·德勞羅正在倡導設立一個單一的食品安全機構,但地盤之爭阻礙了朝著這個目標取得的任何進展。

由於擔心更有效的政府是一個遙不可及的目標,專家表示,提高警惕的責任主要落在食品供應商身上。“阻止故意汙染的最強大工具是供應鏈驗證,”國家食品保護與防禦中心副主任肖恩·肯尼迪說。這意味著多爾等知名品牌供應商或 Safeway 等雜貨店集團必須堅持其供應鏈中涉及的每家公司都實施最新的安全程式和檢測、跟蹤和追溯技術,否則將被放棄。品牌公司還應透過檢查和其他措施來驗證合規性。推動力落在品牌供應商身上,因為它損失最大。如果在一個袋子的多爾菠菜或一罐 Safeway 牛奶中發現天然或人為的毒素,消費者將避開該特定標籤。“如果一家品牌公司想要保護其產品,”肯尼迪說,“它應該驗證鏈條中的每一位參與者,一直追溯到農場。”

使進口更安全
近幾個月來,關於中國產品的令人擔憂的警告表明,進口食品可能有多麼危險。3月份,約有100個品牌的寵物食品因被發現含有三聚氰胺而被召回,三聚氰胺是一種有毒化學物質,被用作廉價的麥麩替代品。然後在6月份,美國食品和藥物管理局釋出了關於五種海鮮的警報,這些海鮮含有抗生素殘留、農藥和沙門氏菌。

在海鮮恐慌之後,紐約州參議員查爾斯·舒默宣佈,聯邦政府應該設立一個進口沙皇。他將進口監管不力歸咎於缺乏檢查和監管不力,並告訴《華盛頓郵報》說,“中國和美國政府都沒有做好他們的工作。”

俄亥俄州立大學食品科學與技術系主任肯·李說,無論國內生產有多安全,“進口都是我們的阿喀琉斯之踵”。“沒有全球食品監管機構。如果中國人想在食物中摻入摻雜物,他們可以一直這樣做,直到被抓住。我敢打賭,這種情況還會再次發生,因為它是由利潤動機驅動的。”

實際上,沒有任何技術可以確保進口食品的安全。進入美國港口或邊境的每個集裝箱中的食物都可以被提取出來並進行輻照,一些香料等食品已經以這種方式進行處理。但是,業界表示,這一步驟會增加生產商的顯著成本,並導致中間商的運輸延誤。而且公眾仍然對這項技術持謹慎態度。此外,雖然輻照會殺死病原體,但它對毒藥或摻雜物無效。

檢查所有進口食品還需要大幅增加 FDA 和美國農業部的預算;這些機構目前僅檢查 1% 的進口商品。作為部分替代方案,美國食品和藥物管理局在 6 月份表示,它打算對來自食品安全控制較差的國家(如中國)的產品進行更多檢查,而減少對來自具有更嚴格標準的國家(如英國和加拿大)的產品的檢查。該機構還表示,可能會要求進口商和使用進口成分的美國製造商提供關於外國供應商生產過程的更詳細資訊。

李說,最好的辦法是公司堅持要求供應商執行嚴格的標準,並派檢查員到海外核實合規情況。其他專家也同意,並補充說政府法令並不那麼有效。“進口要求常常被用作貿易壁壘,而且它們只會升級,”愛荷華州立大學的經濟學教授大衛·軒尼詩說。“然而,食品公司自己損失慘重。當他們在某個國家採購產品時,他們應該在那裡執行嚴格的程式。”

Mark Fischetti has been a senior editor at 大眾科學 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: 大眾科學 Mind and 大眾科學 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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