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食品质量控制,食品加工与安全王猛,主要内容：,一、概述二、农产品/食品加工的质量控制过程三、质量控制中使用的技术工具和方法四、质量控制体系,什么是食品质量控制？质量控制（QualityControl，QC）：又称“品质控制”，是指为了满足质量要求，通过采取一系列作业技术和活动对各个过程实施控制，预防不合格产品发生的手段和措施。食品质量控制是在产品设计过程完成后所采取的对生产过程的控制过程，主要目的是将生产出的产品质量控制在允许误差范围之内，以提高食品质量，保障消费者的权益。,一、概述,在生产中，可能会遇到这样的问题：同样的设备、原料和生产工艺，但生产的产品质量有差别。这便涉及了食品质量控制的内容。质量控制包含技术和管理两个元素，典型的技术元素包括：使用的统计方法和仪器使用方法。典型的管理因素是指对质量控制的责任，与供应商及销售商的关系，对个人的教育和指导，使之能够实施质量控制。,二、农产品/食品加工的质量控制过程,引言：首先，我们要了解质量控制过程，就必须了解控制系统包括哪几个部分：测量或监督单位、在误差范围内比较实际结果和目标值、必要的纠正措施。这个过程又叫做“控制周期”。本章将重点描述农产品和食品加工的特点以及可能对质量控制产生的影响。,2.1质量控制的主要原理,2.1.1要对一个产品、生产过程或系统进行控制，首先要了解质量波动,质量波动,一般波动,特殊波动,一般波动,一般波动是产品、生产过程和系统所固有的，包括所有单独来源的协同作用。影响因素多，占已知波动来源比例大（80%90%），可以通过组织改善减小波动的一般来源，包括人（通过教育）、材料、机器、工具、方法、测量手段和环境来改善。,特殊波动,特殊波动并非是产品、生产过程和系统所固有的，例如：材料供应商提供了一批劣质原料、操作人员不熟练或者没有校正测量工具等，占已知波动来源比例小（10%20%），对质量影响显著，可以通过提高技术水品，加强管理等方法进行改善。,造成产品质量波动的原因,质量波动,人,环境,原材料,机器,加工工艺,测量手段,2.1.2控制周期控制周期可以被认为是质量控制的基本原则。控制周期不仅仅被应用于生产层面，还可以用于管理层面。在此我们主要讨论控制周期在操作过程中的应用,控制周期通常包括以下四个方面内容：测量生产过程的参数（温度、PH、湿度等）检验。即在允许误差范围内将测量到的数值与规定的数值比较，例如温度必须控制在（252）。调解人员决定应该采用何种措施以及实施多大幅度。例如温度调节装置纠正措施包括所采取的正确的措施。例如上调或下降温度。,测量,即在测量步骤中将对生产过程或产品进行分析或测量。测量单元的主要特征包括信号/噪声比，生产过程中发生变化的反应速度，以及测定的信号和生产过程的实际状态之间的关联。分析或测量得到的结果必须正确地反映生产过程的实际状态。测量单元可以是自动的，也可以是手动的。手段可以是目测或者仪器测量。采用分析手段比直接测量需要更多时间。,测量单元中主要包括5个典型变量：,Off-line：手工采样后，将样品运输到实验室进行分析或测量。At-line：手工取样后，在原位进行分析或测量。On-line：自动取样后进行自动分析。In-line：在生产线上将传感器监测到的信号（没有取样步骤）翻译成输出信号。Non-invasive：生产线上未与产品发生物理接触而进行的信号测量。,检验,检验是将测量或分析得到的结果与已经设定的目标和允许误差进行比较。结果可以是一个数值或者感官结果。在控制周期这一部分中，通常使用控制图标检验。考虑到误差来源，一般作用的协同作用效果反映为允许误差。特殊来源被注明为失控状态。（在此不作详细介绍）,调节人员,调解人员根据与目标值进行比较的结果判断应该采用何种纠正措施。在实际生产中有许多类调解人员，包括简单的调解人员和复杂的调节系统。常见的调解人员种类包括以下几类：,开-关调解人员比例调解人员最适调节系统专家系统,纠正措施,纠正措施指由于超出了目标允许误差范围而采取的实际措施。纠正措施可以通过改变机器参数设置或使用人工来实现。纠正措施的准确度对于完成一个良好的质量周期来说十分重要。控制周期有不同形式，但基本原理是相同的。两个常见的控制周期是反馈和前馈控制周期。,不合格,生产过程,纠正措施,调解人员,检验,目标值,测量,反馈控制周期,生产过程,纠正措施,调解人员,检验,目标值,前馈控制周期,测量,不合格,为了能使控制周期更好的发挥作用，准确的调整基本元素是非常重要的。要恰当地评估必须控制的与质量品质相关的测量参数，必须对生产过程有一个深刻的了解。并且，控制周期必须由所有基本元素组成，必须在使用前进行现场检验。除了调整外，另外一个重要原因就是控制周期的运行时间。过程的稳定性必须符合在运行时间内没有其他无法接受的问题出现。即：运行时间必须足够短，使在此期间运行的生产过程不会出现任何问题。实际上，纠正措施并不是在同一过程中实施。纠正措施的实施需要参照以下两点：1.测量或者检验和实施纠正措施之间的时间2.生产过程的类型：批次生产还是连续生产,2.2农产品/食品加工控制中的技术性波动,生产过程或系统的波动可能来源于不同的方面（见第九页图）。这些波动对于质量控制来言是十分重要的。原料通常是波动的一个重要来源。通常可以分为以下几个方面：植物或者动物性原料自然波动；由于采收、破碎或加工后会立即发生各种反应；不同批次的原材料质量；原料的来源通常是未知的。,原材料的巨大波动对所采用的测量手段和方法提出了更高的要求。波动的另外一个重要来源就是人。农产品/食品加工过程中所使用的仪器和设备通常都是具有专门的用途，因此并不是很容易更换，对于一种类型的仪器来言，如果采用其它类型的控制手段，会形成潜在的波动来源。,三、质量控制中使用的技术工具和方法方法,首先，对于产品质量的测量一般采取随机取样，随机取样是指总体中每一个体被抽取的可能是相等的，且不掺杂人的主观意志在内的一种抽样方法。然后得到产品的质量数据，进行检验和调节。,质量控制方法的工作程序,一、搜集数据（采用随机抽样并进行计数）二、对数据整理归纳，形成数、表、图形或计算出特征值三、观察分析，找出统计规律四、判断并找出主要问题，对症下药,3.1随机抽样,简单随机抽样法等距随机抽样法分层随机抽样法整体随机抽样法,随机抽样的分类,四种抽样方法比较,3.2质量数据,3.2.1数据加工整理的必要性随机抽出样品进行测试得到数据后，对数据进行加工整理，找出其中的规律，才能从中得到进行质量管理的有用数据，常用数理统计方法来进行加工整理数据。,3.2.2数理统计方法的工作程序,组织协调、专业技术,收集数据,数、表、图形、特征值,统计规律,观察,分析,整理,归纳,判断,主要问题,提高质量,3.2.3质量数据的收集方法与分布,对于质量数据，如前所讲，一般采用随机抽样法进行采集。在食品行业中搜集到的数据大多为正态分布。（X数据，Y概率）,-,正态曲线特点：以为中心点，向左右两侧做对称分布。数据在出现相对次数最多，向两侧减少。正态分布曲线下的总面积代表研究的总体的总次数或者各个数据出现的总概率，这个数值等于1。从正态分布曲线可以确定任何一个数据出现的概率。,3.3质量控制方法,旧的七大手法：检查表、柏拉图、特性要因图、直方图、控制图、散布图、推移图新的七大手法：亲和图法（KJ法）、关联图法、系统图法、PDPC法、矩阵图法、矩阵数据解析法、箭头法,3.3.1传统质量控制方法,旧的七大手法强调用数据讲话，重视对生产过程的控制，作为分析与管理的有效工具已经得到了广泛应用，开创了“预防性TQC”时代。3.3.1.1检查表检查表又叫调查表，是一种统计图表，利用这种统计图表可以进行数据的搜查、整理和原因调查，并在此基础上进行粗略分析。根据调查项目的不同和质量特性要求的不同，采用不同形式。,检验日期：20*年*月*日,3.3.1.2柏拉图,柏拉图又叫排列图，是一种找出影响质量的主要问题，确定质量改进关键项目的控制方法。柏拉图的作图步骤如下：根据检查表，确定不良项目。收集数据，制定统计表。根据统计表中问题出现频率，制定坐标。记录收集的时间、总检验数、制作人等内容。确定结论,火腿生产问题表,火腿肠问题柏拉图,频数,频率（%）,10,30,100,20,100,50,85,65,35,90,重量不合格,包装不合格,形状不合格,长短不合格,其他,柏拉图中累计百分比在080%间的项目为所求关键因素，成为A类因素；8090%为次要因素，成为B类因素；90%100%为一般因素，称C类因素。由上图可以得出以下结论：重量、包装、形状的不合格是影响火腿肠质量的主要问题。在实际生产中，划分不是绝对的，应根据实际情况进行分析，再确定主次要因素。,3.3.1.3特性要因图,要因图是表示质量特性与原因关系的图，是QC小组喜欢使用的一种方法。步骤一：确定讨论问题，召集相关人员，在黑板上画出鱼刺图的主干部分。,为什么火腿肠质量不好,步骤二：充分发动群众，列出所有可能影响质量的因素。一般按照4M1E（Man，Mothod，Machine，Material，Environments）进行分类。,为什么火腿肠质量不好,材料,机器,人员,环境,方法,步骤三：深入分析，明确因素间因果关系。逐级分层找出原因，直至找出能够解决的最终原因。,为什么火腿肠质量不好,材料,机器,人员,环境,方法,肉中淀粉含量高,香料问题,生锈,蒸锅密闭不严,没有责任心,操作不熟练,车间温度过高,卫生问题,蒸煮时间过长,肉搅拌不均匀,步骤四：确定可能的原因后，进行讨论，共同确定产生问题的主要的23个原因，并进行标记。,为什么火腿肠质量不好,材料,机器,人员,环境,方法,肉中淀粉含量高,香料问题,生锈,蒸锅密闭不严,没有责任心,操作不熟练,车间温度过高,卫生问题,蒸煮时间过长,肉搅拌不均匀,步骤五：确定结论，造成火腿质量的主要问题为：蒸锅密闭不严、肉搅拌不均匀。并标明要因图的参与制作人等。步骤六：采取相应措施。,解决火腿质量不好对策,蒸锅密闭不严,换密闭气垫,肉搅拌不均匀,引进新型搅拌机，加大机器马力,3.3.1.4直方图,直方图是通过对数据的加工整理，从而分析和掌握质量数据的分布情况和估算工序不合格率的一种方法。直方图能够直观的了解生产过程的情况是否异常、能够直观的判断生产能力。步骤一：搜集数据，填入数据表，直方图的数据要大于50个，否则分布误差较大。例如以火腿肠重量为分析，测量一百个，得出结果如下表所示：,步骤二：计算极差：如表中，最大值39，最小值20，极差为19。确定组数：K=10确定组距：C=R/K=1910=1.92确定测量单位：在此取1为最小测量单位。,编制频数分布表,步骤三：画直方图，横坐标组数，纵坐标频数。,19.5,23.5,27.5,31.5,35.5,39.5,X平均=30.1,直方图能够比较形象、直观地反映产品质量的分布情况。通过对图形的观察和分析来判断生产过程是否稳定，预测生产过程的不合格品率。观察的方式是：对图形的形状进行观察，并对照规格标准进行比较。,3.3.1.5控制图,通过图表来显示生产随时间变化的过程中质量波动的情况，它有助于分析和判断是偶然性原因还是系统性原因所造成的波动。直观的了解生产过程是否正常。以及通过改善，使生产过程的质量波动在受控范围之内。控制图基本形式是一直角坐标图，纵坐标是特性值，横坐标为时间和组号。图中有三条线：上控制线、下控制线、中心线。这三条线是通过搜集过去一段生产稳定状态下的数据计算出来的。,使用时把被控制的质量特性值以点子描在图上，根据点子的排列情况，判定生产过程的正常与否。根据小概率事件在一次实验中实际几乎不可能发生的原理，特性值几乎全出现在平均值正负三倍标准差的区域内。因为，我们可以推断出工序中存在着造成异常波动的系统原因，即生产过程处于失控状态。,控制图的原理,3.3.1.6散布图,散布图是根据两个数据之间的关系而制作的坐标图。此方法可以了解数据间的关系程度、为品质改善提供参考依据。,.,.,.,.,.,.,酸度,发酵时间,醋的发酵时间与酸度的关系,散布图的六种形式：(a)X与Y强正相关(b)X与Y弱正相关(c)X与Y强负相关(d)X与Y弱负相关(e)X与Y不相关(f)X与Y非线性相关,3.3.1.7推移法,推移法是根据时间的推移来检查数据的一种图，直观的了解在某个时间段的生产情况，直观的了解改善前后所发生效果，预测生产情况的趋势。画法：画推移图的坐标，横轴代表时间，纵轴代表不良率，将不良率以点的形式在图上标出，并用线依次连接，在图上画一条线段，表示平均不良率。推移图可以有效改善产品的质量。,某食品的推移图,3.3.2质量控制新型方法,质量控制新型方法是一种整理、分析语言文字资料（非数据）的方法。3.3.2.1KJ法（亲和图法）是指对从杂乱无章的状态中收集来的语言,人的因素,没有经验,工资嫌低,工作时间长,设备陈旧,操作不规范,没有擦洗,机器因素,例：火腿肠质量不好的亲和图,3.3.2.2关联图关连图就是把现象与问题有关系的各种因素串联起来的图形。对于“原因与结果”或“目的与手段”等问题以图示的形式进行综合分析，找出解决办法。具体过程参照（3.3.1.3特性要因图）。,火腿肠在保质期内变质,火腿变质,包装不好,包装品质,包装机械,操作错误GMP,新手,未受培训,微生物超标,原料差,个人卫生,贮藏环境,制冷设备,通风设备,SSOP,检验控制不严,运销过程不良,运输设备不良,卫生差,未及时消费,3.3.2.3系统图法,为了达成所决定的目标或解决问题，以目的方法或结果原因系列，作有系统的展开，以寻求最适当手段及原因的方法。包括对策性系统图法和原因性系统图法。,故障,一次因,二次因,解决方法,3.3.2.4过程决定计划图法（PDPC法）,为了完成某个任务或达到某个目标，在制定行动计划或进行方案设计时，预测可能出现的各种不同的障碍和结果，并相应地提出多种应变计划的一种方法，毫无疏漏地预先采取措施，然后在根据问题的发展预测下一步结果，逐步完善，尽可能地把结果引导到理想方向的工具。本法的特点是预见性和预防性，可防止重大事故的发生，故又称为重大事故预测图法。,3.3.2.5矩阵图从问题事项中,找出成对的因素群,分别排列成行和列,找出其间行与列的相关性或相关程度的大小的一种方法。矩阵图着眼于由属于行的要素与属于列的要素所构成之二元素的交点。,3.3.2.6箭型图法（网络图法）把代表各个工序的各条箭按照工序间的相互关系和相互制约的联系，按照先后顺序和流程方向，从左至右进行逻辑排列，画成图则为网络图,3.3.2.7矩阵数据解析法将已知的宠大资料，经过整理、计算、判断、解析得出结果，以决定新产品开发或品质改善重点的一种方法。,四、质量控制体系,理想的食品质量控制模式：“从农田到餐桌”的全程质量控制，以及从产地环境质量标准、生产技术标准、产品标准、产品包装标准和贮藏、运输标准构成的全方位的质量控制。全程质量控制贯穿于食品原料安全、食品生产安全、食品流通安全等众多环节。任何一个环节出错，都会影响到食品的最终安全。因此，为了确保食品的每一个环节都是安全的，就要保证食品生产的每一个环节都在质量控制的范围之内。,4.1HACCP,4.11HACCP的定义HACCP表示危害分析和关键控制点。确保食品在消费的生产、加工、制造、准备和食用等过程中的安全，在危害识别、评价和控制方面是一种科学、合理和系统的方法。识别食品生产过程中可能发生的环节并采取适当的控制措施防止危害的发生。通过对加工过程的每一步进行监视和控制，从而降低危害发生的概率。,4.12HACCP产生背景,人们惯用的食品安全控制手段是：监测生产设施运行与人员操作的情况，并对成品进行抽样检验（理化、微生物、感官等），然而，这种传统的监控方式往往有不足：1、我们常用的抽样规则本身就是有误判风险的。很多食品是来自单个的易变质的生物体，如水产品其样本个体的不均匀性要比机电、化工等工业产品更突出。误判风险更难预料。2、大量的成品检验的费用高、周期长。等检验结果的信息反馈到管理层再决定产品质量控制措施时，往往为时已晚。3、检验技术的开发已到很高水平，但这不等于可“洞察一切”。对于危害物质检查的可靠性仍是相对的。,当传统的质量控制显然不能消除质量问题时，一种基于全面分析普遍情况的预防战略就应运而生，它完全可以提供满足质量控制预定目标的保证；使食品生产最大限度的趋近于“零缺陷”。这种新的方法就是：危害分析与关键控制点（HACCP）。4.13HACCP如何运作在HACCP中，有七条原则作为体系的实施基础，分别如下：分析危害检查食品所涉及的流程，确定何处会出现与食品接触的生物、化学或物理污染体。,确定临界控制点在所有食品有关的流程中鉴别有可能出现污染体的、并可以预防的临界控制点。制定预防措施针对每个临界控制点制定特别措施将污染预防在临界值或容许极限内。监控建立流程，监控每个临界控制点，鉴别何时临界值未被满足。纠正措施确定纠正措施以便在监控过程中发现临界值未被满足。确认建立确保HACCP体系有效运作的确认程序。记录建立并维护一套有效系统将涉及所有程序和针对这些