食品飲料生產(chǎn)中的微生物污染之無菌灌裝與CIP管道如何精準(zhǔn)溯源?
百歐博偉生物:飲料生產(chǎn)中微生物防控對(duì)食品安全、產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。需通過原料篩選、設(shè)備消毒等措施防控微生物污染,確保產(chǎn)品符合法規(guī)微生物。飲料生產(chǎn)中常見病原菌、菌等微生物,其污染受水活度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、pH值等因素影響。需排查原料、生產(chǎn)用水、設(shè)備管道等污染源,并采用有效消毒方法防控微生物污染。
飲料生產(chǎn)中微生物防控至關(guān)重要。它不僅關(guān)乎食品安全,確保消費(fèi)者免受潛在健康威脅,還直接影響產(chǎn)品品質(zhì)和口感。微生物污染可能導(dǎo)致飲料變質(zhì)、產(chǎn)生異味,甚至引發(fā)食品安全事故。有效的微生物防控措施,如原料篩選、設(shè)備消毒、環(huán)境監(jiān)控等,能顯著降低污染風(fēng)險(xiǎn),保障產(chǎn)品質(zhì)量。此外,符合法規(guī)要求的微生物也是企業(yè)合法經(jīng)營(yíng)的基礎(chǔ)。因此,飲料企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化微生物防控意識(shí),建立健全防控體系,確保飲料生產(chǎn)安全。
一、關(guān)于飲料及其相關(guān)的微生物
1、關(guān)于飲料
飲料,這一日常生活中的美味,是由一種或多種食用原料精心調(diào)配而成。在制作過程中,可能會(huì)根據(jù)需要添加輔料、食品添加劑或食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,以增強(qiáng)口感或營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。這些飲料經(jīng)過特定的加工流程,被定量包裝,便于人們直接飲用或沖調(diào)飲用。值得一提的是,它們的乙醇含量嚴(yán)格控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.5%以下,確保安全健康。
a.固體飲料:這是一種的飲料形態(tài),由食品原輔料和食品添加劑等精心加工而成。它們以粉末狀、顆粒狀或塊狀等形式呈現(xiàn),供人們沖調(diào)或沖泡飲用。固體飲料不僅便于攜帶和保存,還能讓人們隨時(shí)隨地享受到美味的飲品。
b.果蔬汁飲料:以新鮮或濃縮的果汁(漿)和水為主要原料,可能還會(huì)加入其他食品原輔料和食品添加劑,經(jīng)過精心調(diào)配和加工而成。果蔬汁飲料不僅保留了水果和蔬菜的天然風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分,還能讓人們方便地?cái)z取到豐富的維生素和礦物質(zhì)。
c.碳酸飲料:這是一種在特定條件下充入二氧化碳?xì)獾娘嬃希c通過發(fā)酵法產(chǎn)生的二氧化碳?xì)獾娘嬃嫌兴煌?。碳酸飲料以其的口感和清爽的氣泡,深受人們的喜愛?/span>
2、飲料行業(yè)微生物限值標(biāo)準(zhǔn)
1)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 飲料 GB7101-2022
飲料針對(duì)于菌落總數(shù)按照三級(jí)采樣方案,目標(biāo)值100cfu/g(固體飲料10000cfu/g),拒絕值10000cfu/g(固體飲料50000cfu/g)
霉菌限值是20cfu/g,固體飲料限值是50cfu/g; 酵母菌限值是20cfu/g.
2)飲料生產(chǎn)過程微生物監(jiān)控參考GB 12695-2016 飲料生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范
二、飲料常見微生物及具體特性
飲料中微生物
1、病原菌,如沙門氏菌,金黃色葡萄球菌,肉毒梭菌,大腸桿菌O157:H7。真正的食品安全問題!
2、菌,能導(dǎo)致食品口味,氣味,外觀及粘稠度發(fā)生令人不快的改變的微生物,如酵母,霉菌,乳酸,芽孢桿菌等。食品質(zhì)量問題,直接決定食品的保質(zhì)期!
3、指示菌 用以指示食品衛(wèi)生狀況及潛在安全問題的指示性微生物,如大腸菌群、菌落總數(shù)。其本身并非為病原菌。
霉菌
霉菌是絲狀真菌的俗稱,在潮濕溫暖的環(huán)境中容易大量繁殖。它們能形成分枝繁茂的菌絲體,并產(chǎn)生肉眼可見的菌落。霉菌污染會(huì)降低食品的食用品質(zhì),并可能產(chǎn)生霉菌毒素,對(duì)人體健康造成危害,如神經(jīng)和內(nèi)分泌紊亂、免疫抑制、致癌致畸等。
酵母菌
酵母菌是一些單細(xì)胞真菌,空氣中、人體中都存在一定數(shù)量的酵母菌。在合適的環(huán)境下,酵母菌會(huì)快速繁殖。部分致病性酵母菌會(huì)污染食品,導(dǎo)致食物中毒,免疫力低的人群亦可能發(fā)生酵母菌感染。然而,也有部分酵母菌對(duì)食品加工有益,如發(fā)酵粉中的酵母、釀酒酵母等。
細(xì)菌
細(xì)菌是飲料生產(chǎn)中另一種常見的微生物。其中,大腸菌群是糞便污染的指示菌,超標(biāo)可能意味著食品受到動(dòng)溫血?jiǎng)游锏募S便污染。金黃色葡萄球菌可引起多種嚴(yán)重感染,是食品中常見的病原菌之一。沙門氏菌則主要污染肉類食品,也可污染魚、禽、奶、蛋類食品,是細(xì)菌性食物中毒的主要原因。此外,嗜酸耐熱菌(如脂環(huán)酸芽孢桿菌)也是果汁飲料中的常見污染菌,它們能在酸性果汁中生長(zhǎng),并經(jīng)受果汁加工中的高溫瞬時(shí)滅菌過程而存活。
飲料微生物影響因素: 水活度 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(C源及N源) pH值
營(yíng)養(yǎng)物
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是微生物生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。在飲料中,碳源和氮源是微生物主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來源。碳源為微生物提供能量,而氮源則用于合成微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)等生物大分子。飲料中的糖分、有機(jī)酸等碳水化合物以及氨基酸、蛋白質(zhì)等含氮化合物都是微生物可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí),微生物會(huì)迅速繁殖,導(dǎo)致飲料變質(zhì)。
水活度
水活度是指食品中水分與微生物可利用的水分之間的比例關(guān)系,是微生物生長(zhǎng)和繁殖的關(guān)鍵因素之一。在飲料中,水活度的高低直接影響微生物的存活和繁殖能力。當(dāng)水活度較高時(shí),微生物能夠更容易地獲取所需的水分,從而加速其生長(zhǎng)和繁殖過程。相反,當(dāng)水活度較低時(shí),微生物的生長(zhǎng)和繁殖會(huì)受到抑制,甚至導(dǎo)致微生物死亡。
控制及減少加工環(huán)境中不必要的水分有助于抑制能導(dǎo)致飲料的微生物的生長(zhǎng)。
PH值(一般的細(xì)菌:7.0-7.6 酵母菌:3.8-6.0 霉菌 4.0-5.8)
例如,酸性飲料(如果汁)通常具有較低的pH值,這有助于抑制一些有害微生物的生長(zhǎng)。而堿性飲料則可能更有利于某些微生物的繁殖。因此,通過精確控制飲料的pH值,可以有效地控制微生物的生長(zhǎng)和繁殖,確保飲料的衛(wèi)生質(zhì)量和口感。
和細(xì)菌相比酵母能在酸度更高的環(huán)境中生長(zhǎng)。酵母由于其高耐酸性及無氧生存能力是最主要的飲料菌。
霉菌也能在較廣泛的pH值范圍內(nèi)生長(zhǎng),但更適合于在酸度不高的條件下生長(zhǎng)。
NCB產(chǎn)品(非碳酸飲料)pH值范圍通常在2.5-4.0內(nèi)。由于其高酸性,通常只有霉菌,酵母及耐酸菌能導(dǎo)致。
三、飲料車間微生物污染的五大源頭
在飲料的生產(chǎn)過程中,微生物污染是一個(gè)不容忽視的問題,它可能源自多個(gè)環(huán)節(jié)。以下是飲料車間微生物污染的五大主要源頭:
原料污染:原料是飲料生產(chǎn)的基石,但其本身可能攜帶大量的微生物。特別是果蔬汁飲料的原料,如新鮮的水果和蔬菜,如果消毒不,其上的菌落總數(shù)可能會(huì)非常高。因此,在配料前,必須對(duì)原料進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理,以確保產(chǎn)品的安全性。
生產(chǎn)用水問題:飲料的生產(chǎn)離不開水,而原水中可能含有各種微生物。盡管現(xiàn)代工藝采用了RO反滲透、石英砂過濾、碳濾等多種手段來處理原水,但處理后的水中仍可能殘留一定數(shù)量的細(xì)菌。即使后續(xù)工藝中使用了臭氧或紫外線進(jìn)行滅菌,但由于這些方法的控制范圍和強(qiáng)度有限,仍然難以消除水中的微生物。因此,在原水階段進(jìn)行有效的殺菌處理,是保障后續(xù)工序品質(zhì)的關(guān)鍵。
設(shè)備管道系統(tǒng)滋生微生物:飲料生產(chǎn)設(shè)備中的管道、容器等長(zhǎng)期使用后,容易在內(nèi)部形成沉積物,為微生物的滋生提供了溫床。這些設(shè)備通常密封性較好,給消毒滅菌工作帶來了很大的難度。特別是灌裝頭部分,由于直接與飲料接觸,更容易受到微生物的污染,因此必須及時(shí)進(jìn)行消毒處理。
包裝材料消毒不足:空瓶和瓶蓋等包裝材料在飲料生產(chǎn)中同樣扮演著重要的角色。然而,很多廠家在對(duì)待這些材料的消毒問題上往往不夠重視,甚至有所疏忽。他們可能認(rèn)為,既然成品料已經(jīng)經(jīng)過了多道殺菌工藝,瓶?jī)?nèi)就無需再進(jìn)行殺菌處理。然而,這種做法往往會(huì)導(dǎo)致飲料成品在灌裝后,細(xì)菌在瓶?jī)?nèi)迅速繁殖,出現(xiàn)漲瓶、長(zhǎng)霉斑等現(xiàn)象。
車間環(huán)境空氣污染:在飲料加工過程中,空氣中的細(xì)菌也可能成為微生物污染的源頭。特別是空氣中漂浮的霉菌孢子,它們具有很強(qiáng)的生命力,能夠造成二次污染。因此,在加工過程中必須嚴(yán)格進(jìn)行滅菌處理,防止細(xì)菌進(jìn)入飲料中。同時(shí),還要做好空間消毒工作,確保無菌灌裝車間能夠真正達(dá)到無菌狀態(tài)。
四、飲料加工廠排查微生物污染源的具體實(shí)施
例:某果蔬汁飲料成品被檢出霉菌超標(biāo)
逆向追蹤思維排查:
成品殺菌鍋溫度及時(shí)間→成品加工處工人操作→灌裝機(jī)→超高溫瞬時(shí)殺菌的溫度和時(shí)間,設(shè)備無菌→生產(chǎn)用水的安全→車間使用消毒液的濃度→車間加工過程使用的設(shè)備/食品接觸面(均質(zhì)機(jī)、脫氣機(jī)、洗果機(jī)等)→車間工人衛(wèi)生(包括手套、工作服、套袖等)→原材料的入廠檢驗(yàn)→原材料供應(yīng)商評(píng)審環(huán)節(jié)。
上述的關(guān)鍵位置需要結(jié)合食品廠化驗(yàn)室的微生物檢測(cè),包括產(chǎn)品和食品接觸面,人員操作,依據(jù)微生物檢測(cè)結(jié)果確定污染源,最后排查是車間均質(zhì)環(huán)節(jié)過程未嚴(yán)格取樣,均質(zhì)機(jī)被二次污染,均質(zhì)機(jī)設(shè)備霉菌超標(biāo)對(duì)均質(zhì)車間隔離并消毒,消除霉菌及其孢子,殺滅霉菌。
五、CIP管道和灌裝系統(tǒng)管道霉菌芽孢污染如何防控
1、CIP管道有效消毒 5步法和7步法
五步化學(xué)CIP – 堿性清洗劑及化學(xué)消毒劑
1)沖洗 用足夠量的水沖洗所有表面,直到殘留液體去除為止,只要有可能用50-60℃溫水清洗。
2)清洗 用制造商推薦濃度的清潔劑進(jìn)行清洗,溫度為50-70℃效果較好,合適的機(jī)速和流速時(shí)清洗效果的關(guān)鍵,首先必須清洗表面,以確保有效消毒。
3)沖洗 用足量的水清洗,直至將清潔劑去除,微量殘留清潔劑會(huì)使酚酞指示劑變紅。
4)消毒 用 1:200 Oxytech D-50/5000 消毒,接觸時(shí)間30-60分鐘。
5)沖洗用處理好的水沖洗,當(dāng)已使過消毒劑時(shí)要進(jìn)行沖洗,直到所有微量元素去除為止,當(dāng)已使用熱水消毒之后,應(yīng)使設(shè)備逐步冷卻,以免造成其損壞。
七步法
1)預(yù)先水沖洗:水洗,首先將冷水或溫水(50 ℃)送入,時(shí)間3-5min。
2)堿洗:自動(dòng)注入堿洗滌劑(0.5~1%)水溫60~80 ℃,時(shí)間10-20min。
3)中間水沖洗:用水沖洗附著殘留在管道、容器中的洗滌劑,時(shí)間5-10min。
4)酸洗:(根據(jù)情況可選):酸液循環(huán)清洗,水溫60~80 ℃,時(shí)間10-20min。
5)最終水沖洗:去除殘留的殺菌劑,用清水進(jìn)行短時(shí)間沖洗。
6)消毒滅菌劑:用進(jìn)口管道清洗消毒劑,按1:200的比例稀釋,灌入管道中,浸泡30-60分鐘,可以有效的殺滅有害細(xì)菌、霉菌、芽孢以及大腸桿菌等多種有害微生物。
7)最終水沖洗:去除殘留的殺菌劑,用清水進(jìn)行短時(shí)間沖洗。
2、灌裝系統(tǒng)霉菌芽孢防控
消毒前準(zhǔn)備:確保灌裝系統(tǒng)已經(jīng)停止運(yùn)行,并排空其中的殘留物。
消毒操作:對(duì)灌裝系統(tǒng)的各個(gè)部分(如管道、儲(chǔ)罐、設(shè)備等)進(jìn)行的清洗,去除表面的污垢和殘留物。
使用稀釋后的消毒劑對(duì)灌裝系統(tǒng)進(jìn)行浸泡或循環(huán)沖洗等消毒操作。注意確保消毒劑能夠充分接觸到所有需要消毒的表面。根據(jù)消毒劑的使用說明和實(shí)際情況,確定消毒時(shí)間和溫度等參數(shù)。
消毒后處理:消毒完成后,用清水沖洗灌裝系統(tǒng),以去除殘留的消毒劑。對(duì)消毒效果進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)證,確保灌裝系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到預(yù)期的消毒效果。
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