食品饮料生产无菌灌装管道和纯水系统常见污染问题?避免生物膜微生物超标?如何做好预清洗消毒措施

关键词:食品饮料无菌灌装管道霉菌超标、CIP清洗消毒、液体饮料,饮料工艺用水消毒、纯水管道罐体消毒生物膜去除、预防菌落总数超标、含乳饮料,益生菌果蔬,固体饮料,发酵饮品,果蔬汁,矿泉水,黑芝麻糊,芽孢霉菌、奥克泰士食品级消毒剂、无残留。

引言:在每年的 7 - 9 月,饮料和饮用水市场迎来需求高峰,消费者对各类清凉饮品的热情高涨。然而,这一时期也是市场监督局抽查的高峰期,食品饮料企业面临着巨大的压力。最近抽检中,固体饮料,奶茶饮料不合格,菌落总数。霉菌超标,矿泉水铜绿超标,益生菌。

根据食品安全国家标准对菌落总数、大肠菌群、霉菌、酵母等微生物有着明确且严格的限量要求。但《饮料生产卫生规范》,对于饮料生产食品接触表面,尤其是灌装设备的灌装头,对菌落总数和大肠菌群的监控是确保食品安全的重要环节。实际生产中,饮料成品却常常被菌落总数超标、霉菌超标、芽孢以及絮状物(与酵母菌相关)等问题所困扰,严重影响产品质量与食品安全。接下来,我们将深入剖析这些问题产生的原因及解决之道。

一、食品饮料无菌灌装管道系统常见污染

(一)食品接触面污染

  1. 设备表面微生物附着


    食品饮料生产过程中,各种设备如灌装机、输送带、搅拌机等的表面,会因与食品原料、半成品或成品接触,而成为微生物附着的场所。例如,灌装机在灌装过程中,饮料残留于设备表面,为微生物提供了丰富的营养源。细菌、霉菌等微生物会迅速在这些表面定植,随着时间推移,大量繁殖。
  2. 清洁消毒不彻底


    尽管企业会对食品接触面进行清洁消毒,但部分设备结构复杂,存在许多难以清洁的死角,如灌装机的阀门、管道连接处等。传统的清洁方式可能无法彻底清除这些部位的污垢和微生物,导致微生物在这些隐蔽处持续滋生。而且,若消毒剂选择不当或消毒时间、浓度不足,也无法有效杀灭微生物,为微生物超标埋下隐患。

(二)食品饮料生产下水道污染

  1. 污水滋生微生物


    下水道是食品饮料生产过程中污水排放的通道,污水中含有大量的有机物质,如残留的饮料、原料残渣等,这些物质为微生物提供了理想的生存环境。在下水道阴暗、潮湿的环境中,细菌、霉菌等微生物大量繁殖,尤其是一些耐水性和适应性强的微生物,如假单胞菌属、黄杆菌属等,在下水道中极易滋生。
  2. 微生物反流与传播


    下水道系统若设计不合理或维护不当,可能会出现污水反流的情况。反流的污水将携带大量微生物,污染食品接触面、生产设备,甚至进入无菌灌装管道系统。此外,下水道中的微生物还可能通过空气传播,以气溶胶的形式扩散到生产车间的各个角落,增加微生物污染的风险。

(三)纯水管道与罐体生物膜污染

  1. 生物膜形成机制


    纯水管道是食品饮料生产中不可或缺的部分,但由于水中含有微量的营养物质,微生物容易在管道内壁附着。微生物分泌胞外聚合物(EPS),将自身包裹并相互连接,逐渐形成生物膜。例如,在温度适宜、水流速度较慢的管道区域,生物膜更容易形成。生物膜内部的微生物相互协作,对环境压力具有更强的抵抗力。
  2. 生物膜对微生物超标的影响


    生物膜就像微生物的 “保护堡垒”,常规的消毒方法很难穿透它,使得内部的微生物得以存活并持续向水中释放。随着时间的推移,管道中的微生物数量不断增加,最终导致进入无菌灌装管道系统的纯水中微生物超标。而且,生物膜中的微生物种类复杂,可能包含芽孢杆菌、霉菌等难以杀灭的微生物,进一步增加了微生物控制的难度。

(四)无菌管道系统霉菌污染

1.霉菌污染的来源
霉菌在自然环境中广泛存在,其孢子极其微小,可以通过空气、原料、人员等多种途径进入无菌管道系统。在食品饮料生产车间,若空气净化系统不完善,空气中的霉菌孢子就可能沉降在管道表面。此外,使用的原材料如水果蔬菜若携带霉菌孢子,在加工过程中也容易污染管道。例如,水果在采摘和运输过程中可能沾染霉菌,进入生产线后,霉菌孢子随着水流进入管道。
2.酵母菌污染
  • :酵母菌也是常见的污染微生物,尤其在生产发酵型饮料或含糖分较高的饮料时更容易出现。酵母菌在适宜条件下进行出芽生殖,繁殖速度较快。它们分解饮料中的糖分,产生二氧化碳和酒精,导致饮料产生异味、气泡过多等问题,影响产品质量。
3.细菌污染
细菌是无菌灌装管道系统中最常见的微生物污染源之一。例如,革兰氏阴性菌中的大肠杆菌、假单胞菌等,它们适应能力强,能在各种环境中生存。在灌装管道中,若存在适宜的温度、湿度和营养物质,细菌会迅速繁殖。像生产含蛋白质或糖类的饮料时,这些成分就为细菌提供了丰富的 “食物”。细菌大量繁殖不仅会改变饮料的风味和品质,还可能产生有害代谢产物,威胁消费者健康。

(六)化学残留污染

  1. 清洁剂残留

    :在对无菌灌装管道进行清洗时,如果使用的清洁剂未完全冲洗干净,就会残留在管道内。清洁剂中的化学成分可能与食品饮料发生化学反应,影响产品的口感、色泽和安全性。例如,一些含氯清洁剂残留可能会使饮料产生刺鼻气味,改变饮料的风味。
  2. 消毒剂残留

    :同样,消毒剂使用不当或冲洗不彻底也会造成残留。消毒剂残留不仅可能影响产品质量,还可能对消费者健康产生潜在危害。特别是一些氧化性较强的消毒剂,如过氧乙酸,如果残留量过高,可能会对人体黏膜产生刺激。

二、饮料生产无菌灌装管道与成品菌落总数超标源深度剖析

2.1 纯水管道与罐体的预消毒关键性

纯水作为饮料生产的基础原料,其质量直接影响最终产品的微生物安全。因此,对纯水管道和罐体进行预消毒至关重要。传统的消毒方法可能存在残留问题,而奥克泰士作为一种高效、无残留的消毒剂,能够深入管道内部,彻底杀灭包括芽孢在内的各类微生物,同时预防生物膜的形成,确保纯水系统的长期稳定运行。

2.2 包装材料清洗消毒的必要性

包装材料作为直接接触食品的部分,其清洁度同样不容忽视。若包装材料携带微生物,将在灌装过程中污染产品。因此,采用奥克泰士对包装材料进

证包装材料的卫生安全。

2.3 管道与设备表面的持续监控与清洁

饮料生产过程中,管道与设备表面易积累灰尘和微生物,成为污染源。通过定期擦拭设备表面并使用奥克泰士进行消毒,可快速杀灭表面微生物,减少交叉污染风险。奥克泰士处理后的表面干燥即可使用,无需二次清洁,提高了生产效率。

2.4原料携带微生物

水果蔬菜原料污染
:饮料、果汁、果蔬汁、植物饮料等产业大量使用水果蔬菜作为原料。这些水果蔬菜在种植、采摘、运输过程中,极易受到芽孢杆菌、霉菌等微生物的污染。
原料储存不当
:即使原料在采摘时微生物含量符合标准,但如果储存条件不当,微生物会大量繁殖。如水果在高温、高湿的环境下储存,容易发霉腐烂,其中的霉菌和芽孢杆菌会迅速增加,进而污染生产线,导致饮料、果酒等成品芽孢杆菌污染。

三、饮料生产成品菌落总数、霉菌超标排查与解决实例

(一)以果汁生产为例的排查过程

某果汁生产企业发现其成品出现菌落总数超标、霉菌超标问题,严重影响产品质量和市场销售。企业采用逆向追踪思维,对整个生产工艺进行全面排查:

  1. 原料环节

    :对采购的水果原料进行抽样检测,发现部分水果表面芽孢杆菌数量超出正常范围。进一步调查发现,这些水果在采摘后储存条件不佳,温度过高,导致芽孢杆菌大量繁殖。企业立即更换了水果供应商,并加强了对原料储存条件的控制,确保温度在适宜范围内。
  2. 纯水制备与管道环节

    :检查纯水制备系统,发现预处理滤芯堵塞,导致水中微生物含量升高。同时,对纯水管道进行内窥镜检查,发现管道内壁存在生物膜。企业更换了预处理滤芯,并使用专门的生物膜清洗剂对管道进行清洗,然后用奥克泰士进行消毒,确保管道内微生物得到有效控制。
  3. 灌装环节

    :对灌装设备的灌装头进行微生物检测,发现菌落总数超标。经过分析,是由于灌装头在生产过程中未及时清洗,残留的饮料为微生物提供了营养物质,导致微生物大量繁殖。企业增加了灌装头的清洗频率,并在每次清洗后使用奥克泰士进行消毒,确保灌装头的无菌状态。
  4. 包装环节

    :对包装材料进行微生物检测,发现部分塑料瓶表面霉菌超标。企业对包装材料的供应商进行了重新评估,更换了质量更可靠的供应商,并加强了对包装材料的清洗消毒程序,在清洗后使用奥克泰士进行喷雾消毒,确保包装材料无菌。
  5. (二)问题分析与解决思路

  6. 通过上述排查,结合化验室检测结果,确定饮料的灌装环境沉降菌芽孢超标,并且灌装管道中也有芽孢残留。由于管道中芽孢存在,可能会导致芽孢定殖并形成管道生物膜,一旦形成生物膜,微生物污染将更难控制。所以解决问题不仅需要对芽孢进行消毒,还要去除管道生物膜。

  7. (三)具体消毒流程

  8. 灌装管道消毒

    :灌装管道启用 CIP 清洗消毒程序,在消毒环节使用奥克泰士复合型消毒剂干预。奥克泰士具有高效杀灭芽孢且不会腐蚀管道的特性,同时能去除管道中生物膜。使用时按照的稀释比例循环冲洗,注意在 CIP 清洗后使用,确保消毒效果。后期也可使用奥克泰士定期进行周期消毒,作为日常防护措施,防止微生物再次滋生。
  9. 灌装车间空气消毒

    :针对灌装空气沉降菌超标问题,使用奥克泰士消毒剂按照比例稀释后对空间环境进行喷雾消毒,有效降低空气中的芽孢数量,改善灌装车间空气环境,减少对果汁的污染风险。
  10. 四、应用饮料生产食品安全风险管控清单和 HACCP 体系建立微生物防控体系

  11. (一)食品安全风险管控清单

  12. 识别风险点

    :企业应全面梳理饮料生产的各个环节,从原料采购、储存、加工到成品包装,识别可能存在微生物污染的风险点。例如,在原料采购环节,要关注供应商的卫生状况和原料的微生物指标;在生产加工环节,重点关注无菌灌装管道、设备表面、车间环境等区域。
  13. 评估风险等级

    :对识别出的风险点进行风险等级评估,根据微生物污染的可能性和对产品质量安全的影响程度,将风险分为高、中、低三个等级。对于高风险点,如无菌灌装管道的微生物污染,应采取严格的控制措施;对于中风险点,如车间空气微生物污染,可采取常规的监测和控制措施;对于低风险点,如员工个人卫生问题,可通过加强培训和管理进行预防。
  14. 制定管控措施

    :针对不同风险等级的风险点,制定相应的管控措施。对于高风险点,除了加强消毒和清洁频率外,还应定期进行微生物检测和分析,及时调整控制措施;对于中风险点,可通过优化生产流程、改善通风条件等方式进行控制;对于低风险点,通过建立员工卫生管理制度、加强监督检查等措施进行防范。
  15. (二)HACCP 体系

  16. 危害分析

    :HACCP(危害分析与关键控制点)体系首先要对饮料生产过程中的生物、化学和物理危害进行全面分析。在微生物方面,要确定可能导致饮料成品微生物超标的危害因素,如原料中的微生物、生产环境中的微生物、加工过程中的交叉污染等。
  17. 确定关键控制点

    :根据危害分析结果,确定对控制微生物危害至关重要的关键控制点。例如,纯水管道罐体的预消毒、包装材料的清洗消毒、原料的验收等环节都可能是关键控制点。这些关键控制点的控制效果直接影响饮料成品的微生物安全性。
  18. 建立监控程序

    :对每个关键控制点建立监控程序,明确监控的指标、方法、频率和责任人。例如,对于纯水管道罐体预消毒环节,监控指标可以是消毒剂浓度、消毒时间、消毒后微生物检测结果等;监控方法可以采用化学分析、微生物培养等;监控频率根据生产情况确定,如每天或每周进行一次检测。
  19. 制定纠正措施

    :当监控结果表明关键控制点失控时,应立即采取纠正措施。例如,如果发现无菌灌装管道菌落总数超标,应立即停止生产,对管道进行重新消毒,并分析超标原因,如是否是消毒剂失效、消毒程序执行不到位等,针对原因采取相应的改进措施。
    1. 验证与持续改进

      :定期对 HACCP 体系进行验证,确保其有效性。通过内部审核、外部审核、微生物检测结果分析等方式,评估体系是否能够有效控制微生物危害。根据验证结果,对 HACCP 体系进行持续改进,不断完善微生物防控措施。