摘要:胀包胀瓶与絮状物霉变问题的食品饮料行业困扰炒股配资股票配资
食品饮料行业微生物污染一直是影响产品质量与安全的关键因素。其中,最终灭菌产品(如高温杀菌乳、低温发酵乳、UHT果汁)的“胀包胀瓶”现象,以及保质期内出现的“霉块”“絮状物”问题,是困扰企业的常见质量缺陷。这类问题不仅影响产品货架期与消费者体验,更可能引发食品安全风险(如霉菌毒素污染)。最终灭菌产品这些问题往往与霉菌、酵母菌及芽孢等高抗性微生物的污染密切相关。本文基于《食品安全国家标准》要求,结合生产实践,系统分析微生物污染(尤其是霉菌、酵母菌及芽孢)主要成因、传播途径及控制策略,奥克泰士为食品饮料企业提供有效的微生物污染控制方案。
一、食品饮料常见质量问题表现与微生物关联性
(一)胀包胀瓶:非单一因素导致,微生物是关键诱因之一
“胀包胀瓶”指密封包装在保质期内出现膨胀变形,可能伴随气体积聚(如胀气)、内容物分层或异味。其成因可分为非微生物因素与微生物因素两类:
1. 非微生物因素(需优先排查)
• 物理性产气:饮料配方中含易溶性气体(如CO₂溶解平衡破坏)、原料(如果汁)发酵前处理不当;气温骤变导致包装内气压变化(如夏季高温储存)。 • 包装材料问题:包装密封性不良(如封口不严)、包材耐温性差(高温杀菌后变形)。 • 工艺气体残留:灌装时混入过量空气,或杀菌后冷却阶段未充分排气。 总结:胀包胀瓶现象并非全部由微生物引起,非微生物因素同样不容忽视。例如,气温变化、产品内部气体产出以及饮料中水溶量的变化等,都可能导致包装膨胀。因此,在排查胀包胀瓶问题时,需首先考虑这些非微生物因素,通过调整生产工艺、优化包装设计等方式加以解决。展开剩余89%2. 微生物因素(品控,质量部核心关注点)
若排除物理因素后仍频繁胀包,需重点排查耐热微生物污染,尤其是:
• 嗜热芽孢杆菌:部分芽孢(如嗜热脂肪芽孢杆菌)耐热性极强,可耐受121℃高温(UHT杀菌温度),若杀菌后冷却阶段或包装环节污染,进入厌氧环境后会复苏产酸产气(如乳酸、二氧化碳),导致包装膨胀。 • 酵母菌:部分耐热酵母(如巴氏酵母)可在巴氏杀菌(80-100℃)或UHT杀菌后残留,利用残留糖分发酵产气(CO₂)。(二)霉块与絮状物:霉菌/酵母菌污染的典型表现
保质期内饮料(如果汁原浆、植物蛋白饮料)出现肉眼可见的“霉块”(黑色/绿色/白色团块)、“絮状物”(白色/灰白色悬浮物),本质是霉菌或酵母菌大量繁殖形成的菌落聚集。其特点包括:
• 霉菌污染:常表现为绒毛状、蛛网状或硬块状霉斑(颜色因菌种而异,如青霉呈蓝绿色、黑曲霉呈黑色),可能伴随霉味;霉菌菌丝可穿透包装(尤其软包装),深入内容物。 • 酵母菌污染:多形成白色/乳白色絮状悬浮物,质地松散,可能伴有酒酵味(酵母发酵产酒精)。总结:当排除了非微生物因素后,微生物污染便成为胀包胀瓶问题的主要元凶。在食品饮料生产中,巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌(UHT)等热处理工艺虽能有效杀灭大部分微生物,但对于某些高抗性微生物如芽孢、霉菌孢子等,其杀灭效果可能并不理想,蜡样芽孢杆菌、产气荚膜梭菌等芽孢形成菌可能在这个过程中存活。这些微生物在适宜条件下会迅速繁殖,产生气体或酸性物质,导致包装膨胀。
二、食品饮料胀包胀瓶与霉块絮状物现象剖析
2.1巴氏杀菌饮料胀瓶胀包:
巴氏杀菌作为一种常用的杀菌方式,在食品饮料生产中应用广泛。然而,巴氏杀菌饮料却常出现胀瓶胀包现象。这主要是因为巴氏杀菌温度一般在 90 多度到 100 多度或高温灭菌温度达标,虽能杀灭大部分常见微生物,但对于一些高抗性微生物,时间原因不易过长,对产品风味改变,影响品质蛋白等,如芽孢和耐热真菌,可能无法彻底杀灭。这些存活的微生物在适宜条件下继续生长繁殖,产生气体,从而导致胀瓶胀包。例如,在一些UHT果汁巴氏杀菌过程中,如果温度和时间控制不当,芽孢杆菌或耐热霉菌存活后,在产品储存过程中分解果汁中的成分,产生二氧化碳等气体,使得包装内部压力增大,出现胀瓶胀包。
2.2超高温杀菌后保质期内霉块问题:
果汁(原浆)等食品饮料,超高温杀菌(UHT)能在短时间内将产品加热到 121 度左右,有效杀灭大部分微生物。但在实际生产中,仍可能在保质期内出现霉块。这可能是由于热传导不均匀,部分区域未能达到足够的杀菌温度,导致一些高抗微生物,尤其是霉菌及其孢子存活。此外,在杀菌后灌装冷却环节,如果车间环境、工艺管道等受到污染,微生物也会再次污染产品,在保质期内形成霉块。
三、针对食品饮料生产过程中霉菌/酵母菌污染的核心特征与传播机制
(一)霉菌酵母菌的特性
霉菌与酵母菌是食品饮料生产中常见的污染微生物。霉菌具有高抗性、存在广泛、传播途径多样等特点,其菌丝和孢子均可通过空气、水等途径传播,且孢子具有极高的耐热性和化学耐受性。酵母菌则主要存在于含糖量较高的环境中,通过出芽生殖方式迅速繁殖。
《食品安全国家标准》对很多易受霉菌污染的食品类别有明确的霉菌限量数值,例如保健食品、糕点面包、饮料、乳制品等类目, 保质期、霉菌毒素等问题。
食品生产洁净区大部分的霉菌污染是通过检测获悉的,正常情况下肉眼是无法直接看到霉菌的,当我们肉眼看到霉斑或嗅觉闻到霉味代表已发生的严重的霉菌污染。
(二)霉菌的高抗性与广泛存在性
相较于细菌,霉菌具有更强的环境适应性与污染能力,主要体现在:
1. 抗逆性突出:虽略低于芽孢,但霉菌孢子(繁殖体)具有厚壁结构,可耐受更高温度(部分孢子耐受100℃以上短时加热)、紫外线、干燥及多数化学消毒剂;菌丝断裂后仍能再生为新菌丝体。霉菌对各类消毒杀菌方式的抵抗能力。 2. 存在范围广:自然环境中(空气、土壤、水源)普遍存在,尤其在潮湿区域(如车间地面、墙面、排水沟)密度更高;空气是主要传播媒介——孢子可随气流漂浮数小时至数天,且难以通过常规通风彻底清除。 3. 低营养需求:能在含微量有机物的表面(如设备缝隙、包材表面)生长,甚至在高营养环境(如果汁残留糖分)中快速繁殖。 霉菌抗性主要对比对象是细菌,难杀灭原因:(1)消毒杀菌过程中,细菌被杀灭了,但霉菌没有被杀灭。(2)很多对细菌有效的消毒杀菌方式对霉菌效力不佳,可能会仅具有较弱的杀灭效力或完全无效。霉菌抗性高的原因: (1)细胞壁差异:相较于细菌,霉菌的细胞壁结构复杂且较厚,能够耐受环境中更多的不利因素,例如:高温、干燥、紫外线等。 (2)细胞结构和基因差异:霉菌属于真核生物,其细胞结构比细菌(原核生物)更复杂,真核生物在应对外界压力时具有更高的适应性和复杂性。 (3)霉菌孢子,孢子具有较厚的细胞壁,具有更高的耐热性和化学耐受性。 食品饮料生产车间物表、空气,管道和纯水都有可能传播霉菌,其中对空气的消毒是一个难点。 此外食品饮料生产用水(纯水、工艺用水)中也有霉菌的检出。影响产品的质量。 真菌与细菌类似,也具有形成生物膜的能力,例如念珠菌属、曲霉属等。真菌生物膜为胞外基质(ECM)。ECM以刚性多糖和脂类为主,功能侧重于抗药性。(三)霉菌的两种传播方式
1. 菌丝断裂再生:受损的霉菌菌丝断裂后,断端可重新萌发并延伸,形成新菌落。 2. 孢子繁殖:孢子是霉菌的主要繁殖单元,体积微小(直径通常<10μm),可通过空气流动、人员移动、水雾飞溅扩散;孢子对不良环境(如低温、干燥)耐受性更强,可在无营养环境下长期存活(数月甚至数年)。霉菌的孢子很小,可以通过空气和水扩散。霉菌孢子可以长时间漂浮在空气中,随着气流传播。相较于营养菌丝,孢子具有更高的抗逆性,可以耐受更高的温度。
(三)生产环节的关键污染途径
基于对饮料生产企业的实地调研,霉菌/酵母菌污染的主要来源包括:
1. 空气与沉降菌
• 车间空气:未有效净化的空气中悬浮大量霉菌孢子(尤其靠近原料库、垃圾暂存区、未密封的门窗区域),沉降在裸露的包材、灌装头或冷却阶段的产品表面。 • 人员活动:操作人员衣物、毛发携带孢子,或未规范穿戴洁净服时扰动空气,加速孢子沉降。2. 水系统(纯水/工艺用水)
• 水源污染:部分企业使用的地下水、自来水或制备的纯水(如反渗透水)中检出霉菌(尤其是长期未清洗的储水罐、管道内壁生物膜滋生)。 • 循环水:CIP(就地清洗)系统的清洗水若未定期更换或消毒,可能成为霉菌传播载体。3. 设备与管道
• CIP系统:清洗后残留的有机物(如蛋白质、糖分)为霉菌提供营养,若消毒不彻底(尤其管道死角、阀组),霉菌可在湿润环境中定植。 • 无菌罐与灌装线:灌装前的无菌管道、缓冲罐若未持续保持无菌状态(如消毒后空气过滤失效),易被空气中孢子污染。 • 包材存储区:包装材料(如塑料瓶、盖子、纸盒)若在潮湿环境中存放,表面可能附着霉菌孢子,灌装时直接带入产品。4. 包装材料与杀菌缺陷
• 包材耐受性:部分塑料/复合材料对高温敏感(如PET瓶),若采用高温灭菌(如蒸汽灭菌)可能导致化学物质析出,因此常依赖辐照或化学消毒;若消毒方式不当(如紫外线穿透力不足),孢子可能存活。 • 包装密封前污染:灌装前的包装若未彻底杀菌(如瓶盖未消毒、瓶口残留霉菌),灌装时直接污染内容物。三、食品饮料生产中芽孢污染问题分析-导致胀包胀瓶。
食品饮料生产高温杀菌后,灌装冷却后,车间工艺管道,CIP罐体,有耐高温芽孢,耐热菌污染。嗜热芽孢易产酸产气。
(一)芽孢的特性
芽孢是部分种类细菌的休眠体, 通常情况下,我们认为芽孢是最高抗性的微生物形态。 耐热: 芽孢对温度有着极高的抗性。芽孢在形成时会合成一些特殊的酶(简称DPA),DPA以独特的方式使芽孢获得极高的耐热性。
抵抗消毒因子: 芽孢组成的外壁具有三层结构,分别是外层的胶质层、中间的薄壁层和内层的内壁层。这种特殊的外壁结构具有很好的物理、化学和生物学特性。从而使得芽孢外壁堪称微生物中“最硬”的壳,保护内部生命系统不受干扰和损害。
耐热性:芽孢能够穿透巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌(UHT)、芽孢对食品饮料热杀菌工艺“免疫”。 高抗逆性:芽孢不仅耐高温,对其他各类的物理和化学消杀方式也有极高的抗性。食品饮料生产系统一旦被芽孢形成菌污染就很难根除。
(二)芽孢污染的影响
芽孢污染是食品饮料生产中的一大难题。由于芽孢对热杀菌工艺“免疫”,且对其他物理和化学消杀方式也有极高的抗性,因此一旦生产系统被芽孢形成菌污染,就很难根除。芽孢在适宜条件下会迅速繁殖,产生酸性物质或气体,导致产品胀包胀瓶。
四、食品饮料生产环境与工艺的霉菌酵母菌等微生物控制要点(基于GB 12695-2016)
根据饮料生产卫生规范GB12695中微生物监控要求,饮料加工过程的微生物监控应包括:微生物监控指标、取样点、监控频率、取样和检测方法、评判原则以及不符合情况的处理等。各监控点的监控结果应当符合监控指标的限值并保持稳定,当出现轻微不符合时,可通过增加取样频次等措施加强监控;当出现严重不符合时,应当立即纠正, 同时查找问题原因,以确定是否需要对微生物控制程序采取相应的纠正措施。
(一)微生物监控
依据标准 :严格按照GB 12695-2016要求,建立微生物监控计划,包括空气沉降菌、表面微生物、产品微生物及水样微生物检测。 监控频率 :根据生产流程、产品特性及历史数据,确定合理的监控频率,确保及时发现并处理微生物污染。 数据记录与分析 :详细记录监控数据,定期分析趋势,为调整防控策略提供依据。(二)生产车间的微生物控制策略-仅供参考
《食品安全国家标准 饮料生产卫生规范》(GB 12695-2016)明确要求企业建立微生物监控体系,重点包括:
• 环境监控:定期检测车间空气(沉降菌)、设备表面(涂抹样)、人员手部(接触样)的霉菌/酵母菌数量(如洁净区空气沉降菌≤50CFU/皿·0.5h,非洁净区≤100CFU/皿·0.5h)。 • 过程控制:对CIP系统、无菌罐、灌装线等关键环节的微生物残留进行验证(如灌装头涂抹样不得检出致病菌及过量霉菌、芽孢等)。2.1生产车间的基础防控
分区管理:严格划分清洁作业区(灌装区)、准清洁区(杀菌/冷却区)与一般作业区(原料处理区),人流/物流单向流动,避免交叉污染。
环境清洁:每日生产结束后,对地面、墙面、设备表面用去离子水+专用清洁剂清洗,去除有机物残留(霉菌营养源);定期(每周/每月)对角落、排水沟、空调滤网等易忽略区域深度清洁。
空气消毒:采用高效过滤(HEPA)+紫外线(辅助)+动态空气消毒机(如臭氧或定期消毒奥克泰士复合过氧化氢雾化)的组合方式;尤其注意灌装区的正压控制(防止外部污染空气进入)。
表面清洁与消毒
日常清洁
:使用无尘布、吸尘器等工具,定期清除设备、墙面、地面等表面的灰尘与污垢。
深度消毒-定期每月(根据微生物阈值) :选用广谱、高效、无残留的消毒剂,如奥克泰士,对设备表面、工作台、传送带等进行定期深度消毒,确保杀灭包括霉菌孢子、芽孢在内的高抗性微生物。 验证与记录 :消毒后进行微生物检测验证效果,详细记录消毒过程与结果,确保可追溯性。(三)CIP系统的微生物防控要点
1. CIP流程优化
清洗剂选择 :根据设备材质与污垢类型,选用合适的清洗剂,确保有效去除生物膜与有机物残留。 清洗参数设定 :合理设定清洗温度、压力、时间及流量,确保清洗液充分接触设备内表面,达到最佳清洗效果。 冲洗与消毒 :清洗后采用无菌水或消毒液进行充分冲洗,避免清洗剂残留成为微生物营养源。2. 微生物监控与验证
在线监测 :在CIP回路中安装微生物监测装置,实时监测清洗过程中的微生物变化。 周期性验证 :定期对CIP系统进行微生物挑战试验,验证其清洗与消毒效果,确保持续符合微生物控制要求。(四)关键环节的消毒技术选择
针对霉菌/芽孢的高抗性,常规消毒剂(如次氯酸钠、酒精)效果有限(芽孢耐受氯制剂,酒精对孢子穿透力不足),需采用高效广谱且食品级安全的消毒方案。
五、奥克泰士 —— 食品饮料微生物控制专家
奥克泰士作为德国进口、欧盟生态认证的高等级消毒产品,专业解决常规消毒方式所无法彻底解决的微生物问题,一站式微生物解决方案。
高效广谱杀菌
:杀菌谱广泛,能高效杀灭耐热菌、芽孢、霉菌(孢子)等各类高抗微生物,杀灭率 > 99.999%。在奥克泰士作用下都难以存活。同时深度清除生物膜效力。
持久稳定
:其效力不受温度、光照、PH 值等外部因素影响,在不同环境条件下都能确保消毒成功。
食品级生态型
:奥克泰士无色无味,没有毒性和诱变效应,食品级生态型消毒剂,不会对食品饮料成品造成任何负面影响,符合食品生产卫生要求及出口标准。
设备兼容友好
:经腐蚀性验证,奥克泰士对不锈钢等材料基本无腐蚀,极大程度上保障设备和材料寿命,降低企业设备维护成本。同时,消毒完毕后不会存在药剂存留,不会污染产品。
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