食品工厂中的清洗消毒与食品安全

郑 艳，罗志辉，季 靓，高金森

（艺康（中国）研发中心，上海，200026）

食品工业清洗专题 Food Industry Cleaning Topics

食品工厂中的清洗消毒与食品安全

郑 艳，罗志辉，季 靓，高金森

（艺康（中国）研发中心，上海，200026）

在食品加工过程中，为了保证生产的顺利进行以及食品安全，清洗消毒是必不可少的环节。在关注清洗消毒时，除了“肉眼可见”的清洗效果，更要确保“不可见的”污垢被有效去除。本文主要阐述了在食品生产加工过程中常见的污垢种类、污垢形态、常用的工业清洗剂消毒剂类型以及和清洗消毒相关的食品安全问题。

清洗；消毒；食品安全；材料兼容性

中国作为世界上最多人口的国家，在2010年，已经超过美国成为世界上最大的粮食生产国[1]。随着经济的发展，生活水平的提高，食品安全问题日益受到广大消费者的关注。从农场到餐桌，每一个加工生产的环节都关系着食品安全。在食品工厂中，生产高效运转，同时又需要确保食品安全，清洗消毒自然成为工厂的关注重点。新的《食品安全法》的颁布，更为行业的健康发展奠定了坚实的基础，同时明确了保证食品的安全和食品的质量同等重要。

清洗和消毒是在工厂生产中，控制微生物的有力措施。在食品加工生产的过程中，提供了微生物生长的有利条件，既有营养物质，又有水分和适宜的温度环境，通过清洗将可见的污垢彻底去除后，再对设备进行消毒，可以有效地控制微生物的生长，从而保证食品安全。本文将主要阐述在食品工厂中常见的污垢种类、污垢形态、清洗剂、消毒剂类型以及与此相关的食品安全要素。

1、食品工厂中的清洗与消毒[2]

1.1 食品工厂中常见的污垢类型及组成[3，4]

在食品工厂中，常见的污垢类型可以大致分为有机污垢和无机污垢两大类。常见的有机污垢主要是由食品中的脂肪、蛋白质、糖、淀粉、香精等经过生产加工后，在设备的表面形成的难以去除的碳水化合物。而无机污垢则是由食品或生产用水中的一些矿物盐类物质沉积或者经过生产加工后，与其他化合物反应后沉积到设备表面形成垢体。

在实际的生产中，有机污垢和无机污垢不是单独存在或者简单组合的。特别是在一些加热设备的表面，污垢的结构是非常复杂的，经常会出现有机污垢中包含无机污垢，无机污垢下覆盖着有机污垢，并且相互渗透，给设备的清洗和消毒带来挑战。下图1是一个简化的热表面污垢组成图。可以看到无机污垢和有机污垢是交叉形成层状污垢，沉积在热表面，但同时又相互渗透在不同的垢层里。

图1 污垢结构模拟图示

1.2 常用的清洗剂消毒剂成分[5-7]

针对不同的污垢类型，在选择清洗剂时也涉及到不同的化学组分。对于有机污垢常用的是氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠、氢氧化钾等一系列的碱性清洗剂。而针对无机污垢主要采用硝酸、磷酸等无机酸复配，也可采用有机酸如柠檬酸等针对某些特殊材质进行清洗。在遇到清洗问题时，不能简单地提高化学品的浓度来加强清洗，有实验表明：更高的浓度并不代表更好的清洗效果。在实际的应用中，应该根据污垢的组分分析，定制合适的清洗方案。

1.3 消毒

清洗剂清洗的是可见污垢，消毒剂则是针对肉眼不可见的“污垢”——微生物。在每次清洗之后，进行下一次生产之前，要保证管道内部的清洁程度，必须进行消毒。但有效的消毒是需要彻底的清洁作为前提的。传统的热消毒，是用热水在管路里循环至少30分钟，才能达到一定的消毒效果。然而，随着研究的深入以及工厂产能的需求，发现热消毒不仅会对设备造成很大的冲击，影响设备或者备件的使用寿命，同时消毒时间太长，影响生产效率，消毒效果也很难进一步提高。常用的化学消毒剂有含氯类、过氧酸类和季铵盐类等，其中食品工厂中的管道消毒剂主要是过氧酸类的复合消毒剂，它具有广谱的杀菌效果，杀菌时间短，在较低温度下，使用较低浓度的有效过酸即可对大部分微生物达到5～6个log以上的杀灭，并且对设备有良好的兼容性。如图2中所示，采用腊样芽孢进行杀菌实验测试，65℃和85℃热水的接触时间是30分钟，复合过氧酸类产品的接触时间是10分钟。结果表明：即使三倍于化学消毒的时间，热水消毒的杀灭能力仍然小于2个log，而复合过氧酸类的消毒剂达到6个log以上的杀灭效果。

图2 热水和复合过氧酸类产品杀灭效果对比

2、食品安全

2.1 食品安全法

早在1995年，中华人民共和国食品卫生法（57条）开始明确食品卫生要求。2009年2月28日，食品安全法颁布（共104条），6月1日正式执行。但是日益多发的食品安全问题，催生着新的食品安全法的诞生，从2013年10月起，食品安全法修订草案公开征求意见。2015年4月24日，人大常委会通过并颁布了新版的《食品安全法》（一共154条），10月1日起实施，号称史上最严食品安全法。

2.2 食品用洗涤剂和消毒剂

在新版的食品安全法中，多处明确提出了对食品用洗涤剂、消毒剂的定义，以及相关的法律法规要求。食品用洗涤剂、消毒剂：指直接用于洗涤或者消毒食品、餐饮具以及直接接触食品的工具、设备或食品包装材料和容器的物质。用于食品的包装材料、容器、洗涤剂、消毒剂和用于食品生产经营的工具、设备（以下称食品相关产品）需取得相应的生产经营许可。食品安全标准包括食品相关产品中的致病性微生物、农药残留、兽药残留、重金属、污染物质以及其他危害人体健康物质的限量规定；要求使用的洗涤剂、消毒剂应当对人体安全、无害。表1中列举了部分卫生指标。

2.3 常见的食品安全问题

常见的食品安全问题主要分为三大类：食物链顶端的工业污染和水污染、人为污染和微生物污染。大多数的西方国家都经历了这样的食品安全发展历程，目前主要集中在微生物带来的食品安全问题。在中国，近十年来，发生的多起大家耳熟能详的食品安全事件，孔雀石绿、苏丹红鸭蛋、三聚氰胺奶粉、地沟油、瘦肉精、毒生姜等都属于人为的因素。消费者的信心丢失，是对这个市场这个行业最致命的打击。但随着行业的发展和国家相关部门的监管完善， 食品安全社会共制的体系已日趋完善，食品安全的落脚点将还会是在微生物的控制。如何选择，正确使用高效的、安全的、可持续性的清洗消毒方案将是食品安全永恒的课题。

表1 GB 14930.1 食品工具、设备用洗涤剂卫生标准

3、清洗消毒中潜伏的食品安全问题

3.1 安全的清洗剂、消毒剂选用

在选择食品工厂的清洗剂、消毒剂时，按照食品安全法的指引进行选择是最基本的条件。然而在实际操作中，工厂的清洗消毒受到很多复杂因素的影响，例如工厂的设备状况、污水处理要求等等，需要专业的技术团队对工厂进行全方位的调研后，才能定制合适的清洗方案。

3.2 化学品的残留

这是在实际生产中经常会提出来的问题，清洗剂或者消毒剂是否有残留在管道中，混入到产品里，对产品的质量造成影响。实质上，这一点与上述提到的安全的清洗剂、消毒剂的选择是息息相关的。选择的清洗剂、消毒剂中如果没有毒物质或者有害物质，化学品的残留在合理的范围内都是安全的。通常工厂都会采用电导率的方法来检测清洗剂是否冲洗干净，这也是目前较为便捷的方法。

3.3 材料兼容性带来的影响

安全的清洗剂、消毒剂除了对人体和环境是安全的，还应该对设备也是安全的。绝大多数的食品工厂设备都是不锈钢材质的，正因为此，导致了我们对设备安全的疏忽。对于不锈钢设备的安全关注点是在一些弯头，特别是焊缝附近。焊缝的处理非常重要，处理不当，不锈钢表面的致密氧化层遭到破坏，从而，给整个设备带来安全隐患。

除了不锈钢等金属材质的设备，更应引起关注的是一些非金属材质的设备以及备件，例如橡胶垫圈、硅胶等一系列的高分子材料物质。这些物质对化学品和热冲击的耐受度是很有限的。对于这一类材质的备件或者清洗对象，工厂应该制定更换周期，杜绝潜在的安全隐患。通常，可见的损害容易察觉，如图2中所示，在实验室进行的食品工厂清洗模拟实验，在2%氢氧化钠溶液中浸泡48小时后，与水浸泡的样品进行对比，外观并没有明显的区别。继续延长浸泡时间至72小时后，样品表面发生了明显的变化，颜色与对照组相比也略有不同，表明材质内部的一些化学元素或者组成已经发生了变化。

图3 氢氧化钠浸泡实验

那么我们再来看看不可见的变化。聚碳酸酯（简称PC）是一种强韧的热塑性树脂，在清洗这样的材质表面时，要选用温和的清洗剂。如图3中所示，在经过了碱性溶液的浸泡后，PC中的双酚A溶解到了浸泡液中。温度越高，化学品的浓度越高，溶液中的双酚A含量则越高。除了碱度外，清洗剂中的其他成分也会影响双酚A的析出。因此，图中并不是绝对的线性关系。

图4 浸泡溶液中双酚A紫外吸光度（278nm）

4、总结

微生物在当代的食品安全中，是首要关注的问题。有效合理的清洗消毒方案，可以去除生产过程中产生的污垢，使得微生物没有生长的环境，保证食品安全。食品工厂中生产产生的污垢虽然相对稳定，但在实际的生产中，不同的产品，不同的工艺以及不同的设备产生的污垢都会有所不同。清洗消毒过程中，去除可见污垢，是最基本的前提，只要存在可见污垢，就是埋下了安全的隐患，会带来一系列的食品安全问题。在制定清洗消毒方案时，应该根据污垢的类型、清洗对象的材质以及工厂的实际状况，选择合适的清洗剂和消毒剂，并制定相应的清洗消毒方案，以保证生产的顺利进行，保证食品安全。

1. 刘秀梅. 我国食品卫生微生物学 30 年来的热点研究及主要进展[J]. 改革开放30年专栏 （2009年04期）.

2. 冷雪娇，王卓，裴玉琼，等. 食品工业的清洗与消毒[J]. 安徽农业科学． 2014，42( 11) ： 3376 - 3379.

3. 陈昊白，罗四维，王盼，等. 最新清洗剂与清洗工艺及其在食品工业中的应用[J]. 中国洗涤用品工业杂志《工业与公共设施清洁》. 2014年第1期21-23.

4. 张水成，王沂，张世卿.食品工厂设备清洗及CIP系统[J]. 食品科技 , 2006年08期167-170.

5. Pulsed flow for enhanced cleaning in food processing. et al. Food and Bioproducts Processing, 2010, Vol.88 (4), pp.384-391.

6. Caroline Le Gentil, Yahaya Sylla, Christine Faille. Bacterial recontamination of surfaces of food processing lines during cleaning in place procedures[J]. Journal of Food Engineering, 2009, Vol.96 (1), pp.37-42.

7. Nicolas Alvarez, Geneviève Gésan-Guiziou, et al. The role of surface tension of re-used caustic soda on the cleaning efficiency in dairy plants[J]. International Dairy Journal, 2006, Vol.17 (4), pp.403-411.

Food Safety in Food Processing: Cleaning and Sanitizing

Zheng Yan, Luo Zhihui, Ji Liang, Gao Jinsen
(Ecolab (China) Innovation Center, Shanghai, 201206)

During food processing, the steps of cleaning and sanitizing are one of the most important procedures to ensure productivity and food safety. Besides visible soil, invisible soil should obtain more focus. In the practice, product types and soil structures are quite different from plant to plant. An effective cleaning and sanitizing program should be tailored based on the soil, the equipment, the environment and food safety issues.

cleaning; sanitizing; food safety; material compatibility

TQ649

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1672-2701（2017）09-42-05