桶装饮用水生产过程中可能出现的风险和应对措施
2021-03-30郑敏敏
◎ 郑敏敏
(宁德市食品药品审评认证中心,福建 宁德 352000)
随着社会的不断发展,人们对生活品质的追求越来越高,饮用水作为日常必须开始被人们关注。在日常生活或办公中,越来越多人选择饮用桶装水,其原因主要有。①桶装饮用水经过多层过滤,滤除了水中的杂质、重金属、污染物等可能对人体有害的物质,相比自来水更加安全健康。②桶装纯净水经过滤后去除了影响口感的离子和有机物,还原了水原始的味道,适合用于泡茶、烹饪。③桶装水还可以满足老年人、婴儿等特殊人群的需求。随着桶装饮用水市场的逐渐扩大,如何保证产品的质量和安全就成为厂家必须关注的问题。
桶装饮用水的主体工艺为:粗滤→精滤→去离子(纯净水工艺)→灭菌→灌装→入库。水源水经过层层过滤后,可除去水源水中的杂质、可溶物、微生物和离子等,再通过臭氧混合、紫外线照射、高温处理或膜过滤等方式去除微生物,最后灌装入经清洗消毒的聚碳酸脂(PC)桶中。相比其他食品桶装饮用水有以下特点。①容器PC桶经过销售、使用、回收再次使用,灌装前需彻底清洁消毒。②水为透明液体,从原料水到成品水感官变化不明显,难以通过观察、品尝等方式判断生产过程中产品的状态。③市面上桶装水净含量通常是18.9 L,水开瓶后微生物侵入繁殖,可能出现未饮用完,水质已经不合格的情况。这些特性对桶装饮用水的工艺设置和产品安全性提出了更高的要求,本文针对使用臭氧工艺灭菌的桶装饮用水总结其在生产过程中可能出现的风险,并探讨可行的对策,希望可以为该行业从业者提供有用的参考。
1 桶装饮用纯净水各生产环节过程中可能产生的风险
1.1 水源水
水源水容易受周边环境的影响,如植被、气候、地质和水文等。部分水源暴露于户外,可能受到动物或人为活动的影响。水源水品质变差或者受到污染会增加设备损耗和生产管理成本,甚至导致产品无法达到标准要求。
1.2 过滤工艺
过滤工艺的目的是除去水中大部分不需要的杂质,粗滤滤材一般使用石英砂、活性炭,用于过滤颗粒较大的泥沙和胶体,此外活性炭还能除去有机物和氯;精滤使用聚丙烯(pp)滤芯、中空纤维滤膜等,可以过滤有机物、细菌、胶体和藻类等大分子颗粒;去离子主要使用反渗透膜,过滤离子和小分子物质。如果过滤材长期未清洁消毒,超过使用寿命未及时更换,不但会降低过滤效果,增加下一道滤材的负担,还会降低成品水产量,影响成品质量。
1.3 臭氧灭菌
饮用水厂商普遍使用臭氧杀菌工艺,利用臭氧的强氧化性破坏微生物的结构以达到消毒的目的。臭氧添加不足或者臭氧与水混合不均匀,会导致灭菌不彻底,产品微生物超标。同时如果水中存在溴离子,则会与臭氧反应产生溴酸盐,成为2B级的潜在致癌物[1],溴酸盐含量过高可能会对人体产生不良影响。
1.4 桶、盖清洗消毒
微生物控制是包装饮用水生产的难点,回收桶和瓶盖是否彻底清洗消毒是影响成品微生物指标,特别是铜绿假单胞菌的关键因素。桶的清洗消毒主要工艺为:筛选→拔盖→预清洗→外壁清洗→内壁洗涤剂清洗→纯水清洗→内壁消毒液消毒→纯水清洗→灌装。回收桶清洗消毒时的问题主要有。①回收桶经历搬运、冲刷等物理磨损,洗涤剂、消毒剂腐蚀,存放时阳光照射,高湿高温储存会逐渐老化,不仅可能产生微小的缝隙或龟裂导致微生物入侵,还可能增加双酚A(BPA)的迁移[2],影响消费者健康。②桶在使用过程中受到的污染不一,大多仅是外表粘附尘土和桶内无菌环境的破环,但是也存在人为向桶内投放高污染、有毒物质,给桶的清洁消毒带来了很大的不确定性,影响桶的清洗消毒效果和产品质量的稳定。③清洗时,如果使用的高压水枪、刷子,未能覆盖桶内壁所有范围,会导致清洗不彻底。消毒时,消毒液内的有效氯不断挥发,加上桶壁带入纯水不断稀释,消毒效果逐渐减弱。消毒液实现灭菌效果需要一定的接触时间,如果消毒工位过少或者传输过快,作用时间不足,可能造成桶内细菌残留。清洗消毒后冲洗不到位会导致洗涤剂、消毒剂残留,污染产品。
瓶盖的清洗消毒方式主要有紫外灯照射、臭氧杀菌和消毒液浸泡。紫外灯灭菌可能发生瓶盖之间的遮挡形成死角,离光源太远失去灭菌作用。消毒液浸泡后清洗不彻底导致消毒液残留。
1.5 灌装工艺
灌装是纯净水生产的最后一道关键工艺,消毒后的水在灌装时与车间空气直接接触。作为为洁净区,灌装车间内的空气洁净度要达到一定要求。2017版的《饮料生产许可审查细则》中规定“清洁作业区空气洁净度(悬浮粒子、沉降菌)静态时应达到10 000级且灌装局部达到100级,或整体洁净度达到1 000级”[3]。如果灌装车间内的卫生不整洁、消毒不彻底、空气未净化,车间内工作人员清洁消毒不到位,工作服防护不足均有可能对产品造成污染。
1.6 管道清洗
桶装水的生产几乎都在管道和罐体内运行,管道和罐体的卫生状况直接影响成品的品质。生产结束后管道内部残留半成品水,内含有泥沙、细菌、藻类、离子和有机物等物质,静止的半成品水中会发生不溶性物质沉淀、微生物繁殖及化学反应,导致管道内卫生条件变差,日积月累甚至产生难于去除的沉积物。同时,非工作状态下的罐体内部微生物繁殖,卫生状况无法满足生产的需要。如果企业不重视对管道、周转罐内部的卫生管理,那么管道内的污染物不仅可能对管道本身造成损害,还会让管道和罐体内清洁的半成品受到二次污染。
2 针对存在的风险可以采取的对策
2.1 加强水源水的防护和监测
①对于露天的水源应设置护栏等阻隔设施,定期实地检查,排除不利因素和隐患。②取水后采用封闭的管道运水。③水源的水户外存储池应当封闭,开口要防护。④定期对源水池进行清洗消毒。⑤加大水样检测频率,实验室定期对水源水取样,检测pH值、电导率、菌落总数、大肠菌群和铜绿假单胞菌等基础项目,若条件有限,GB 5749中规定的其他项目可委托有资质的第三方机构进行检验,确保水源水符合生产用水需求。
2.2 做好滤材的清洁消毒
生产时应当检测石英砂和活性炭罐体的进出口压强差、出水率和浊度(石英砂),如果压差、浊度过大,出水率过低,就应当对滤材反冲洗、正洗。精滤压强差过大时应当及时更换。检测反渗透膜压强差、出水率及电导率,渗透膜堵塞或者污染会导致压强、电导率差变大、出水率变低,需要进行酸洗、碱洗处理[4]。
2.3 实现臭氧充分灭菌
按照工艺要求控制臭氧的发生速度,使用射流、搅拌等设施让臭氧与水充分、均匀混合,通过反渗透膜调节水体的电导率降低溴离子浓度,保证充分灭菌的前提下控制臭氧的使用量,避免溴酸盐超标。同时检验员应当定时监测灭菌后半成品的臭氧含量。
2.4 完善桶盖清洗消毒工艺
对回收桶进行筛选,淘汰褪色、磨损、污染严重的回收桶。企业使用洗涤剂、消毒剂应当符合GB 14930相关的规定,常用洗涤剂为碳酸氢钠、氢氧化钠,常用消毒剂为二氧化氯、次氯酸钠、过氧乙酸。清洗时应当增加高压水枪数量和分布、刷子塑料丝的密度和长度,确保有足够的作用力且覆盖到内壁所有区域。消毒时要确保消毒液喷淋到桶内所有表面,增加工位或降低履带速度,确保消毒液的作用时间,定期使用试纸对消毒液的氯含量进行检测,适时补充或者更换消毒液。
确定瓶盖灭菌工艺紫外线强度、照射时长,臭氧浓度、灭菌时间,消毒液浓度、浸泡时间等。此外,瓶盖紫外消毒可以设置独立的消毒柜,保证瓶盖接近光源;增加紫外灯数量,多方向照射减少死角;记录紫外灯管工作时间,超过使用寿命应及时替换。消毒液灭菌应当注意消毒液的浓度及浸泡的时间,浸泡后应当使用成品水清洗,防止消毒液残留。
检验员应当定期对清洗消毒后的桶内、瓶盖进行检验。可以使用灭菌后的棉花涂抹、加无菌生理盐水充分摇晃后倒出或直接收集桶、盖内残留的液体作为试样,检验试样的微生物确定消毒的效果。碳酸氢钠洗涤剂可以检测桶内残留液体的pH值,中性可视为无残留;如果使用含氯消毒液,可以参考《生活饮用水标准检验方法 消毒剂指标》(GB/T 5750.11—2006)中规定的方法检测桶内残留液体的余氯含量,确定是否残留。
2.5 保持灌装车间环境
加强对灌装车间的卫生管控,生产前应当对车间彻底清洗,开启空气过滤设备,使用紫外灯、消毒液对车间进行消毒。检验员对灌装车间内的空气环境、设备表面、工作人员的手部取样并检验。工作人员应当经过更衣、手部清洗消毒后经过风淋进入灌装车间。检验员需对灌装车间内的环境空气、灌装喷头、员工手部等涂抹取样,根据样品的微生物结果判断车间的卫生环境,出现不合格情况应当采取相应措施。
2.6 维护管路内部卫生
生产前应当对管道和成品水存储罐进行彻底消毒,可以使用高浓度或者消毒剂消毒后使用成品水冲洗。定期对管道进行清洗,行业内一般先使用一定浓度的柠檬酸、硝酸或硫酸对管道进行循环清洗,后用纯水清洗至中性,接着使用一定浓度氢氧化钠溶液循环清洗,最后用纯水冲洗至中性。
2.7 保证产品的密封性
封装后桶装水瓶盖密封不足容易侵入微生物,因此在灌装过程应当调节封盖设备的扭力,确保瓶盖封装严实,灌装后瓶盖处的塑封膜应当覆盖完整厚实,产品在贮存搬运过程中应当注意防止外力作用导致瓶盖变形与桶口产生缝隙[5]。
3 结语
桶装饮用水的生产各个环节衔接紧密,各工序对后续生产影响较大。生产企业应当根据实际情况对设备压力差、灭菌时臭氧混合量、消毒液浓度等各个工序制定合理的工艺参数;生产前确保车间环境、设备、原料等状态正常,生产中对员工操作、设备状态、半成品形状实时监测,生产后做好设备维护、车间清洁的善后工作;加强检验能力,确保检验员技能及实验室设施满足应日常水源水检验、半成品检验、车间环境检测、出厂检验等要求。以实际行动加强产品质量安全和稳定性,提升自身经济效益,保护消费者身体健康。