浅析发酵乳霉菌零星污染来源及控制方法
2021-03-31陈文静柴雪娇杨琴芬
马 维,宋 波,陈文静,柴雪娇,杨琴芬
1 昆明雪兰牛奶有限责任公司,云南昆明 650217
2 昆明市海子乳业有限公司,云南昆明 650217
0 引言
发酵乳是以生牛(羊)乳或乳粉为原料,经杀菌、发酵,pH值降低的产品。因其添加保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌以及一些益生菌,深得崇尚健康人群的喜爱。从口感口味出发还添加果粒、果酱、谷物、果蔬、饼干、巧克力、蜂蜜等辅料,更加适应广大消费者需求。虽然发酵乳pH值降至3.9~4.5,酸度≥70 T0能够抑制大多数微生物的生长繁殖,但还是容易受到霉菌、酵母的污染,尤其以霉菌污染更加难以预防及控制[1]。《GB19302—2010 食品安全国家标准 发酵乳》规定霉菌≤30 CFU/g,在规定2~6 ℃储运及冷藏条件下,不会产生食品安全问题,一旦长时间脱离冷链环境,特别是在25~28 ℃条件下存储、销售,极易出现霉斑。主要原因是原料和生产过程中受到了霉菌的污染,通常表现为零星胀包和坏包问题。常见的霉菌污染种类主要为曲霉属(Aspergillusspp)、根霉属(Rhizopusspp)、青霉属(Penicilliumspp)、镰刀霉属(Fusariumspp)等[2],如果温度、湿度、营养成分等条件适合,则可快速生长形成肉眼可见的霉斑。
在规模化、自动化程度较高的乳品企业,通过对原辅料、加工人员、生产环境、生产设备进行有效质量管控,不会出现批量较大的霉菌污染,但霉菌零星污染也无法彻底杜绝。本文从原辅料、内包材(塑杯及盖膜等直接接触发酵乳包装材料)、环境、生产用水来分析霉菌零星污染问题。
1 原辅料及内包装材料霉菌带入控制
1.1 原辅料带入控制
生乳、添加剂、白砂糖等原辅料均可带入一定数量霉菌,但按目前常用的发酵乳95 ℃、300 s杀菌工艺,足以将其中的霉菌全部杀灭。值得注意的是在发酵后添加果酱、谷物、果蔬、坚果等原料因霉菌本底值含量较高,稍有不慎即可对产品造成较大污染。对于杀菌后添加的辅料,一定要选择品质有保障的供应商,降低霉菌风险,特别是果酱应尽量选择具备无菌灌装技术厂家为宜。
1.2 内包材带入分析及控制
对于发酵乳内包材商,环境大多数还无法做到严格区域分隔。生产车间空气净化处理、原料消毒等预防微生物污染措施,或在存储运输过程中防护不当致使环境中霉菌孢子附着,孢子在常温环境中存活时间非常长,一旦有适宜生产环境会快速生长繁殖。生产时一般依靠灌装设备本身自带紫外灯(UV灯)进行短时照射消毒。
为进一步验证产品内包材带入的微生物污染及霉菌孢子杀灭效率问题。将一部分采用75.00%酒精喷洒方式,在灌装前对内包材进行灭菌处理,再灌装产品。另一部分使用灌装设备自带的UV灯(或紫外灯)在正常灭菌方式下生产。分别在模拟市场脱冷状态28 ℃保温15 天、21 天保质期结束后取样,开杯后进行对比。并且对不同厂家内包材进行测试,试验数据如下。
第一批共保温414 杯产品,杯子及盖膜未用75.00%酒精消毒时灌装样品保温15 天出现1 杯霉斑;仅对盖膜消毒灌装后的产品保温21 天出现1 杯霉斑。出现霉斑概率0.66%。
第二批共保温456 杯产品,仅对盖膜消毒灌装后的产品保温21 天出现1 杯霉斑。出现霉斑概率0.30%。
第三批共保温580 杯产品,仅对盖膜消毒灌装后的产品保温15 天出现1 杯霉斑;仅对杯子消毒灌装后的产品保温21 天出现1 杯霉斑。出现霉斑概率0.46%。
第四批共保温425 杯产品,未对杯子、盖膜消毒灌装后的产品保温15 天出现1 杯霉斑;仅对盖膜消毒灌装后的产品保温21 天出现1 杯霉斑;出现霉斑概率0.65%。
试验样品数量共1883 杯,其中杯子、盖膜均用75.00%酒精消毒后使用。569 杯产品经过保温测试后未出现霉斑。剩余1314 杯产品分别只经过杯子、或盖膜酒精消毒,出现7 杯霉斑,概率为0.53%。说明虽然经过灌装设备所带的紫外(UV)灯在短时间内照射(几秒或十几秒),但达不到杀灭霉菌孢子目的。
针对紫外灯(UV)短时间照射内包材杀菌效率不高的情况,可以采用其他物理、化学消毒方式。如双氧水、酒精等,但由于残留不容易控制,可能造成发酵乳感官性状的改变。而采用脉冲强光杀菌方式可以做到无残留,杀菌效率高等特点。脉冲强光杀菌是一种安全(无汞)、强效、节能的新型冷杀菌技术。为一种新加工工艺,采用宽一光谱“白光”的强烈闪光,以杀灭食品与包装上的微生物。特别对于黑曲霉孢子杀灭效率能达到99.00%以上。
2 环境带入霉菌零星污染及控制
通过对清洁作业区、准清洁作业区空气沉降霉菌进行计数。清洁作业区霉菌含量控制在≤6 CFU/皿·15 min,准清洁作业区控制在≤20 CFU/皿·15 min标准范围内相对影响较小,但容易忽略空气中霉菌类型的影响问题。通过对空气沉降试验中发现的不同种类霉菌进行DNA分离鉴定,比较常见的有裂褶菌(Schizophyllum commune)、毛木耳(Auricularia polytricha)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、德勒根霉(Rhizopus delemar)、米根霉(Rhizopus oryzae)、脉孢霉(Neurosporasp)、粉色面包霉菌(Neurospora crassa)、间型脉孢霉(Neurospora intermedia)。通过其生长特性对比分析,其中镰刀霉(Fusarium)对产品包装危害性最大。镰刀霉孢子附着于产品外包装,一般10~15 天可以从包装封合薄弱处侵入产品,在脱离冷链情况下形成霉斑。如果在空气沉降试验中发现镰刀霉,产品中很可能分离出镰刀霉,而且产品一般在邻近保质期时有霉斑投诉。
生产环境中对霉菌常用的控制手段是保持环境干燥,降低环境温度,对空间、地面进行定期消毒。清洁作业区温度18~28 ℃,湿度30%~70% RH(≤50%RH最佳),保证正压≥10 Pa。地面使用有效浓度为300.00~500.00 mg/kg的过氧乙酸或浓度为0.08%~0.12%的柯灵展新消毒液定期喷洒消毒。生产结束后,对空间采用一次臭氧消毒。如果环境空间中存在一定数量霉菌,通过以上手段达不到持续抑制消毒目的。在此介绍一种乳酸自然熏蒸方法配合传统消杀方法能取得更好效果。乳酸(Acidum Lacxicum、CH3CHOHCOOH)为澄明无色或微黄色的糖浆状液体,无臭味酸,对细菌(伤寒杆菌、葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌等)、真菌、病毒等具有杀菌与抑菌作用,可以用作熏蒸消毒剂。
在需要进行空间消毒的清洁作业区或准清洁作业区,采用食品级乳酸盛放在敞口不锈钢容器中,采用自然挥发方式进行空间消毒。因不加热不会对人体呼吸道和黏膜产生刺激,可以长期在环境中放置。放置乳酸的容器使用规格为10~20 cm的不锈钢盆,液体深度在1~2 cm左右。更换时间为1 周,若1 周内出现变色情况,及时更换。清洁作业区可采取按照灌装机位置摆放,灌装机机头、机尾各摆放一处。若灌装间灌装机比较密,采取10 m左右设为一个摆放点;准清洁作业区20 m左右一个摆放点,也可以根据空气沉降试验结果做适当调整。
3 生产用水霉菌来源分析及控制
乳品企业生产用水一般分为就地清洗系统(CIP)用水和生产配料用水两类。CIP清洗用水一般只经过水处理软化后用于CIP清洗,生产配料用水需要经过软化和超滤才可用于产品配料。但因供水水质来源不稳定或供水管网老化等情况,会造成微生物含量增加或季节性波动。此时,虽经过软化和超滤后仍然有微生物残留其中,造成管路或罐体之间的交叉污染。管路、罐体经过85~90 ℃热消毒后,一些耐热菌,包括耐热霉菌仍然极少量存在,这种零星污染一般很难找到源头,检测水样时由于微生物含量过低很难有检出情况。此时可采用以下方法进行分析验证。
3.1 保温增菌检测方法
将需要检测的水样(CIP清水、配料用水、热消毒水),采用无菌取样,分别放置于28 ℃、36 ℃条件下保温48 h,再检测菌落总数及霉菌含量。经过保温培养后微生物能在适宜的温度下大量生长繁殖,更利于微生物的检出。
3.2 微生物富集培养法
富集主要是指利用不同微生物生命活动特点的不同,制定环境条件,使仅适应该条件的微生物旺盛生长,从而使其在群落中的数量大大增加。可以将有怀疑的目标水样进行微生物富集培养,将生产用水中少量微生物富集后进行培养,大大提高检出概率,可进行针对性分析。
水样富集一般取样量在200~1000 mL,可根据微生物污染程度适当调整取样量。对于CIP清洗水样正常检测微生物含量要求如下:菌落总数≤100 CFU/mL,霉菌酵母<1 CFU/mL,大肠菌群<1 CFU/mL;用于消毒后的热水菌落总数≤1 CFU/mL,霉菌酵母<1 CFU/mL,大肠菌群<1 CFU/mL。经过富集后如果霉菌有检出,需要进行耐热性试验。可挑出疑似菌落采用85 ℃水浴加热5 min后接种于对应培养基进行培养,验证该类霉菌是否耐热。如仍有霉菌生长意味着热消毒不能保证被杀灭,就有可能造成产品中有零星霉斑。产品中可分离出耐热霉菌如雪白丝衣霉、布雷正青霉、篮状菌、费希新萨托菌等。
3.3 生产用水微生物控制措施
针对水中微生物含量超标或含有耐热性微生物情况,可采取前端消毒方式减少微生物含量。一般采用紫外线杀菌,在进入生产线前主管道安装紫外线(UV)灭菌方式或采用臭氧消毒方式。臭氧浓度达到0.25~10.00 mk/kg对水中微生物杀菌效率能达到99.00%以上,所以臭氧对水消毒方式比较理想。可以针对耐热性霉菌采用不同浓度臭氧水进行消毒,验证比较合适的消毒浓度,制定控制程序加以控制。
4 结语
随着发酵乳产品工艺越来越成熟,生产自动化水平越来越高,生产过程质量进一步得到有效保障。乳品企业更多需要考虑原料、环境、包装材料、人员、销售终端冷链建设不完善可能带来的质量隐患。本文通过分析内包材、空间环境、水源可能带入的微生物微量污染问题,从另一侧面阐述发酵乳质量控制方法,为发酵乳的质量控制提供参考依据。特别对于霉菌零星污染预防控制提供经验性的改善方案。