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健康食品應(yīng)盡量減少添加劑的使用，企業(yè)需從改善生產(chǎn)工藝流程等方面提高產(chǎn)品的品質(zhì)，其中產(chǎn)品滅菌后包裝作業(yè)區(qū)的空氣潔凈度，直接影響到食品的保質(zhì)期。本文通過對食品車間空氣沉降菌的檢測，反映出空氣潔凈度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
1、前言 食品加工廠房的建設(shè)從泥磚結(jié)構(gòu)到專業(yè)的建筑材料，從簡單的防護(hù)到規(guī)范的布局。隨著人們生活水平的改善，食品從當(dāng)初的即做即食，到現(xiàn)在的長時間銷售，人們對物質(zhì)生活的要求越來越高，加工企業(yè)一般會使用防腐劑、抑菌劑等添加劑來滿足食品遠(yuǎn)距離、長時間銷售的貨架期。人們逐漸在追求一種更加健康的生活方式，所以食品的制作工藝流程，以及生產(chǎn)環(huán)境對產(chǎn)品的影響越來越受到關(guān)注。 空氣潔凈度是近年來比較引人關(guān)注的一個潔凈區(qū)域檢測指標(biāo)，但是由于條件限制，不是所有的企業(yè)都有能力進(jìn)行自主檢測，但如何才能更好地關(guān)注環(huán)境對生產(chǎn)的影響，我們從沉降菌方面進(jìn)行跟蹤研究，重點是探索出更適合食品加工環(huán)境的條件，進(jìn)而了解其對快速消費食品保質(zhì)期的影響。 從目前情況判斷，造成微生物超標(biāo)原因主要有：首先是硬件設(shè)備不足；其次是生產(chǎn)環(huán)境太差，導(dǎo)致產(chǎn)品的二次污染；再次是食品在制作、周轉(zhuǎn)過程中交叉污染。其中，空氣中微生物二次污染是造成食品菌落總數(shù)超標(biāo)的元兇，而冷卻、灌裝及包裝是微生物二次污染最嚴(yán)重的環(huán)節(jié)。 因此，我們對冷卻、灌裝和包裝的潔凈區(qū)進(jìn)行實驗對比，用以探索更適合快速消費的健康食品生產(chǎn)環(huán)境。
2 、空氣潔凈度、沉降菌的定義 空氣潔凈度，是指潔凈環(huán)境中空氣含懸浮粒子量多少的程度。通常空氣中含塵濃度低則空氣潔凈度高，含塵濃度高則空氣潔凈度低。按空氣中懸浮粒子濃度來劃分潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境中空氣潔凈等級，就是以每立方米空氣中的最大允許粒子數(shù)來確定其空氣潔凈等級。 空氣潔凈度包括塵粒最大允許數(shù)（≥0.5μm塵粒數(shù)）、≥5μm塵粒數(shù)、微生物最大允許數(shù)（浮游菌）、沉降菌等指標(biāo)。 沉降菌——通過自然沉降的原理收集在空氣中的生物粒子于培養(yǎng)基平皿，在適宜的生長條件下繁殖到可見的菌落數(shù)，以平板培養(yǎng)基中的菌落數(shù)來判定潔凈環(huán)境內(nèi)的活微生物數(shù)，并以此來評定潔凈區(qū)的潔凈度。 沉降菌原來僅在藥品制作車間進(jìn)行要求，現(xiàn)在隨著食品安全對食品企業(yè)的要求越來越高，企業(yè)逐步對廠房環(huán)境空氣潔凈度進(jìn)行關(guān)注。隨著對某食品加工車間長時間監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品的質(zhì)量與環(huán)境的潔凈度有著密切的聯(lián)系。 企業(yè)可以通過使用食品添加劑延長食品的貨架期，而注重營養(yǎng)和健康的快速消費食品，現(xiàn)在可以通過提高廠房空氣潔凈度來控制產(chǎn)品的保質(zhì)期。保質(zhì)期長短關(guān)鍵在于產(chǎn)品受微生物的污染情況，除了生產(chǎn)過程的滅菌工序外，產(chǎn)品包裝過程受空氣環(huán)境的污染程度也至關(guān)重要。
3、實驗方法 沉降菌常用的檢測方法為郭霍氏經(jīng)典方法，將直徑為9cm的平板計數(shù)瓊脂平板暴露在空氣中約5min，蓋上培養(yǎng)皿蓋，在37℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h，觀察平板上的菌落總數(shù)。 室內(nèi)空氣微生物檢驗計算公式為： 空氣中細(xì)菌菌落總數(shù)
式中，N1-5：為五個位置的平板菌落數(shù)（CFU/皿）；N：平板上平均菌落數(shù)（CFU/皿）；A：平板面積（cm2）；T：暴露時間（min）。 公式是根據(jù)奧梅梁斯基計算公式，50000 是換算到100cm2時的平板暴露在空氣中5分鐘相當(dāng)于10升空氣的細(xì)菌數(shù)的換算系數(shù)。
4、對比實驗 靜態(tài)測試：廠房處于正常運行狀態(tài)，室內(nèi)沒有生產(chǎn)人員、沒有相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)的情況下進(jìn)行測試。 動態(tài)測試：廠房處于正常運行狀態(tài)，室內(nèi)有生產(chǎn)人員、相關(guān)生產(chǎn)在正常進(jìn)行的情況下進(jìn)行測試。
4.1 廠房布局對空氣沉降菌的影響
加工物品本身的污染情況不同，對加工區(qū)域的環(huán)境影響較大，因此操作人員需要相對固定地在各自的區(qū)域活動，避免交叉污染。 4.2 不同對空氣沉降菌的影響 包裝熟區(qū)在生產(chǎn)結(jié)束后進(jìn)行衛(wèi)生清潔，采取對應(yīng)的滅菌措施，在次日的生產(chǎn)加工過程的前期，對空氣沉降菌進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表2所示。
紫外線滅菌受距離的限制，只有照射到物品表面且達(dá)到一定的照射強度標(biāo)準(zhǔn)才有殺菌效果，食品車間一般空間比較大，致使紫外線照射強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，特別是距離遠(yuǎn)，照射容易產(chǎn)生死角；而臭氧為氣體，滲透性強，擴散性好，濃度均勻，沒有死角，可以充滿整個空間的縫隙，對空間滅菌的效果更為明顯。另外，紫外線照射殺菌在環(huán)境相對濕度達(dá)到60%以上時，滅菌效果急劇下降，而臭氧則相反，濕度越高，殺菌效果越好，這一特征對于食品行業(yè)中普遍存在的高濕環(huán)境特別適合。因此，相比較而言，臭氧滅菌要比紫外線滅菌更佳。 4.3 環(huán)境干爽程度對空氣沉降菌的影響 對于不同的產(chǎn)品，包裝區(qū)域受到工藝條件的限制會有所不同。我們通過臭氧滅菌后，在生產(chǎn)過程檢測廠房干爽程度對環(huán)境的影響，檢測結(jié)果如表3所示。
潮濕環(huán)境使得微生物的繁殖更為迅速，廠房長時間積水，容易導(dǎo)致空間環(huán)境受到污染。 4.4 人員數(shù)量對空氣沉降菌的影響 同一個潔凈區(qū)域，人員沒有交叉作業(yè)的情況，操作人員數(shù)量對環(huán)境沉降菌影響的檢測，檢測結(jié)果如表4所示。
表4 人員數(shù)量對環(huán)境沉降菌的影響
同一個潔凈區(qū)域人員數(shù)量的多少，對環(huán)境沉降菌的影響并不明顯，因此對人員進(jìn)入車間前的清洗消毒程序是關(guān)鍵。
5 空氣沉降菌對產(chǎn)品保質(zhì)期的影響 不同的環(huán)境因素對空氣的潔凈度影響不盡相同，采用不同類型的產(chǎn)品在不同空氣潔凈度的環(huán)境下進(jìn)行檢測分析。 5.1 植物蛋白樣品A實驗 未添加防腐劑的流質(zhì)植物蛋白樣品A，分別在不同空氣潔凈條件的同一生產(chǎn)線灌裝，做兩批批量為300份的小型實驗。樣品A經(jīng)100℃高溫滅菌后灌裝，滅菌后的半成品在灌裝封口前，會經(jīng)過一段約1米長的裸露灌裝區(qū)，采用一般的塑料膜的熱密封方式。灌裝密封后的樣品A放置在30±2℃的樣品測試間內(nèi)觀察其保質(zhì)情況，檢測結(jié)果如表5所示。
表5 植物蛋白樣品A感官變化實驗
注：1.高潔凈度沉降菌檢測結(jié)果為12CFU/皿；2.低潔凈度沉降菌檢測結(jié)果為54CFU/皿；3.樣品A呈絮凝狀或味道變酸，判定為不符合感官標(biāo)準(zhǔn)。
對于植物蛋白質(zhì)含量較高先殺菌后灌裝的產(chǎn)品，環(huán)境空氣潔凈度對其影響較大，生產(chǎn)車間灌裝區(qū)域的清潔作業(yè)區(qū)，應(yīng)控制為10萬級以上清潔廠房，盡量采用全密封的管道輸送灌裝，或采用灌裝后滅菌的工藝操作，能適當(dāng)延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。 5.2 小麥粉烘烤樣品B實驗 未添加防腐劑的小麥粉烘烤樣品B，做兩批批量為300份的小型實驗，樣品經(jīng)150℃以上高溫烘烤后，裸露在空氣中冷卻、包裝，采用自動收縮膜進(jìn)行熱封口包裝后，放置在30℃±2℃的樣品間內(nèi)觀察其保質(zhì)情況，檢測結(jié)果如表6所示。
表6 小麥粉烘烤樣品B感官變化試驗
注：1. 高潔凈度沉降菌檢測結(jié)果為3 CFU/皿；2. 低潔凈度沉降菌檢測結(jié)果為65 CFU/皿；3. 樣品B味道變酸或有異臭，判定為不符合感官標(biāo)準(zhǔn)。
6、沉降菌污染等級 通過不同條件下的檢測數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)將一般情況下空氣污染程度用沉降菌來表示，劃分為3個等級，詳見表7所示。
表7 空氣污染程度（沉降菌）分級
7、綜述 通過對一般的食品加工廠房檢測對比發(fā)現(xiàn)，在采取滅菌措施后的潔凈區(qū)域，基本能將沉降菌控制在小于30CFU/皿以內(nèi)，通常我們就控制沉降菌指標(biāo)為≤30CFU/皿，基本能滿足一般生產(chǎn)的需求。綜上所述，為了適當(dāng)延長快速消費食品的保質(zhì)期，同時確保食品的“綠色”健康，對于水分活動較高的產(chǎn)品，我們應(yīng)在車間環(huán)境上做出相關(guān)的控制。（1）對廠房按生產(chǎn)工序進(jìn)行間隔劃分，避免生熟的交叉污染。（2）要保持廠房的整潔干爽，生產(chǎn)前后做好衛(wèi)生清潔工作。（3）關(guān)鍵做好產(chǎn)品滅菌后加工區(qū)域，環(huán)境空氣的消毒滅菌，當(dāng)然，通過空氣凈化系統(tǒng)控制包裝環(huán)境的潔凈程度。
由于霍氏經(jīng)典方法公式中的兩個變量“A×T”在相同的檢測條件下為固定值，為了更直觀、更簡便地反應(yīng)沉降菌的檢測結(jié)果，在以下的實驗過程中我們用“平板上平均菌落數(shù)（CFU/皿）”來反映沉降菌的指標(biāo)，用以表示空氣的潔凈程度。
沉降菌的試驗條件包括靜態(tài)測試和動態(tài)測試。在動態(tài)條件下，主要檢測人員的活動以及開展作業(yè)的時候，對環(huán)境狀態(tài)的影響，能更準(zhǔn)確地反映生產(chǎn)過程環(huán)境對產(chǎn)品的影響，對生產(chǎn)的指導(dǎo)意義較大，因此我們以下檢測數(shù)據(jù)均在動態(tài)條件下實驗得出。以下實驗數(shù)據(jù)為2014年上半年度對某食品企業(yè)生產(chǎn)車間實驗檢測的平均值。
在廠房的不同加工區(qū)域，紫外燈消毒后，對生產(chǎn)過程的車間環(huán)境進(jìn)行沉降菌檢測，檢測結(jié)果如表1所示。
表1 不同功能的加工區(qū)域沉降菌對比
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廠房布局 |
粗加工生區(qū) |
包裝熱區(qū) |
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沉降菌 |
37 CFU/皿 |
5 CFU/皿 |
表2 不同滅菌方式的效果對比
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滅菌條件 |
未滅菌 |
紫外燈 |
臭氧發(fā)生器 |
|
沉降菌 |
310CFU/皿 |
21CFU/皿 |
3CFU/皿 |
表3 廠房干爽程度對空氣沉降菌的影響
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不同區(qū)域 |
潮濕包裝區(qū) |
干爽包裝區(qū) |
|
沉降菌 |
19CFU/皿 |
5CFU/皿 |
表4 人員數(shù)量對環(huán)境沉降菌的影響
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人員條件 |
12個操作人員 |
5個操作人員 |
|
沉降菌 |
5CFU/皿 |
3CFU/皿 |
表5 植物蛋白樣品A感官變化實驗
|
觀察時間 |
高潔凈度 |
低潔凈度 |
|
4h |
正常 |
正常 |
|
8h |
正常 |
正常 |
|
12h |
正常 |
正常 |
|
16h |
正常 |
正常 |
|
20h |
正常 |
正常 |
|
24h |
正常 |
正常 |
|
28h |
正常 |
正常 |
|
32h |
正常 |
正常 |
|
36h |
正常 |
正常 |
|
40h |
正常 |
正常 |
|
44h |
正常 |
正常 |
|
48h |
正常 |
正常 |
小麥粉烘烤樣品B水分活度較低，空氣沉降菌對其保質(zhì)期的影響相對較弱，所以在1-2天的時間銷售影響不大。
表7 空氣污染程度（沉降菌）分級
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沉降菌（5 CFU/皿） |
空氣污染程度 |
評價 |
|
＜30 |
清潔 |
安全 |
|
30～50 |
中等清潔 |
安全 |
|
≥50 |
低等清潔 |
應(yīng)該注意 |
7、綜述
