酱油为什么爆炸?为什么涨桶?解决方案在这里
添加时间:2017-6-1
导读:
有一个真实的故事;湖北某酱油厂接到客户投诉,说是一家小店店主几人正打麻将,只听两声“枪响”,众人慌乱躲进桌子底下,好一会儿才回过神,寻找声响,发现是该厂生产的酱油瓶颈冲开,盖子打进天花板两个大洞,店主惊问,你厂是“食品厂”还是“军火厂”?与此同时,该厂桶装产品因为酱油桶内产品变质,胶桶涨得圆滚滚的,在货架上站也站不稳,客户们戏称“自动下架”。这个案例并非偶然,是不是必须要购买新设备才能搞定呢?技术专家李双峰先生全面分析了相关的原因,并给出了解决方案,请看详情。
摘要:
食品卫生安全是食品生产加工过程最重要的要素,它涉及到生产的每个环节。对于酱油制成(包括:调配、灭菌、过滤、包装几个过程,其它生产过程也可借鉴。)过程的卫生安全控制内容,可根据实际情况分为四个方面来进行,即:生产设备系统内部卫生安全控制、生产设备系统外部及空间卫生安全控制、作业过程中卫生安全控制、外围环境卫生安全控制。通过系统化的卫生安全控制手段,保证每个生产环节安全可控,这是每个酱油企业生产工作的重中之重。现就酱油制成过程卫生安全控制方法作一简单介绍。
1、生产设备系统内部卫生安全控制:
1.1 系统内清洗消毒程序的建立及意义;
系统内消毒根据设备材质、结构、作用要求而有不同的灭菌方式。有效地完成系统内消毒对酱油卫生安全最为重要,因为接触性带入不仅是直接危害,而且容易形成持续性的严重结果,会造成较大的经济损失。所以,必须建立完善有效的卫生消毒程序,保证万无一失。众所周知,系统内灭菌的目的就是杀灭内部存在的有害微生物,而我们使用的方法以热水和蒸汽最为常见,还有就是消毒液的使用。要想达到理想的灭菌效果,清洗是前提,常用的方法以CIP清洗最为标准,其流程可概括为:水-碱-水-酸-水。下面就生产设备系统内部清洗灭菌的方式简要介绍。
酱油生产需要进行系统内消毒的设备主要集中于调储和包装工序,因为存储罐和管路的大量使用,又完全是液体输送,所以多采用热水或蒸汽灭菌和消毒液灭菌的方法同酸碱定期清洗相结合的方式完成。热水和蒸汽是最直接的灭菌方法,其作用原理是靠热量及热传导将菌体细胞基质破坏掉,达到杀灭菌体的目的。热杀菌有两个必备的条件,一是温度,二是作用时间,二者因微生物种类的不同而有所不同。首先要明确的是酱油生产常见的有害微生物种类,这对于消毒方式的选择具有指导性意义。酱油为发酵制品,其中在制曲和发酵过程中会富集大量微生物,是产品卫生危害的主要来源,其中以生酱油带入和环境污染为主。其中包括制曲过程的污染菌如微球菌、芽孢杆菌、粪链球菌等;发酵过程最主要的污染菌为产膜酵母,还有部分乳酸菌及其它细菌。除了带入性污染,产膜酵母很容易在空间传播,它是酱油生产过程因环境污染而导致产品风险的最大威胁。
总之,建立完善的系统内部清洗消毒程序对于保证酱油卫生安全至关重要,是贯穿整个酱油生产过程的大事。
1.2 灭菌方式的选择及灭菌工艺的确定;
对于乳酸菌和酵母,60℃以上的热水温度作用几分钟就可以杀死,而对于芽孢杆菌的芽孢来说130℃作用20分钟都不能完全杀死。根据这些情况,综合生产实际情况,系统内采用热水灭菌的工艺条件为:热水温度85℃以上,时间15分钟以上;蒸汽温度一般为100℃以上,灭菌时间同样需保持15分钟,二者最大的不足之处同样也是存在灭菌死角,在液位管阀门处、进出料口以及排气口、人孔等处需特别注意,应该找到适宜的方法加以规避(如设置排气阀门)。
酸碱清洗的作用原理一是中和死角中的残留物质以达到洁净的目的,另一个是改变微生物pH值环境,使微生物细胞内蛋白变性而死亡。根据酱油自身特性,一般采用CIP碱洗方式进行,因为高盐酱油的pH值一般低于5,属于弱酸性环境,污染的微生物也多以这一pH为最适生长条件。所用碱液为NaOH,浓度为1.5~2%;温度为60-80℃较好,时间15分钟。
75%酒精中的酒精分子具有很强的渗透力,能穿过细菌表面的膜,进入细菌内部,使构成细菌生命基础的蛋白质凝固,将细菌杀死。但是酒精的使用成本高,同时存在一定燃爆的风险性,所以不建议广泛使用。
二氧化氯是一种广谱、高效的杀菌剂。国外许多的研究结果表明,二氧化氯在极低的浓度(0.1ppm)下即可杀灭许多诸如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等的致病菌。即使在有机物的干扰下,在使用浓度为几十ppm时,也可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢等所有微生物。因为二氧化氯有极强的腐蚀性和刺激性的气味,在使用过程中要做好人员的防护以及设备后期的清洗工作。
国外大量的实验研究显示,二氧化氯是安全、无毒的消毒剂,无“三致”效应(致癌、致畸、致突变),同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。但由于二氧化氯具有极强的氧化能力,应避免在高浓度时(>500ppm)使用。当使用浓度低于500ppm时,其对人体的影响可以忽略,100ppm以下时不会对人体产生任何的影响,包括生理生化方面的影响。对皮肤亦无任何的致敏作用。事实上,二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm,一般仅在几十ppm左右。因此,二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。
1.3 CIP在线清洗过程及注意事项(此部分为资料引用)
生产设备系统内的充分清洗是使灭菌达到相应效果的前提,只有将系统内部有机物彻底洗净、把污染微生物的数量降低到一定数量级,所选用的灭菌方法才能起到相应的作用,不然的话微生物会以这些有机物构成一层保护层,灭菌剂无法直接作用。
1.3.1清洗液温度、浓度及清洗时间的确定;
大型固定设备或系统一般宜采用化学在线清洗,即将一定温度的清洁液和淋洗液以足够的流速循环冲刷待清洗的系统表面,以达到清洗的目的。在线清洗适用于灌装系统、配制系统、储存系统及过滤系统等。
化学在线清洗的清洗剂一般为:水、碱液及酸性洗涤剂、杀菌剂、无菌水。其中:水是一种最常用的清洗剂,是一种极性很强的无机液体分子,可溶解强极性的无机物、有机物;碱性清洗剂是在NaOH为主体的基础上,添加碳酸钠、硅酸钠、多聚磷酸盐、三聚磷酸钠、润湿剂等构成。碱性清洗剂对有机物有良好的溶解作用,在高温下具有良好的乳化性能(把脂肪转化成水溶液的形式),是一种有效的杀菌剂;酸性清洗剂主要是以硝酸、磷酸、柠檬酸等为主体,添加润湿剂、表面活性剂等构成的清洗剂。酸性清洗剂用来除去碱性洗剂不能除掉的顽垢,尤其是无机酸、钙盐和乳石的溶解和软化;杀菌剂包括双氧水、过氧乙酸、二氧化氯、次氯酸钠、热水(85℃以上)等。
CIP(clean in place)清洗技术即利用水的溶解及冲刷作用、热的作用及清洗剂和灭菌剂的化学作用来清除污染物。影响这一过程的因素有:
1、污染物与清洗表面的吸附力。污染物和被清洗体表面的吸附力越大,越难以清洗。
2、清洗体表面粗糙度。被清洗体表面越粗糙,越难以清洗。
3、清洗剂浓度。清洗剂浓度越高,清洗效果越好,清洗时间越短。但清洗剂浓度也不能超过极限浓度,以免造成不应有的浪费。临界浓度一般为1%~2%。
4、清洗时间。清洗时间越长,效果越好,但对于在线清洗,由于生产线为连续性规模化生产,故要求清洗时间越短越好,以提高设备的利用率。
5、清洗温度。清洗温度越高,清洗剂的反应速度越快,但不可太高,否则容易使沉积物中的蛋白质变性,致使污物与设备间的结合力提高。最佳温度为70℃左右。
6、洗液流速。清洗液的流速大,清洗效果好,但流速过大,清洗液用量就多,成本增加;可取最佳参考流速为1~3m/s。
7、清洗液压力。清洗液的压力越大,其冲击力就大,清洗作用就越强。常用喷射清洗,是通过喷嘴把加压的清洗液喷射出去,在冲击力和化学作用下,冲击被清洗表面。喷射压力可分为高压(1.0 MPa以上)、中压(0.5~1.0 MPa)和低压(0.5 MPa以下)。CIP装置清洗工作压力在0.15~0.3 MPa,属于低压范围。在低压喷射清洗中,化学清洗起主要作用,喷射清洗起辅助作用;高压喷射清洗中,化学清洗起辅助作用,喷射清洗起主要作用。
1.3.2清洗系统压力与清洗效果的关系;
容器清洗的喷涌量的确定有两种经验数据:
●按容器周边来选择。即每米周长每小时喷洗量需要1.5一3.5m3/m·h。罐直径大,周边长需要较大的喷洗量。小罐清洗时取下限,大罐取上限。
●按容器内表面积来选择。即每平方米内表面积每小时喷0.2m3/m2·h。其考虑的原则是单位容积麦汁发酵产生的代谢物为常量。罐大,内表面积大,附着物量大,所以清洗量必需要大。
● 洗罐器的工作压力要求0.2一0.25MPa
● 发酵罐高度造成的压力损失0.2MPa
● 清洗剂在直管内流动的阻力损失,经验数据计算:一个弯头产生的阻力损失相当于10米直管路产生的阻力损失。
1.3.3系统清洗死角的发现、排除及处理;
清洗效果是靠清洗液冲击力形成的湍流以及杀菌剂浓度来实现的,所以不能达到清洗冲刷的地方都要考虑清洗效果是否达到。一般情况下容易出现供料泵流量及扬程配套过小的问题,这样的话罐的侧壁及下部都要考虑是否清洗到位,如没有达到效果,需重新配泵或是手动清洗灭菌。
因为罐体设计的要求,人孔、进出料口、排气口都要有,还有的因罐体设计不合理,存在九十度角的边,这些都是需要重点考虑的死角,需要改进或是定期或每次单独进行处理,以排除微生物污染的风险。
1.3.4清洗效果的验证。
一般采用微生物涂抹的方式进行清洗效果的验证,但所选部位一定要具有代表性,防止局部验证缺失而造成的系统卫生安全风险。
2 生产设备系统外部及空间卫生安全控制:
2.1敞开式或需定期清洗消毒的固定系统的清洗消毒方法:
如铰笼、传送带、管头、压榨笼、未带CIP清洗的储罐,一般采用100ppm二氧化氯或75%食用酒精喷洒消毒。
2.2人员操作的规范及系统卫生安全性维护:
包括系统外部清洗消毒的操作规范以及能够接触物料的设备裸露部分和敞开部分的灭菌处理。
2.3空间消毒方法的介绍;
空间消毒的方式主要包括臭氧杀菌、施特白(季铵盐类杀菌剂)、过氧乙酸、甲醛熏蒸、硫磺熏蒸、紫外灯灭菌等。
2.3.1臭氧(O3)是氧气(O2)的同素异形体,它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形,其密度是氧气的1.5倍,在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂,能破坏分解细菌的细胞壁,很快地扩散进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸、蛋白质、RNA、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出,与次氯酸类消毒剂不同,臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大600-3000倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的,在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时,0.5-1min内就可以致死细菌。达到相同灭菌效果(如使大肠杆菌杀灭率达99%)所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。应当注意,虽然臭氧是强氧化剂,但其氧化能力是有选择性的,像乙醇这种易被氧化的物质却不容易和臭氧作用。作为空气除味与杀菌,要求臭氧浓度较低,如0.5ppm(0.5mg/m3),而物品表面消毒(杀灭微生物和去除化学污染)则要求提高几十倍的臭氧浓度。
也就是说,臭氧针对空气或水中的微生物效果强大,但对料液中或是设备表面的微生物效果要差很多,需要较高浓度才能有效果,这也是食品生产企业需要考虑的问题,不能依靠其控制设备及系统内的微生物污染,需使用其它办法。
另外,臭氧的灭菌效果是与空间内微生物的数量相关的,如果空间尤其是液体中微生物达到一定数量级,臭氧的灭菌效果也要大打折扣,这也是为什么有些厂家过分依赖臭氧空间杀菌而给带给自己很大的麻烦和造成巨大的经济损失的原因。
2.3.2施特白为季铵盐类消毒液,适用于医院、公共场所、汽车、家庭、宾馆、及食品加工行业的清洗消毒。它有以下特点:
①有效性:产品杀菌力强而广谱,作用迅速,对常见病源微生物均有良好的杀灭作用。
②安全性:产品无色、无味、无毒、无刺激性,长期使用不损伤皮肤。
③稳定性:产品在室温下放置,不沉淀、不分解,不影响药效。
④方便性:产品为免洗型消毒剂,可随时随地消毒。
⑤感官性:为清澈水溶液,无色、无味、感官性状良好。
使用方法:均匀喷洒在物体表面或在空气中,5-10分钟即可达到杀菌效果。可水洗物品洗净后于消毒液中浸泡10分钟效果更佳。
2.3.3过氧乙酸系广谱、速效、高效灭菌剂,是强氧化剂,可以杀灭一切微生物,对病毒、细菌、真菌及芽孢均能迅速杀灭,可广泛应用于各种器具及环境消毒。0.2%溶液接触10分钟基本可达到灭菌目的。用于空气、环境消毒、预防消毒。
特点:易燃,加热至100℃ 即猛烈分解,遇火或受热、受震都可起爆。与还原剂、促进剂、有机物、可燃物等接触会发生剧烈反应,有燃烧爆炸的危险。有强腐蚀性。
2.3.4甲醛、高锰酸钾蒸熏:
甲醛灭菌原理:甲醛与霉菌、细菌蛋白质结合,可使之变性致死。
高锰酸钾灭菌原理:能使菌体酶蛋白中-SH基氧化为-S-S-基而失去酶活性,代谢机能发生障碍而死亡。
甲醛的作用机制是凝固蛋白质,直接作用于有机物的氨基、巯基、羟基、羧基,生成次甲基衍生物,从而破坏蛋白质和酶,导致微生物死亡。
甲醛(HCHO)其主要性状是挥发慢,刺激性强,熏蒸消毒需一定的温度及相对湿度。高锰酸钾(KMnO4)其主要性状是强氧化剂,性质稳定。
消毒方法采用HCHO与KMnO4混合配置灭菌。
甲醛和高锰酸钾的比例按2:1的比例。先放入高锰酸钾,再放入甲醛。每立方米加甲醛80ml,高锰酸钾40g。
2.3.5硫黄熏蒸,燃烧法。
2.3.6紫外灯灭菌作用,短波紫外线对微生物的破坏力极强,当该波段的紫外线照射细菌体后,细胞的核蛋白和核糖核酸(DNA)强烈地吸收该波段的能量,它们之间的链被打开断裂,从而使细菌死亡。如,用紫外线汞灯或金属卤化物灯对空气和食品灭菌。但是,紫外灯的直接灭菌需要在有效距离内完成,超出这一距离效果很快下降,其另一灭菌作用是形成臭氧进而完成空间灭菌的目的。
2.4通风干燥对环境卫生安全的意义;
食品企业对生产环境的卫生要求非常高,保持车间干燥和低温对于控制微生物的污染很有必要。通风干燥主要靠机械通风,将车间内产生的湿气与热量排出,维持一个相对干燥低温的环境,使有害微生物生长代谢受到抑制,同时将可能受污染的空气排出,降低产品污染的风险。
通风干燥需要注意的几点:
2.4.1风机排风量大小与车间大小是否匹配,这需要专业的计算方法加以确定。
2.4.2风机排气口个数量与位置的确定。这决定排风是否彻底,是否到位,是否存在死角。
2.4.3进风口位置及点的设置。保证无死角,无湍流。
2.5车间外部空间及地面、下水道等的清洗消毒;
一般采用含氯化合物喷、洒的方式完成,如二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉等杀菌剂的使用。
3 作业过程卫生安全控制:
3.1生熟酱油分开存放,酿造车间与精制、包装车间分开,杜绝因酿造过程存在的有害微生物污染可能形成的对产品卫生安全控制的影响。
3.2生产现场的清洁清理,防止因营养物的富集造成环境及系统内的次生污染。
3.3生产工艺的合理确定,保证调配罐的灭菌、灭菌器过滤机的灭菌、储存罐区的低温环境,这些对保证料液的卫生安全至关重要。
3.4所有料液的直接接触物都要进行灭菌或定期清洗灭菌,保证每一个环境都要控制微生物的滋生,减少系统控制压力。
总之,车间生产过程中通风干燥、彻底清洗和安全预防是三个最重要的控制因素,这些是消毒灭菌的基础。
4 虫蝇鸟鼠害及周边环境卫的安全控制:
4.1对周边环境的控制,包括草地、树木药物喷洒,外围鼠药、鼠笼的使用等;
4.2对水渍、下水道、卫生死角的控制;一般采用先清理,后用漂白粉、次氯酸钠等消毒剂进行喷洒消毒的方法完成,做到预防为主、全面控制;
4.3鸟尤其其粪便会对食品安全的存在巨大风险,在所有认证体系以及关于食品企业卫生安全控制要求中都有明确规定,出于防止及鸟类保护的考虑,建议采用驱鸟器来杜绝此类风险,切不可以捕杀的方式解决。
4.4车间门窗及通风系统密闭性的控制;通风干燥是解决微生物污染的有效环境卫生控制方法,有条件的企业可以尽量按照无水车间的标准进行正常生产。
4.5通道暗效应的条件建立、漏洞的封堵、灭蝇灯的使用等都是防止虫蝇入侵的有效手段。
5总结
酱油成品的卫生安全风险多是来源于生产过程的二次污染,有效地加强过程控制,保证先清洗后灭菌的系统控制原则,出厂产品是可以达到百分百卫生合格率可能的。再加之对制成过程卫生的控制、空间环境的卫生控制以及外部整体环境的有效控制,形成三位一体、内外结合的立体化卫生安全控制体系,对解决调味品企业卫生安全的现存问题当是合理有效的管理机制。
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