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食品加工过程中微生物控制策略研究
摘要:食品加工过程中微生物污染是影响食品安全和品质的重要因素。本文综述了食品加工过程中微生物的来源,并探讨了物理、化学以及管理策略在微生物控制中的应用。研究发现,通过综合运用多种控制策略,可以有效降低食品加工过程中的微生物污染风险,保障食品的安全性和稳定性。
关键词:食品加工;微生物污染;控制策略;物理方法;化学方法;管理策略
一、食品加工过程中微生物的来源
(一)原料污染
1.农产品原料
水果、蔬菜、谷物等农产品在种植过程中可能受到土壤、水源、空气以及农业生产过程中的微生物污染。例如,使用未经处理的污水灌溉可能使农产品表面沾染致病性微生物,如大肠杆菌、沙门氏菌等。收获后的处理不当,如在潮湿环境中长时间堆放,也会促进微生物的生长。
2.动物性原料
肉类、禽类、奶类等动物性原料可能携带微生物病原体。动物在饲养过程中可能感染疾病,导致体内存在致病微生物,如疯牛病病毒、禽流感病毒等。在屠宰和加工过程中,如果卫生条件差,这些微生物可能进一步传播和污染其他产品。
(二)加工环境
1.厂房设施
食品加工厂房的墙壁、地面、天花板等表面如果不清洁或有损坏,容易滋生微生物。例如,潮湿的墙角可能成为霉菌生长的温床,加工过程中产生的飞沫、灰尘等可能携带微生物并沉积在这些表面,随后重新污染食品。
2.加工设备
食品加工设备,如搅拌机、切割机、灌装机等,如果清洗和消毒不彻底,残留的食品残渣会成为微生物滋生的营养源。设备的缝隙、管道内部等难以清洁的部位往往是微生物污染的重点区域,例如,管道内的生物膜形成后,其中的微生物会持续释放到加工的食品中。
(三)人员因素
1.卫生习惯
食品加工人员的个人卫生状况对微生物污染有重要影响。如果工作人员不注意手部清洁,在接触食品前后未洗手或洗手不彻底,手上携带的微生物(如金黄色葡萄球菌)可能污染食品。此外,工作人员的工作服如果不经常清洗更换,也可能成为微生物传播的媒介。
2.健康状况
患病的工作人员,尤其是患有传染性疾病的人员,可能通过呼吸、接触等方式将病原体传播到食品中。例如,患有感冒的员工在咳嗽、打喷嚏时可能将病毒传播到周围的空气中,进而污染食品加工环境和食品。
二、食品加工过程中微生物控制的物理与化学策略
(一)物理策略
1.热处理
巴氏消毒法:常用于液态食品,如牛奶、果汁。将食品加热到特定温度并维持一定时长,可杀灭多数有害微生物,同时保留营养和风味。例如,牛奶的巴氏消毒(62-65℃加热30分钟或71-72℃加热15秒)能消除结核杆菌、布氏杆菌等病原菌。
高温瞬时灭菌(HTST):这是高效的热处理法,短时间内高温加热再迅速冷却。适用于热敏感食品,在保证灭菌的同时减少对品质的影响,像某些饮料加工采用此技术可延长产品保质期。
干热灭菌:常用于食品加工设备和包装材料。在干热环境下,微生物的蛋白质、核酸等大分子因高温变性失活,如160-170℃加热2-4小时可对玻璃器皿、金属器具灭菌。
2.辐射处理
紫外线辐射:可用于食品加工环境消毒,能破坏微生物的DNA结构,阻止其繁殖。常用于车间空气、水和食品包装表面消毒,但穿透力弱,仅作用于表面微生物。
电离辐射:包括γ射线、X射线等,可穿透食品,直接破坏微生物细胞结构和遗传物质,在肉类、水果、蔬菜保鲜和灭菌中有应用前景,但需严格控制剂量。
3.过滤除菌
对于不能加热处理的液体食品或热敏感配料,可采用此方法。通过特定孔径滤膜(如微孔滤膜)过滤掉液体中的微生物,如啤酒生产中原浆过滤除菌可提高啤酒稳定性和品质。
(二)化学策略
1.消毒剂使用
含氯消毒剂:如次氯酸钠、漂白粉,有强氧化性,能杀多种微生物,广泛用于加工环境和设备表面消毒。不过要注意其腐蚀性和残留问题,如使用合适浓度次氯酸钠溶液对车间地面、墙壁消毒。
过氧化物消毒剂:过氧化氢、过氧乙酸等杀菌谱广且分解无残留,通过氧化微生物细胞成分杀菌,用于设备、包装材料消毒和食品保鲜,如过氧乙酸对加工管道消毒可去除生物膜微生物。
季铵盐类消毒剂:杀菌性能好、毒性低,对细菌、真菌有效,能破坏细胞膜结构,常用于食品加工场所清洁消毒,尤其适用于不宜用强氧化性消毒剂的地方。
2.防腐剂添加
化学合成防腐剂:苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等常见。苯甲酸用于酸性食品(如饮料、果酱)抑制酵母和霉菌;山梨酸广泛用于各类食品,抑制霉菌和酵母菌。使用需严格遵守国家标准。
天然防腐剂:如从植物提取的茶多酚、香辛料提取物等。茶多酚可抑制食品中细菌和真菌,用于油脂、糕点保鲜;香辛料提取物可用于肉类、水产品保鲜。天然防腐剂更安全,但成本较高、抗菌效果有待提升。
三、食品加工过程中微生物控制的管理策略
(一)良好生产规范(GMP)
1.厂房设计与建设
食品加工厂房的选址应远离污染源,如垃圾处理场、化工厂等。厂房的设计要符合卫生要求,如车间布局合理,人流、物流通道分开,避免交叉污染。车间的地面、墙壁、天花板等应采用易于清洁和消毒的材料,并且要有良好的排水系统和通风设施。
2.设备管理
加工设备应选择符合卫生标准的型号,易于拆卸、清洗和消毒。建立设备的维护和保养制度,定期对设备进行检查、维修和清洗,确保设备的正常运行和清洁状态。同时,要对设备的采购、安装、使用、维修等环节进行记录,以便追溯。
3.人员培训与管理
对食品加工人员进行定期的食品安全知识培训,包括微生物污染的危害、个人卫生要求、加工操作规范等内容。要求工作人员严格遵守卫生标准操作程序(SSOP),如在进入加工车间前必须更换工作服、洗手消毒,工作期间不得佩戴首饰等。同时,要对工作人员的健康状况进行定期检查,患病人员应及时调离食品加工岗位。
(二)危害分析与关键控制点(HACCP)体系
1.危害分析
对食品加工过程中的各个环节进行详细的危害分析,确定可能存在的微生物危害,如原料采购环节的微生物污染风险、加工过程中微生物的生长繁殖条件等。通过分析找出关键控制点(CCP),例如,在肉类加工中,加热处理环节是杀灭微生物的关键控制点,而在乳制品加工中,原料奶的验收和消毒是关键控制点。
2.关键控制点监控与控制措施
针对每个关键控制点,建立相应的监控程序和控制措施。例如,在关键控制点设置监控指标,如温度、时间、pH值等,并规定相应的控制限值。在加工过程中,实时监测这些指标,当指标超出限值时,采取纠正措施,如调整加工参数、暂停生产等,以确保微生物危害得到有效控制。
参考文献
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