桶裝飲用水生產(chǎn)中銅綠假單胞菌污染的控制研究

摘 要：為確定銅綠假單胞菌在桶裝水生產(chǎn)過程中的污染來源及有效控制措施，對(duì)湖南省湘西州內(nèi)3家代表性桶裝飲用水生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行專題研究。根據(jù)飲用水工藝流程，確定關(guān)鍵控制點(diǎn)，并督促生產(chǎn)企業(yè)整改后，選取1家代表性桶裝飲用水生產(chǎn)企業(yè)，連續(xù)3天從水源開始對(duì)制水生產(chǎn)線分工序采樣。

關(guān)鍵詞：桶裝水 銅綠假單胞菌 污染控制

銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一種重要的水源和食源性條件致病菌，其分布廣泛，對(duì)不良環(huán)境抵抗力強(qiáng)，它具有多種致病因子，是導(dǎo)致人類急性腸道疾病和皮膚炎癥的完全致病菌[1]。飲用含銅綠假單胞菌的瓶裝水很可能引發(fā)疾病，因此，世界衛(wèi)生組織（WHO）建議免疫力低下人群不飲用瓶裝水[2]。銅綠假單胞菌不但是食源性和水源性致病菌，而且其生長還可影響產(chǎn)品亞硝酸鹽含量等理化性狀，從而造成經(jīng)濟(jì)損失[3]。鑒于此，《GB 19298-2014食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 包裝飲用水》刪除了菌落總數(shù)、霉菌酵母菌等微生物項(xiàng)目，僅保留了大腸菌群，增加了對(duì)銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)要求。近期，湖南省湘西州食品藥品監(jiān)督管理局對(duì)湘西州內(nèi)桶裝飲用水開展監(jiān)督檢驗(yàn)，結(jié)果顯示該類產(chǎn)品合格率不容樂觀。監(jiān)督抽檢的31批次桶裝飲用水中，合格13批次，不合格18批次，合格率僅為42%，并且不符合項(xiàng)目均為銅綠假單胞菌超過標(biāo)準(zhǔn)要求的限量值（即n=5，c=0，m=0）。被銅綠假單胞菌污染的包裝飲用水大量生產(chǎn)銷售，將增加人群健康危害的可能性。如何控制銅綠假單胞菌污染，已成為包裝水生產(chǎn)廠家面臨的一個(gè)新問題。

為了解決包裝飲用水被銅綠假單胞菌污染這一技術(shù)問題，湖南省湘西州食品藥品檢驗(yàn)所技術(shù)人員調(diào)研了3家代表性飲用水生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)《瓶桶裝飲用水生產(chǎn)許可證審查細(xì)則》確定的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，對(duì)于桶裝飲用水生產(chǎn)過程中可能引起銅綠假單胞菌污染，或者促使銅綠假單胞菌數(shù)量增長因素進(jìn)行全面的分析排查，生產(chǎn)企業(yè)按照技術(shù)人員提出的解決措施整改后，再對(duì)確定關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測，以驗(yàn)證整改效果。

1 桶裝飲用水生產(chǎn)工藝流程和作用

1.1 生產(chǎn)工藝流程[4]

水源水→粗濾→精濾→殺菌→灌裝封蓋→燈檢→成品

↑

瓶（桶）及其蓋的清洗消毒

1.2 工藝原理

1.2.1 石英砂過濾器：主要去除懸浮顆粒及大直徑微生物。

1.2.2 活性碳過濾器：主要吸附異味及部分有機(jī)物。

1.2.3 離子交換和反滲透：主要去除水中大部分陽離子、陰離子，包括重金屬、亞硝酸鹽和其他污染物。

1.2.4 臭氧消毒：合理控制臭氧產(chǎn)生量和水流速，達(dá)到良好的消毒效果。

1.2.5 桶體和桶蓋的清洗消毒：桶體根據(jù)污染程度確定清洗方法及時(shí)間，桶體和桶蓋消毒采取含有效氯濃度消毒液浸泡，采取桶體預(yù)消毒延長消毒液消毒時(shí)間至罐裝前達(dá)10～15分鐘，桶蓋清洗后放置于紫外線滅菌柜進(jìn)行二次滅菌。

1.2.6 灌裝與封口：在清潔度10000級(jí)灌裝車間，使用自動(dòng)灌裝設(shè)備生產(chǎn)。

2 關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)的確定和抽樣檢驗(yàn)

2.1 根據(jù)《瓶桶裝飲用水生產(chǎn)許可證審查細(xì)則》，對(duì)造成銅綠假單胞菌污染的因素進(jìn)行分析，確定關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)[5]。

2.2 抽樣、檢驗(yàn)方法及整改措施（見表1）

3 連續(xù)3天桶裝水生產(chǎn)試驗(yàn)檢測結(jié)果（見表2）

4討論

4.1 水源水

連續(xù)3天檢測的水源水銅綠假單胞菌數(shù)量都是多不可計(jì)，說明雖然對(duì)源水池進(jìn)行清洗消毒，由于土壤和空氣等因素，山泉水源仍然存在多不可計(jì)的銅綠假單胞菌污染。

4.2 半成品水

連續(xù)3天的半成品水中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（2，2，6，3，2CFU/250mL），C=5（17，12，11，45，30CFU/250mL），C=5（4，1，1，0，0CFU/250mL），說明經(jīng)過水處理系統(tǒng)，可以過濾掉絕大部分的銅綠假單胞菌，第3天C=5（4，1，1，0，0CFU/250mL），說明其中有2桶完全過濾掉了源水中的銅綠假單胞菌。該公司的精濾過程采用了兩組沃頓品牌反滲透膜，說明書表述反滲透膜表面微孔的直徑在0.5～10nm之間，而采用濾膜法檢驗(yàn)銅綠假單胞菌時(shí)的紙質(zhì)膜孔徑為450nm，因此，從理論上說銅綠假單胞菌不可能濾過反滲透膜，第3天的2桶未檢出也佐證了這一結(jié)論。但是，第1天、第2天和第3天的另外3桶都檢出了一定數(shù)量的銅綠假單胞菌，說明反滲透膜質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，或者膜兩端接口處密封性存在問題。

4.3 凈水

連續(xù)3天的凈水中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，1，0，0，0CFU/250mL），說明臭氧殺菌的效果顯著，但是第3天C=5（0，1，0，0，0CFU/250mL）說明其中有1桶還存留1個(gè)銅綠假單胞菌，這可能是抽樣或運(yùn)輸環(huán)節(jié)帶入的污染。

4.4 成品水

連續(xù)3天的成品水中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），臭氧含量0mg/L，余氯含量<0.005mg/L，說明凈水、桶體、桶蓋和罐裝環(huán)境都符合要求，罐裝出來的桶裝水全部合格。根據(jù)工藝計(jì)算，臭氧含量0.7mg/L，檢驗(yàn)結(jié)果臭氧含量為0mg/L，可能是由于臭氧極不穩(wěn)定，用500mL升玻璃瓶采樣，磨口塞密封，運(yùn)輸回來檢驗(yàn)時(shí)間過長，因此檢驗(yàn)不出臭氧。

4.5 周轉(zhuǎn)桶

連續(xù)3天的周轉(zhuǎn)桶中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（44，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），說明第1天的5個(gè)周轉(zhuǎn)桶中有1個(gè)桶未充分殺菌，存留44個(gè)銅綠假單胞菌落，其他4個(gè)周轉(zhuǎn)桶及第2天、第3天的周轉(zhuǎn)桶殺菌效果顯著。這也說明周轉(zhuǎn)桶的來源復(fù)雜，清潔程度不一，對(duì)于污染嚴(yán)重的極個(gè)別桶體應(yīng)該加強(qiáng)消毒，同時(shí)建立桶體監(jiān)測制度。

4.6 桶蓋

連續(xù)3天的桶蓋中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），說明桶蓋采取消毒液浸泡后，放置于殺菌柜二次滅菌，可以確保銅綠假單胞菌的完全殺滅。

4.7 灌裝車間沉降菌

連續(xù)3天的灌裝間空氣沉降菌的檢驗(yàn)結(jié)果表明：空氣潔凈度達(dá)到萬級(jí)，但是達(dá)不到百級(jí)。說明各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，即使在萬級(jí)空氣潔凈度的罐裝間，也可以生產(chǎn)出銅綠假單胞菌合格的桶裝水。

4.8 整改后成品水

整改前成品水中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（8，2，20，0，42CFU/250mL），整改后連續(xù)3天的成品水中銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），說明整改后規(guī)范操作，可以確保成品水銅綠假單胞菌的完全殺滅。

4.9 整改后成品水極限存放試驗(yàn)

連續(xù)3天的成品水，常溫條件下密封性良好的桶裝水存放1個(gè)月后，再次檢驗(yàn)銅綠假單胞菌的檢驗(yàn)結(jié)果分別為：C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），C=5（0，0，0，0，0CFU/250mL），說明正常存放至保質(zhì)期內(nèi)，可以確保銅綠假單胞菌的不再生長。

5 結(jié)論

5.1 實(shí)驗(yàn)表明，蓄水池水和制水間的廢水中含有大量銅綠假單胞菌，是原始污染源。用蓄水池水或者廢水洗刷桶體、桶蓋及車間地面，是導(dǎo)致銅綠假單胞菌污染桶體、桶蓋和空氣的主要原因。

5.2 應(yīng)采用臭氧裝置調(diào)節(jié)半成品水臭氧濃度和水流速，使其達(dá)到剩余臭氧濃度0.4mg/L以上[6]。如某家企業(yè)設(shè)計(jì)制水量為7t/H，原臭氧發(fā)生器產(chǎn)量不能滿足殺菌要求。整改后采購了廣州大環(huán)公司生產(chǎn)的BNP品牌SOZ-YB-32G臭氧發(fā)生器，臭氧產(chǎn)量，氧氣源：32g/H，干燥空氣源：18g/H，臭氧濃度調(diào)節(jié)開關(guān)調(diào)到40%，對(duì)于7t/H包裝飲用水生產(chǎn)線的整改表明，增加臭氧投入量達(dá)到0.7mg/L，以確保罐中臭氧濃度在0.4mg/L以上，殺滅銅綠假單胞菌效果顯著。

5.3 某家企業(yè)原來將臭氧發(fā)生器的臭氧出口管直接插入凈水罐底部，沒有攪拌或混合設(shè)備，臭氧和水接觸面積小，混合時(shí)間短，造成銅綠假單胞菌全部超標(biāo)。指導(dǎo)企業(yè)采用高壓泵垂直安裝射流器或汽水混合塔進(jìn)行整改，以增大接觸面積和接觸時(shí)間，水汽充分混合后進(jìn)入凈水罐。在企業(yè)增設(shè)半成品水罐，通過高壓泵可以不斷循環(huán)往復(fù)添加臭氧殺菌。但是，臭氧濃度較高的成品水，異味較濃，需要放置24h后方能出廠。

5.4 某家企業(yè)在凈罐出水口加裝VITRO紫外線消毒器，保持水層不超過2cm，控制水流速度，光照接觸時(shí)間不低于10s，確保紫外線強(qiáng)度不低于70Uw/cm[7]，對(duì)于凈水罐水進(jìn)行二次滅菌。實(shí)踐證明，這種消毒方式難以滿足桶裝水生產(chǎn)速度，效果不佳。

5.5生產(chǎn)制水必須一次灌裝完成，剩余混合半成品水，下次灌裝前必須排掉不得灌裝。或者設(shè)立一個(gè)半成品罐，一個(gè)凈水罐，剩余凈水重新打氣進(jìn)行臭氧殺菌。

5.6 保持灌裝入桶的飲用水臭氧濃度高于0.4mg/L，達(dá)到了充分殺菌效果，通過檢測證明湘西企業(yè)所取源水中溴化物含量較低，即使臭氧充分氧化，還沒有發(fā)現(xiàn)溴酸鹽超出0.01mg/L的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的樣品。

5.7 包裝材料的清洗消毒是防止桶裝水污染的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。指導(dǎo)企業(yè)建立回收桶檢驗(yàn)制度，對(duì)每一個(gè)周轉(zhuǎn)桶都進(jìn)行目視檢查和聞味檢查，觀察是否有肉眼可見物，是否有異味。原來的操作規(guī)范要求每次將25桶清洗好外壁的周轉(zhuǎn)桶及蓋，放入0.35‰消毒池中對(duì)桶內(nèi)壁浸泡10min，每浸泡300桶更換一次消毒液。實(shí)踐證明，這種消毒方式無法適應(yīng)生產(chǎn)速度，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，周轉(zhuǎn)桶體拔蓋后采購了一臺(tái)惠州市楚信機(jī)構(gòu)設(shè)備廠生產(chǎn)的四工位內(nèi)洗桶機(jī)，采取二氧化氯消毒液預(yù)消毒方式，桶體內(nèi)壁消毒后再送上傳輸帶，通過全自動(dòng)外刷桶機(jī)清洗外壁，進(jìn)入自動(dòng)罐裝線，以延長消毒時(shí)間10～15min。桶蓋浸泡消毒清洗后，晾干后放入消毒柜中進(jìn)行二次滅菌。

5.8 灌裝車間空氣潔凈度，操作人員二次污染，是引起桶裝飲用水銅綠假單胞菌污染的又一類突出原因。調(diào)研生產(chǎn)企業(yè)時(shí)，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)部分操作人員裸露手臂，未戴口罩，鞋靴消毒池消毒時(shí)間過短，穿戴工作服隨意串崗，從而導(dǎo)致外源性污染。通過加裝灌裝車間紫外殺菌燈，灌裝前，打開紫外燈滅菌30min，10min啟動(dòng)空氣凈化設(shè)備，加強(qiáng)操作人員消毒管理，灌裝人員必須經(jīng)過風(fēng)淋室進(jìn)入灌裝車間，杜絕處源性污染源。

5.9 灌裝機(jī)的灌裝口加裝不銹鋼軟管，盡量減少凈水接觸空氣。灌裝機(jī)的內(nèi)洗桶不少于7個(gè)工位，調(diào)整消毒、清洗桶內(nèi)壁時(shí)間，保證較長的消毒和沖洗時(shí)間。

5.10 入庫一個(gè)月的桶裝水抽檢，密封性不好也會(huì)導(dǎo)致檢出部分樣品銅綠假單胞菌超標(biāo)，說明周轉(zhuǎn)桶生產(chǎn)廠家不一，PC周轉(zhuǎn)桶大多采用壓縮成形工藝，沒有采用PET瓶采用的柱拉吹一次成形工藝，所以口徑存在一定的誤差。同時(shí)，收縮膜過短，蓋子密封性尚存在瑕疵，長時(shí)間儲(chǔ)存或者劇烈移動(dòng)，會(huì)造成空氣污染。建議上車運(yùn)輸時(shí)加裝傾斜式傳送方式檢漏，及時(shí)篩選出密封性差的桶裝水。常溫條件密封性好的桶裝水，通過庫存產(chǎn)品一月復(fù)檢合格，說明產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 錢伯欽.假單胞菌屬的新問題[J].國外醫(yī)學(xué)微生物學(xué)，1986，9（3）：137-138.

[2] 牛勝田.市售瓶裝水的微生物學(xué)質(zhì)量及有關(guān)條例[J].國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)，1994，21（1）：31-34.

[3] 馬群飛. 瓶裝飲用水銅綠假單胞菌污染研究進(jìn)展[J].微生物學(xué)免疫學(xué)進(jìn)展，2003，02：95-98.

[4] 飲用天然礦泉水及其他包裝飲用水的生產(chǎn)工藝《瓶（桶）裝飲用水類生產(chǎn)許可證審查細(xì)則》第106頁.

[5] 關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)《瓶（桶）裝飲用水類生產(chǎn)許可證審查細(xì)則》第106頁.

[6] GB 19304-2003《定型包裝飲用水企業(yè)生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范》第4頁.

[7] GB 19304-2003《定型包裝飲用水企業(yè)生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范》第4頁.