食品工廠中的清洗消毒與食品安全

鄭 艷，羅志輝，季 靚，高金森

（藝康（中國(guó)）研發(fā)中心，上海，200026）

食品工業(yè)清洗專題 Food Industry Cleaning Topics

食品工廠中的清洗消毒與食品安全

鄭 艷，羅志輝，季 靚，高金森

（藝康（中國(guó)）研發(fā)中心，上海，200026）

在食品加工過程中，為了保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行以及食品安全，清洗消毒是必不可少的環(huán)節(jié)。在關(guān)注清洗消毒時(shí)，除了“肉眼可見”的清洗效果，更要確?！安豢梢姷摹蔽酃副挥行コ１疚闹饕U述了在食品生產(chǎn)加工過程中常見的污垢種類、污垢形態(tài)、常用的工業(yè)清洗劑消毒劑類型以及和清洗消毒相關(guān)的食品安全問題。

清洗；消毒；食品安全；材料兼容性

中國(guó)作為世界上最多人口的國(guó)家，在2010年，已經(jīng)超過美國(guó)成為世界上最大的糧食生產(chǎn)國(guó)[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，食品安全問題日益受到廣大消費(fèi)者的關(guān)注。從農(nóng)場(chǎng)到餐桌，每一個(gè)加工生產(chǎn)的環(huán)節(jié)都關(guān)系著食品安全。在食品工廠中，生產(chǎn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)又需要確保食品安全，清洗消毒自然成為工廠的關(guān)注重點(diǎn)。新的《食品安全法》的頒布，更為行業(yè)的健康發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)明確了保證食品的安全和食品的質(zhì)量同等重要。

清洗和消毒是在工廠生產(chǎn)中，控制微生物的有力措施。在食品加工生產(chǎn)的過程中，提供了微生物生長(zhǎng)的有利條件，既有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，又有水分和適宜的溫度環(huán)境，通過清洗將可見的污垢徹底去除后，再對(duì)設(shè)備進(jìn)行消毒，可以有效地控制微生物的生長(zhǎng)，從而保證食品安全。本文將主要闡述在食品工廠中常見的污垢種類、污垢形態(tài)、清洗劑、消毒劑類型以及與此相關(guān)的食品安全要素。

1、食品工廠中的清洗與消毒[2]

1.1 食品工廠中常見的污垢類型及組成[3，4]

在食品工廠中，常見的污垢類型可以大致分為有機(jī)污垢和無機(jī)污垢兩大類。常見的有機(jī)污垢主要是由食品中的脂肪、蛋白質(zhì)、糖、淀粉、香精等經(jīng)過生產(chǎn)加工后，在設(shè)備的表面形成的難以去除的碳水化合物。而無機(jī)污垢則是由食品或生產(chǎn)用水中的一些礦物鹽類物質(zhì)沉積或者經(jīng)過生產(chǎn)加工后，與其他化合物反應(yīng)后沉積到設(shè)備表面形成垢體。

在實(shí)際的生產(chǎn)中，有機(jī)污垢和無機(jī)污垢不是單獨(dú)存在或者簡(jiǎn)單組合的。特別是在一些加熱設(shè)備的表面，污垢的結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)有機(jī)污垢中包含無機(jī)污垢，無機(jī)污垢下覆蓋著有機(jī)污垢，并且相互滲透，給設(shè)備的清洗和消毒帶來挑戰(zhàn)。下圖1是一個(gè)簡(jiǎn)化的熱表面污垢組成圖?？梢钥吹綗o機(jī)污垢和有機(jī)污垢是交叉形成層狀污垢，沉積在熱表面，但同時(shí)又相互滲透在不同的垢層里。

圖1 污垢結(jié)構(gòu)模擬圖示

1.2 常用的清洗劑消毒劑成分[5-7]

針對(duì)不同的污垢類型，在選擇清洗劑時(shí)也涉及到不同的化學(xué)組分。對(duì)于有機(jī)污垢常用的是氫氧化鈉、硅酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀等一系列的堿性清洗劑。而針對(duì)無機(jī)污垢主要采用硝酸、磷酸等無機(jī)酸復(fù)配，也可采用有機(jī)酸如檸檬酸等針對(duì)某些特殊材質(zhì)進(jìn)行清洗。在遇到清洗問題時(shí)，不能簡(jiǎn)單地提高化學(xué)品的濃度來加強(qiáng)清洗，有實(shí)驗(yàn)表明：更高的濃度并不代表更好的清洗效果。在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)污垢的組分分析，定制合適的清洗方案。

1.3 消毒

清洗劑清洗的是可見污垢，消毒劑則是針對(duì)肉眼不可見的“污垢”——微生物。在每次清洗之后，進(jìn)行下一次生產(chǎn)之前，要保證管道內(nèi)部的清潔程度，必須進(jìn)行消毒。但有效的消毒是需要徹底的清潔作為前提的。傳統(tǒng)的熱消毒，是用熱水在管路里循環(huán)至少30分鐘，才能達(dá)到一定的消毒效果。然而，隨著研究的深入以及工廠產(chǎn)能的需求，發(fā)現(xiàn)熱消毒不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成很大的沖擊，影響設(shè)備或者備件的使用壽命，同時(shí)消毒時(shí)間太長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率，消毒效果也很難進(jìn)一步提高。常用的化學(xué)消毒劑有含氯類、過氧酸類和季銨鹽類等，其中食品工廠中的管道消毒劑主要是過氧酸類的復(fù)合消毒劑，它具有廣譜的殺菌效果，殺菌時(shí)間短，在較低溫度下，使用較低濃度的有效過酸即可對(duì)大部分微生物達(dá)到5～6個(gè)log以上的殺滅，并且對(duì)設(shè)備有良好的兼容性。如圖2中所示，采用臘樣芽孢進(jìn)行殺菌實(shí)驗(yàn)測(cè)試，65℃和85℃熱水的接觸時(shí)間是30分鐘，復(fù)合過氧酸類產(chǎn)品的接觸時(shí)間是10分鐘。結(jié)果表明：即使三倍于化學(xué)消毒的時(shí)間，熱水消毒的殺滅能力仍然小于2個(gè)log，而復(fù)合過氧酸類的消毒劑達(dá)到6個(gè)log以上的殺滅效果。

圖2 熱水和復(fù)合過氧酸類產(chǎn)品殺滅效果對(duì)比

2、食品安全

2.1 食品安全法

早在1995年，中華人民共和國(guó)食品衛(wèi)生法（57條）開始明確食品衛(wèi)生要求。2009年2月28日，食品安全法頒布（共104條），6月1日正式執(zhí)行。但是日益多發(fā)的食品安全問題，催生著新的食品安全法的誕生，從2013年10月起，食品安全法修訂草案公開征求意見。2015年4月24日，人大常委會(huì)通過并頒布了新版的《食品安全法》（一共154條），10月1日起實(shí)施，號(hào)稱史上最嚴(yán)食品安全法。

2.2 食品用洗滌劑和消毒劑

在新版的食品安全法中，多處明確提出了對(duì)食品用洗滌劑、消毒劑的定義，以及相關(guān)的法律法規(guī)要求。食品用洗滌劑、消毒劑：指直接用于洗滌或者消毒食品、餐飲具以及直接接觸食品的工具、設(shè)備或食品包裝材料和容器的物質(zhì)。用于食品的包裝材料、容器、洗滌劑、消毒劑和用于食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的工具、設(shè)備（以下稱食品相關(guān)產(chǎn)品）需取得相應(yīng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可。食品安全標(biāo)準(zhǔn)包括食品相關(guān)產(chǎn)品中的致病性微生物、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、重金屬、污染物質(zhì)以及其他危害人體健康物質(zhì)的限量規(guī)定；要求使用的洗滌劑、消毒劑應(yīng)當(dāng)對(duì)人體安全、無害。表1中列舉了部分衛(wèi)生指標(biāo)。

2.3 常見的食品安全問題

常見的食品安全問題主要分為三大類：食物鏈頂端的工業(yè)污染和水污染、人為污染和微生物污染。大多數(shù)的西方國(guó)家都經(jīng)歷了這樣的食品安全發(fā)展歷程，目前主要集中在微生物帶來的食品安全問題。在中國(guó)，近十年來，發(fā)生的多起大家耳熟能詳?shù)氖称钒踩录兹甘G、蘇丹紅鴨蛋、三聚氰胺奶粉、地溝油、瘦肉精、毒生姜等都屬于人為的因素。消費(fèi)者的信心丟失，是對(duì)這個(gè)市場(chǎng)這個(gè)行業(yè)最致命的打擊。但隨著行業(yè)的發(fā)展和國(guó)家相關(guān)部門的監(jiān)管完善， 食品安全社會(huì)共制的體系已日趨完善，食品安全的落腳點(diǎn)將還會(huì)是在微生物的控制。如何選擇，正確使用高效的、安全的、可持續(xù)性的清洗消毒方案將是食品安全永恒的課題。

表1 GB 14930.1 食品工具、設(shè)備用洗滌劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

3、清洗消毒中潛伏的食品安全問題

3.1 安全的清洗劑、消毒劑選用

在選擇食品工廠的清洗劑、消毒劑時(shí)，按照食品安全法的指引進(jìn)行選擇是最基本的條件。然而在實(shí)際操作中，工廠的清洗消毒受到很多復(fù)雜因素的影響，例如工廠的設(shè)備狀況、污水處理要求等等，需要專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)工廠進(jìn)行全方位的調(diào)研后，才能定制合適的清洗方案。

3.2 化學(xué)品的殘留

這是在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)提出來的問題，清洗劑或者消毒劑是否有殘留在管道中，混入到產(chǎn)品里，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。實(shí)質(zhì)上，這一點(diǎn)與上述提到的安全的清洗劑、消毒劑的選擇是息息相關(guān)的。選擇的清洗劑、消毒劑中如果沒有毒物質(zhì)或者有害物質(zhì)，化學(xué)品的殘留在合理的范圍內(nèi)都是安全的。通常工廠都會(huì)采用電導(dǎo)率的方法來檢測(cè)清洗劑是否沖洗干凈，這也是目前較為便捷的方法。

3.3 材料兼容性帶來的影響

安全的清洗劑、消毒劑除了對(duì)人體和環(huán)境是安全的，還應(yīng)該對(duì)設(shè)備也是安全的。絕大多數(shù)的食品工廠設(shè)備都是不銹鋼材質(zhì)的，正因?yàn)榇?，?dǎo)致了我們對(duì)設(shè)備安全的疏忽。對(duì)于不銹鋼設(shè)備的安全關(guān)注點(diǎn)是在一些彎頭，特別是焊縫附近。焊縫的處理非常重要，處理不當(dāng)，不銹鋼表面的致密氧化層遭到破壞，從而，給整個(gè)設(shè)備帶來安全隱患。

除了不銹鋼等金屬材質(zhì)的設(shè)備，更應(yīng)引起關(guān)注的是一些非金屬材質(zhì)的設(shè)備以及備件，例如橡膠墊圈、硅膠等一系列的高分子材料物質(zhì)。這些物質(zhì)對(duì)化學(xué)品和熱沖擊的耐受度是很有限的。對(duì)于這一類材質(zhì)的備件或者清洗對(duì)象，工廠應(yīng)該制定更換周期，杜絕潛在的安全隱患。通常，可見的損害容易察覺，如圖2中所示，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的食品工廠清洗模擬實(shí)驗(yàn)，在2%氫氧化鈉溶液中浸泡48小時(shí)后，與水浸泡的樣品進(jìn)行對(duì)比，外觀并沒有明顯的區(qū)別。繼續(xù)延長(zhǎng)浸泡時(shí)間至72小時(shí)后，樣品表面發(fā)生了明顯的變化，顏色與對(duì)照組相比也略有不同，表明材質(zhì)內(nèi)部的一些化學(xué)元素或者組成已經(jīng)發(fā)生了變化。

圖3 氫氧化鈉浸泡實(shí)驗(yàn)

那么我們?cè)賮砜纯床豢梢姷淖兓?。聚碳酸酯（?jiǎn)稱PC）是一種強(qiáng)韌的熱塑性樹脂，在清洗這樣的材質(zhì)表面時(shí)，要選用溫和的清洗劑。如圖3中所示，在經(jīng)過了堿性溶液的浸泡后，PC中的雙酚A溶解到了浸泡液中。溫度越高，化學(xué)品的濃度越高，溶液中的雙酚A含量則越高。除了堿度外，清洗劑中的其他成分也會(huì)影響雙酚A的析出。因此，圖中并不是絕對(duì)的線性關(guān)系。

圖4 浸泡溶液中雙酚A紫外吸光度（278nm）

4、總結(jié)

微生物在當(dāng)代的食品安全中，是首要關(guān)注的問題。有效合理的清洗消毒方案，可以去除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污垢，使得微生物沒有生長(zhǎng)的環(huán)境，保證食品安全。食品工廠中生產(chǎn)產(chǎn)生的污垢雖然相對(duì)穩(wěn)定，但在實(shí)際的生產(chǎn)中，不同的產(chǎn)品，不同的工藝以及不同的設(shè)備產(chǎn)生的污垢都會(huì)有所不同。清洗消毒過程中，去除可見污垢，是最基本的前提，只要存在可見污垢，就是埋下了安全的隱患，會(huì)帶來一系列的食品安全問題。在制定清洗消毒方案時(shí)，應(yīng)該根據(jù)污垢的類型、清洗對(duì)象的材質(zhì)以及工廠的實(shí)際狀況，選擇合適的清洗劑和消毒劑，并制定相應(yīng)的清洗消毒方案，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，保證食品安全。

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Food Safety in Food Processing: Cleaning and Sanitizing

Zheng Yan, Luo Zhihui, Ji Liang, Gao Jinsen
(Ecolab (China) Innovation Center, Shanghai, 201206)

During food processing, the steps of cleaning and sanitizing are one of the most important procedures to ensure productivity and food safety. Besides visible soil, invisible soil should obtain more focus. In the practice, product types and soil structures are quite different from plant to plant. An effective cleaning and sanitizing program should be tailored based on the soil, the equipment, the environment and food safety issues.

cleaning; sanitizing; food safety; material compatibility

TQ649

C

1672-2701（2017）09-42-05