飲用天然礦泉水中微生物污染及控制措施

（北京市自來水集團石景山區(qū)自來水有限公司，北京 100000）

隨著天然礦泉水越來越受到市場的青睞，該行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，同時也出現(xiàn)了不少問題。據(jù)近幾年國家食藥監(jiān)總局公布的對飲用天然礦泉水的抽檢結(jié)果來看，企業(yè)產(chǎn)品的合格率并不穩(wěn)定，比較突出的問題就是微生物指標超標導致的產(chǎn)品不合格。眾所周知，飲用天然礦泉水在生產(chǎn)過程中是不允許添加任何防腐劑的，也不能采用高溫、高壓工藝消毒滅菌的，以免改變其特性，因此，相比其他飲品，天然礦泉水的生產(chǎn)難度較大。從某種意義上來說，微生物污染已成為制約飲用天然礦泉水行業(yè)健康發(fā)展的重要因素，如何有效控制微生物污染已成為擺在越來越多企業(yè)面前的一個亟待解決的大問題。

1 生產(chǎn)工藝流程

飲用天然礦泉水的基本生產(chǎn)流程如圖1所示。

圖1 飲用天然礦泉水的基本生產(chǎn)流程圖

2 微生物污染的主要評價指標

國家標準GB 8537-2008《飲用天然礦泉水》中規(guī)定了4項微生物指標，分別為：大腸菌群、糞鏈球菌、銅綠假單胞菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌，具體要求見表1。

表1 微生物指標表

另外，國家標準中雖沒有對霉菌和藻類進行規(guī)定，但在日常生產(chǎn)過程中，也會造成污染。且成品一旦受到污染，便有可能產(chǎn)生肉眼可見的絮狀沉淀，表現(xiàn)為有色或沉淀形狀多樣，并且隨著時間的推移沉淀會逐漸增加[1]，產(chǎn)品隨之產(chǎn)生異味影響口感，同時也會造成感官指標的不合格，不僅會給消費者帶來潛在的健康威脅，也會給企業(yè)造成極大的損失。

國家標準雖然取消了反映水質(zhì)情況的重要指標要求，即“灌裝產(chǎn)品菌落總數(shù)＜50 CFU/mL”，但菌落總數(shù)仍是反映企業(yè)管理及產(chǎn)品質(zhì)量控制情況的重要參考指標，很多企業(yè)仍保留其作為內(nèi)控指標[2]。

3 微生物污染的原因分析

引起飲用天然礦泉水受到污染的微生物并非水中固有，而是直接或間接的來源于空氣或土壤。在生產(chǎn)過程中微生物污染問題最容易產(chǎn)生并且又最難控制，因此，為了全面分析飲用天然礦泉水微生物污染的原因，本文采用5M1E分析法，即從人（Man）、機（Machine）、料（Material）、法（Method）、環(huán)（Environment）和測（Measurement）6個方面闡述影響因素，尋找解決辦法。

3.1 人（Man）

在質(zhì)量控制中，人的因素占有極其重要的地位和作用。飲用天然礦泉水的生產(chǎn)企業(yè)對人力的投入相對較低，普遍存在從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)不高，企業(yè)管理者對配備專業(yè)質(zhì)量管理人員的重視度不高等現(xiàn)象，致使質(zhì)量控制、質(zhì)量體系運行等工作無法正常、有效的開展。

另外，生產(chǎn)人員衛(wèi)生意識淡薄，對衛(wèi)生管理制度及操作規(guī)程的執(zhí)行不夠嚴格，監(jiān)管不到位，都會直接導致產(chǎn)品受到微生物污染而不合格。

3.2 機（Machine）

飲用天然礦泉水的生產(chǎn)設(shè)備主要包括水處理設(shè)備（過濾設(shè)備、殺菌設(shè)備）、管道、水貯存設(shè)備、灌裝設(shè)備、清洗消毒設(shè)備和空氣凈化設(shè)備等，對這些設(shè)備的日常清洗消毒及保養(yǎng)不到位或不及時，也會引起微生物的污染。此外，有些企業(yè)為了節(jié)省成本，簡化生產(chǎn)輔助性設(shè)備設(shè)施的設(shè)置，如消毒柜、洗手設(shè)備、洗靴池等十分簡陋，起不到消毒清洗的效果；未設(shè)置防蠅、防塵、防鼠設(shè)施；對設(shè)備、管道維修后未進行充分清洗消毒便投入生產(chǎn)使用等，都會造成產(chǎn)品的微生物污染。

3.3 料（Material）

飲用天然礦泉水的生產(chǎn)過程所涉及的原材料主要水源水、瓶（桶）及其蓋。

3.3.1 水源水

對水源水保護不到位，沒有在水源附近建立保護區(qū)，或者保護區(qū)的建立沒有嚴格執(zhí)行GB/T 13727-2016《天然礦泉水資源地質(zhì)勘查規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，均會極易對水源水造成污染。另外，未定期對原水池進行排空、清洗、消毒，也是微生物大量滋生的主要原因之一。

3.3.2 瓶（桶）及其蓋

對瓶（桶）及其蓋的清洗消毒不徹底會直接導致產(chǎn)品微生物指標超標，特別是對回收桶的清理。雖然多數(shù)企業(yè)對回收桶都有灌裝前的檢查，并用洗滌液、消毒液、成品水進行多工位自動化沖洗，但是對于污染程度較重的水桶，只進行灌裝機上的沖洗，而忽略了桶的預清洗消毒，便很難保證清洗消毒的效果。此外，沖洗時水桶倒置的位置不正，噴頭偏于一側(cè)，清洗不全面；沖洗水壓不足，沖刷不力；消毒液長時間循環(huán)使用，濃度降低，起不到抑菌作用；企業(yè)為降低成本，縮減沖洗次數(shù)等因素，都將導致回收桶的清洗消毒不徹底，使微生物殘留而造成二次污染。

瓶（桶）及其蓋的密封性差也會導致產(chǎn)品受到污染。部分企業(yè)所使用的瓶（桶）與其蓋口徑不匹配；有的瓶（桶）蓋本身材質(zhì)、構(gòu)造有缺陷，質(zhì)地脆硬或偏軟，機械強度偏小，因而造成封口不嚴，在產(chǎn)品儲存、運輸過程中極易導致污染。

3.4 法（Method）

生產(chǎn)工藝不合理也是導致產(chǎn)品微生物污染的重要因素。從飲用天然礦泉水的生產(chǎn)工藝流程看，影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要加工工藝包括殺菌工藝、消毒工藝及灌裝工藝。

3.4.1 殺菌工藝

臭氧作為一種強氧化劑，具有殺菌能力強、速度快，能迅速分解后無殘留等優(yōu)點，被廣大生產(chǎn)企業(yè)普遍應(yīng)用。其作用效力與臭氧濃度的設(shè)定及控制有直接關(guān)系，臭氧濃度要根據(jù)水質(zhì)情況、水中礦物質(zhì)含量、水的酸堿度、水流速度等進行合理設(shè)定。臭氧濃度過低、與水混合不均勻，無法達到殺菌效果，濃度過高會有生成消毒副產(chǎn)物溴酸鹽的風險，所以要嚴格控制臭氧濃度。然而有些企業(yè)為了降低溴酸鹽的產(chǎn)生一味的減少臭氧投加量，甚至不加臭氧，都將加劇產(chǎn)品受到微生物污染的風險。另外，部分企業(yè)選擇的臭氧混合方式較為簡陋，沒有采用氧化塔或文丘里管，而是直接將臭氧出氣管通入貯水罐，這樣會造成臭氧無法與水充分混合，使殺菌效果大打折扣。

3.4.2 消毒工藝

對消毒劑的選擇、濃度的設(shè)定要根據(jù)自身設(shè)備、工藝、水質(zhì)情況來選擇，否則達不到消毒效果。有些企業(yè)盲目選擇消毒劑，反復多次使用而不補加、使用濃度較低，作用時間較短，活化時間不到位、活化效果不佳，對消毒劑的濃度缺少監(jiān)控、隨意性較大、沒有形成程序性文件或作業(yè)指導書，這些都會導致消毒效果不佳，引起微生物超標。

3.4.3 灌裝工藝

企業(yè)在對生產(chǎn)線設(shè)計時，一般都會考慮到增產(chǎn)的可能，將生產(chǎn)線規(guī)模設(shè)計得有余量，可能會出現(xiàn)生產(chǎn)線間歇運轉(zhuǎn)，存在被細菌污染的可能[3]。目前大多企業(yè)所使用的灌裝設(shè)備均為消毒、沖洗、灌裝一體機，自動化程度較高，但是部分企業(yè)為了降低成本，所用的灌裝機工位較少，消毒及沖洗泵噴水壓力和流量不足，噴水時間較短，從而導致桶的消毒不完全。

3.5 環(huán)（Environment）

環(huán)境的影響主要在灌裝間。①灌裝間封閉不嚴。②空氣凈化設(shè)施運行不正常，過濾網(wǎng)不更新，布局數(shù)量達不到凈化室的要求，灌裝間負壓。③空氣消毒用紫外燈裝置的密度及高度未達到要求。④非生產(chǎn)時間紫外燈輻照時間不足，都能導致空氣消毒不徹底，灌裝時水會受到污染。此外，車間地面沒有坡度，未設(shè)置排水溝，導致積水嚴重，空氣潮濕，為霉菌的生長提供了有利條件。

3.6 測（Measurement）

企業(yè)沒有完善的產(chǎn)品自檢制度，對過程檢驗重視度不夠，自檢把關(guān)不嚴，對臭氧濃度、消毒劑濃度、瓶（桶）及其蓋的清洗消毒效果、灌裝間的空氣潔凈度等情況監(jiān)測不到位，對存在的問題不能及時發(fā)現(xiàn)并處理。有的企業(yè)沒有化驗室或缺少產(chǎn)品檢測設(shè)備，沒有專職檢測人員，自檢設(shè)備或技術(shù)不足，出廠檢驗形同虛設(shè)，甚至產(chǎn)品未經(jīng)檢驗就出廠銷售。也有部分企業(yè)沒有嚴格開展對水源水的定期監(jiān)測。這些情況均會導致消毒效果不佳。

4 微生物污染的控制措施

4.1 人員的控制

企業(yè)必須加強對人員的管理和培訓。引進食品專業(yè)管理人員，設(shè)置食品安全管理人員、食品安全專業(yè)技術(shù)人員、檢驗人員等崗位，實行全面質(zhì)量管理。加強對直接參與生產(chǎn)、檢驗的技術(shù)人員進行《食品安全法》及其他相關(guān)法律法規(guī)、質(zhì)量管理和有關(guān)專業(yè)技術(shù)的培訓、考核。建立健全衛(wèi)生管理制度，強化生產(chǎn)人員無菌操作觀念，必須穿戴消毒過的工作衣帽、口罩、鞋，經(jīng)洗手消毒后方可進入車間。人員應(yīng)保持良好的個人衛(wèi)生習慣，必須取得健康合格證明后方可上崗工作，每年至少進行1次健康檢查。

4.2 設(shè)備設(shè)施的控制

企業(yè)應(yīng)根據(jù)《飲料生產(chǎn)許可審查細則》的要求嚴格配備必備的生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施，定期對設(shè)備進行清洗消毒和保養(yǎng)，并做好記錄。過濾設(shè)備的濾芯使用一段時間后必須及時更換，定期對過濾系統(tǒng)進行反沖。臭氧發(fā)生器在長時間使用后臭氧的產(chǎn)出效能會降低，必須定期進行維護保養(yǎng)，在選型時應(yīng)選擇產(chǎn)氣量稍大的型號，適當留有可調(diào)節(jié)的余地，保證殺菌效果。管材、生產(chǎn)設(shè)備、貯水罐等建議采用不銹鋼材質(zhì)，管道連接要嚴密，不得有泄漏；生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)為連續(xù)自動化設(shè)備，降低人工操作；貯水罐應(yīng)安裝帶有過濾裝置的空氣呼吸器。

4.3 原材料的控制

4.3.1 水源水

加強對水源水的衛(wèi)生管理。按照GB/T 13727-2016《天然礦泉水資源地質(zhì)勘查規(guī)范》的要求設(shè)立水源水衛(wèi)生防護區(qū)，區(qū)內(nèi)不能積水、禁止放牧、禁止建造與礦泉水生產(chǎn)無關(guān)的建筑物，嚴禁堆放工業(yè)廢渣，排放生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)藥，以及在附近建廁所或鋪設(shè)排污水管等行為[4]。

加強對水源水的水質(zhì)監(jiān)測。每年按豐水期和枯水期各監(jiān)測至少1次，掌握天然礦泉水資源天然動態(tài)和開采動態(tài)變化規(guī)律，遇到特殊情況，如地震、洪水時，應(yīng)增加監(jiān)測次數(shù)。

4.3.2 瓶（桶）及其蓋

重視對瓶（桶）及其蓋的清洗消毒，特別是回收桶。要加強對回收桶的挑選和分類處理工作，在自動灌裝沖洗之前，對桶進行預清洗消毒，這樣才能提高桶的消毒效果。

此外，瓶（桶）及其蓋密封性差也是造成污染的關(guān)鍵。原材料的進購應(yīng)選用有資質(zhì)的廠家，由專人對瓶（桶）及其蓋的密封性進行驗收。在生產(chǎn)過程中和出廠檢驗時均要對設(shè)備的密封性進行檢查。

4.4 生產(chǎn)工藝的控制

根據(jù)企業(yè)的實際情況及水質(zhì)情況合理設(shè)計生產(chǎn)工藝，優(yōu)化生產(chǎn)流程，使其更加符合微生物控制的要求。在水處理過程中，應(yīng)對臭氧濃度實行嚴格監(jiān)控，設(shè)定合適的臭氧濃度閾值，使其即達到殺菌效果，又可避免溴酸鹽的產(chǎn)生。在消毒劑的使用上，企業(yè)應(yīng)根據(jù)消毒劑的性質(zhì)、用途制定正確的使用方法，配備專人負責消毒液的配比，掌握有效使用濃度及消毒時間，并進行檢測記錄。灌裝設(shè)備應(yīng)設(shè)置合理的沖洗消毒工位、沖洗時間及壓力，確?？胀暗那逑聪拘Ч４送?，企業(yè)應(yīng)根據(jù)季節(jié)的不同，適當調(diào)整臭氧和消毒液的濃度，使其發(fā)揮更好的殺菌效果。

同時，企業(yè)應(yīng)確定生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵控制點，并對其加以監(jiān)控和記錄，制定各工序的作業(yè)指導書、程序文件，使各個操作滿足工藝要求。

4.5 生產(chǎn)環(huán)境的控制

加強環(huán)境衛(wèi)生管理，對生產(chǎn)場所合理布局，防止人流與物流、潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)交叉污染。灌裝間設(shè)置空氣凈化設(shè)施，并定期檢查、更換過濾網(wǎng)，確保灌裝間空氣潔凈度靜態(tài)時達到10 000級且灌裝局部應(yīng)達到100級，或整體潔凈度達到1 000級?？諝庀居米贤鉄魬?yīng)定期更換，保持殺菌效果。灌裝間、洗滌間、消毒間必須有足夠的通風和適當?shù)臏囟?，減少水氣凝聚；要有良好的上下水設(shè)施，防止地面積水，盡量保持室內(nèi)干燥，減少微生物的繁殖。

4.6 檢測的控制

企業(yè)應(yīng)建立與自身生產(chǎn)情況相配套的化驗室及檢測設(shè)備，配備專職有資質(zhì)的檢測人員，實行原材料、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品出廠的檢驗，并做好記錄，未經(jīng)檢驗或檢驗不合格的產(chǎn)品均不能進入市場。同時，應(yīng)對水源水進行定期監(jiān)測，并按規(guī)定進行產(chǎn)品的型式檢驗。

5 結(jié)語

微生物污染問題是影響飲用天然礦泉水質(zhì)量的突出問題，對其的控制工作是一個復雜的系統(tǒng)工程，它受人、機、料、法、環(huán)、測6個方面因素的影響，這些因素既獨立存在，又相互影響，在控制時要提高綜合管理意識和技術(shù)水平，多方位、全方面的考慮，只有這樣才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，進而提升行業(yè)的整體水平，保證廣大消費者的飲用安全。