• 《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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    桶裝飲用水生產中銅綠假單胞菌污染的控制研究

    2016-10-13 11:29:59 來源: 食品安全導刊

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    □ 章發盛 張學英 汪洋 鐘麗瓊 黃靜 石艷 陳遠秀 湘西州食品藥品檢驗所
        摘 要:為確定銅綠假單胞菌在桶裝水生產過程中的污染來源及有效控制措施,對湖南省湘西州內3家代表性桶裝飲用水生產企業進行專題研究。根據飲用水工藝流程,確定關鍵控制點,并督促生產企業整改后,選取1家代表性桶裝飲用水生產企業,連續3天從水源開始對制水生產線分工序采樣。
        關鍵詞: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,對不良環境抵抗力強,它具有多種致病因子,是導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疾病,因此,世界衛生組織(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品亞硝酸鹽含量等理化性狀,從而造成經濟損失[3]。鑒于此,《GB 19298-2014食品安全國家標準 包裝飲用水》刪除了菌落總數、霉菌酵母菌等微生物項目,僅保留了大腸菌群,增加了對銅綠假單胞菌的檢驗要求。近期,湖南省湘西州食品藥品監督管理局對湘西州內桶裝飲用水開展監督檢驗,結果顯示該類產品合格率不容樂觀。監督抽檢的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%,并且不符合項目均為銅綠假單胞菌超過標準要求的限量值(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,已成為包裝水生產廠家面臨的一個新問題。
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        為了解決包裝飲用水被銅綠假單胞菌污染這一技術問題,湖南省湘西州食品藥品檢驗所技術人員調研了3家代表性飲用水生產企業,根據《瓶桶裝飲用水生產許可證審查細則》確定的關鍵控制環節,對于桶裝飲用水生產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量增長因素進行全面的分析排查,生產企業按照技術人員提出的解決措施整改后,再對確定關鍵控制環節進行系統監測,以驗證整改效果。
        1 桶裝飲用水生產工藝流程和作用
        1.1 生產工藝流程[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:合理控制臭氧產生量和水流速,達到良好的消毒效果。
        1.2.5 桶體和桶蓋的清洗消毒:桶體根據污染程度確定清洗方法及時間,桶體和桶蓋消毒采取含有效氯濃度消毒液浸泡,采取桶體預消毒延長消毒液消毒時間至罐裝前達10~15分鐘,桶蓋清洗后放置于紫外線滅菌柜進行二次滅菌。
        1.2.6 灌裝與封口:在清潔度10000級灌裝車間,使用自動灌裝設備生產。
        2 關鍵控制環節的確定和抽樣檢驗
        2.1 根據《瓶桶裝飲用水生產許可證審查細則》,對造成銅綠假單胞菌污染的因素進行分析,確定關鍵控制環節[5]。
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        2.2 抽樣、檢驗方法及整改措施(見表1)
        3 連續3天桶裝水生產試驗檢測結果(見表2)
        4討論
        4.1 水源水
        連續3天檢測的水源水銅綠假單胞菌數量都是多不可計,說明雖然對源水池進行清洗消毒,由于土壤和空氣等因素,山泉水源仍然存在多不可計的銅綠假單胞菌污染。
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        4.2 半成品水
        連續3天的半成品水中銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為:C=5(2,2,6,3,2CFU/250mL),C=5(17,12,11,45,30CFU/250mL),C=5(4,1,1,0,0CFU/250mL),說明經過水處理系統,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,而采用濾膜法檢驗銅綠假單胞菌時的紙質膜孔徑為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桶都檢出了一定數量的銅綠假單胞菌,說明反滲透膜質量不符合標準,或者膜兩端接口處密封性存在問題。
        4.3 凈水
        連續3天的凈水中銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為: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個銅綠假單胞菌,這可能是抽樣或運輸環節帶入的污染。
        4.4 成品水
        連續3天的成品水中銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為: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、桶蓋和罐裝環境都符合要求,罐裝出來的桶裝水全部合格。根據工藝計算,臭氧含量0.7mg/L,檢驗結果臭氧含量為0mg/L,可能是由于臭氧極不穩定,用500mL升玻璃瓶采樣,磨口塞密封,運輸回來檢驗時間過長,因此檢驗不出臭氧。
        4.5 周轉桶
        連續3天的周轉桶中銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為: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個周轉桶中有1個桶未充分殺菌,存留44個銅綠假單胞菌落,其他4個周轉桶及第2天、第3天的周轉桶殺菌效果顯著。這也說明周轉桶的來源復雜,清潔程度不一,對于污染嚴重的極個別桶體應該加強消毒,同時建立桶體監測制度。
        4.6 桶蓋
        連續3天的桶蓋中銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為: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3天的灌裝間空氣沉降菌的檢驗結果表明:空氣潔凈度達到萬級,但是達不到百級。說明各個環節嚴格控制,即使在萬級空氣潔凈度的罐裝間,也可以生產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結果分別為:C=5(8,2,20,0,42CFU/250mL),整改后連續3天的成品水中銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為: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
        連續3天的成品水,常溫條件下密封性良好的桶裝水存放1個月后,再次檢驗銅綠假單胞菌的檢驗結果分別為: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期內,可以確保銅綠假單胞菌的不再生長。
        5 結論
        5.1 實驗表明,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,是導致銅綠假單胞菌污染桶體、桶蓋和空氣的主要原因。
        5.2 應采用臭氧裝置調節半成品水臭氧濃度和水流速,使其達到剩余臭氧濃度0.4mg/L以上[6]。如某家企業設計制水量為7t/H,原臭氧發生器產量不能滿足殺菌要求。整改后采購了廣州大環公司生產的BNP品牌SOZ-YB-32G臭氧發生器,臭氧產量,氧氣源:32g/H,干燥空氣源:18g/H,臭氧濃度調節開關調到40%,對于7t/H包裝飲用水生產線的整改表明,增加臭氧投入量達到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 某家企業原來將臭氧發生器的臭氧出口管直接插入凈水罐底部,沒有攪拌或混合設備,臭氧和水接觸面積小,混合時間短,造成銅綠假單胞菌全部超標。指導企業采用高壓泵垂直安裝射流器或汽水混合塔進行整改,以增大接觸面積和接觸時間,水汽充分混合后進入凈水罐。在企業增設半成品水罐,通過高壓泵可以不斷循環往復添加臭氧殺菌。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,光照接觸時間不低于10s,確保紫外線強度不低于70Uw/cm[7],對于凈水罐水進行二次滅菌。實踐證明,這種消毒方式難以滿足桶裝水生產速度,效果不佳。
        5.5生產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?;蛘咴O立一個半成品罐,一個凈水罐,剩余凈水重新打氣進行臭氧殺菌。
        5.6 保持灌裝入桶的飲用水臭氧濃度高于0.4mg/L,達到了充分殺菌效果,通過檢測證明湘西企業所取源水中溴化物含量較低,即使臭氧充分氧化,還沒有發現溴酸鹽超出0.01mg/L的標準規定的樣品。
        5.7 包裝材料的清洗消毒是防止桶裝水污染的關鍵控制環節。指導企業建立回收桶檢驗制度,對每一個周轉桶都進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。原來的操作規范要求每次將25桶清洗好外壁的周轉桶及蓋,放入0.35‰消毒池中對桶內壁浸泡10min,每浸泡300桶更換一次消毒液。實踐證明,這種消毒方式無法適應生產速度,根據實際情況進行調整,周轉桶體拔蓋后采購了一臺惠州市楚信機構設備廠生產的四工位內洗桶機,采取二氧化氯消毒液預消毒方式,桶體內壁消毒后再送上傳輸帶,通過全自動外刷桶機清洗外壁,進入自動罐裝線,以延長消毒時間10~15min。桶蓋浸泡消毒清洗后,晾干后放入消毒柜中進行二次滅菌。
        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。調研生產企業時,技術人員發現部分操作人員裸露手臂,未戴口罩,鞋靴消毒池消毒時間過短,穿戴工作服隨意串崗,從而導致外源性污染。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啟動空氣凈化設備,加強操作人員消毒管理,灌裝人員必須經過風淋室進入灌裝車間,杜絕處源性污染源。
        5.9 灌裝機的灌裝口加裝不銹鋼軟管,盡量減少凈水接觸空氣。灌裝機的內洗桶不少于7個工位,調整消毒、清洗桶內壁時間,保證較長的消毒和沖洗時間。
        5.10 入庫一個月的桶裝水抽檢,密封性不好也會導致檢出部分樣品銅綠假單胞菌超標,說明周轉桶生產廠家不一,PC周轉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,收縮膜過短,蓋子密封性尚存在瑕疵,長時間儲存或者劇烈移動,會造成空氣污染。建議上車運輸時加裝傾斜式傳送方式檢漏,及時篩選出密封性差的桶裝水。常溫條件密封性好的桶裝水,通過庫存產品一月復檢合格,說明產品質量穩定。
        參考文獻:
        [1] 錢伯欽.假單胞菌屬的新問題[J].國外醫學微生物學,1986,9(3):137-138.
        [2] 牛勝田.市售瓶裝水的微生物學質量及有關條例[J].國外醫學衛生學,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展[J].微生物學免疫學進展,2003,02:95-98.
        [4] 飲用天然礦泉水及其他包裝飲用水的生產工藝《瓶(桶)裝飲用水類生產許可證審查細則》第106頁.
        [5] 關鍵控制環節《瓶(桶)裝飲用水類生產許可證審查細則》第106頁.
        [6] GB 19304-2003《定型包裝飲用水企業生產衛生規范》第4頁.
        [7] GB 19304-2003《定型包裝飲用水企業生產衛生規范》第4頁.
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