摘要:
在食品饮料、保健饮料以及调味品等食品企业的实际生产过程中,纯水设备系统犹如整个生产流程的“心脏”,为产品提供关键的基础原料——纯水、工艺用水、生产用水等。纯水的质量直接关系到最终产品的品质与安全性。然而,当前众多食品企业面临着纯水系统菌落总数超标、储配系统检出菌落和霉菌、大肠杆菌超标,以及成品水絮状物时有发生等一系列棘手问题。这些问题不仅严重影响产品的质量,还可能导致生产中断,给企业带来巨大的经济损失。因此,如何有效解决这些微生物超标问题,恢复生产的正常秩序,成为食品企业亟待解决的重要课题。
然而在众多污染类型中,长时间运行的水处理系统生物膜常被忽略,却有着不容忽视的危害。今天,我们就着重来讲讲食品生产中水处理系统微生物超标,尤其是生物膜问题,以及如何通过纯水系统的清洗消毒来应对。
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一、食品生产纯水设备消毒:直击微生物污染核心
在食品饮料、保健品等生产领域,纯水系统的水质至关重要。然而,在日常巡检中,成品水储罐及纯水管道系统微生物超标的情况并不罕见。菌落总数超标意味着水中存在大量微生物,它们可能在适宜的条件下迅速繁殖,进一步恶化水质。成品检测取样时,微生物超标现象屡见不鲜,菌落总数、霉菌数、大肠杆菌超标,甚至出现絮状物等情况频发。
当纯水设备使用较长时间后,由于进水水质不合格或其他因素,管道、罐体内壁极易形成顽固的生物膜。特别是纯水系统的存储(水罐)和外输单元(管道)一旦遭受微生物污染,会对整个纯水系统造成严重的二次污染。
水系统消毒的核心目标十分明确,就是要去除生物膜,杀灭水体中的浮游微生物,从根本上解决水系统面临的霉菌污染等各类微生物问题。水系统中,若长期忽视微生物污染,生物膜会逐渐增厚,不仅会降低热交换效率,增加能耗,还可能腐蚀设备,缩短其使用寿命;在饮用水供应系统中,微生物污染更是直接关系到人们的身体健康,一旦引发疾病,后果不堪设想。因此,有效的水系统消毒是保障水质、维护系统正常运行不可或缺的环节。
二、食品生产纯水系统微生物超标及絮状物问题表现
2.1问题表现
在食品企业的纯水系统中,一般纯水制备系统的微生物指标在正常情况下表现良好。但问题往往集中在分配系统、循环系统、管道罐体以及成品罐等环节。许多企业发现,在这些部位频繁检出菌落总数、霉菌以及大肠杆菌等微生物超标现象,同时还时不时出现絮状物。这些问题的出现,严重影响了纯水的质量,进而对食品饮料、保健饮料和调味品等产品的安全性和品质构成了潜在威胁。
2.2微生物滋生原因-水系统特性与微生物滋生
纯水管道和成品水储罐是饮料食品生产的重要环节,水中虽仅有微量营养物质,但对于微生物而言却足以维持生存。在适宜的温度、水流速度等条件下,微生物极易在管道内壁和储罐表面附着。
尽管纯水的纯度较高,但仍然存在一些可供微生物利用的有机物和无机物。这些营养物质为微生物的生长提供了基础条件。在管道内壁,微生物容易附着并逐渐形成生物膜。生物膜是微生物有组织生长的聚集体,微生物会分泌胞外聚合物(EPS),将自身包裹并相互连接,形成一个复杂的膜状结构。例如,在温度保持在 25 - 35℃且水流相对缓慢的区域,微生物能够更稳定地附着并繁殖。随着时间推移,微生物分泌胞外聚合物(EPS),逐渐形成生物膜。生物膜为微生物提供了稳定的生存环境,内部微生物相互协作,对外界压力具有更强的抵抗力,使得微生物在水系统中不断滋生。
2.3絮状物产生关联
絮状物的出现与微生物污染和生物膜的形成密切相关。微生物在生长繁殖过程中,会代谢产生一些物质,这些物质与水中的杂质、微生物尸体等相互聚集,就形成了絮状物。絮状物不仅会影响纯水的外观和口感,还可能携带大量的微生物,进一步加重微生物污染问题。此外,絮状物还可能堵塞管道和过滤器,影响纯水系统的正常运行,降低生产效率。
2.4环境传播
生产车间的环境中可能存在大量微生物,如空气中的微生物孢子、地面和设备表面的微生物等。在生产过程中,这些微生物可能通过空气流动、人员操作等途径进入纯水系统,引发微生物污染。
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三、食品饮料生产车间,纯水管道清洗消毒传统解决方法的局限性
01常规清洗消毒不足
企业通常会定期对纯水系统进行全面消毒,包括对管道、储水罐、过滤器等关键部件的清洗和消毒。然而,传统的清洗和消毒方法往往不能彻底解决问题。这些方法可能只能清除表面的微生物和污垢,但对于附着在管道内壁和设备表面的生物膜,却难以起到有效的剥离和清除作用。生物膜就像一层坚固的“铠甲”,保护着内部的微生物,使得传统消毒方法无法彻底杀灭生物膜内部的微生物,从而导致微生物超标问题反复出现。
02化学消毒剂问题
传统的化学消毒剂在使用过程中也存在一些问题。部分化学消毒剂具有强烈的气味,在使用后会残留在纯水系统中,影响纯水的气味和口感,进而影响产品的质量。而且,一些化学消毒剂还具有腐蚀性,会对管道、储水罐等设备造成损害,缩短设备的使用寿命,增加企业的维修和更换成本。此外,传统化学消毒剂的消毒效果也可能不够彻底,无法有效杀灭高抗性的微生物,如芽孢等,难以满足食品企业对纯水系统高卫生标准的要求。
四、食品生产车间纯水系统及储配系统中微生物问题具体分析
1.菌落总数超标
- 微生物种类
- :菌落总数反映水中所有需氧菌和兼性厌氧菌的总和,包括细菌、酵母菌和霉菌的孢子等。常见超标菌种为革兰氏阴性菌(如假单胞菌属)、芽孢杆菌属等。
- 产生原因
- 系统设计缺陷
- :管道布局不合理(如死角、低流速区)、材料选择不当(如易吸附微生物的塑料管材)。
- 消毒不彻底
- :紫外线消毒剂量不足、臭氧浓度过低或接触时间短,无法穿透生物膜。
- 维护不足
- :滤芯更换不及时、反渗透膜老化导致截留效率下降。
- 环境污染
- :储罐密封不严、操作人员未严格消毒。
2.霉菌检出
- 微生物种类
- :常见霉菌包括曲霉属、青霉属、根霉属等,易在潮湿、有机物存在的环境中繁殖。
- 产生原因
- 有机物污染
- :原水中含有腐殖酸、微生物代谢产物等有机物,为霉菌提供营养。
- 系统停运
- :长期停用导致管道内残留水分,霉菌在低营养条件下形成孢子存活。
- 消毒剂选择不当
- :氯类消毒剂对霉菌孢子效果有限,需结合过氧乙酸等氧化性消毒剂。
3.大肠杆菌超标
- 微生物种类
- :大肠杆菌是肠道杆菌的代表,其超标表明水体可能被粪便污染。
- 产生原因
- 原水污染
- :水源受污水渗漏、农业径流等污染。
- 交叉污染
- :储配系统与污水管道或污染区域未完全隔离。
- 消毒失效
- :消毒剂未覆盖所有流经区域,或生物膜保护大肠杆菌免受消毒剂作用。
4.絮状物出现
- 微生物种类
- :絮状物通常由微生物(如细菌、霉菌)及其代谢产物(如多糖、蛋白质)与无机颗粒(如铁、锰氧化物)结合形成。
- 产生原因
- 生物膜脱落
- :生物膜成熟后,水流冲击或营养耗尽导致膜层脱落。
- 化学沉淀
- :消毒剂与水中离子反应生成不溶性沉淀(如氯与氨生成氯胺沉淀)。
- 管道腐蚀
- :金属管道腐蚀产物与微生物分泌物结合形成絮状物。
5、微生物产生原因的共性分析
营养来源
- 原水中的有机物、无机盐为微生物提供碳源、氮源和能量。
- 储配系统中残留的消毒副产物或微生物代谢产物可能成为后续微生物的营养基。
- 物理条件
- 温度:20-40℃是微生物生长的理想范围,纯水系统若未控温易滋生微生物。
- 流速:低流速区域(如死角、储罐底部)易形成生物膜。
- 溶解氧:需氧菌在有氧条件下繁殖更快,而厌氧菌在缺氧区域(如管道内壁)生长。
- 化学条件
- pH:中性或弱碱性环境(pH 6.5-8.5)适合大多数微生物生长。
- 消毒剂残留:消毒剂浓度不足或作用时间短无法彻底杀灭微生物。
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五、食品生产纯水设备及分配系统生物膜污染解析
生物膜 —— 水系统的 “隐形杀手”
生物膜是水系统中极为常见的一种微生物污染类型,它是微生物被其分泌的胞外组织包裹所形成的黏性被膜,常出现在涉水系统中,尤其是水和物表交互的表面。在纯水系统的管道内壁,微生物悄无声息地分泌着胞外物质,逐渐编织成一层看似不起眼,实则危害巨大的 “保护膜”。这层膜不仅为微生物提供了一个相对稳定且营养丰富的生存环境,还使得微生物对外界的抵抗能力大大增强。
传统消毒方式的 “无法彻底清除和剥离”
一般的清洗和消毒方式在面对生物膜时,往往显得力不从心。常规的消毒剂可能只能杀死生物膜表面的微生物,而对于被包裹在内部的微生物却无可奈何。就好比给生物膜穿上了一层 “铠甲”,普通的 “武器” 难以穿透。这种情况下,生物膜持续存在并不断繁殖,导致微生物污染问题反复出现,严重影响纯水系统的正常运行和食品生产的质量安全。
国际重视程度与研究现状
在欧美等发达国家,生物膜问题早已引起高度重视,相关研究也较为深入。这是因为他们深知生物膜对食品生产以及公共卫生等领域的潜在危害。通过大量的研究和实践,他们不断探索更加有效的生物膜控制和去除方法。而在我国食品、企业中,虽然对水系统生物膜的认识逐渐加深,但在应对手段和技术应用上,仍有提升空间。但制药中中国药典有明确指出,纯化水系统对生物膜的预防,需定期清洗消毒。
生物膜存在的主要性及影响
生物膜的定义:
- 生物膜是由微生物(细菌、真菌、藻类等)及其分泌的胞外聚合物(EPS)组成的复杂结构,附着在管道内壁、储罐表面等固体界面上。、
- 生物膜对微生物超标的影响
- 保护作用
- :生物膜的EPS层可阻挡消毒剂渗透,使内部微生物免受杀灭。
- 持续释放
- :生物膜成熟后,部分微生物脱离膜层进入水体,导致菌落总数持续超标。
- 抗逆性增强
- :生物膜内的微生物对营养缺乏、干燥、高温等环境压力的耐受性显著提高。
- 交叉污染
- :生物膜中的病原菌(如大肠杆菌)可能通过水流扩散至整个系统。
- 生物膜与絮状物的关系
- 生物膜是絮状物的主要来源之一。当生物膜脱落时,其携带的微生物和EPS与水中颗粒结合,形成可见的絮状物。
- 絮状物的存在进一步加剧生物膜的形成,因为其表面为微生物提供了新的附着点。
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六、关于案例-奥克泰士解决食品饮料企业的纯水系统困境
饮料企业在生产过程中,纯水系统频繁出现微生物超标问题。成品水储罐及分配系统多次检出霉菌菌落和大肠杆菌,纯水的菌落总数也严重超标,导致生产出的饮料出现异味、变质等问题,产品质量受到严重影响,企业面临巨大的经济损失和声誉危机。企业尝试了多种传统的消毒方法,但效果均不理想,微生物超标问题始终无法得到有效解决。
奥克泰士的解决方案
- 全面检测与分析:奥克泰士专业团队接到企业求助后,首先对该企业的纯水系统进行了全面检测。包括对纯水管道、成品水储罐、分配系统等各个环节的微生物种类、数量进行检测,同时分析生物膜的形成情况和分布位置。通过检测发现,纯水管道内已形成较厚的生物膜,成品水储罐和分配系统也存在不同程度的微生物污染。
- 定制消毒方案:根据检测结果,奥克泰士团队为该企业定制了一套针对性的消毒方案。对于纯水管道,采用深度循环消毒的方式,对于成品水储罐分配系统,整体循环消毒。
- 严格实施与监测:在企业按照奥克泰士团队制定的方案实施消毒过程中,确保消毒操作规范准确。消毒完成后,建立长期的监测机制,定期对纯水系统的微生物指标进行检测。经过一段时间的持续监测,发现纯水系统的微生物指标逐渐恢复正常,生物膜得到有效清除,生产出的饮料质量稳定,口感和品质均得到显著提升。
经过奥克泰士的专业处理和企业的积极配合,饮料企业的纯水系统恢复了正常运行,产品质量得到了有效保障。这一成功案例不仅为该企业解决了长期困扰的难题,也为其他食品饮料企业提供了宝贵的经验借鉴。越来越多的食品企业开始认识到奥克泰士在解决纯水系统微生物问题上的强大实力,纷纷采用奥克泰士的消毒方案,保障自身生产的顺利进行和产品质量的安全可靠。
七、奥克泰士 食药企业微生物控制专家
提供一站式微生物解决方案,专业解决食品饮料、乳制品、保健食品、调味品等生产车间、管道及纯水系统微生物问题!!高效杀灭高抗微生物霉菌,真菌孢子,芽孢等。
(1)高效广谱杀菌-各类微生物
奥克泰士作为一种高效的消毒剂,车间霉菌及其孢子及管道内部,彻底杀灭包括芽孢在内的各类微生物。芽孢作为微生物的一种休眠体,具有极强的抗性,传统消毒方法往往难以将其杀灭。而奥克泰士凭借其独特的杀菌机制,能够破坏芽孢的结构,使其失去活性,从而有效解决芽孢带来的微生物污染问题。
奥克泰士可以强力破坏生物膜,杀灭生物膜内部的微生物,能有强力清除附着在表面上的生物膜EPS。由于完全的检测验证报告。
长期使用可以预防管道生物膜滋生,在纯水系统中使用奥克泰士进行预消毒,能够在微生物尚未形成生物膜之前就将其杀灭,避免生物膜对消毒工作造成阻碍,确保纯水系统的长期稳定运行。
(2)奥克泰士无色无味,完全溶解于水,能够触达水系统的全部角落,对水系统消毒无盲区,天然适用于水系统消毒。
(3)消毒后能够完全冲洗干净,拥有残留验证报告、基本无腐蚀检验报告。
与传统消毒方法不同,奥克泰士消毒后无残留,这为食品饮料生产提供了安全保障。使用奥克泰士消毒后,无需担心残留消毒剂对纯水及食品饮料的影响,能够保证产品的口感、品质和安全性。这对于对产品质量要求极高的食品饮料、保健食品等行业来说,无疑是一个巨大的优势。
(4)德国品质,专业技术支持团队,丰富的实践成功案例食药7000+。
稳定性好:在不同的温度、pH值等环境条件下都能保持稳定的杀菌效果。
环保安全:对环境友好,不会对生态环境造成污染,符合食品饮料行业对环保的要求。
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