食品饮料微生物污染控制胀包胀瓶絮状物？霉菌酵母菌嗜热芽孢解析

摘要：胀包胀瓶与絮状物霉变问题的食品饮料行业困扰

食品饮料行业微生物污染一直是影响产品质量与安全的关键因素。其中，最终灭菌产品（如高温杀菌乳、低温发酵乳、UHT果汁）的“胀包胀瓶”现象，以及保质期内出现的“霉块”“絮状物”问题，是困扰企业的常见质量缺陷。这类问题不仅影响产品货架期与消费者体验，更可能引发食品安全风险（如霉菌毒素污染）。最终灭菌产品这些问题往往与霉菌、酵母菌及芽孢等高抗性微生物的污染密切相关。本文基于《食品安全国家标准》要求，结合生产实践，系统分析微生物污染（尤其是霉菌、酵母菌及芽孢）主要成因、传播途径及控制策略，奥克泰士为食品饮料企业提供有效的微生物污染控制方案。

一、食品饮料常见质量问题表现与微生物关联性

（一）胀包胀瓶：非单一因素导致，微生物是关键诱因之一

“胀包胀瓶”指密封包装在保质期内出现膨胀变形，可能伴随气体积聚（如胀气）、内容物分层或异味。其成因可分为非微生物因素与微生物因素两类：

1. 非微生物因素（需优先排查）

• 物理性产气：饮料配方中含易溶性气体（如CO₂溶解平衡破坏）、原料（如果汁）发酵前处理不当；气温骤变导致包装内气压变化（如夏季高温储存）。
• 包装材料问题：包装密封性不良（如封口不严）、包材耐温性差（高温杀菌后变形）。
• 工艺气体残留：灌装时混入过量空气，或杀菌后冷却阶段未充分排气。

总结：胀包胀瓶现象并非全部由微生物引起，非微生物因素同样不容忽视。例如，气温变化、产品内部气体产出以及饮料中水溶量的变化等，都可能导致包装膨胀。因此，在排查胀包胀瓶问题时，需首先考虑这些非微生物因素，通过调整生产工艺、优化包装设计等方式加以解决。

2. 微生物因素（品控，质量部核心关注点）

若排除物理因素后仍频繁胀包，需重点排查耐热微生物污染，尤其是：

• 嗜热芽孢杆菌：部分芽孢（如嗜热脂肪芽孢杆菌）耐热性极强，可耐受121℃高温（UHT杀菌温度），若杀菌后冷却阶段或包装环节污染，进入厌氧环境后会复苏产酸产气（如乳酸、二氧化碳），导致包装膨胀。
• 酵母菌：部分耐热酵母（如巴氏酵母）可在巴氏杀菌（80-100℃）或UHT杀菌后残留，利用残留糖分发酵产气（CO₂）。

（二）霉块与絮状物：霉菌/酵母菌污染的典型表现

保质期内饮料（如果汁原浆、植物蛋白饮料）出现肉眼可见的“霉块”（黑色/绿色/白色团块）、“絮状物”（白色/灰白色悬浮物），本质是霉菌或酵母菌大量繁殖形成的菌落聚集。其特点包括：

• 霉菌污染：常表现为绒毛状、蛛网状或硬块状霉斑（颜色因菌种而异，如青霉呈蓝绿色、黑曲霉呈黑色），可能伴随霉味；霉菌菌丝可穿透包装（尤其软包装），深入内容物。
• 酵母菌污染：多形成白色/乳白色絮状悬浮物，质地松散，可能伴有酒酵味（酵母发酵产酒精）。

总结：当排除了非微生物因素后，微生物污染便成为胀包胀瓶问题的主要元凶。在食品饮料生产中，巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌（UHT）等热处理工艺虽能有效杀灭大部分微生物，但对于某些高抗性微生物如芽孢、霉菌孢子等，其杀灭效果可能并不理想，蜡样芽孢杆菌、产气荚膜梭菌等芽孢形成菌可能在这个过程中存活。这些微生物在适宜条件下会迅速繁殖，产生气体或酸性物质，导致包装膨胀。

二、食品饮料胀包胀瓶与霉块絮状物现象剖析

2.1巴氏杀菌饮料胀瓶胀包：

巴氏杀菌作为一种常用的杀菌方式，在食品饮料生产中应用广泛。然而，巴氏杀菌饮料却常出现胀瓶胀包现象。这主要是因为巴氏杀菌温度一般在 90 多度到 100 多度或高温灭菌温度达标，虽能杀灭大部分常见微生物，但对于一些高抗性微生物，时间原因不易过长，对产品风味改变，影响品质蛋白等，如芽孢和耐热真菌，可能无法彻底杀灭。这些存活的微生物在适宜条件下继续生长繁殖，产生气体，从而导致胀瓶胀包。例如，在一些UHT果汁巴氏杀菌过程中，如果温度和时间控制不当，芽孢杆菌或耐热霉菌存活后，在产品储存过程中分解果汁中的成分，产生二氧化碳等气体，使得包装内部压力增大，出现胀瓶胀包。

2.2超高温杀菌后保质期内霉块问题：

果汁（原浆）等食品饮料，超高温杀菌（UHT）能在短时间内将产品加热到 121 度左右，有效杀灭大部分微生物。但在实际生产中，仍可能在保质期内出现霉块。这可能是由于热传导不均匀，部分区域未能达到足够的杀菌温度，导致一些高抗微生物，尤其是霉菌及其孢子存活。此外，在杀菌后灌装冷却环节，如果车间环境、工艺管道等受到污染，微生物也会再次污染产品，在保质期内形成霉块。

三、针对食品饮料生产过程中霉菌/酵母菌污染的核心特征与传播机制

（一）霉菌酵母菌的特性

霉菌与酵母菌是食品饮料生产中常见的污染微生物。霉菌具有高抗性、存在广泛、传播途径多样等特点，其菌丝和孢子均可通过空气、水等途径传播，且孢子具有极高的耐热性和化学耐受性。酵母菌则主要存在于含糖量较高的环境中，通过出芽生殖方式迅速繁殖。

《食品安全国家标准》对很多易受霉菌污染的食品类别有明确的霉菌限量数值，例如保健食品、糕点面包、饮料、乳制品等类目， 保质期、霉菌毒素等问题。

食品生产洁净区大部分的霉菌污染是通过检测获悉的，正常情况下肉眼是无法直接看到霉菌的，当我们肉眼看到霉斑或嗅觉闻到霉味代表已发生的严重的霉菌污染。

（二）霉菌的高抗性与广泛存在性

相较于细菌，霉菌具有更强的环境适应性与污染能力，主要体现在：

抗逆性突出：虽略低于芽孢，但霉菌孢子（繁殖体）具有厚壁结构，可耐受更高温度（部分孢子耐受100℃以上短时加热）、紫外线、干燥及多数化学消毒剂；菌丝断裂后仍能再生为新菌丝体。霉菌对各类消毒杀菌方式的抵抗能力。

.存在范围广：自然环境中（空气、土壤、水源）普遍存在，尤其在潮湿区域（如车间地面、墙面、排水沟）密度更高；空气是主要传播媒介——孢子可随气流漂浮数小时至数天，且难以通过常规通风彻底清除。

.低营养需求：能在含微量有机物的表面（如设备缝隙、包材表面）生长，甚至在高营养环境（如果汁残留糖分）中快速繁殖。

霉菌抗性主要对比对象是细菌，难杀灭原因：

（1）消毒杀菌过程中，细菌被杀灭了，但霉菌没有被杀灭。

（2）很多对细菌有效的消毒杀菌方式对霉菌效力不佳，可能会仅具有较弱的杀灭效力或完全无效。

霉菌抗性高的原因：

（1）细胞壁差异：相较于细菌，霉菌的细胞壁结构复杂且较厚，能够耐受环境中更多的不利因素，例如：高温、干燥、紫外线等。

（2）细胞结构和基因差异：霉菌属于真核生物，其细胞结构比细菌（原核生物）更复杂，真核生物在应对外界压力时具有更高的适应性和复杂性。

（3）霉菌孢子，孢子具有较厚的细胞壁，具有更高的耐热性和化学耐受性。

食品饮料生产车间物表、空气，管道和纯水都有可能传播霉菌，其中对空气的消毒是一个难点。 此外食品饮料生产用水(纯水、工艺用水）中也有霉菌的检出。影响产品的质量。 真菌与细菌类似，也具有形成生物膜的能力，例如念珠菌属、曲霉属等。真菌生物膜为胞外基质（ECM）。ECM以刚性多糖和脂类为主，功能侧重于抗药性。

（三）霉菌的两种传播方式

1.菌丝断裂再生：受损的霉菌菌丝断裂后，断端可重新萌发并延伸，形成新菌落。

2.孢子繁殖：孢子是霉菌的主要繁殖单元，体积微小（直径通常＜10μm），可通过空气流动、人员移动、水雾飞溅扩散；孢子对不良环境（如低温、干燥）耐受性更强，可在无营养环境下长期存活（数月甚至数年）。

霉菌的孢子很小，可以通过空气和水扩散。霉菌孢子可以长时间漂浮在空气中，随着气流传播。相较于营养菌丝，孢子具有更高的抗逆性，可以耐受更高的温度。

（三）生产环节的关键污染途径

基于对饮料生产企业的实地调研，霉菌/酵母菌污染的主要来源包括：

1. 空气与沉降菌

• 车间空气：未有效净化的空气中悬浮大量霉菌孢子（尤其靠近原料库、垃圾暂存区、未密封的门窗区域），沉降在裸露的包材、灌装头或冷却阶段的产品表面。
• 人员活动：操作人员衣物、毛发携带孢子，或未规范穿戴洁净服时扰动空气，加速孢子沉降。

2. 水系统（纯水/工艺用水）

• 水源污染：部分企业使用的地下水、自来水或制备的纯水（如反渗透水）中检出霉菌（尤其是长期未清洗的储水罐、管道内壁生物膜滋生）。
• 循环水：CIP（就地清洗）系统的清洗水若未定期更换或消毒，可能成为霉菌传播载体。

3. 设备与管道

• CIP系统：清洗后残留的有机物（如蛋白质、糖分）为霉菌提供营养，若消毒不彻底（尤其管道死角、阀组），霉菌可在湿润环境中定植。
• 无菌罐与灌装线：灌装前的无菌管道、缓冲罐若未持续保持无菌状态（如消毒后空气过滤失效），易被空气中孢子污染。
• 包材存储区：包装材料（如塑料瓶、盖子、纸盒）若在潮湿环境中存放，表面可能附着霉菌孢子，灌装时直接带入产品。

4. 包装材料与杀菌缺陷

• 包材耐受性：部分塑料/复合材料对高温敏感（如PET瓶），若采用高温灭菌（如蒸汽灭菌）可能导致化学物质析出，因此常依赖辐照或化学消毒；若消毒方式不当（如紫外线穿透力不足），孢子可能存活。
• 包装密封前污染：灌装前的包装若未彻底杀菌（如瓶盖未消毒、瓶口残留霉菌），灌装时直接污染内容物。

三、食品饮料生产中芽孢污染问题分析-导致胀包胀瓶。

食品饮料生产高温杀菌后，灌装冷却后，车间工艺管道，CIP罐体，有耐高温芽孢，耐热菌污染。嗜热芽孢易产酸产气。

（一）芽孢的特性

芽孢是部分种类细菌的休眠体， 通常情况下，我们认为芽孢是最高抗性的微生物形态。 耐热： 芽孢对温度有着极高的抗性。芽孢在形成时会合成一些特殊的酶（简称DPA），DPA以独特的方式使芽孢获得极高的耐热性。

抵抗消毒因子：芽孢组成的外壁具有三层结构，分别是外层的胶质层、中间的薄壁层和内层的内壁层。这种特殊的外壁结构具有很好的物理、化学和生物学特性。从而使得芽孢外壁堪称微生物中“最硬”的壳，保护内部生命系统不受干扰和损害。

耐热性：芽孢能够穿透巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌（UHT）、芽孢对食品饮料热杀菌工艺“免疫”。 高抗逆性：芽孢不仅耐高温，对其他各类的物理和化学消杀方式也有极高的抗性。食品饮料生产系统一旦被芽孢形成菌污染就很难根除。

（二）芽孢污染的影响

芽孢污染是食品饮料生产中的一大难题。由于芽孢对热杀菌工艺“免疫”，且对其他物理和化学消杀方式也有极高的抗性，因此一旦生产系统被芽孢形成菌污染，就很难根除。芽孢在适宜条件下会迅速繁殖，产生酸性物质或气体，导致产品胀包胀瓶。

四、食品饮料生产环境与工艺的霉菌酵母菌等微生物控制要点（基于GB 12695-2016）

根据饮料生产卫生规范GB12695中微生物监控要求，饮料加工过程的微生物监控应包括:微生物监控指标、取样点、监控频率、取样和检测方法、评判原则以及不符合情况的处理等。各监控点的监控结果应当符合监控指标的限值并保持稳定,当出现轻微不符合时,可通过增加取样频次等措施加强监控;当出现严重不符合时,应当立即纠正, 同时查找问题原因,以确定是否需要对微生物控制程序采取相应的纠正措施。

（一）微生物监控

• 依据标准
• ：严格按照GB 12695-2016要求，建立微生物监控计划，包括空气沉降菌、表面微生物、产品微生物及水样微生物检测。
• 监控频率
• ：根据生产流程、产品特性及历史数据，确定合理的监控频率，确保及时发现并处理微生物污染。
• 数据记录与分析
• ：详细记录监控数据，定期分析趋势，为调整防控策略提供依据。

（二）生产车间的微生物控制策略-仅供参考

《食品安全国家标准 饮料生产卫生规范》（GB 12695-2016）明确要求企业建立微生物监控体系，重点包括：

• 环境监控：定期检测车间空气（沉降菌）、设备表面（涂抹样）、人员手部（接触样）的霉菌/酵母菌数量（如洁净区空气沉降菌≤50CFU/皿·0.5h，非洁净区≤100CFU/皿·0.5h）。
• 过程控制：对CIP系统、无菌罐、灌装线等关键环节的微生物残留进行验证（如灌装头涂抹样不得检出致病菌及过量霉菌、芽孢等）。

2.1生产车间的基础防控

1. 分区管理：严格划分清洁作业区（灌装区）、准清洁区（杀菌/冷却区）与一般作业区（原料处理区），人流/物流单向流动，避免交叉污染。
2. 环境清洁：每日生产结束后，对地面、墙面、设备表面用去离子水+专用清洁剂清洗，去除有机物残留（霉菌营养源）；定期（每周/每月）对角落、排水沟、空调滤网等易忽略区域深度清洁。
3. 空气消毒：采用高效过滤（HEPA）+紫外线（辅助）+动态空气消毒机（如臭氧或定期消毒奥克泰士复合过氧化氢雾化）的组合方式；尤其注意灌装区的正压控制（防止外部污染空气进入）。
4. 2.2表面清洁与消毒 日常清洁

• ：使用无尘布、吸尘器等工具，定期清除设备、墙面、地面等表面的灰尘与污垢。
• 深度消毒-定期每月（根据微生物阈值）
• ：选用广谱、高效、无残留的消毒剂，如奥克泰士，对设备表面、工作台、传送带等进行定期深度消毒，确保杀灭包括霉菌孢子、芽孢在内的高抗性微生物。
• 验证与记录
• ：消毒后进行微生物检测验证效果，详细记录消毒过程与结果，确保可追溯性。

（三）CIP系统的微生物防控要点

1. CIP流程优化

• 清洗剂选择
• ：根据设备材质与污垢类型，选用合适的清洗剂，确保有效去除生物膜与有机物残留。
• 清洗参数设定
• ：合理设定清洗温度、压力、时间及流量，确保清洗液充分接触设备内表面，达到最佳清洗效果。
• 冲洗与消毒
• ：清洗后采用无菌水或消毒液进行充分冲洗，避免清洗剂残留成为微生物营养源。

2. 微生物监控与验证

• 在线监测
• ：在CIP回路中安装微生物监测装置，实时监测清洗过程中的微生物变化。
• 周期性验证
• ：定期对CIP系统进行微生物挑战试验，验证其清洗与消毒效果，确保持续符合微生物控制要求。

（四）关键环节的消毒技术选择

针对霉菌/芽孢的高抗性，常规消毒剂（如次氯酸钠、酒精）效果有限（芽孢耐受氯制剂，酒精对孢子穿透力不足），需采用高效广谱且食品级安全的消毒方案。

五、奥克泰士 —— 食品饮料微生物控制专家

奥克泰士作为德国进口、欧盟生态认证的高等级消毒产品，专业解决常规消毒方式所无法彻底解决的微生物问题，一站式微生物解决方案。

1. 高效广谱杀菌：杀菌谱广泛，能高效杀灭耐热菌、芽孢、霉菌（孢子）等各类高抗微生物，杀灭率 > 99.999%。在奥克泰士作用下都难以存活。同时深度清除生物膜效力。
2. 持久稳定：其效力不受温度、光照、PH 值等外部因素影响，在不同环境条件下都能确保消毒成功。
3. 食品级生态型：奥克泰士无色无味，没有毒性和诱变效应，食品级生态型消毒剂，不会对食品饮料成品造成任何负面影响，符合食品生产卫生要求及出口标准。
4. 设备兼容友好：经腐蚀性验证，奥克泰士对不锈钢等材料基本无腐蚀，极大程度上保障设备和材料寿命，降低企业设备维护成本。同时，消毒完毕后不会存在药剂存留，不会污染产品。