摘要:在食品,乳制品生产领域,乳及乳制品车间嗜热需氧芽孢超标已成为众多企业面临的严峻挑战。嗜热需氧芽孢的存在不仅威胁产品质量,还可能引发食品安全问题。深入了解芽孢的定义、特性,以及寻求有效的控制方案,对乳制品行业的健康发展至关重要。今天,奥克泰士专业解决疑难微生物,就围绕这一关键问题展开探讨。
![]()
一、芽孢的定义和特性
芽孢是某些细菌在特定环境条件下,如营养缺乏、高温干燥等情况时,形成的一种高度抗逆的休眠体。核心功能是帮助细菌在恶劣环境中存活下来。当外界环境变得适宜时,芽孢能够重新恢复为营养细胞,也就是正常生长繁殖的细菌。
抵抗多种消杀方式:芽孢不仅耐热,对紫外线、电离辐射以及多种化学物质的灭杀都有很强的抗性。
1.1常见产芽孢细菌分类
芽孢杆菌属(Bacillus):这是一类常见的产芽孢细菌,在自然环境中广泛存在。例如枯草芽孢杆菌,它能够产生芽孢以应对不良环境。在土壤、水体等环境中,枯草芽孢杆菌的芽孢可以长时间存活,等待适宜条件 “苏醒”。
梭状芽孢杆菌属(Clostridium):这类细菌同样以产芽孢能力而闻名。它们的芽孢形态和特性在不同菌种间有所差异,但都具备很强的抗逆性。梭状芽孢杆菌属中的一些菌种与食品卫生安全密切相关,如肉毒梭状芽孢杆菌,其芽孢若在食品中存活并萌发,可能产生强烈的肉毒毒素,危害人体健康。
芽孢乳酸菌属(Sporolaetobacilbs):该属细菌也具有产芽孢的能力。芽孢乳酸菌属的细菌在食品发酵等领域有一定应用,但如果在乳制品生产环境中控制不当,其芽孢也可能引发问题。
需要注意的是,虽然这三者都属于革兰氏阳性杆菌,但并非所有革兰氏阳性菌都能产芽孢,只有部分革兰氏阳性杆菌具备这种特殊能力。
1.2革兰氏染色与细菌分类
产芽孢细菌在营养条件缺乏时,在菌体内形成圆形或椭圆形的芽孢休眠体。芽孢含水量极低,抗逆性强,能经受高温、紫外线,电离辐射以及多种化学物质灭杀等,在灭菌监测中,可利用芽孢的高抗逆性制备生物指示剂。
通过 “革兰氏染色反应”,细菌可以被分为两大类:革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌在染色后呈紫色,而革兰氏阴性菌则呈红色。产芽孢的细菌,如我们前面提到的芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和芽孢乳酸菌属,都属于革兰氏阳性菌。这种分类方式对于我们理解细菌的特性和芽孢形成机制具有重要意义,不同类别的细菌在细胞壁结构、生理特性等方面存在差异,这些差异也影响着芽孢的形成和特性。
![]()
二、乳及乳制品重点关点嗜热芽孢类型分析:
常见芽孢杆菌种类
乳制品工厂对牧场供应生乳的芽孢杆菌有着严格限量指标。生乳中常见的芽孢杆菌种类丰富,包括蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、克劳氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等。这些芽孢杆菌在生乳环境中广泛存在,时刻影响着乳制品的品质。
平酸芽孢杆菌特性与危害:平酸芽孢杆菌属于需氧芽孢杆菌科中的一群高温型细菌芽孢,它的 “作案手法” 是引起食品酸败变质,产酸不产气。该菌具有嗜热、耐热的显著特点,最适宜生长温度在 55 度左右。在乳制品生产过程中,“潜伏者”,悄悄破坏产品质量。
嗜热脂护芽孢杆菌:这是引起 “平酸” 现象的典型嗜热性酸败菌,会导致低配性罐头酸败。它属于革兰氏阳性菌(G+),具备运动能力,周身长有鞭毛。其芽孢呈椭圆形,位置多为亚端生或端生,通常会使孢囊膨大。最高生长温度可达 65 - 75 度,能够利用葡萄糖产酸,并水解淀粉。
凝结芽孢杆菌特点与影响:凝结芽孢杆菌也是乳制品的 “质量杀手”,常引起牛奶和番茄制品罐头酸败。同样为革兰氏阳性菌,芽孢端生,表面无鞭毛,多数菌体两端钝圆,部分呈短链状。最适宜生长温度在 45 - 50 度。它可以分解糖类,产生 L - 乳酸,属于同型乳酸发酵菌,其代谢产物会改变乳制品的风味和品质。
3.产硫化氢厌氧菌芽孢与不产硫化氢厌氧菌芽孢
这两类厌氧菌芽孢在乳制品生产中也不容忽视。例如在乳制品发酵乳的制作过程中,大部分发酵乳由加热到 90℃以上保持数分钟的牛乳制备,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,若控制不当,将对发酵乳质量造成严重影响。
![]()
三、乳制品工厂对牧场供应的生乳中芽孢杆菌的限量指标要求如下:
生乳中芽孢形成菌的来源追踪:
饲料因素
饲料是芽孢形成菌的重要来源之一。土壤和水源中本身可能含有一定量芽孢,在植物生长过程中,芽孢就会污染植物。此外,现代农业大量使用芽孢杆菌作为杀菌剂和杀虫剂,像地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌等,这些芽孢杆菌在饲料中的残留,随着饲料进入牧场,进而污染生乳。
牧场其他环节
- 输入型污染
- :牧场引入的一些外部物质,如设备、工具等,若未经过严格消毒,可能携带芽孢形成菌,造成输入型污染。
- 内部交叉污染
- :牧场内的工器具、环境等也是芽孢形成菌传播的 “帮凶”。例如,挤奶设备若清洁不彻底,芽孢杆菌会在设备表面残留,下次挤奶时污染生乳;牧场环境中的灰尘、粪便等若未妥善处理,其中的芽孢杆菌也会通过空气、水源等途径污染生乳。
(一)国内标准
- 基础国家标准我国现行有效的生乳质量标准为《食品安全国家标准 生乳》(GB 19301-2010),该标准主要规定了生乳的感官、理化指标(如蛋白质、脂肪含量)、微生物指标(如菌落总数、体细胞数)及污染物限量,但未直接明确芽孢杆菌的具体限量值
- 菌落总数
- :≤2×10⁶ CFU/mL(反映微生物污染程度,但芽孢杆菌可能因萌发时间差异影响检测结果)。
- 芽孢杆菌的间接控制
- :芽孢杆菌(如枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌)的芽孢耐热性强,可能影响菌落总数检测的准确性,因此需通过其他标准间接控制。
- 行业推荐标准农业农村部发布的《生乳中耐热芽孢菌的检测与控制》(NY/T 4091-2021)明确规定了生乳中耐热芽孢菌(包括芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属等)的限量要求:
- 耐热芽孢菌总数
- :≤100 CFU/mL(即每毫升生乳中耐热芽孢菌数量不超过100个)。
- 适用范围
- :该标准适用于牧场、收购站及加工企业对生乳中耐热芽孢菌的检测与控制,是生乳质量控制的重要参考依据。
- 企业内控标准部分大型乳制品企业为保障产品安全性,会在国家标准基础上制定更严格的内控标准,例如:
- 耐热芽孢菌总数
- :≤50 CFU/mL(部分企业甚至要求≤20 CFU/mL)。
- 检测要求
- :通过合同条款或供应商管理协议,要求牧场必须达到内控标准,否则可能影响原料奶收购。
(二)不同产品类型的标准差异(参考)
- 巴氏杀菌乳
- 由于巴氏杀菌乳采用较低温度的杀菌方式,对生乳的初始微生物质量要求较高。
- 芽孢杆菌数量要求
- :一般低于100 CFU/mL,以确保产品安全性和保质期。
- 超高温灭菌乳(UHT乳)
- UHT乳经过超高温瞬时灭菌处理,对生乳中芽孢杆菌的耐受性要求相对较低。
- 芽孢杆菌数量要求
- :通常控制在200-300 CFU/mL以下,以确保生产过程的稳定性和产品质量。
- 奶酪等发酵乳制品
- 发酵乳制品(如奶酪)在生产过程中会利用特定微生物进行发酵,但生乳中过高的芽孢杆菌数量可能影响发酵过程和产品质量。
- 芽孢杆菌数量要求
- :一般不超过300 CFU/mL。
(三)国际标准参考
- 欧盟标准(EC No 853/2004)
- 总需氧芽孢菌数(包括芽孢杆菌)
- :应控制在<100 CFU/mL(与我国NY/T 4091-2021一致)。
- 巴氏杀菌乳
- :要求加工后产品中无存活芽孢(即加工过程需完全灭活芽孢)。
- 欧盟法规虽未直接规定芽孢杆菌的限量,但在《生乳微生物质量指南》中明确要求:
- 美国标准(FDA Grade “A” Pasteurized Milk Ordinance)
- 标准平板计数(SPC,相当于菌落总数)
- :≤100,000 CFU/mL(优质牧场要求更低,如≤50,000 CFU/mL)。
- 芽孢杆菌监控
- :通过“耐热菌测试”(如嗜热脂肪芽孢杆菌测试)间接评估,要求加工后产品中无耐热芽孢存活。
- 美国FDA对生乳的微生物要求中,虽未单独列出芽孢杆菌限量,但规定:
- 标准平板计数(SPC,相当于菌落总数)
- :≤100,000 CFU/mL(优质牧场要求更低,如≤50,000 CFU/mL)。
- 芽孢杆菌监控
- :通过“耐热菌测试”(如嗜热脂肪芽孢杆菌测试)间接评估,要求加工后产品中无耐热芽孢存活。
三、乳制品工厂芽孢高度关注的原因?
芽孢杆菌是一类能够产生耐热芽孢的细菌。这个“芽孢”是细菌的休眠体,对高温、干燥、化学消毒剂等都有极强的抵抗力。这正是问题的核心所在。
1.极强的耐热性威胁产品安全
- 巴氏杀菌无法彻底杀灭:常规的巴氏杀菌(如72℃-85℃)可以杀死绝大多数致病菌和腐败菌,但无法杀灭细菌芽孢
- 超高温灭菌也可能有幸存者:即使在超高温瞬时灭菌(UHT,如135℃-150℃保持数秒)过程中,大部分芽孢会被杀灭,但仍有极少数耐热性极强的芽孢(如嗜热脂肪芽孢杆菌)可能存活下来。
2.导致产品腐败变质
存活下来的芽孢在产品储存、运输,甚至是在消费者家中,一旦遇到适宜的条件(如常温存放,或产品开封后进入氧气),就会萌发、生长成为营养体细菌,并大量繁殖,从而导致产品:
- 酸化:产酸发酵,导致味道变酸、质地改变。
- 凝结:产生凝乳酶,使牛奶形成凝块。
- 产生异味:产生“发霉味”、“苦味”、“水果味”等不良风味。
- “平酸腐败”:某些芽孢杆菌只产酸不产气,导致包装胀包不明显,但内容物已变质,不易被消费者察觉,危害极大。
3.影响终产品的品质和加工性能
- 乳粉:生乳中过高的芽孢数会导致乳粉成品中也含有大量芽孢。这不仅影响保质期,更重要的是,当乳粉作为其他食品(如婴幼儿配方奶粉、烘焙食品)的原料时,会将这些质量问题传递给下游企业。
- 奶酪:芽孢杆菌会与发酵菌种竞争,影响奶酪的正常成熟过程,产生不良风味和质地缺陷。
- UHT灭菌乳:如前所述,是芽孢危害的“重灾区”,直接关系到产品的商业无菌是否能够实现。
四、乳制品车间芽孢难杀灭的原因深度剖析
4.1耐热特性-抵抗多种消杀方式
芽孢对温度有着极高的抗性,堪称微生物界的 “超级耐热”。在芽孢形成时,会合成一些特殊的酶(简称 DPA),DPA 以独特的方式赋予芽孢极高的耐热性。这使得芽孢能够轻松穿透巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌(UHT)等乳制品常用的热杀菌工艺。
4.2高抗逆性
- 特殊外壁结构: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备优良的物理、化学和生物学特性,堪称微生物中 “最硬” 的壳,能够抵御其他各类物理和化学消杀方式,保护芽孢内部生命系统不受干扰和损害。一旦乳制品生产系统被芽孢形成菌污染,想要根除就变得极其困难。
- 休眠体特性:芽孢本质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。在恶劣环境下,芽孢处于休眠状态,代谢缓慢,一般的消杀手段难以对其产生作用。待环境条件适宜时,芽孢又能重新恢复为营养细胞,继续生长繁殖,给乳制品生产带来持续威胁。
![]()
五、食品乳制品车间高抗微生物芽孢-霉菌等微生物防控措施
5.1原材料把控
- 严格供应商管理:选择信誉良好、具备严格质量控制体系的原材料供应商。对供应商提供的生乳及其他原料,要定期进行微生物检测,确保芽孢杆菌、霉菌等微生物指标符合要求。
- 原料验收与储存:在原料验收环节,要严格按照标准进行检验,对微生物超标的原料坚决不予接收。同时,要合理储存原料,保持储存环境的干燥、通风,控制温度和湿度,防止原料受潮发霉或芽孢萌发。
5.2生产环境与设备消毒
- 空气消毒:在车间内安装空气消毒设备,如紫外线消毒灯、臭氧发生器、空气净化器等。定期对车间空气进行消毒,每天生产前和生产结束后,开启紫外线消毒灯或臭氧发生器进行空气消毒 。此外,还可以采用空气过滤系统,过滤空气中的霉菌孢子和芽孢,保持车间空气的清洁,关键是要做好日常维护和定期消毒使用高效消毒剂起到弥补消毒体系预防高抗微生物的(霉菌,芽孢等)。
- 设备管道与工器具消毒:制定详细的设备和工器具清洁消毒操作规程。生产结束后,立即对设备和工器具进行清洗,去除表面的乳制品残留和污垢。然后,使用合适的消毒剂进行消毒,如奥克泰士等。对于设备内部的管道和部件,可以采用循环冲洗的方式进行消毒,确保消毒剂能够充分接触到各个部位。
- 车间清洁:保持车间环境的清洁卫生,每天对车间地面、墙壁、天花板等进行清扫和擦拭,去除灰尘和污垢。定期对车间进行全面清洁消毒,如每周使用消毒剂对车间进行喷雾消毒,确保车间环境的卫生。同时,要注意车间的排水系统,保持排水畅通,防止积水滋生微生物。
六、奥克泰士 ——食品 乳制品车间嗜热需氧芽孢超标解决方案
(一)德国先进技术与消毒理念
:奥克泰士源自德国先进技术,秉持先进的消毒理念,不仅符合国内相关标准,还满足国际高标准要求。其背后拥有专业的技术团队和丰富的案例支持,能够为食药企业提供一站式解决方案和体系化的技术咨询服务、消毒灭菌服务,帮助企业深入了解霉菌芽孢等各种微生物污染问题,并制定个性化的解决方案。
(二)高等级消毒技术
- 高效广谱杀菌:奥克泰士高效消毒剂对芽孢、孢子、霉菌、克罗诺杆菌、嗜冷菌等各类高抗微生物都具有高效杀灭能力,杀灭率 > 99.999%。在乳制品车间复杂的微生物环境中,能够迅速且彻底地消灭各种顽固微生物,确保生产环境的微生物安全。
- 稳定持久的消毒效果:奥克泰士的效力不受温度、光照、PH 值等外部因素影响。
- 食品级生态安全:奥克泰士属于食品级生态型消毒剂,无色无味,没有毒性和诱变效应。在乳制品生产过程中使用,即使有少量残留,也不会对乳制品的品质和消费者的健康造成任何危害。这使得企业在使用奥克泰士进行消毒时,无需担心消毒剂残留对产品质量和食品安全的影响。
- 设备友好与无残留:经过腐蚀性验证,奥克泰士对不锈钢等常见的乳制品生产设备材料基本无腐蚀,极大程度上保障了设备的使用寿命,降低企业的设备维护成本。同时,奥克泰士在消毒完毕后不会存在药剂存留,不会对后续生产造成任何不良影响,确保了生产过程的连续性和产品质量的稳定性。
(三)多用途全方位消毒
:奥克泰士是一种多用途的消毒剂,可以广泛应用于空气、物体表面、CIP\管道和水体消毒。
![]()
![]()
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.