食品乳制品产品及灌装管道蜡样芽孢杆菌污染原因及特性，如何解决

摘要：在食品乳制品生产的复杂流程中，CIP 及产品灌装管道封闭系统的蜡样芽孢杆菌污染是一个潜藏的重大隐患。这种革兰氏阳性菌凭借其独特的芽孢和生物膜形成能力，对生产环境和产品质量构成严重威胁。因此，乳制品企业对微生物的控制工作极为严格，会倾向于选择可靠性高的消毒产品。今天，奥克泰士技术工程师就来全面解析蜡样芽孢杆菌的特性、危害，以及应对其污染的有效措施。

一、蜡样芽孢杆菌（特性和危害）

1.1蜡样芽孢杆菌特性

蜡样芽孢杆菌，学名Bacillus cereus，属于革兰氏阳性杆菌，呈β溶血性的杆状。广泛分布于土壤、水、空气、植物以及动物肠道等环境中，在土壤中尤为常见，是土壤的优势菌种，对自然环境条件有着极强的适应能力。从生长习性来看，蜡样芽孢这种细菌兼性好氧，其生长的适宜温度范围在20～45℃之间，当温度低于10℃时，生长速度会变得缓慢甚至停止生长；而当温度超过50℃，则不再生长。这种温度适应性使得它在不同季节和环境下都有可能在乳制品生产环境中存活和繁殖。

蜡样芽孢杆菌能够形成芽孢，芽孢是细菌在不良环境下形成的一种休眠体，具有极强的抗逆性。与普通的营养体细胞相比，芽孢对热的抗性要高出许多倍，能够承受高温环境而不被杀灭。同时，芽孢对紫外线、电离辐射以及多种化学消毒制剂也有很强的抵抗力，这使得它在恶劣环境中能够存活较长时间。

除了形成芽孢，蜡样芽孢杆菌还能够形成生物膜。生物膜是指附着于有生命或无生命物体表面，被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。生物膜能够保护蜡样芽孢杆菌免受外界环境的侵害。在生物膜的保护下，蜡样芽孢杆菌更难被消毒剂杀灭，也更容易在环境中长期存活和繁殖。

1.2乳品产品蜡样芽孢杆菌污染危害

蜡样芽孢杆菌（蜡样芽胞杆菌、蜡状芽孢杆菌）作为一种常见的芽孢杆菌，也是食品行业常见的微生物，这使得普通消毒方式较难将其解决。当乳品产品被蜡样芽孢杆菌污染后，会带来诸多危害。一方面，它可能影响产品的口感和品质，使产品出现异味、变质等情况；另一方面，蜡样芽孢杆菌可能产生毒素，食用被污染的乳制品后，消费者可能会出现呕吐、腹泻等食物中毒症状，对人体健康造成损害。

食品乳制品企业生产车间常见微生物具体特性？灌装系统、CIP管道污染如何排查微生物源解决消毒盲点？

1.3乳制品微生物限量分析

乳制品的微生物指标众多，涵盖菌落总数、大肠菌群、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、霉菌、酵母菌、阪崎肠杆菌、耐热菌、耐热芽孢菌、嗜冷菌等。

其中，菌落总数是衡量乳制品卫生质量的重要指标，它反映了产品在生产过程中受细菌污染的程度。通过在特定条件下培养检样，统计生长出的细菌菌落总数，以此判定食品是否符合卫生要求。菌落总数越少，表明食品在生产过程中的卫生控制越严格，质量相对更优。芽孢杆菌污染：例如枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等，——影响菌落总数的指标

1.4疑难微生物聚焦

1. 霉菌酵母菌：霉菌和酵母菌在乳制品中较为常见，它们适宜在富含营养的环境中生长。霉菌的生长可能导致乳制品出现霉变、异味，影响产品的感官品质。酵母菌则可能引起发酵，改变乳制品的风味和质地。
2. 阪崎肠杆菌（奶粉）：阪崎肠杆菌对婴幼儿健康危害极大，尤其在奶粉生产中是严格控制的对象。婴幼儿免疫系统尚未发育完全，一旦摄入被阪崎肠杆菌污染的奶粉，可能引发严重的感染性疾病。
3. 耐热芽孢：耐热芽孢杆菌能够在高温环境下存活，常规的消毒方式难以将其彻底杀灭。在乳制品加工过程中，如杀菌环节，如果未能有效控制耐热芽孢，它们可能在后续的储存和销售过程中复苏繁殖，导致产品变质。

二、乳制品CIP蜡样芽孢杆菌的抗逆性分析

蜡样芽孢杆菌之所以难以被彻底消除，关键在于它能够形成芽孢和生物膜，从而对大多数物理和化学消除措施产生强大抵抗力。

（1）芽孢

芽孢，也被称为内生孢子，是细菌在营养缺乏时形成的休眠体。在适宜条件下，产芽孢细菌能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，这使得它具备极强的抗逆性。它能够承受高温的考验，即便在紫外线、电离辐射的照射下，以及面对多种化学物质的灭杀，都能顽强存活。与一般的营养体细胞相比，芽孢对热的抗性要高出105倍甚至更多，对紫外线和离子辐射的抗性也超过100多倍，对化学消毒制剂同样有着很高的抗性。

（2）生物膜挑战

生物膜，即生物被膜，是指附着在有生命或无生命物体表面，被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。它是由细菌分泌的胞外组织形成的一种基质层，这种特殊的结构能够保护细菌，使其免受紫外线、辐射以及化学物质的杀灭。生物膜多形成于水和其他物质的交互表面，在乳制品生产中，涉水的管道、罐体、设备内腔等都是生物膜容易滋生的地方。生物膜的形成是一个复杂的过程，细菌首先附着在物体表面，然后分泌胞外多聚物，逐渐形成具有一定结构的生物膜群体。

芽孢和生物膜这两种特殊形态，成为蜡样芽孢杆菌免受杀灭的有力保护。如果不能有效地破除芽孢保护层或生物膜对蜡样芽孢杆菌的保护，想要彻底消除其造成的污染和危害几乎是不可能的。

三、乳制品芽孢杆菌影响菌落总数的指标及污染环节分析

(一）对菌落总数的直接影响

在乳制品生产的各个环节，像枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等芽孢杆菌，对菌落总数指标有着重要影响。这些芽孢杆菌在生产过程中的各个环节都可能造成污染，进而影响菌落总数。

芽孢杆菌的存在都可能直接导致菌落总数升高。例如，在原料乳的储存过程中，如果储存温度控制不当，处于 10 - 50℃之间时，蜡样芽孢杆菌就会开始生长繁殖。随着时间推移，其数量不断增多，使得原料乳中的菌落总数急剧上升。

在后续的加工环节，如杀菌过程若不彻底，残留的芽孢杆菌会在产品中继续生长。即使产品经过包装进入储存和销售阶段，芽孢杆菌仍可能在适宜条件下繁殖，最终导致成品的菌落总数超出标准范围，影响产品质量和安全性。

（二）环节污染分析

2.1原料乳环节:是芽孢杆菌进入乳制品生产的重要源头，挤奶过程中的卫生状况也至关重要。挤奶设备若清洗消毒不彻底，残留的芽孢杆菌会在设备表面形成生物膜，每次挤奶时，生物膜中的芽孢杆菌就可能污染原料乳。例如，蜡样芽孢杆菌特别容易在挤奶管道的内壁、奶桶底部等部位形成生物膜，随着时间积累，生物膜内的芽孢杆菌数量不断增加，对原料乳造成持续性污染。

2.2CIP（原位清洗）系统：CIP 系统旨在对生产设备和管道进行自动清洗和消毒，但由于蜡样芽孢杆菌芽孢的高抗性和生物膜的存在，CIP 系统可能无法彻底清除芽孢杆菌。管道内部的死角、弯道、阀门等部位，容易形成清洗盲区，芽孢杆菌在这些地方积聚并形成生物膜。即使经过 CIP 清洗，生物膜内的芽孢杆菌仍可能存活，在后续生产中成为污染源，导致菌落总数升高。

2.3无菌灌装管道：无菌灌装环节对卫生要求极高，但如果灌装管道在使用前未进行彻底消毒，或者在灌装过程中受到外界污染，蜡样芽孢杆菌就可能进入管道并污染产品。灌装管道内的生物膜也是一个严重问题，它会不断释放芽孢杆菌，增加产品被污染的风险，进而影响菌落总数。

2.4车间环境和空气：车间环境和空气中可能存在蜡样芽孢杆菌芽孢。如果车间的清洁消毒不到位，芽孢杆菌会在地面、墙壁、设备表面等地方存活和繁殖。车间内的空气流动也可能携带芽孢杆菌，使其沉降到产品或生产设备上，造成污染，导致菌落总数超标。

2.4包装材料灭菌

：包装材料的卫生状况直接影响乳制品的保质期和微生物质量。如果包装材料在灭菌过程中未达到要求，残留的蜡样芽孢杆菌芽孢可能在包装后污染产品。同时，包装材料在储存和运输过程中也可能受到污染，因此，对包装材料的灭菌和储存条件的控制至关重要。

2.5 水处理，纯水系统环节：纯水系统是芽孢杆菌污染的一个隐蔽且关键的环节，蜡样芽孢杆菌尤其容易在纯水系统中形成生物膜。纯水系统中的管道、水箱、过滤器等部件，为蜡样芽孢杆菌提供了适宜的生存环境。一方面，纯水中可能含有微量的营养物质，虽然含量较低，但对于芽孢杆菌来说，足以满足其生长需求。

另一方面，纯水系统的温度和湿度条件通常较为稳定，适合芽孢杆菌的生长繁殖。蜡样芽孢杆菌在纯水系统中会逐渐附着在管道内壁等表面，分泌胞外多糖等物质，形成生物膜。生物膜内的芽孢杆菌相互协作，不仅增强了对环境的适应能力，还使得芽孢杆菌能够抵御消毒剂的作用。

四、食品乳制品车间环境、无菌管道、CIP等清洁消毒现存问题（反馈）

（一）常见消毒方式的问题

1.1常见消毒方式的味道与残留问题

1. 刺激性味道：乳制品车间CIP 及无菌灌装管道系统常用的消毒方式，如过氧乙酸、氯类消毒液等，本身具有刺激性味道。消毒后，残余的消毒液会产生刺鼻气味，需要较长时间分解和排空，这不仅影响生产效率，而且在管道等封闭系统中，味道很难完全去除，对后续生产的乳制品风味产生不良影响。
2. 残留问题：这些消毒剂消毒后可能会在设备表面和管道内残留，对乳制品质量造成潜在威胁。残留的消毒剂可能与乳制品中的成分发生化学反应，改变产品的口感、色泽或营养成分。此外，残留的消毒剂如果被消费者摄入，也可能对健康产生危害。

1.2设备表面及 CIP 管道的腐蚀性问题

：例如，在乳制品生产设备中，不锈钢管道若频繁使用含氯消毒剂，管道内壁可能会出现点蚀、穿孔等问题，影响设备的使用寿命和生产的正常进行。含氯，过氧乙酸等消毒剂同样具有较强的腐蚀性。过氧乙酸在消毒过程中会分解产生乙酸和氧气，乙酸对金属、丝织物等有一定强腐蚀作用。具体企业根据实际情况选择合适的消毒产品，以安全并解决微生物为主。

1.3疑难微生物解决不彻底与反复问题

1. 传统消毒方式效力不足：传统消毒方式在面对芽孢，霉菌等高抗性微生物、高数量等级的污染，或者受到光照、温度、有机物干扰等外部因素影响时，往往效力下降。例如，温度影响，某些消毒剂的活性会降低，难以有效杀灭霉菌，芽孢等。
2. 存在消毒盲区（微生物很小，接触不到就杀灭不彻底）：传统消毒方式可能无法覆盖所有的微生物污染区域，导致出现消毒盲区。例如，在车间的墙角、设备的缝隙等地方，消毒剂难以充分接触，使得这些地方的微生物得以存活和繁殖。而且，即使在消毒有效的区域，微生物也可能在短时间内重新滋生，导致污染反复出现。

1.4传统消毒方式的毒性问题（对操作人员健康危害）

氯类消毒液、臭氧等传统消毒剂自身具有毒性。操作人员在使用这些消毒剂时，如果防护不当，可能会吸入、摄入或接触到消毒剂，对健康造成危害。

（二）无法解决生物膜问题

1. 生物膜隐藏位点：乳制品加工过程中，生物膜可能隐藏在多个位点。管道内粗糙表面、管道死角、管道连接处、垫圈、裂缝等地方，都是生物膜容易滋生的地方。这些部位由于结构特殊，清洗消毒难度较大，容易残留污垢和细菌，为生物膜的形成提供了条件。工厂的卫生设计不合理，存在死角，CIP循环清洗时可能出现交叉污染，清洗消毒不彻底，也会导致污染残留，促进生物膜的形成。设备因素方面，换热表面、垫圈密封、阀门的选型和清洗不当，也容易引发生物膜问题。此外，非标准清洗操作或跳过某些清洗步骤、复杂配料和混料过程以及漏检的污染源等，都可能成为生物膜形成的诱因。
2. 生物膜的危害及监测：生物膜一旦形成，就会源源不断地向外释放细菌，成为污染源。常见的清洗消毒方法往往无法彻底清除生物膜，这不仅增加了食品安全风险，还可能导致菌落总数和芽孢超标。因此，开展生物膜的监测至关重要。通过对菌落总数和芽孢的监测，可以及时发现生物膜的存在，并采取强化清洗消毒方案，有效去除生物膜，避免菌落总数和芽孢超标，保障乳制品的质量安全。

（三）微生物监控内控项目及涉及环节

乳制品企业为更好地控制微生物污染，会制定一系列微生物监控内控项目，主要包括嗜冷菌、菌落总数、芽孢、耐热芽孢等。这些监控项目涉及多个环节，如水系统、车间环境、设备表面、管道等。水系统是乳制品生产中重要的组成部分，如果水质受到污染，容易滋生各种微生物，进而影响产品质量。车间环境、设备表面和管道等环节，如果清洁消毒不到位，也会成为微生物的滋生地。通过对这些环节的严格监控，可以及时发现微生物污染问题，并采取相应的措施进行控制。

五、CIP管道和灌装系统管道霉菌芽孢污染如何防控？

乳企要开展生物膜的监测，菌落总数，和芽孢，强化清洗消毒方案。CIP管道有效消毒 5步法和7步法。

1.五步化学CIP – 酸碱清洗剂及化学消毒剂

1) 冲洗 用足够量的水冲洗所有表面，直到残留液体去除为止，只要有可能最好用50-60℃温水清洗。

2) 清洗 用制造商推荐浓度的清洁剂（酸碱）进行清洗，温度为50-70℃效果较好，合适的机速和流速时清洗效果的关键，首先必须清洗表面，以确保有效消毒。

3) 冲洗 用足量的水清洗，直至将清洁剂完全去除，微量残留清洁剂会使酚酞指示剂变红。

4) 消毒 用 Oxytech消毒剂，标准接触时间。

5) 冲洗用处理好的纯水冲洗，验证。（可用奥克泰士辅助工具试纸进行快速检测药剂是否冲洗干净，无存留）

七步法清洗消毒程序：

1) 预先水冲洗：水洗，首先将冷水或温水（50 ℃）送入，时间3-5min。

2) 碱洗：自动注入碱洗涤剂（0.5~1%）水温60~80 ℃，时间10-20min。

3) 中间水冲洗：用水冲洗附着残留在管道、容器中的洗涤剂，时间5-10min。

4) 酸洗：（根据情况可选）：酸液循环清洗，水温60~80 ℃，时间10-20min。

5) 最终水冲洗：去除残留的杀菌剂，用清水进行短时间冲洗。

6) 消毒灭菌剂：用奥克 泰士管道清洗消毒剂，按比例稀释，灌入CIP管道中，浸泡或循环冲洗，可以有效的杀灭有害细菌、霉菌、芽孢以及大肠杆菌等多种有害微生物。

7) 最终水冲洗：去除残留的药剂，用清水进行短时间冲洗。

五、奥克泰士-食药企业微生物控制专家

（一）产品优势

奥克泰士Oxytech高效的复合型溶剂，凭借德国先进技术和独特工艺，拥有高等级消毒因子消毒剂，具备欧盟生态认证。它能够一站式解决食品饮料、乳制品、保健食品、制药等企业的微生物问题，尤其擅长处理常规消毒无法解决的疑难微生物和复杂体系的微生物难题。

（二）针对蜡样芽孢杆菌的显著效果

德国能够有效解决内生芽孢和生物膜问题。它具有高效广谱杀菌能力，无论是霉菌、芽孢、孢子等，都能深度去除生物膜，同时杀灭革兰氏阳性菌和阴性菌等各类微生物，有效控制需氧菌总数和不可接受微生物，为乳制品生产提供可靠的微生物控制保障。

（三）多用途应用

奥克泰士具有广泛的应用，环境表面、空气、设备管道、CIP、管道罐体及水系统等多个方面。在食品饮料，乳制品等生产中，无论是生产车间的环境表面，还是复杂的管道系统，都能通过奥克泰士进行有效消毒，确保各个环节的微生物指标符合要求。

（四）产品特性

1. 无色无味，生态无残留：奥克泰士消毒后不会留下任何异味和残留物质，并且拥有霉菌、芽孢等微生物检测报告，稳定可靠。
2. 验证报告齐全：经过严格的腐蚀性验证，奥克泰士对不锈钢等材料基本无腐蚀，能够极大程度上保障设备和材料的寿命；残留性验证表明，消毒完毕后不会存在药剂存留，无残留避免对食品的二次污染。
3. 持久稳定：其效力不受温度、光照、PH值等外部因素影响，能够在各种环境下保持稳定的消毒效果，确保消毒成功。
4. 安全环保：作为食品级生态型产品，奥克泰士无色无味，没有毒性和诱变效应，对操作人员无害，符合现代食品生产对环保和安全的要求。