浓缩乳制品微生物污染防控与溯源指南：从杂菌特性到防控策略

引言：乳制品生产，浓缩乳制品作为食品工业的重要组成部分，其生产过程中的微生物污染控制与溯源是确保产品质量和消费者安全的关键环节。浓缩乳制品种类繁多，包括炼乳、脱脂乳浓缩物、酪乳浓缩物、乳清浓缩物等，广泛应用于烘焙、奶茶、咖啡、食品工业等领域，其物理状态可呈固态、半固态或液态。依据GB 13102-2022《食品安全国家标准 浓缩乳制品》，菌落总数和大肠菌群是重要的微生物指标。

如浓缩乳制品生产过程中杂菌污染是一个复杂且普遍的挑战，它不仅影响产品的质量和货架期，还可能带来食品安全风险。杂菌污染的来源广泛，涉及生产环境、设备、原料以及操作人员等多个环节，尤其是一些微生物因其特殊的抗逆性而成为防控难点。

本文将深入探讨浓缩乳制品生产中常见的污染微生物特性、灌装车间及管道的微生物防控策略，并阐述如何进行污染源的有效溯源。

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乳制品企业生产中，参考标准，GB 12693-2023 食品安全国家标准 乳制品良好生产规范（乳粉，再制干酪等）

一、浓缩乳制品生产中常见的杂菌微生物污染类型及其特性

浓缩乳制品的生产环境为微生物生长提供了丰富的营养物质和适宜的温度条件，使得多种微生物易于生长繁殖，导致产品质量问题甚至食品安全风险。常见的杂菌污染、微生物类型包括细菌、霉菌、酵母菌及其孢子形式，其中一些微生物因其独特的抗逆性而成为生产过程中的“难杀灭”对象。

1.大肠菌群、菌落总数：这是衡量食品卫生状况的通用指标。高菌落总数指示产品生产过程中存在普遍的卫生问题（细菌），而大肠菌群则提示可能存在粪便污染或生产环境清洁不足。

2.芽孢杆菌属（Bacillusspp.）：如蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）及其狭义群体，是乳制品中常见的腐败菌和潜在致病菌。芽孢杆菌能够形成耐热的内生孢子，这些孢子能在高温巴氏杀菌过程中存活下来。在乳制品中，即便经过巴氏杀菌，芽孢杆菌孢子仍可能存活，并在适宜条件下萌发繁殖，导致产品腐败变质。如在脱脂乳中，蜡状芽孢杆菌孢耐热性高于在水中。

3.假单胞菌属（Pseudomonasspp.）：这类细菌是常见的嗜冷菌，能在低温下生长繁殖，导致乳制品腐败，产生异味和黏液。它们能够在不锈钢表面形成生物膜，对抗生素和消毒剂具有一定的抵抗力，是乳制品加工设备表面污染的重要来源。

4.单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）：一种重要的食源性致病菌，能在低温环境下存活和生长，对免疫力低下人群构成严重威胁。李斯特菌也擅长形成生物膜，使其在食品加工环境中难以清除。

5.阪崎肠杆菌（Cronobacter spp.）：主要对婴儿和新生儿构成威胁，可导致坏死性小肠结肠炎、脑膜炎和败血症，致死率高。该菌群在婴儿配方奶粉中能够存活，并具有形成生物膜和对高渗透压、低pH、高温、氧化和干燥等环境因素高抵抗力的能力。

6.真菌：霉菌：霉菌广泛存在于自然环境中，其孢子极小（直径约2-10微米），易随空气传播。在乳制品生产车间，霉菌是常见的空气污染物，其孢子一旦沉降在设备或产品表面，在适宜条件下即可生长，引起产品霉变、异味和品质下降。霉菌孢子具有较强的抗逆性，常规清洗消毒可能难以彻底清除。

7.酵母菌：酵母菌也是乳制品中常见的腐败微生物，尤其在发酵乳制品如开菲尔（Kefir）和奶酪中。例如，乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）和汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）等酵母菌常在白盐水奶酪的生产中发现，过量生长会导致奶酪品质下降18。酵母菌的过度生长会导致食品的感官缺陷，如异味和异色4。

8.生物膜（Biofilm）：生物膜是微生物附着在物体表面，并分泌胞外聚合物（EPS）形成的一种结构，它能为微生物提供物理保护，使其免受消毒剂、干燥和温度变化的影响。在乳制品加工设备，特别是不锈钢表面，生物膜的形成是微生物持续污染和交叉污染的主要原因。一旦形成生物膜，微生物（如芽孢杆菌、假单胞菌、李斯特菌和金黄色葡萄球菌）将变得极其难以清除。

二、浓缩乳制品生产中常见微生物污染类型与特性

一）微生物污染类型与危害

过程产品与终端产品污染：微生物超标主要表现为菌落总数、大肠菌群、霉菌及腐败变质菌超标，其中芽孢污染尤为棘手。芽孢具有极强的抗逆性，可在高温、干燥、辐射等极端环境下存活，常规消毒方法难以彻底杀灭，易导致产品保质期缩短甚至质量安全事故。

生产环境与设备污染：生产车间环境、空气、设备及管道系统是微生物污染的主要来源。微生物监控需覆盖接触面、空气、霉菌和酵母菌、杂菌污染等指标。其中，霉菌孢子直径仅2-10μm，易通过空气传播并附着于设备表面，形成生物膜后进一步增强抗性；李斯特菌、嗜冷菌等致病菌则可能通过交叉污染进入产品，引发食品安全问题。

二）难解决微生物原因分析

♦ 霉菌与霉菌孢子特性：霉菌孢子体积小、重量轻，易悬浮于空气中并长时间存活；其细胞壁含几丁质，对多数消毒剂具有天然抗性。
♦ 难解决原因：传统消毒方法（如紫外线、臭氧）对孢子杀灭效率低，且难以渗透生物膜结构；化学消毒剂可能因残留问题限制使用。

♦ 酵母菌特性：酵母菌广泛存在于乳制品环境中，可通过发酵作用导致产品酸败或产生异味。
♦ 难解决原因：部分酵母菌可形成生物膜，增强对消毒剂的耐受性；低温环境下仍能缓慢生长，增加控制难度。

♦ 芽孢特性：芽孢是细菌的休眠体，具有高抗热、抗化学、抗辐射能力，可在120℃高温下存活数小时。
♦ 难解决原因：常规高温消毒（如巴氏杀菌）无法彻底杀灭芽孢；生物膜的形成进一步保护芽孢免受消毒剂作用。

♦ 生物膜特性：生物膜是由微生物分泌的胞外多聚物（EPS）包裹的群体结构，可附着于设备表面、管道内壁等位置。
♦ 难解决原因：生物膜具有屏障作用，可阻止消毒剂渗透；内部微生物代谢活性低，对消毒剂敏感性下降；且易反复形成，导致污染周期性复发。

三、浓缩乳生产中杂菌污染的环节

一）原料环节

原料乳质量：如果奶牛养殖过程中卫生条件差，饲料受到污染，奶牛可能感染疾病，导致原料乳中携带大量杂菌。此外，挤奶设备清洁不彻底，残留的牛奶会滋生杂菌，在下次挤奶时污染新鲜牛奶。

其他原料：在浓缩乳生产中添加的其他原料，如糖类、稳定剂、乳化剂等，若质量不合格或储存不当，也可能带入杂菌。例如，糖类在储存过程中受潮，容易滋生酵母菌和霉菌。

二）生产加工环节

设备与管道：浓缩乳生产过程中使用的各种设备和管道，如蒸发器、浓缩器、输送管道等，若清洗消毒不彻底，残留的牛奶和污垢会为杂菌提供理想的生长环境。尤其是管道的连接处、阀门内部等部位，容易形成卫生死角，常规清洗难以彻底清除杂菌。长时间使用后，这些部位可能形成生物膜，杂菌在生物膜的保护下更难被消灭。

CIP 清洗系统：CIP（原位清洗）系统是保障设备卫生的重要手段，但如果清洗程序设置不合理，如清洗液浓度、温度、时间等参数不符合要求，或者 CIP 系统本身存在故障，如喷头堵塞、管道泄漏等，都无法有效去除设备表面的杂菌和生物膜，导致杂菌残留并在后续生产中污染浓缩乳。

膜过滤系统清洗：膜过滤技术在浓缩乳制品生产中应用广泛。膜系统同样容易受到生物膜污染，需要采用专门的膜清洗剂和清洗程序，以维持膜的通量和使用寿命。

三）灌装环节

灌装车间环境：灌装车间的空气、地面、墙壁等环境若不卫生，杂菌容易在其中滋生繁殖，并通过空气传播、人员和设备接触等方式污染浓缩乳。。

灌装设备：灌装设备在使用过程中，与浓缩乳直接接触的部件如灌装头、计量装置等，如果清洁消毒不到位，杂菌会随着灌装过程进入产品。此外，灌装设备的密封性不好，可能导致外界空气进入，引入杂菌。

四）储存环节

储存条件：浓缩乳储存过程中，温度和湿度对杂菌生长影响显著。高温高湿环境有利于细菌、霉菌等杂菌的生长繁殖，低温环境则适合嗜冷菌生长。如果储存仓库温度控制不当，温度过高，或者仓库湿度过大，都会加速杂菌在浓缩乳中的生长，缩短产品保质期。

储存容器：储存浓缩乳的容器若材质不合适或清洁消毒不彻底，也可能导致杂菌污染。例如，一些塑料容器可能会吸附和释放有害物质，影响浓缩乳的质量，同时为杂菌提供生长空间。金属容器如果生锈，锈迹中的微生物也可能污染产品。

四、浓缩乳制品生产杂菌污染的溯源方法

一）基于检测数据的溯源

1.微生物检测：对生产过程中的各个环节，包括原料、半成品、成品以及生产环境进行定期的微生物检测。通过检测不同阶段样品中的杂菌种类、数量和分布情况，初步判断污染发生的环节。例如，如果在原料乳中检测出大量特定杂菌，而后续加工环节中该杂菌数量持续增加，那么原料环节很可能是污染源头。

2.分子生物学技术：利用 PCR（聚合酶链式反应）、基因测序等分子生物学技术，对污染的杂菌进行基因分析。通过比对不同样品中杂菌的基因序列，可以精确追溯杂菌的来源，确定它们是否来自同一污染源。例如，若在原料乳和生产设备表面检测到的杂菌基因序列高度相似，说明设备可能是在处理该批原料乳时受到污染的。

二）生产流程追溯

1.记录与文档管理：建立完善的生产记录系统，详细记录原料采购、生产加工、设备清洗消毒、人员操作等各个环节的信息。当发现杂菌污染时，通过查阅生产记录，分析各个环节的操作是否符合规范，是否存在可能导致污染的因素。例如，如果在设备清洗记录中发现某台设备在清洗后微生物检测仍不合格，且后续产品出现杂菌污染，那么该设备可能是污染源。

2.现场勘查：对生产现场进行实地勘查，检查设备、管道、车间环境等是否存在卫生问题。查看设备是否有损坏、泄漏，管道是否有堵塞、残留，车间地面、墙壁是否清洁等。通过现场观察，找出可能导致杂菌滋生和传播的隐患点。例如，发现车间墙角有积水和污垢，这可能是霉菌滋生的源头，并通过空气传播污染产品。

五、浓缩乳制品灌装车间、管道及CIP清洗的微生物防控与污染源溯源

有效的微生物防控和污染源溯源是确保浓缩乳制品安全的关键，同时清洗消毒是预防微生物污染的核心环节，需根据微生物特性选择针对性方案。

1.灌装车间的微生物防控： 灌装车间作为产品生产的最后环节，其环境卫生要求极为严格。

• 空气消毒：空气是微生物，特别是霉菌孢子传播的主要载体 。采用高效的空气消毒技术是控制灌装车间霉菌污染的关键。例如，使用特定的气雾化消毒或冷雾消毒技术，确保消毒剂能够覆盖车间所有角落，实现无死角杀菌。臭氧技术也被认为是乳制品供应链中一种环保的消毒方法 8。

• 表面消毒：灌装设备、墙壁、地面等所有与产品无直接接触但可能影响产品卫生的表面，都需要定期进行彻底清洁和消毒，以预防生物膜形成和微生物残留 。

• 人员卫生管理：严格执行人员进出车间的卫生操作规程，包括手部消毒、穿戴洁净无菌的工作服、鞋套和口罩等。

• 空气洁净度监测：定期对灌装车间的空气进行微生物采样和检测，评估空气中的菌落总数、霉菌和酵母菌含量，确保环境微生物指标符合生产要求

2.管道及CIP清洗的微生物防控：CIP（Clean-in-Place，就地清洗）系统是乳制品生产管道清洁的核心，但其有效性面临挑战。

3.污染源溯源： 一旦发生微生物超标，快速准确地溯源污染源是解决问题的关键，通常遵循“人、机、法、料、环”的原则。

• 人（人员）：人员培训：加强员工的卫生培训，提高其微生物控制意识。

手部、防护服采样：定期对操作人员的手部、工作服进行微生物采样检测，评估其卫生状况。

• 机（设备）：环境拭子采样：对生产设备、管道内外表面、接缝、死角进行拭子采样，检测菌落总数、大肠菌群、特定致病菌和生物膜形成菌 。

• ATP荧光检测：利用ATP荧光检测技术快速评估设备表面的清洁度，作为CIP清洗效果的即时反馈。

• 法（工艺）工艺参数分析：检查生产工艺参数，如杀菌温度、时间（巴氏杀菌通常在66°C至68.8°C，持续5至30分钟，但不能保证所有孢子被清除）、浓缩时间和储存条件等，是否符合标准，是否存在偏差

微生物热阻性研究：对于特定微生物（如芽孢杆菌），需要了解其在不同介质中的热阻性，以评估现有杀菌工艺的有效性 。

• 料（原料）：原料批次追溯：根据产品批号追溯所用原料的来源批次，并对相关批次的原料进行微生物检测。

• 供应商管理：对原料供应商进行资质审核和定期评估，确保其提供的原料符合卫生标准。

• 环（环境）：环境空气采样：定期对车间空气进行沉降菌或浮游菌采样，确定空气中的微生物种类和含量

物表采样：对墙壁、地面、天花板、排水沟等非接触面进行定期采样，监测环境微生物状况

水质检测：生产用水、CIP清洗用水等水质对微生物控制至关重要，需定期进行微生物检测。

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