文∕李鴻奎 楊學(xué)博

（1黑龍江立高科技股份有限公司；2黑龍江貝因美乳業(yè)有限公司）

超高溫滅菌，即Ultra High Temperature，簡稱UHT，是指對牛乳或含乳產(chǎn)品進(jìn)行高溫瞬時的熱處理方式，用以殺死微生物，達(dá)到商業(yè)無菌的要求，理論上為：產(chǎn)品被加熱到135～150 ℃，保持4～15 s。目前采用較多的設(shè)備是瑞典利樂公司的UHT殺菌機(jī)，溫度時間組合為137 ℃，保持4 s。

UHT乳有著很長的貨架期，更長的運(yùn)輸、銷售半徑，多樣的包裝形式及豐富多樣的口感，因此，在2000年以后，在中國迅速流行并迅猛發(fā)展，目前已占到70%的液態(tài)奶市場份額。但由于受到原料的質(zhì)量、工藝配方的缺陷、殺菌灌裝環(huán)節(jié)的無菌操作不當(dāng)、灌裝后的二次污染、運(yùn)輸儲存條件等諸多因素的影響，使得UHT乳有著不可避免的零星的或批量的壞包質(zhì)量問題。本文著重闡述由微生物導(dǎo)致的產(chǎn)品壞包問題的分析方法，并通過實(shí)際案例分析，介紹了可采取的糾正措施及解決方案，為UHT乳生產(chǎn)提供參考。

1 原料質(zhì)量對UHT產(chǎn)品質(zhì)量的影響

因UHT滅菌不可能殺死所有的微生物，任何一臺UHT殺菌機(jī)都有一個殺菌效率，只能殺死相同比例的微生物，比如殘留量為0.00001%，因此，原料中的細(xì)菌總量決定了經(jīng)過UHT殺菌機(jī)后的細(xì)菌殘留量。這里的原料主要是生乳，當(dāng)然也包括核桃粉、麥片、可可粉等所有在配方中需要加入到產(chǎn)品中的物質(zhì)。

對于UHT滅菌而言，絕大多數(shù)細(xì)菌均可以被殺死，但對于芽孢，特別是耐熱芽孢的殺菌效率相對較低，殘留的芽孢在貨架期內(nèi)，適宜的溫度、環(huán)境會使其重新被激活而發(fā)芽，生長成營養(yǎng)體細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，產(chǎn)生酸包、脹包、腐敗等現(xiàn)象。因此，在原料奶驗(yàn)收時，不能只關(guān)注細(xì)菌總數(shù)，而忽略芽孢總數(shù)。

質(zhì)量不良的原料乳會給生產(chǎn)加工條件和最終產(chǎn)品質(zhì)量帶來負(fù)面影響，酸敗的牛奶熱穩(wěn)定性極差，會加速蛋白質(zhì)在熱表面的沉積、結(jié)垢，導(dǎo)致UHT殺菌機(jī)連續(xù)生產(chǎn)時間縮短、清洗困難。保持管結(jié)垢，管徑變細(xì)，等量的牛乳通過更細(xì)的管路，會使牛奶流速增加，而縮短實(shí)際的保持時間，導(dǎo)致滅菌效率降低，使更多的芽孢殘留，影響灌裝后的產(chǎn)品質(zhì)量。

低溫下長時間儲存的牛乳可能會含有很高數(shù)量的嗜冷菌，嗜冷菌會產(chǎn)生一些經(jīng)UHT滅菌也不會失活的耐熱酶類，在貨架期間，這些酶類會引起滋氣味改變，如酸辣味、苦味甚至產(chǎn)生凝膠化問題。

因此，控制原料乳及原材料是做好UHT產(chǎn)品的前提條件。

2 工藝配方對UHT產(chǎn)品的質(zhì)量影響

研發(fā)一個新品種，要充分考慮工藝的可行性，配方的設(shè)計(jì)與原材料的選用一定要適合既定的生產(chǎn)工藝及設(shè)備，配方中選用的添加劑、穩(wěn)定劑應(yīng)能夠滿足長貨架期的要求，穩(wěn)定劑在足夠長的貨架期內(nèi)應(yīng)起作用，而不致于使風(fēng)味乳產(chǎn)生奶水分離、分層等現(xiàn)象。

工廠生產(chǎn)管理過程中，要考慮到工人實(shí)際操作中，能否完全按照工藝配方執(zhí)行，有無監(jiān)控體制，是否定為CCP點(diǎn)等。例如麥片、可可粉的溶解、浸泡，在實(shí)際操作中時間、溫度是否充分，能否使休眠芽孢被激活，在后續(xù)的UHT滅菌中更好地被殺死；再例如生產(chǎn)酸性飲料時，調(diào)酸濃度與調(diào)酸速度要嚴(yán)格按工藝操作規(guī)程控制，以確保產(chǎn)品不出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

千萬不要認(rèn)為配料過程對UHT產(chǎn)品不重要，不要依賴后續(xù)的UHT滅菌能夠解決一切質(zhì)量問題，嚴(yán)格地執(zhí)行工藝配方，是生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的UHT產(chǎn)品的重要條件。

3 UHT殺菌機(jī)及無菌灌裝機(jī)對產(chǎn)品的質(zhì)量影響

UHT殺菌機(jī)與灌裝機(jī)的無菌環(huán)境是UHT生產(chǎn)最為關(guān)注的控制點(diǎn)，一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，首先想到的就是無菌灌裝機(jī)及殺菌機(jī)，一般情況下，可以從工廠制定的關(guān)鍵控制點(diǎn)著手。

3.1 UHT 加工工藝

UHT加工的關(guān)鍵控制點(diǎn)為滅菌溫度及保持時間，利樂UHT殺菌機(jī)的控制滅菌溫度參數(shù)為135～150 ℃，時間為4～10 s。當(dāng)溫度低于135 ℃或高于150 ℃時，溫度傳感器會發(fā)出報(bào)警信號而停機(jī)；當(dāng)熱水的溫度與初始的溫度溫差Δt≥5℃，或保持管壓差ΔP≥1 bar，說明管內(nèi)結(jié)垢較嚴(yán)重，必須停機(jī)清洗，以免降低滅菌效率，殘留大量芽孢，同時繼續(xù)生產(chǎn)也不利于設(shè)備以后的清洗。

3.2 無菌輸送

無菌輸送是指UHT滅菌機(jī)與無菌灌裝機(jī)之間的密閉管路。在設(shè)備生產(chǎn)前，需要133 ℃以上的熱水進(jìn)行30 min的滅菌。在正常生產(chǎn)過程中，不允許有任何的泄露及焊接的不良點(diǎn)存在，這里特別關(guān)注的應(yīng)該是自UHT殺菌機(jī)的熱水段至環(huán)路中最后一臺灌裝機(jī)后的1 m，尤其是滅菌機(jī)的最終冷卻段的泄露。最終冷卻段的泄露可能會使有菌的冷水進(jìn)入到無菌產(chǎn)品中而染菌。

3.3 無菌灌裝

這里以利樂TFA/3型枕包灌裝機(jī)舉例說明無菌灌裝的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

3.3.1 包材滅菌

包材滅菌的化學(xué)試劑是食品級的雙氧水，應(yīng)由合格的供應(yīng)商提供；濃度是35%～40%，由化驗(yàn)室在生產(chǎn)前檢測；雙氧水的消耗量在生產(chǎn)過程中定時監(jiān)測，在生產(chǎn)結(jié)束時計(jì)算耗量，推薦值在180～250 mL/h；雙氧水與包材的接觸時間由設(shè)備的構(gòu)造決定，為常量，無需控制；雙氧水的蒸發(fā)溫度靠管式加熱器加熱，通過溫度傳感器控制，為480 ℃。

3.3.2 無菌的灌裝環(huán)境

3.3.3 包裝完整性

包裝完整性是指灌裝成型后產(chǎn)品的封合嚴(yán)密性，主要檢查橫封、縱封的嚴(yán)密性，主要與包材、縱封條的質(zhì)量有關(guān)，還與設(shè)備的設(shè)定參數(shù)，如加熱器的溫度及熱空氣的壓力、夾爪間隙、超程等有關(guān)，還與橫封膠條、高頻感應(yīng)棒的磨損程度有關(guān)。生產(chǎn)過程中，需按時取樣進(jìn)行封合的撕拉等破壞性檢查以及電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)與染色實(shí)驗(yàn)等檢查，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)停機(jī)，扣下相關(guān)產(chǎn)品，并根據(jù)破壞因素檢查、解決問題。

當(dāng)出現(xiàn)一次壞包，或零星壞包事件，經(jīng)常是某一臺灌裝機(jī)的壞包，通常我們會根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或直覺去判斷，有些根據(jù)以上的控制點(diǎn)可以直接找出原因，進(jìn)而得到控制，有些則是查不到任何征兆，但接下來的生產(chǎn)就正常了，此多為操作人員的失誤造成的二次污染而導(dǎo)致。而批量的壞包就需要進(jìn)行系統(tǒng)分析，有時往往不是單一的原因造成的，可能是綜合因素導(dǎo)致。下面以實(shí)際案例說明如何分析及應(yīng)采取的糾正措施。

某工廠共有3 套UHT殺菌機(jī)，共帶有10 臺灌裝機(jī)。售后接到投訴，某月11日、27日、30日出現(xiàn)產(chǎn)品壞包。按照系統(tǒng)分析方法如下：

（1）問題。1號殺菌機(jī)所帶的A、B、C、D 4 臺灌裝機(jī)在×年×月11日、27日、30日生產(chǎn)的核桃牛奶被投訴出現(xiàn)了批量壞包，A機(jī)、C機(jī)壞包量多于B機(jī)、D機(jī)。

（2）設(shè)備。1號殺菌機(jī)所帶的A、B、C、D 4 臺灌裝機(jī)出現(xiàn)壞包，2號殺菌機(jī)生產(chǎn)的純奶沒有發(fā)現(xiàn)壞包；3號殺菌機(jī)生產(chǎn)的核桃奶沒有問題。

（3）只有核桃牛奶現(xiàn)出壞包，其它產(chǎn)品沒有出現(xiàn)壞包。

（4）再取樣。對再生產(chǎn)的產(chǎn)品連續(xù)取樣32 袋/8 min，從開機(jī)生產(chǎn)至生產(chǎn)結(jié)束，5 天保溫培養(yǎng)，結(jié)果顯示壞包集中在生產(chǎn)10～15 h，8～9 h有個別的零星壞包。而3號生產(chǎn)時間在8～9 h后結(jié)束生產(chǎn)，因此沒有發(fā)現(xiàn)壞包。

反腐倡廉建設(shè)是新時期黨的建設(shè)的重要內(nèi)容，也是我黨一貫堅(jiān)持的政治立場和人民群眾高度關(guān)注的政治問題。黨的十八大強(qiáng)調(diào)，這個問題解決不好，就會對黨造成致命傷害，甚至亡黨亡國。在反腐倡廉建設(shè)實(shí)踐中，有幾個基礎(chǔ)理論問題需要我們認(rèn)真研究、準(zhǔn)確把握，只有這樣，才能把反腐倡廉建設(shè)落到實(shí)處，進(jìn)而提升黨的建設(shè)科學(xué)化水平。

（5）評價(jià)。產(chǎn)品壞包形式為脹包，產(chǎn)氣產(chǎn)酸，產(chǎn)品呈腦狀。

（6）產(chǎn)品變化與菌相。大部分壞包為脹包、凝結(jié)，pH值4.6～6.2；革蘭氏陽性菌。

（7）歷史。未發(fā)生過同類案例。

（8）分析。排除了操作人員的誤操作，因?yàn)? 臺灌裝機(jī)全部都出現(xiàn)壞包，不是個例，而且前八九個小時沒有壞包；排除包材滅菌不徹底、無菌環(huán)境被破壞、包材封合不良等，原因同上；排除UHT滅菌工藝的問題，因生產(chǎn)開始的8 h時沒有壞包；也沒有證據(jù)說明中間產(chǎn)品、原材料有問題。經(jīng)分析，可能是綜合因素造成的：原料乳只監(jiān)控細(xì)菌總數(shù)，而未控制芽孢總數(shù)；在配料過程中，核桃粉的溶解可能不夠充分；UHT殺菌機(jī)連續(xù)生產(chǎn)時間過長，導(dǎo)致保持管結(jié)垢嚴(yán)重，殺菌效率降低。由于這些綜合因素，導(dǎo)致對芽孢桿菌的滅菌不徹底，在灌裝后適宜的溫度環(huán)境下，芽孢重新被激活而生長成營養(yǎng)體細(xì)胞進(jìn)而大量繁殖，導(dǎo)致壞包。

因此，工廠重點(diǎn)針對芽孢，采取了以下糾正措施：

（1）加強(qiáng)對于原料乳的進(jìn)廠檢驗(yàn)，尤其是芽孢總數(shù)的控制；

（2）嚴(yán)格執(zhí)行工藝，提高配料環(huán)節(jié)核桃粉的溶解溫度及延長浸泡時間；

（3）加大奶倉、半成品、生產(chǎn)過程的監(jiān)控力度；

（4）加強(qiáng)管路、儲罐的清洗及檢查力度；

（5）將UHT殺菌機(jī)的殺菌溫度提高1～2 ℃；

（6）縮短UHT殺菌機(jī)連續(xù)生產(chǎn)的時間，由8～10 h中間清洗縮短為6～8 h中間清洗；

（7）加強(qiáng)環(huán)境衛(wèi)生的處理力度；

（8）加強(qiáng)關(guān)鍵控制點(diǎn)的監(jiān)控和執(zhí)行。

通過以上措施，工廠解決了此次的批量壞包事故，同時，工廠的產(chǎn)品質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提升。