我國是養(yǎng)蜂大國、蜂蜜生產(chǎn)大國，同時也是蜂蜜出口大國，受國際外部環(huán)境的影響，蜂蜜出口前景良好。國內(nèi)蜂產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)不斷加大生產(chǎn)設備的投入，引進自動化蜂產(chǎn)品生產(chǎn)線，擴大蜂產(chǎn)品消費市場。但隨著大型生產(chǎn)線的投入使用，蜂蜜生產(chǎn)管道、設備受到微生物污染等問題也屢見報端。蜂蜜微生物分兩部分。①蜂箱內(nèi)未成熟蜂蜜的污染，主要源于微小顆粒的蜂花粉及蜂箱內(nèi)殘渣、塵埃、潮濕的空氣和水源等。②蜂蜜收獲后貯藏運輸和生產(chǎn)階段，其污染來源包括加工設備、操作人員、加工環(huán)境和不潔包裝容器等。

一般成熟蜂蜜不易污染，成熟蜂蜜是糖的過飽和溶液，具有較高的滲透壓，蜂蜜的pH值較低，酸性較大且含有抑菌物質(zhì)，大多數(shù)微生物難以在此環(huán)境中生存。但蜂蜜中的含水量未達到要求時，果糖、葡萄糖及多糖類溶解，蜂蜜為不飽和溶液時（波美度≤39°Bé），易受到微生物污染。蜂蜜中的微生物主要為嗜滲酵母和耐高糖酵母、真菌等。國家市場監(jiān)督管理總局就部分生產(chǎn)企業(yè)銷售的蜂產(chǎn)品微生物不符合質(zhì)量要求進行了通告。因此，企業(yè)應對蜂蜜在生產(chǎn)過程中受設備管道微生物污染問題予以高度重視。

生產(chǎn)設備可采用物理或化學方法殺滅微生物。臭氧在常溫、常態(tài)、常壓下無色，有腥臭氣味。臭氧在常溫常壓下分子結(jié)構不穩(wěn)定，很快會自行分解為氧和單個氧原子，單個氧原子具有很強的活性，對細菌有極強的氧化作用，臭氧能氧化分解細菌內(nèi)部葡萄糖所需的酶，從而破壞其細胞膜，起到殺菌作用[1]。多余的氧原子會自行重新結(jié)合為氧分子，不存在有害殘留物，故被稱為無污染消毒劑。臭氧不但對各種細菌有極強的殺滅能力，而且對霉菌也有殺滅效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

平板計數(shù)瓊脂（PCA）、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂、孟加拉紅（虎紅）瓊脂，廣州環(huán)凱微生物科技有限公司；氯硝胺18%甘油（DG18）瓊脂；7.5%氯化鈉肉湯、腦心浸出液肉湯（BHI），廣州環(huán)凱微生物科技有限公司；革蘭氏染色液，廣州環(huán)凱微生物科技有限公司；磷酸鹽緩沖液，廣州環(huán)凱微生物科技有限公司；無菌生理鹽水，自制。

1.2 儀器與設備

臭氧發(fā)生器，廣州百豐環(huán)保科技有限公司，型號：BF-YE-920，臭氧量20 g·h-1，功率：2.0 kW，冷卻方式：風冷；蜂蜜真空濃縮設備生產(chǎn)線；蜂蜜流體灌裝機；恒溫培養(yǎng)箱：（36±1）℃，（25±1）～（28±1）℃；冰箱：2～5 ℃；恒溫水浴箱：（46±1）℃；天平：感量為0.1 g；pH計；臭氧測試盒：碘化鉀試紙（B），廣東環(huán)凱生物技術有限公司；放大鏡；菌落計數(shù)器。

1.3 實驗方法

1.3.1 蜂蜜生產(chǎn)設備消毒效果的驗證

按蜂蜜加工流程使用的生產(chǎn)設備包括原料投料罐、雙聯(lián)過濾機、濃縮貯蜜缸、真空蒸發(fā)器、濃縮成品罐、貯蜜缸和灌裝機等，分別對其進行工藝水清洗消毒、熱水清洗消毒、臭氧水清洗消毒，通過對樣品進行菌落總數(shù)、大腸菌群、嗜滲酵母、霉菌和金黃色葡萄球菌檢測，驗證幾種清洗消毒方法的消毒效果[2]。

1.3.2 檢測方法

菌落總數(shù)按GB 4789.2—2016進行檢驗；大腸菌群按GB 4789.3—2016進行檢驗；霉菌計數(shù)按GB 4789.15—2016進行檢驗；嗜滲酵母計數(shù)按GB 14963—2011進行檢驗；金黃色葡萄球菌按GB 4789.10—2016進行檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 蜂蜜生產(chǎn)設備常規(guī)清洗消毒效果

蜂蜜收割是指每只蜂箱搖出蜂蜜后采用小包裝桶盛裝，因采收天氣的變化，同一蜜種不同批次蜂蜜原料的水分含量、色澤、滋氣味存在差異。加工廠收購后需攪拌混合均勻，保持同一批次物料的色澤、花香及濃度一致。因此定制加工生產(chǎn)設備的后段貯蜜容器較前段投料缸體積稍大，與其他食品類設備選型配套存在明顯差異，特別是體量大的飲料生產(chǎn)線是一次性配料（大罐）逐步灌裝，易進行CIP清洗。蜂產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量低，大多數(shù)生產(chǎn)線無CIP系統(tǒng)，普遍采用工藝水對蜂蜜濃縮設備、蜂蜜灌裝機進行清洗后，再進行熱水消毒。其清洗流程為工藝水注入原料投料罐→雙聯(lián)過濾機→貯蜜缸→真空蒸發(fā)罐→濃縮成品罐→貯蜜缸→灌裝機（清洗30 min）。

本試驗按生產(chǎn)企業(yè)的常規(guī)流程進行清洗[3]。取樣方法為常規(guī)清洗后當工藝水臨近排放完畢時，關閉各開口閥門，24 h后（室溫28 ℃）用無菌瓶進行取樣，蜂蜜灌裝機貯蜜缸內(nèi)側(cè)面及底板采用涂抹法進行取樣，檢測結(jié)果見表1。蜂蜜生產(chǎn)設備常溫清洗后，因蜂蜜黏度大，常溫工藝水難以徹底清除設備及管道的殘留物。24 h后，蜂蜜中殘留物與水混合后微生物迅速生長，污染生產(chǎn)設備。

表1 蜂蜜生產(chǎn)線常規(guī)清洗24 h后微生物指標表

2.2 蜂蜜濃縮生產(chǎn)設備熱水清洗消毒效果

將原料投料缸注滿工藝水并加熱至（92±1）℃，開啟輸送泵通過雙聯(lián)過濾機（含濾袋），泵入蜂蜜濃縮生產(chǎn)線的高位貯蜜罐中（滿罐），啟動高位貯蜜罐攪拌5 min后，打開高位貯蜜罐底閥，開啟真空泵使真空蒸發(fā)罐處負壓狀態(tài)，形成水力噴射，使熱水自動流入濃縮蒸發(fā)罐中，當液面處于高位時關停真空泵。同時確保熱水清洗各部位30 min[3]。當熱水排放完畢時，24 h后用無菌瓶進行取樣，檢測結(jié)果見表2。從投料罐加熱工藝水，經(jīng)過濾機、貯蜜缸、濃縮蒸發(fā)器到成品罐，熱量散發(fā)快，到濃縮成品罐工藝水降至55 ℃左右。蜂蜜生產(chǎn)設備與管道隨著熱水溫度的降低，滅菌效果不徹底，仍有部分微生物未能滅活。

表2 蜂蜜生產(chǎn)線熱水清洗消毒24 h后微生物指標表

2.3 熱水對蜂蜜灌裝設備的消毒效果

將蜂蜜滅菌缸注滿工藝水并加熱至（92±1）℃，開啟輸送泵通過雙聯(lián)過濾機（含濾袋），泵入蜂蜜灌裝機上方貯蜜缸（泵入量為滿罐），開啟蜂蜜灌裝機，同時確保熱水清洗各部位30 min。且每隔5 min，從底部排放一次清洗用水。當熱水臨近各排放口完畢時，關閉開關。取樣方法為灌裝機貯蜜缸側(cè)壁及底板按涂沫法進行取樣，灌裝機貯蜜缸底部排水口清洗完畢時，關閉開關，24 h后用無菌瓶進行取樣[3]。連續(xù)檢測3個周期，檢測結(jié)果計算平均值，結(jié)果見表3。

表3 熱水對蜂蜜灌裝設備消毒24 h后微生物指標表

因蜂蜜灌裝機一般布局在潔凈車間，熱水清洗罐布局在非潔凈作業(yè)區(qū)，設備連接管道過長，熱量消耗大。92 ℃工藝水從熱水缸輸送到灌裝機上方貯蜜缸時，水溫已降至71 ℃左右。由表3可知，通過熱水清洗，貯料缸四周、貯料缸底板、灌裝機排水口消毒效果不理想，特別是灌裝頭殘存的嗜滲酵母數(shù)量較大，不符合企業(yè)內(nèi)控指標要求。其主要原因是蜂蜜屬酸性食品（其pH值在4.2左右），酸性食品中腐敗菌主要為嗜滲酵母、霉菌、耐高溫細菌等[3]。同時灌裝機活塞缸及管道死角殘留少量蜂蜜，采用常規(guī)熱水清洗設備，仍殘留微量的蜂蜜，稀釋后的蜂蜜殘留物細菌迅速大量繁殖。使用57～71 ℃熱水清洗，殺菌效果并不理想。如繼續(xù)生產(chǎn)會造成蜂蜜的二次污染。

2.4 臭氧水對蜂蜜生產(chǎn)設備清洗消毒試驗

2.4.1 臭氧制取

制水間開啟制水系統(tǒng)使純凈水至成品罐中液位，接通臭氧發(fā)生器電源，打開壓縮空氣進氣閥，調(diào)節(jié)氧氣流量閥為1.5～2.0 L·min-1，打開臭氧發(fā)生器，調(diào)節(jié)電流為0.8～1.0 A，啟動純化水輸送泵連續(xù)循環(huán)。

2.4.2 蜂蜜濃縮設備臭氧消毒效果

將臭氧機制備的臭氧水濃度調(diào)節(jié)到1.5 mg·L-1（過高的臭氧水濃度會引起生產(chǎn)操作人員身體不適），分別從蜂蜜原材料投料罐、濃縮前貯蜜缸閥門、濃縮成品罐頂部口注入臭氧水，打開雙聯(lián)過濾機后端所有閥門及真空蒸發(fā)器機組，把臭氧水輸送到設備的每一個物料接觸面[4]。且每隔5 min，從底部排放一次臭氧水。浸泡20 min臨近清洗完畢時關閉開關，24 h后用無菌瓶進行取樣[3]。連續(xù)檢測3個周期，檢測結(jié)果計算平均值。

由表4可知，采用臭氧水（1.0 mg·L-1）浸泡方式對原料投料罐、雙聯(lián)過濾機、濃縮貯蜜缸進行消毒以及采用噴淋方式對蒸發(fā)器、濃縮成品罐進行20 min密閉消毒能有效殺滅細菌。

表4 臭氧水對蜂蜜濃縮設備消毒24 h后微生物指標表

2.4.3 蜂蜜灌裝設備臭氧消毒效果

將臭氧機制備臭氧水濃度調(diào)節(jié)到1.5 mg·L-1，從蜂蜜灌裝機上方貯蜜缸輸送臭氧水，待貯蜜缸充滿臭氧水后，不間斷開啟底部排水閥門，從底部排放3次臭氧水，每次2 min。同時開啟灌裝機使臭氧水經(jīng)活塞氣缸，到灌裝機灌裝頭出口排出，消毒時間為20 min。結(jié)束后24 h開始取樣。灌裝機貯蜜缸箱體側(cè)壁及底板按涂沫法進行取樣，灌裝機貯蜜缸底部排水口和灌裝頭出口采用無菌瓶進行取樣[3,5-6]。

由表5可知，臭氧水（1.0 mg·L-1）采用浸泡方式對貯蜜缸消毒，經(jīng)20 min作用時間，能有效殺滅貯蜜缸內(nèi)的微生物。但灌裝機底部排水口和灌裝頭出口因臭氧被分解，出口臭氧濃度較低，且作用時間只有20 min，無法進行有效消毒。特別是灌裝活塞缸及管道死角殘留少量蜂蜜的有機物，對微生物起保護作用，無法完全殺滅細菌。

表5 臭氧水對蜂蜜灌裝消毒24 h后微生物指標表

2.4.4 增加臭氧沖洗消毒對灌裝機的消毒效果

在原臭氧水浸泡貯蜜缸清洗消毒后，進行1次臭氧水直接沖洗[5]。操作方法為在原貯蜜缸浸泡消毒完成后，保持臭氧水濃度不變，從灌裝機上方貯蜜缸下料口直接輸送臭氧水進入活塞氣缸，開啟灌裝機邊注入臭氧水邊進入灌裝機生產(chǎn)模式，消毒時間為20 min和30 min。臨近結(jié)束關閉各排放口閥門，24 h后用無菌瓶進行取樣[7]。

由表6可知，采用臭氧水直接對接灌裝機貯蜜缸下料口接入臭氧水，邊排放臭氧水邊開啟灌裝機，確保貯蜜缸入口的臭氧水濃度與灌裝頭出口濃度相差0.5 mg·L-1。通過20 min和30 min兩種消毒時間驗證，發(fā)現(xiàn)其能有效對蜂蜜灌裝機進行消毒。

表6 臭氧水對蜂蜜灌裝設備消毒處理表

3 結(jié)語

臭氧作為一種強氧化劑，具有廣譜殺菌作用。臭氧能快速分解成氧氣和單原子氧，在半敞開的蜂蜜投料缸、貯蜜缸設備和半封閉的管道中極易揮發(fā)，臭氧濃度快速降低。蜂蜜因物料黏度大，附著力強，生產(chǎn)設備清洗消毒困難，臭氧作用時間需延長。特別是蜂蜜灌裝機殘留部分物料富含有機物質(zhì)、揮發(fā)油等，影響臭氧水消毒效果。因此，在保證臭氧水濃度的前提下，加大臭氧水沖洗和消毒時間，才能有效對蜂蜜加工設備進行消毒。