嗜酸耐热菌,尤其是酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris),是引起酸性果汁腐败的主要微生物。这类细菌的芽孢具有嗜酸耐热的双重特性,常规巴氏杀菌难以将其杀灭,给果汁工业的灭菌工艺带来严峻挑战。以下将详细阐述果汁中嗜酸耐热菌的污染情况及解决办法:

嗜酸耐热菌污染情况

  • 污染来源:嗜酸耐热菌广泛存在于土壤、水、植物等自然环境中。果汁生产过程中,原料水果可能携带该菌,如水果生长环境被污染,采摘后未进行有效清洁处理,就易将嗜酸耐热菌带入生产环节。此外,生产设备、管道若清洁不彻底,残留的微生物也会成为污染源,在适宜条件下大量繁殖并污染果汁29。

  • 污染后果:部分嗜酸耐热菌会产生异味物质,如愈创木酚,严重破坏酸性饮料的风味,降低产品品质,影响消费者接受度。同时,该菌在果汁中繁殖生长,可能导致果汁出现浑浊、沉淀等现象,缩短果汁保质期,造成经济损失。据研究,在一些果汁产品中,嗜酸耐热菌的污染率可达 11.6% ,给果汁产业带来较大困扰3。

解决办法

1.物理方法

高温灭菌:由于嗜酸耐热菌芽孢具有较强的耐酸热能力,普通巴氏杀菌效果不佳。可采用超高温瞬时灭菌(UHT),在极短时间内将果汁加热到很高温度(如 135 - 150℃ ),并保持数秒,然后迅速冷却。这种方法能有效杀灭嗜酸耐热菌芽孢,但可能对果汁的营养成分和风味产生一定影响。为减少影响,需精确控制加热时间和温度,找到既能保证杀菌效果又能最大程度保留果汁品质的工艺参数。

过滤除菌:采用微滤、超滤等膜过滤技术,可将嗜酸耐热菌及其芽孢从果汁中分离出来。微滤能去除较大的菌体和芽孢,超滤则可截留更小的微生物及部分大分子杂质。膜过滤技术具有操作简单、不影响果汁风味和营养成分等优点,但需注意膜的选择和定期清洗维护,防止膜污染导致过滤效率下降和微生物滋生。

2.化学方法

消毒剂处理:新型消毒液诺福食品级消毒剂对嗜酸耐热菌具有较强的消毒作用。在浓度为 50%、接触时间为 20min 时,即可使其菌量下降 3 个对数值;在原液浓度(100%)下,只需接触 10min 即可达到相同效果。过氧乙酸在浓度为 800ppm、接触时间为 30min 时,也能使菌量下降 3 个对数值;高浓度(1800ppm)下,接触 10min 即可。相比之下,次氯酸钠消毒效果较差。诺福食品级消毒剂因本身是食品级过氧化氢,比过氧乙酸和次氯酸钠更安全,对人体和环境危害更小,适合用于果汁工厂消毒。

3.检测与监控

传统检测方法:包括平板计数法、显微镜观察法等。平板计数法是将果汁样品适当稀释后,涂布于特定培养基上,在适宜温度下培养,计数长出的菌落数,从而确定嗜酸耐热菌的数量。显微镜观察法则可直接观察菌体形态和芽孢情况。但这些方法操作繁琐、耗时较长,不能满足快速检测需求。

现代检测技术:分子生物学方法如 PCR 技术,可针对嗜酸耐热菌的特定基因进行扩增检测,具有灵敏度高、特异性强、检测速度快等优点。免疫检测技术如 ELISA,利用抗原 - 抗体特异性结合原理,能快速检测果汁中的嗜酸耐热菌。此外,高效液相色谱(HPLC)可用于检测嗜酸耐热菌产生的异味物质如愈创木酚,间接判断果汁是否受污染。这些现代检测技术能及时发现果汁中的嗜酸耐热菌污染,为采取有效控制措施提供依据37。

4.生产过程控制

  • 原料控制:选择优质、无病虫害、无污染的水果原料,对原料进行严格的清洗、筛选,去除表面的泥土、杂质和微生物。可采用喷淋清洗、浸泡消毒等方式,确保原料表面的微生物数量降低到最低限度。

  • 设备清洁与维护:定期对生产设备、管道、储存容器等进行全面清洁和消毒,防止嗜酸耐热菌在设备表面形成生物膜。可使用诺福食品级消毒清,按照规定的程序和时间进行清洗消毒操作。同时,对设备进行定期检查和维护,确保设备正常运行,避免因设备故障导致微生物污染。

  • 人员卫生管理:加强对生产操作人员的卫生培训,提高其卫生意识。要求操作人员严格遵守卫生操作规程,穿戴工作服、口罩、帽子等,保持个人卫生。在进入生产车间前,进行洗手、消毒等程序,防止操作人员将微生物带入生产环境。

诺福食品级杀菌消毒剂可用于食品饮料生产水源、管道、设备、工器具、瓶子、无菌车间空气以及人员手部的杀菌消毒。

参考用法

1.加入水源净水装置中进行微生物控制

每日按照 25ppm 的比例(1:10000—20000)连续注入水中,可使同等保存条件下的水提高 400-500%的无菌期。

2.生产设备消毒

设备及管道消毒按 1:100—1:500 的比例稀释,浸泡或冲洗生产设备及管道,可有效清除生物膜、藻类,杀灭霉菌、真菌。计算出管道的容水量,堵住管道两端,加入杀菌溶液浸泡 2—3 小时,每月一次即可。储水池除藻消毒按 1:8000—1:15000 的比例稀释,进行除藻、消毒、灭菌。根据具体情况,定期冲洗。

3.空瓶(新瓶)消毒

①浸泡式,杀菌剂与纯水按 1:10000 的比例,连续冲洗或直接加入蓄水池,对空瓶或瓶盖进行杀菌、消毒。

②循环式,将杀菌剂直接添加在水处理容器内(1:10000),循环冲洗空瓶、瓶盖,实现有效杀菌、消毒。

4.空间、环境消毒

按照 1:100—1:300(根据污染程度调整)的比例稀释后,均匀喷洒于空间和地面。具体喷洒浓度为 2—3ml/立方米。即 1 升产品至少可喷洒 15000 立方米的空间(地面)。

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