熱殺菌食品過程衛(wèi)生控制水平與熱殺菌強(qiáng)度關(guān)系的探討

 

羅賦毅  朱曉南

（福建出入境檢驗(yàn)檢疫局認(rèn)證監(jiān)管處，350012）

摘 要：本文擬從過程衛(wèi)生控制水平與熱殺菌效果的關(guān)系來探討調(diào)整熱殺菌強(qiáng)度的可行性，從而提高企業(yè)HACCP體系的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：熱殺菌食品、過程衛(wèi)生控制、熱殺菌關(guān)鍵因子、CL值

食品熱力殺菌的目的是為了使罐裝食品不含致病的微生物，在正常貯藏和銷售過程中，也不得含有能繁殖的非致病性微生物。熱力殺菌的目的，就是殺滅目標(biāo)菌。所以任何一個(gè)殺菌過程，都有一個(gè)目標(biāo)菌。從理論上來講，把最難殺滅的細(xì)菌作為滅菌對象，以此來推斷所需要的滅菌時(shí)間和溫度。一般情況下，把嗜熱性芽孢桿菌作為酸性罐頭的目標(biāo)菌，把肉毒梭菌作為低酸性罐頭的目標(biāo)菌。但是，采用這兩個(gè)目標(biāo)菌而制定出來的熱殺菌公式，也帶來另外的負(fù)面影響，即熱處理可能造成食品的色香味及營養(yǎng)成分等質(zhì)量因素破壞。

合理科學(xué)的熱殺菌公式，既要達(dá)到殺菌的要求，又可以使食品營養(yǎng)成分的破壞和損失等降低到最少。同一個(gè)產(chǎn)品的熱殺菌過程，由于受許多熱殺菌關(guān)鍵因子(如產(chǎn)品、初溫、加工過程衛(wèi)生控制水平、殺菌溫度和時(shí)間)影響，其殺菌規(guī)程不一樣。同樣的熱殺菌設(shè)施，加工過程的衛(wèi)生控制水平對熱殺菌的影響最大。

一、食品熱殺菌強(qiáng)度與其影響因素

任何一種微生物，在相應(yīng)的溫度下，都對應(yīng)著一個(gè)D值。所謂D值就是在一個(gè)特定條件下,殺死90%目標(biāo)菌所需要的時(shí)間,也就是我們經(jīng)常所說的微生物殺滅率。根據(jù)試驗(yàn)表明，肉毒梭狀芽孢桿菌在121.1℃條件下它的D 值為0.204。根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)表明,鑒于肉毒梭菌在公共衛(wèi)生上的安全因素,認(rèn)為肉毒梭菌必須采用12D 的滅菌值,才能基本上保證食品安全衛(wèi)生。在《出口罐頭生產(chǎn)企業(yè)注冊衛(wèi)生規(guī)范》中也規(guī)定，低酸食品一般要求要達(dá)到12D，酸性食品要達(dá)到6D。F0值就是某一溫度下將某一數(shù)量的微生物全部殺死所需的熱處理時(shí)間（或稱熱處理滅菌值，F(xiàn)t值）。

一般情況下，F(xiàn)值與D值的關(guān)系，可以表示為：

F＝nD

其中n的數(shù)值是不固定的，隨工廠的衛(wèi)生條件、食品污染微生物的種類和數(shù)量、食品理化性質(zhì)等因素變化而變化。實(shí)際殺菌的F值，因熱傳導(dǎo)等因素的影響，要通過計(jì)算得出。

以蘑菇罐頭為例，如果只考慮殺菌值12D的法規(guī)要求，不考慮安全系數(shù),其最低的殺菌數(shù)值為F0=12×D ＝2.5，也就是F0 的含義是在121.1℃下加熱2.5 分鐘即可。但實(shí)際上，企業(yè)熱殺菌所采用的F0值往往比理論值大得多。如很多蘑菇罐頭企業(yè)目前采用的熱殺菌規(guī)程往往采用127℃－26Min，就比其理論的殺菌值大得多。追其原因是根據(jù)肉毒梭菌的耐熱性來確定罐頭的F0值只是表明為滿足殺死肉毒梭菌所提供多少熱量,而如何根據(jù)所要求的最低殺菌值來確定殺菌規(guī)程還需要依據(jù)罐頭的傳熱特性等來確定，同時(shí)企業(yè)還會(huì)在綜合各種因素的基礎(chǔ)上增加很大的保險(xiǎn)系數(shù)。

影響殺菌效果的因素很多，如食品的種類、成分、內(nèi)容物的多少、初菌數(shù)及種類、殺菌鍋的形式及操作過程等等，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的忽視，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品熱殺菌強(qiáng)度不足。

食品理化性質(zhì)對殺菌F值的影響主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）PH值

通常PH降低，芽孢耐熱性也降低，一般細(xì)菌芽孢在PH6～7時(shí)最強(qiáng)，但某些酵母在PH4～5時(shí)最強(qiáng)。
（2）糖份
    隨著糖濃度的提高，芽孢的耐熱性增強(qiáng)。
（3）食鹽
    低濃度的食鹽溶液（2%～4%）對芽孢的耐熱性有增強(qiáng)作用，但隨著濃度的增高將使芽孢的耐熱性減弱。如果濃度高達(dá)20%～25%時(shí)，細(xì)菌將無法生長。肉毒梭狀芽孢桿菌在8%以上的食鹽濃度下，不會(huì)產(chǎn)生毒素。
（4）油脂
    油脂對細(xì)菌有一定的保護(hù)作用。一般細(xì)菌在較干燥狀態(tài)下耐熱性較強(qiáng)，而油脂所以有保護(hù)作用。

從上面分析可以看出，相應(yīng)改變罐裝食品內(nèi)容物的理化性質(zhì)，可以改變熱殺菌的殺菌值。但由于食品的理化性質(zhì)與食品的感官風(fēng)味是密切相關(guān)的，作為某種成型并被消費(fèi)者認(rèn)可和接受的食品，其理化性質(zhì)往往是固定的。如果因?yàn)闊釟⒕�的需要而改變產(chǎn)品的感官風(fēng)味，消費(fèi)者往往難以接受，可能直接影響到該產(chǎn)品的市場。作為食品生產(chǎn)者而言，一般不會(huì)輕易改變食品物理性質(zhì)。在不改變食品感官風(fēng)味（理化性質(zhì)），避免產(chǎn)品營養(yǎng)損壞的前提下，為保證熱殺菌的有效，盡可能提高加工過程的衛(wèi)生控制水平，是一個(gè)簡單便捷的途徑。

二、過程衛(wèi)生控制對熱殺菌效果的影響與控制

（一）微生物對熱殺菌的影響

1.微生物種類對熱殺菌的影響

食品中污染微生物的種類不同，其耐熱性也不同。即使同一種細(xì)菌，菌株不同，其耐熱性也有較大差異。正處于生長繁殖的微生物營養(yǎng)細(xì)胞的耐熱性較其芽孢弱。各種芽孢菌的耐熱性也不盡相同，一般厭氧菌芽孢的耐熱性較需氧菌芽孢強(qiáng)，嗜熱菌的芽孢耐熱性最強(qiáng)。同一種芽孢的耐熱性又以熱處理的菌齡，生產(chǎn)條件等等的不同而不同。因而即使用同一個(gè)殺菌規(guī)程，如果加工過程衛(wèi)生控制得不到保障，該產(chǎn)品的熱殺菌效果也得不到保證。

2.微生物的數(shù)量對熱殺菌的影響
    微生物的耐熱性，與一定容積中所存在微生物的數(shù)量有關(guān)。食品中微生物存在的數(shù)量，特別是孢子存在的數(shù)量越多，抗熱的能力越強(qiáng)，在同溫度下所需的致死時(shí)間就越長。腐敗菌或芽孢全部死亡所需要的時(shí)間隨原始菌數(shù)而異，原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要的時(shí)間越長，因此罐頭食品殺菌前被污染的菌數(shù)和殺菌效果有直接的關(guān)系。
    對于某一種對象菌而言，在規(guī)定的溫度下，細(xì)菌死滅的數(shù)量與殺菌時(shí)間之間存在著對數(shù)關(guān)系，用數(shù)學(xué)式表達(dá)為：
    lnb=－kt＋lna或b=a/ekt （式中t——殺菌時(shí)間，k——細(xì)菌死滅速度常數(shù)，a——殺菌前的菌濃度，b——經(jīng)t時(shí)間殺蟲劑菌后存活的菌濃度）
    從上可看出，在相同的殺菌條件下（溫度和時(shí)間為定值時(shí)），對于某一種特定的殺菌來說，b就取決于a，污染越嚴(yán)重a越大，殘存量b也就越大。
3.微生物的生長環(huán)境對熱殺菌的影響

影響微生物耐熱性因素很多，這些因素有3個(gè)主要類別：①芽孢本身（即與遺傳有關(guān)）；②芽孢形成的條件和環(huán)境；③芽孢受熱處理?xiàng)l件及加熱的生長條件。芽孢耐熱不但因種類不同很大差別，而在同一菌種不同菌株之間也有差別。雖屬同一株，但如果芽孢形成條件不同時(shí)，其耐熱性也會(huì)有差別。菌體在其最高溫度生長良好并形成芽孢時(shí)，通常耐熱性較強(qiáng)。不同培養(yǎng)基所形成的芽孢對耐熱性影響較大，試驗(yàn)室培養(yǎng)的芽孢都比大自然條件形成的芽孢耐熱性要低。如純黃絲衣霉菌可能會(huì)在果汁飲料、水果以及水果為基礎(chǔ)的食品罐頭中出現(xiàn)。這是因?yàn)樵诓涣嫉募庸きh(huán)境中該菌能形成芽孢，進(jìn)而能夠忍受該產(chǎn)品的熱處理?xiàng)l件而得以存活。

（二）提高過程衛(wèi)生控制水平減少微生物污染的措施

在熱殺菌食品企業(yè)中，提高加工過程衛(wèi)生控制水平，減少微生物污染的最為有效的措施，就是在企業(yè)GMP的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格實(shí)行SSOP和HACCP。只有這樣，才能全面提升過程衛(wèi)生控制水平，保證熱殺菌效果。概括起來有以下2個(gè)方面：

(1)嚴(yán)格實(shí)施SSOP

食品原料微生物污染的種類及數(shù)量取決于原料的狀況、廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生、車間衛(wèi)生、設(shè)備和工器具衛(wèi)生、生產(chǎn)操作工藝條件、人員個(gè)人衛(wèi)生以及加工用水的衛(wèi)生等方面。加工過程的衛(wèi)生控制水平的高低，就直接體現(xiàn)在加工流程的各個(gè)方面。只要企業(yè)嚴(yán)格按照HACCP體系的有關(guān)要求，嚴(yán)格實(shí)施SSOP計(jì)劃，就可以有效保證其加工過程衛(wèi)生。

（2）實(shí)施HACCP計(jì)劃

對于某些微生物，當(dāng)發(fā)生加工時(shí)間過長（如原料積壓）、加工環(huán)境溫度失控，都可能導(dǎo)致細(xì)菌的芽孢產(chǎn)生或產(chǎn)毒等。企業(yè)應(yīng)按照HACCP計(jì)劃的要求，將這些加工步驟作為關(guān)鍵控制點(diǎn)，并將環(huán)境溫度和時(shí)間作為CL值加以監(jiān)控。只要對微生物產(chǎn)毒、芽孢形成的條件控制得當(dāng)，就可以有效減少芽孢生成，從而確保熱殺菌的有效。

 

三、過程衛(wèi)生控制水平在熱殺菌關(guān)鍵因子（CL值）設(shè)定的思考

通過以上的分析，可以看出，熱力殺菌食品的安全和營養(yǎng)，關(guān)鍵在于熱殺菌關(guān)鍵因子（溫度和時(shí)間）的設(shè)定。熱殺菌強(qiáng)度過高，雖然保證了食品安全，但破壞了食品營養(yǎng)，經(jīng)濟(jì)上也不合算。殺菌強(qiáng)度不足，雖然保證了食品的營養(yǎng)，但食品安全或產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性得不到保證�？刂七m當(dāng)?shù)募庸み^程衛(wèi)生水平，可以適當(dāng)降低罐頭食品殺菌強(qiáng)度。

通過對當(dāng)前出口罐頭加工企業(yè)的觀察，可以發(fā)現(xiàn)目前大部分出口罐頭加工企業(yè)所使用的熱殺菌公式，其殺菌強(qiáng)度遠(yuǎn)大于法規(guī)規(guī)定值的幾倍甚至更高。雖然產(chǎn)品的安全得到保證，但也造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)和食品營養(yǎng)損失。所以，可以采用統(tǒng)計(jì)分析的原理，對目前某個(gè)地區(qū)的出口罐頭原料微生物污染水平、過程衛(wèi)生控制水平等進(jìn)行調(diào)查分析和比較，進(jìn)而在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用適當(dāng)?shù)拇胧�，對�?dāng)前某些不合理的殺菌規(guī)程進(jìn)行修正，以確保熱殺菌食品安全和衛(wèi)生，并真正發(fā)揮HACCP體系在控制食品安全方面的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。