食品脹包脹袋不僅影響包裝密封性,更可能因微生物繁殖導致食品變質,產生有害氣體,損害消費者健康。預包裝食品物理性脹袋可以通過工藝改進,微生物脹袋則比較隱蔽,如何避免微生物因素脹袋呢?
加強食品生產、加工、儲存及運輸全鏈條的衛生管理,選用優質包裝材料,嚴格控制微生物污染,對保障食品安全至關重要。
本文將分析食品脹袋的類型、原因。
一、食品脹袋類型和原因分析
脹袋(漲袋), 分為物理性脹袋和微生物性脹袋。前者主要由于真空密封時,袋內真空度達不到要求所致,后者是由于殺菌不徹底,產品中存在產氣微生物并繁殖到一定數量等級所致。
食品一旦出現脹袋現象,就存在變質危險,就無法再銷售和食用了。脹袋問題對食品生產行業造成了巨大的經濟損失,影響生產企業的商業信譽。
1. 物理性脹袋
物理性脹袋:物理性脹袋主要是由于真空密封時,袋內真空度達不到要求所致。這可能是由于包裝過程中的操作不當、設備故障或包裝材料的質量問題等原因造成的。當袋內真空度不足時,外部空氣可能通過包裝材料的微小孔隙進入袋內,導致袋內氣體壓力增加,從而出現脹袋現象。
物理性脹袋通常不伴隨食品變質,因為袋內增加的主要是空氣而非有害氣體。脹袋的程度和速度可能因包裝材料、密封質量及外部環境條件(如溫度、濕度)的不同而有所差異。
2. 微生物因素脹袋
微生物性脹袋:微生物因素脹袋則是由于殺菌不徹底,產品中存在產氣菌繁殖所致。這些產氣菌在適宜的條件下(如溫度、濕度、氧氣等)會迅速繁殖并分解食品中的有機物質,產生二氧化碳等氣體。隨著氣體的不斷產生,袋內壓力逐漸升高,最終導致脹袋現象。
微生物因素脹袋通常伴隨著食品的變質和腐敗,因為產氣菌的繁殖會破壞食品的營養成分和口感。脹袋的食品往往伴有異味、變色等明顯的變質特征。微生物因素脹袋的危害性較大,因為變質的食品可能含有對人體有害的微生物毒素或致病菌。
3. 脹袋問題原因
殺菌工藝不足:如果殺菌工藝效力不足,無法有效殺滅產氣耐熱微生物,那么這些微生物就會在產品中存活并繁殖,最終導致脹袋。特別是在氣溫較高的季節,環境和生產系統中微生物的數量水平會上升,超出原有殺菌工藝的能力范圍。
新的高抗性微生物污染源(如耐熱型產酸產氣菌、芽孢桿菌等)的出現,也使得原有消毒殺菌工藝失效。
防腐劑失效:食品工業中常用的防腐劑雖然能在一定程度上抑制微生物的繁殖,但如果食品初始微生物數量過高,或者微生物對防腐劑產生了耐藥性,那么防腐劑的效力就會降低,無法有效控制微生物的生長繁殖。
原料污染:如果食品原料本身就被產氣微生物污染,那么在加工過程中就很難完全去除這些微生物。
二、引起預包裝食品脹袋脹瓶的主要微生物種類
1. 大腸菌群
大腸菌群能在廣泛的pH值范圍(4.4至9.0)和溫度范圍(3°C至50°C)內生長。它們對熱敏感,雖然有些種類是嗜冷的(喜歡冷的環境),但大多數對冷也敏感。因此,冷藏可以減少其數量。
大腸菌群的生長會產生二氧化碳等氣體,這是導致包裝膨脹的主要原因之一。
2. 乳酸菌
乳酸菌是革蘭氏陽性、非孢子形成生物,它們能將葡萄糖發酵成乳酸(同型發酵)或乳酸、二氧化碳和乙醇(異型發酵)。乳酸菌可以在低氧張力(如真空或氣調包裝)中生長,這使它們能夠勝過其他腐敗菌。它們在高酸性和冷藏環境中也能生長,可能在保質期數周內導致食品變質。
乳酸菌的存在不僅會引起酸味,還會與異型發酵生物一起導致包裝膨脹。
3. 酵母
酵母發酵碳水化合物形成乙醇和二氧化碳。它們通常存在于環境中,可通過空氣傳播造成污染。酵母比細菌生長得更慢,但能在低pH值、低水分活度和低溫的產品中生長。
酵母的生長會導致包裝內氣體壓力增加,從而引發脹袋現象。在某些情況下,一些酵母菌甚至可以產生足夠的壓力來爆炸塑料食品包裝和玻璃瓶。
4. 產氣芽孢桿菌
某些經過高溫蒸煮后的產品如熟食、糕點類等,后續會進行抽真空包裝,為何高溫后仍然有產氣風險,部分原因是產氣芽孢桿菌,尤其是產氣耐熱芽孢。如產氣莢膜梭菌廣泛存在于空氣、污水、土壤、各種食品以及動物和人類的胃腸道中。這種廣泛的分布使得它很容易污染食品原料和生產環境。雖然產氣莢膜梭菌是厭氧菌,但其對厭氧程度的要求并不十分嚴格,這意味著它可以在多種環境中生存和繁殖。
產氣莢膜梭菌能夠分解肌肉和結締組織中的糖,產生大量氣體(如二氧化碳、氫氣等),這是導致產品漲袋的直接原因。芽孢對各種脅迫因素(如高溫、高壓、有毒化學物質和輻射)具有極強的抗逆性,這使得它難以被徹底殺滅。
5. 霉菌
霉菌是一種真菌,它們在潮濕、溫暖的環境中生長迅速。霉菌不僅會在食品表面形成難看的斑點,破壞食品的營養成分,降低其食用價值,更嚴重的是,某些霉菌還會產生對人體健康有害的毒素。當食品受到霉菌污染時,霉菌會在適宜的環境下迅速繁殖。
在繁殖過程中,霉菌會分解食品中的碳水化合物等營養物質,產生二氧化碳等氣體。隨著霉菌的不斷繁殖和氣體的不斷產生,食品包裝袋內的氣體壓力會逐漸增大。當包裝袋內的氣體壓力超過包裝袋的承受能力時,就會導致包裝袋膨脹,即脹袋現象。
三、食品追溯鏈排查微生物脹袋原因
從食品加工原料到生產加工運輸整個食品鏈追溯排查分析
1. 原料環節
原料污染:食品原料在種植、養殖或采集過程中可能受到土壤、水源、空氣等環境中的微生物污染。這些微生物在適宜的條件下會大量繁殖,并在后續加工過程中被帶入產品中。
原料儲存:原料儲存條件不當,如溫度、濕度控制不佳,也容易導致微生物滋生。特別是當原料中含有較高的水分或糖分時,更容易成為微生物繁殖的溫床。
2.生產加工環節
加工環境:加工車間的衛生狀況直接影響產品的微生物污染情況。如果車間內存在衛生死角、空氣流通不暢或設備清洗不徹底等問題,都會增加微生物污染的風險。
殺菌工藝:殺菌工藝是控制微生物污染的關鍵環節。如果殺菌溫度、時間或方式選擇不當,或者殺菌設備出現故障,都可能導致殺菌不徹底,使得產品中的微生物殘留量過高。
包裝材料:包裝材料的阻氧性、阻水性和密封性對產品的保質期有重要影響。如果包裝材料質量不合格或密封不嚴,會導致氧氣、水蒸氣等外界因素進入包裝內部,為微生物的繁殖提供條件。
3.儲存運輸環節
儲存條件:產品在儲存過程中需要保持適宜的溫度和濕度條件。如果儲存溫度過高或濕度過大,會加速微生物的繁殖速度,導致產品脹包。
運輸過程:在運輸過程中,如果產品受到擠壓、碰撞或溫度波動等不利因素的影響,也可能導致包裝破損或密封性降低,從而增加微生物污染的風險。
4.排查方法
樣品檢測:對疑似脹包的產品進行取樣檢測,分析其中的微生物種類和數量。這可以通過專業的微生物實驗室進行培養、鑒定和計數來完成。
追溯記錄:查閱產品的生產、加工、儲存和運輸記錄,了解各個環節的操作情況和環境條件。這有助于確定問題發生的具體環節和原因。
現場檢查:對生產車間、儲存倉庫和運輸車輛進行現場檢查,查找可能存在的衛生死角、設備故障或操作不當等問題。
綜合分析:結合樣品檢測結果和現場檢查情況,對微生物脹包的原因進行綜合分析。確定主要影響因素后,制定針對性的改進措施并落實執行。
四、以袋裝飲品為例分析脹袋原因
以袋裝飲品為例,脹袋(或脹瓶)現象的原因可以主要從殺菌工藝、灌裝系統以及后續儲存條件等方面進行分析。以下是對這些方面的詳細探討:
1.殺菌工藝
殺菌不徹底:飲料在生產過程中,如果殺菌工藝的溫度、時間或方法設置不當,可能導致殺菌不徹底。這會使部分微生物(如酵母菌、乳酸菌等)在飲料中存活下來。酵母菌等微生物在適宜的條件下會發酵飲料中的糖分,產生二氧化碳等氣體,從而導致脹袋現象。
殺菌工藝設備故障:殺菌設備如殺菌釜、巴氏殺菌機等若出現故障,如溫度控制失靈、時間計時錯誤等,也會直接影響殺菌效果,增加微生物殘留的風險。殺菌器內結垢程度較后,則會影響熱的傳遞,使產品的實際滅菌溫度降低和滅菌時間縮短,從而影響滅菌效率。
2.灌裝系統
灌裝前污染:灌裝前,如果飲料在輸送管道、儲罐等環節中受到污染,或者灌裝設備清洗不徹底,都可能將微生物帶入飲料中。
灌裝過程控制:灌裝過程中的溫度、壓力、速度等參數控制不當,也可能影響飲料的衛生質量。例如,灌裝溫度過高可能導致飲料中的部分成分變性,而灌裝速度過快則可能使飲料在灌裝過程中受到空氣污染。
為了保證灌裝時的無菌狀態,則灌裝前整個灌裝機同產品有接觸的表面都必須進行徹底的清洗和殺菌,若清洗殺菌不到位,則會使同不潔表面接觸的產品含有較多的微生物,從而使包裝后的產品出現許多壞包。
在生產灌裝時要通過熱空氣和蒸汽閥來保證灌裝時的無菌狀況,若熱空氣溫度太低或蒸汽閥的保證作用未達要求,則易使產品出現壞包。
封口不嚴:灌裝后的封口是防止外界微生物進入飲料內部的關鍵環節。如果封口不嚴或密封材料質量不佳,會導致氧氣、水蒸氣等進入包裝內部,為微生物的繁殖提供條件。
3.后續儲存條件
溫度控制:飲料在儲存過程中需要保持適宜的溫度。如果溫度過高,會加速微生物的繁殖速度,增加脹袋的風險。
濕度控制:濕度過高也可能導致包裝材料受潮、變形或破損,從而增加微生物污染的風險。
光照和氧氣:某些飲料對光照敏感,長時間暴露在陽光下可能導致其成分發生變化。同時,氧氣也是微生物繁殖的重要因素之一,因此應盡量避免包裝內部殘留過多氧氣。