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(dǎo)致食品變質(zhì),產(chǎn)生有害氣體,損害消費者健康。預(yù)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(chǎn)、加工、儲存及運輸全鏈條的衛(wèi)生管理,選用優(yōu)質(zhì)包裝材料,嚴(yán)格控制微生物污染,對保障食品安全至關(guān)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(nèi)真空度達(dá)不到要求所致,后者是由于殺菌不徹底,產(chǎn)品中存在產(chǎn)氣微生物并繁殖到一定數(shù)量等級所致。
食品一旦出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象,就存在變質(zhì)危險,就無法再銷售和食用了。脹袋問題對食品生產(chǎn)行業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失,影響生產(chǎn)企業(yè)的商業(yè)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(nèi)真空度達(dá)不到要求所致。這可能是由于包裝過程中的操作不當(dāng)、設(shè)備故障或包裝材料的質(zhì)量問題等原因造成的。當(dāng)袋內(nèi)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(nèi),導(dǎo)致袋內(nèi)氣體壓力增加,從而出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象。
物理性脹袋通常不伴隨食品變質(zhì),因為袋內(nèi)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(zhì)量及外部環(huán)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(chǎn)品中存在產(chǎn)氣菌繁殖所致。這些產(chǎn)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(zhì),產(chǎn)生二氧化碳等氣體。隨著氣體的不斷產(chǎn)生,袋內(nèi)壓力逐漸升高,最終導(dǎo)致脹袋現(xiàn)象。
微生物因素脹袋通常伴隨著食品的變質(zhì)和腐敗,因為產(chǎn)氣菌的繁殖會破壞食品的營養(yǎng)成分和口感。脹袋的食品往往伴有異味、變色等明顯的變質(zhì)特征。微生物因素脹袋的危害性較大,因為變質(zhì)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(chǎn)氣耐熱微生物,那么這些微生物就會在產(chǎn)品中存活并繁殖,最終導(dǎo)致脹袋。特別是在氣溫較高的季節(jié),環(huán)境和生產(chǎn)系統(tǒng)中微生物的數(shù)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(chǎn)酸產(chǎn)氣菌、芽孢桿菌等)的出現(xiàn),也使得原有消毒殺菌工藝失效。
防腐劑失效:食品工業(yè)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(shù)量過高,或者微生物對防腐劑產(chǎn)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(chǎn)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(yù)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(nèi)生長。它們對熱敏感,雖然有些種類是嗜冷的(喜歡冷的環(huán)境),但大多數(shù)對冷也敏感。因此,冷藏可以減少其數(shù)量。
大腸菌群的生長會產(chǎn)生二氧化碳等氣體,這是導(dǎo)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(fā)酵成乳酸(同型發(fā)酵)或乳酸、二氧化碳和乙醇(異型發(fā)酵)。乳酸菌可以在低氧張力(如真空或氣調(diào)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(huán)境中也能生長,可能在保質(zhì)期數(shù)周內(nèi)導(dǎo)致食品變質(zhì)。
乳酸菌的存在不僅會引起酸味,還會與異型發(fā)酵生物一起導(dǎo)致包裝膨脹。
3. 酵母
酵母發(fā)酵碳水化合物形成乙醇和二氧化碳。它們通常存在于環(huán)境中,可通過空氣傳播造成污染。酵母比細(xì)菌生長得更慢,但能在低pH值、低水分活度和低溫的產(chǎn)品中生長。
酵母的生長會導(dǎo)致包裝內(nèi)氣體壓力增加,從而引發(fā)脹袋現(xiàn)象。在某些情況下,一些酵母菌甚至可以產(chǎn)生足夠的壓力來爆炸塑料食品包裝和玻璃瓶。
4. 產(chǎn)氣芽孢桿菌
某些經(jīng)過高溫蒸煮后的產(chǎn)品如熟食、糕點類等,后續(xù)會進行抽真空包裝,為何高溫后仍然有產(chǎn)氣風(fēng)險,部分原因是產(chǎn)氣芽孢桿菌,尤其是產(chǎn)氣耐熱芽孢。如產(chǎn)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(chǎn)環(huán)境。雖然產(chǎn)氣莢膜梭菌是厭氧菌,但其對厭氧程度的要求并不十分嚴(yán)格,這意味著它可以在多種環(huán)境中生存和繁殖。
產(chǎn)氣莢膜梭菌能夠分解肌肉和結(jié)締組織中的糖,產(chǎn)生大量氣體(如二氧化碳、氫氣等),這是導(dǎo)致產(chǎn)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(xué)物質(zhì)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(huán)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(yǎng)成分,降低其食用價值,更嚴(yán)重的是,某些霉菌還會產(chǎn)生對人體健康有害的毒素。當(dāng)食品受到霉菌污染時,霉菌會在適宜的環(huán)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(yǎng)物質(zhì),產(chǎn)生二氧化碳等氣體。隨著霉菌的不斷繁殖和氣體的不斷產(chǎn)生,食品包裝袋內(nèi)的氣體壓力會逐漸增大。當(dāng)包裝袋內(nèi)的氣體壓力超過包裝袋的承受能力時,就會導(dǎo)致包裝袋膨脹,即脹袋現(xiàn)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(chǎn)加工運輸整個食品鏈追溯排查分析
1. 原料環(huán)節(jié)
原料污染:食品原料在種植、養(yǎng)殖或采集過程中可能受到土壤、水源、空氣等環(huán)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(xù)加工過程中被帶入產(chǎn)品中。
原料儲存:原料儲存條件不當(dāng),如溫度、濕度控制不佳,也容易導(dǎo)致微生物滋生。特別是當(dāng)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(chǎn)加工環(huán)節(jié)
加工環(huán)境:加工車間的衛(wèi)生狀況直接影響產(chǎn)品的微生物污染情況。如果車間內(nèi)存在衛(wèi)生死角、空氣流通不暢或設(shè)備清洗不徹底等問題,都會增加微生物污染的風(fēng)險。
殺菌工藝:殺菌工藝是控制微生物污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果殺菌溫度、時間或方式選擇不當(dāng),或者殺菌設(shè)備出現(xiàn)故障,都可能導(dǎo)致殺菌不徹底,使得產(chǎn)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(chǎn)品的保質(zhì)期有重要影響。如果包裝材料質(zhì)量不合格或密封不嚴(yán),會導(dǎo)致氧氣、水蒸氣等外界因素進入包裝內(nèi)部,為微生物的繁殖提供條件。
3.儲存運輸環(huán)節(jié)
儲存條件:產(chǎn)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(dǎo)致產(chǎn)品脹包。
運輸過程:在運輸過程中,如果產(chǎn)品受到擠壓、碰撞或溫度波動等不利因素的影響,也可能導(dǎo)致包裝破損或密封性降低,從而增加微生物污染的風(fēng)險。
4.排查方法
樣品檢測:對疑似脹包的產(chǎn)品進行取樣檢測,分析其中的微生物種類和數(shù)量。這可以通過專業(yè)的微生物實驗室進行培養(yǎng)、鑒定和計數(shù)來完成。
追溯記錄:查閱產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、儲存和運輸記錄,了解各個環(huán)節(jié)的操作情況和環(huán)境條件。這有助于確定問題發(fā)生的具體環(huán)節(jié)和原因。
現(xiàn)場檢查:對生產(chǎn)車間、儲存?zhèn)}庫和運輸車輛進行現(xiàn)場檢查,查找可能存在的衛(wèi)生死角、設(shè)備故障或操作不當(dāng)?shù)葐栴}。
綜合分析:結(jié)合樣品檢測結(jié)果和現(xiàn)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(zhí)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(xiàn)象的原因可以主要從殺菌工藝、灌裝系統(tǒng)以及后續(xù)儲存條件等方面進行分析。以下是對這些方面的詳細(xì)探討:
1.殺菌工藝
殺菌不徹底:飲料在生產(chǎn)過程中,如果殺菌工藝的溫度、時間或方法設(shè)置不當(dāng),可能導(dǎo)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(fā)酵飲料中的糖分,產(chǎn)生二氧化碳等氣體,從而導(dǎo)致脹袋現(xiàn)象。
殺菌工藝設(shè)備故障:殺菌設(shè)備如殺菌釜、巴氏殺菌機等若出現(xiàn)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(fēng)險。殺菌器內(nèi)結(jié)垢程度較后,則會影響熱的傳遞,使產(chǎn)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(tǒng)
灌裝前污染:灌裝前,如果飲料在輸送管道、儲罐等環(huán)節(jié)中受到污染,或者灌裝設(shè)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(shù)控制不當(dāng),也可能影響飲料的衛(wèi)生質(zhì)量。例如,灌裝溫度過高可能導(dǎo)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(tài),則灌裝前整個灌裝機同產(chǎn)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(chǎn)品含有較多的微生物,從而使包裝后的產(chǎn)品出現(xiàn)許多壞包。
在生產(chǎn)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(dá)要求,則易使產(chǎn)品出現(xiàn)壞包。
封口不嚴(yán):灌裝后的封口是防止外界微生物進入飲料內(nèi)部的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果封口不嚴(yán)或密封材料質(zhì)量不佳,會導(dǎo)致氧氣、水蒸氣等進入包裝內(nèi)部,為微生物的繁殖提供條件。
3.后續(xù)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(fēng)險。
濕度控制:濕度過高也可能導(dǎo)致包裝材料受潮、變形或破損,從而增加微生物污染的風(fēng)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(dǎo)致其成分發(fā)生變化。同時,氧氣也是微生物繁殖的重要因素之一,因此應(yīng)盡量避免包裝內(nèi)部殘留過多氧氣。