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第18 章 饮料厂的卫生
饮料厂中的污垢特性主要是水溶性糖的含量高因此与其它食品加工厂相比其污垢的去除比较容易在啤酒厂和葡萄酒厂中去除污垢和控制微生物数量的问题较多因此本章主要讨论这两方面的问题
第一节 饮料生产的真菌学
由于啤酒类饮料厂必须保持纯酵母培养基因此保存需要的微生物去除那些能引起腐败和导致不卫生的微生物是十分重要的在实际工作中虽然能控制导致啤酒污染的微生物但并不能将其从环境中彻底去除因此不良的卫生环境将引起产品接受性方面的问题啤酒厂与其它大多数食品加工厂的不同之处在于由于啤酒生产原料的性质生产技术以及终产品所具有的环境特性的制约低pH值高酒精度二氧化碳浓度在啤酒厂中一般很少考虑有关致病性微生物的问题 但是Stewart 1987曾发现一个在啤酒厂中非常罕见的例外由某种真菌代谢所产生的大量有毒物质可能会随被污染的原料进入终产品由于目前还没有一种令人满意的去除污染产品中有毒物质的方法所以严格控制原料质量对确保产品的可接受性是非常重要的
第二节 卫生原理
建造一定数量的厕所并且注意保持厕所的环境卫生厕所的位置应该靠近装瓶区和其它生产区域员工在上厕所后必须洗手对喷水式饮水器应该采取一定的保护措施以防止嘴或鼻子与喷头直接接触
一员工的行为习惯
与其它食品操作一样卫生工作是一项集体性的工作在饮料厂中所有员工都应该随时随地保持清洁卫生定期清洗可以提高整洁程度减少污染缩短交班前或转产从一种产品的生产转向另一种产品的生产时进行清洗所需的时间而且一位或多位员工在进行罐装操作装瓶或装罐时有足够的时间及时捡起碎片或用水冲走清洗木塞或其它各种各样的东西
饮料厂中的有效管理取决于是否能促使员工形成正确的工作习惯应该通过卓有成效的交流活动培训计划教材持之以恒的监督与指导等措施使员工严格执行卫生操作并保持良好的工作习惯指导所有员工知道怎样何时何处需要立即去除那些能成为害虫和微生物营养源的碎屑和污垢对发生泄漏的设备应该立即进行修复如果发现鼠鸟昆虫或霉菌则必须采取相应的纠正措施或向上级汇报教育员工掌握正确的贮藏方法杜绝害虫孳生场所同时能正确完
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成清洗操作此外还必须教导员工及时关闭门窗避免污染物质和外部异物适当存放工具和各种清洗与消毒设备
关于饮料厂的卫生规则如下
1,所有员工在上过厕所后回到工作岗位之前必须洗手
2,所有溢出的物料和产品都不能重返生产区
3,废弃物必须放到经过适当处理带有密封盖的容器中
4,每位员工都必须随时保持工作区域的整洁和卫生
5,只能在指定区域吸烟
6,禁止在厂区内随地吐痰
7,管理人员应该对衣服餐厅小橱柜进行定期检查以确保清洁
8,工作期间必须戴好工作帽
二清洗操作
饮料厂的清洗操作由下述五个标准步骤组成
1 进行冲洗以除去大体积碎物无吸附性的污垢同时润湿待清洗区域提高清洗剂的效率
2 应用清洗剂通常使之形成泡沫使水与污垢紧密接触并通过有效润湿和渗透性除去污垢
3 进行冲洗以除去分散的污垢和清洗剂
4 进行消毒处理以杀死残余微生物
5 已经清洗过的区域在接触饮料产品之前必须进行彻底冲洗以除去季铵消毒剂特别是其浓度达200ppm时
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第三节 非酒精类饮料厂的卫生
讨论所有非酒精类饮料厂的卫生原理超出了本书的范围虽然将超高温作为一种技术用于无菌包装越来越普遍而且还有可能成为将来的潮流但是从广泛讨论的角度而言这种技术的分支太广太专一了如果需要有关这些特殊操作的详细信息可参阅有关无菌技术方面的专著
关于饮料加工方面的卫生问题包括无菌水蒸汽和空气的应用O’ Sullivan 1992指出凡是进入终产品的液体和气体或接触产品的包装材料都必须具有高质量为了生产合格且符合安全标准的产品许多饮料生产商在加工过程中采取各种过滤措施以除去微生物和其它颗粒或悬浮
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物利用过滤去除那些体积大于滤孔的污物以免其进入滤液使水空气蒸汽得到澄清或其中的微生物总数得到控制
由于饮料如软饮料瓶装水啤酒蒸馏酒需要用不含微生物和颗粒的纯净水来生产因此必须对其进行适当处理这些处理方式包括絮凝过滤即通过沙床氯化无菌过滤反渗透活性炭吸附去离子等实际用水的质量决定了具体处理的方式和程度
一般采用除去水中颗粒状污物和控制微生物等措施来控制饮料厂用水的质量对水中的颗粒状污染物通常采用絮凝和沙滤除去沙滤后再以绝对速率进行深层过滤能在氯化和活性炭处理之前除去所有体积大于滤孔的污物
活性炭能除去过量的氯三氯甲烷和其它与氯消毒剂有关的化合物但是活性炭常常脱落细微的碎炭屑从而提供了微生物的生长场所O’ Sullivan 1992指出炭床是很难进行消毒处理的潜在的微生物污染源因此在炭床前后都必须采取过滤措施以减少微生物和颗粒的含量
用于除去水中离子的树脂床不但是微生物生长的潜在场所而且还常常发生树脂粒掉落到已经处理过的水中这类事绝对速率过滤能确保去除体积大于滤孔的颗粒和微生物不再进入已经处理过的水中如果设备经过预杀菌处理那么在终处理过程中采用66-和9.2- m无菌尼龙过滤就能除去水中的微生物O’ Sullivan 1992无菌过滤不需要化学试剂使用方便需要的能量低因此,在绝对速率过滤之后再结合使用絮凝和过滤技术便有可能生产出微生物学安全的产品
虽然在生产过程中常使用蒸汽但它仍是一个明显的污染源蒸汽通常由易生锈的碳钢锅炉产生这种锅炉很容易生锈一般会在铁锈上涂一层无渗透性的膜以防止其进一步腐蚀对连续使用的锅炉这种膜会沉积下来对间歇使用的锅炉由于含有氧气的新鲜空气不断进入其中促使铁氧化生锈铁锈的不断产生导致铁锈剥落和蒸汽污染
使用蒸汽不但会造成污染而且来自锅炉输送管的铁锈颗粒还会损坏设备表面阻塞蒸汽阀孔板滤孔并使设备表面生锈热交换器的热输送特性的改变使工作效率降低采用两套多孔不锈钢过滤器在一套使用时清洗另一套以便于连续提供烹饪级蒸汽这样可减少上述问题的发生非烹饪级蒸汽将增加污染
过去常常在装瓶机附近安装就地清洗CIP设备用于清洗罐生产线和过滤器大多数生产多风味饮料的装瓶机常将CIP作为防止风味丧失的一种工具特别是以黄樟油冬青油为香料的无醇饮料Remus 1991b提倡用TACT时间作用温度浓度法清洗饮料厂他认为在适当范围内参数是可以变化的例如浓度为1%的清洗剂在43.5时的清洗效果与浓度为
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0.5%温度为60的清洗剂相同
利用固体润滑剂分散装置可以提高效率并获得优越的润滑性这种装置不但能节约劳力和润滑费用而且还减少了润滑过程中的污染
下文将讨论如何除去饮料厂中常见污垢尽管讨论着重于生产碳酸气饮料的加工厂但是这些清洗原理同样适用于其它饮料厂正如本章在讨论有关葡萄酒厂卫生问题时所述在生产充碳酸气饮料的工厂中同样需要考虑有关地板墙壁和装瓶区域的清洗原理由于清洗方法和原则与乳品加工厂相似参见第十四章这里就不重新叙述了
一自动清洗设备
为了便于清洗部分碳酸饮料生产企业开始使用自动化设备现在已拥有许多自动化方法如流水操作的自动化学配方分配及控制系统
通过键入特征数或利用特制的重击型磁卡能建立微处理机控制系统这种控制器含有一份详细的应用清单其中列出了清洗步骤设备型号以及其它有关的合适的化学试剂和使用量在工厂卫生过程中该系统将产品发送到能重复使用的盛放化学试剂的容器中小型辅助性分配器将酸和其它特殊化学试剂分配到清洗站这种设备不但能进行详细记录以监控其是否符合规定的要求同时还能进行费用分析及各项常规报告数据报告包括各步聚中添加了哪种化学试剂何时添加添加量为多少添加的时间和日期Flickinger 1997化学试剂桶上的标签可以用不同的颜色标记以便于员工将空桶放置在与地板上颜色标记一致的区域
计算机控制的CIP设备将水和溶液送至合适的地方并自动保持操作条件需要控制的四个基本参数是时间温度化学试剂浓度以及与清洗剂通过管道时的流速有关的撞击力清洗用水可循环使用一次清洗剂可重复循环使用数次初始预清洗可采用上道清洗循环中最后一步冲洗过程所使用的水
二地面轮胎痕迹上污垢的积累
地面轮胎痕迹上的污垢很难去除最有效的清洗剂是溶剂化的碱采用机械擦洗器能比较简便有效地清除这类污垢为了减轻清洗时的负担避免污垢积累必须坚持天天清除地面污物
三运输机轨道上污垢的积累
积累于运输机轨道上的污垢通常是溢出的产品轴承脂容器和轨道上的锉屑沉积下来的肥皂使用轨道润滑剂和清洗剂能减少污染去除这类污垢的有效方法是高压泡沫清洗
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四膜沉积
贮存罐输送管过滤器内部中最容易产生膜沉积薄膜不但使设备表面无光而且随着膜增厚还会出现蓝色进而变成白色虽然由糖类残留物形成的膜相对容易去除但是由阿斯巴甜和某些树胶形成的膜则难以除去罐可以采用人工清洗但实际操作中常采用循环清洗方法除去表面膜需要采用含氯清洗剂或一种含表面活性剂的清洗剂去除食品污垢
五生物膜
残留的饮料及其成分提供了微生物生长和形成生物膜所需要的营养冷却塔内部加热辊和巴氏灭菌器内外以及碳冷却器内常形成生物膜一旦形成生物膜就应该采用氯化碱清洗剂以加强清除生物膜的效果利用季铵类消毒剂或其它生物杀菌剂能减少生物膜沉积在清除生物膜后24小时内就有可能重新形成膜沉积
六热消毒
饮料厂的消毒过程与同其它食品生产厂不同在过去几年内各饮料厂普遍采用热消毒当清洁的产品与生产设备如分批罐低混合设备装罐机碳冷却器的表面相接触时可采用热消毒技术虽然这种消毒方法因能耗高且不能有效杀灭细菌而显得不经济但是它仍具有渗透能力强等优点热能够有效透过设备杀死垫片后面和小缝隙内的微生物
热消毒不是灭菌热消毒过程指将表面温度提高至85并保持15分钟灭菌过程则要求在
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在热消毒过程中可加入一些特殊配方清洗剂以疏松并除去污垢和生物膜Remus 1991a
这类清洗剂专用于处理污垢水和热消毒时的免冲洗过程中除去污垢和生物膜是实施有效卫生的必要条件虽无活力但完好无损的生物膜不但提供了微生物生长所需的营养基而且也是其它膜与之结合的最佳部位
第四节 啤酒厂的卫生
由于啤酒厂一向注重生产因此已经用预防措施代替了与这些操作有关的微生物学分类啤酒厂的环境能限制病原菌活性以及腐败微生物的分布该环境中最重要的细菌是无芽胞细菌但是产芽胞细菌如梭菌属也能引起啤酒厂副产品如废麦糟的腐败如果在啤酒厂发现无芽孢细菌可能与麦芽汁的许多问题有关这些问题包括pH值升高酸化醋化流出时间短
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等啤酒产品中的各种不良气味和生物性浑浊也与这种感染存在直接或间接的关系
一般认为乳酸杆菌是啤酒厂细菌中最令人头痛的菌属因为它是各生产阶段包括啤酒产品中潜在的腐败性危害由于其它菌属在啤酒厂内的活力相对较小因此引起腐败的潜能受到很多限制但是肠道细菌可能对啤酒的发酵风味香味有影响检测和辨别各种啤酒污染物最常用的方法是根据预期细胞密度和各种血清学技术及阻抗测量采用选择性差示培养基单独使用或与离心联用或微孔过滤技术Stewart 1987
一微生物污染的控制
除去能产生不良气味的污垢和微生物可以控制污染Stanton 1971指出虽然啤酒在五七天后能自行灭菌但是某些不受欢迎的细菌酵母霉菌仍会因卫生条件差而污染新鲜的冷冻麦芽汁并在其中迅速生长因此必须认真清洗盛装麦芽汁的设备并使其保持卫生Stanton 1971
报道清洁的锅和冷却器能更有效地进行热传递吸附于内部冷却面上厚度仅为一毫米的污垢对热传递的阻碍作用相当于150mm厚的钢板因此他认为1mm厚的污垢所具有的作用与绝缘相似对高速设备如装罐机封口机装箱机装桶机而言保持清洁更有利于提高工作效率
防止饮料产品腐败最有效的方法是制定一项全面的清洗与消毒程序并且认真执行以便达到控制感染的目的该计划可以由卫生部门制定或者在资深卫生咨询公司清洗剂和消毒剂生产商的帮助下制定应该综合考虑本书其它章节中有关设备以及设施的卫生设计清洗设备清洗剂消毒剂等方面的讨论结果确定实施卫生计划的指导方针关于CIP设备第九章的有关讨论特别重要因为这类设备非常适用于饮料设备的自动化清洗
对啤酒厂中的发酵设备而言微生物培养以及维持贮存罐中的无菌状态都需要采用无菌空气O’ Sullivan 1992认为最佳操作方法是首先对空气进行粗滤以除去大体积污染物然后再用0.2 m膜过滤或无菌过滤无菌空气在贮存容器中产生正压力并将产品包围于其中用惰性气体代替空气能减少氧化用无菌空气覆盖贮罐特别是大体积贮罐是创造无菌环境的简单方法
利用紫外线UV减少空气中的微生物杀灭害虫处理水可提高对微生物的控制效果某些啤酒厂早已开始利用紫外线进行水处理因为水是成品的主要成分而且这种处理方法没有残留水因此不象多数消毒剂残留物那样影响饮料制品的化学性质用紫外线处理对水没有不良影响因为紫外线是一种非离子化无残留物的消毒剂
这种消毒剂使吸收了高能波长光的微生物的DNA受到无法修复的破坏而发挥其作用的DNA
断裂阻止了微生物的修补和修复可见红紫色光源也许会被误认为紫外线因为人眼是不能测定
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波长的紫外灯能产生在可见光波长范围附近的紫色光从而便于提醒人们紫外线的存在但是这种作用最终会消失Rosenthal 1992在一些应用中紫外线不但非常有效而且便于将其纳入现有卫生程序中紫外线没有选择性能彻底清洁空气水包装材料和某些食品
二清洗剂
只有采用合适的清洗剂才能达到有效清洗的目的将对污垢具有较好清洗效果的各种清洗剂适当混合再进行泡沫清洗可获得最佳效果清洗剂形成泡沫的能力不能高因为泡沫能降低循环速度妨碍溶液与部分待清洗表面接触合适的清洗剂不但能防止啤酒石的形成防止金属被腐蚀而且还容易清洗不会导致啤酒形成不良风味有关清洗剂选择应用以及使用安全性等方面的内容见本书第七章
三消毒剂
在发酵罐冷麦芽汁管冷却器的终清洗过程中应该适当使用一些消毒剂如氯碘酸性阴离子表面活性剂因为水中可能含有100个/mL以上的活性微生物经过最后冲洗后虽然能获得无菌表面但是细菌和酵母仍有可能沉积于设备表面上有关消毒剂及其应用等方面的其它信息见本书第八章
四热巴氏杀菌
热巴氏杀菌是饮料厂如生产包装啤酒的工厂中最常用的一种控制微生物的方法虽然该法消耗的能量高但是它具有使用方便的优点为了解决热巴氏杀菌法能耗高而且对饮料如啤酒的风味会产生不良影响等问题现在又开发出另一种杀菌方法通常称为冷巴氏杀菌法该方法包括化学试剂的使用微孔过滤然后进行无菌包装或再与其它化学处理相结合当有关食品安全性方面的技术和信息更新时官方推荐使用的化学试剂也可能会改变用稀酸如磷酸硫酸酒石酸处理可以减少酵母的接种量虽然酸处理能减少细菌感染但是对酵母培养基有不良影响而且在处理后的几次循环中还会阻碍发酵过去曾利用二氧化硫SO2控制麦芽汁中的细菌
五无菌罐装
无菌罐装是一种非巴氏杀菌的方法它主要利用超滤技术在包装前除去啤酒中能导致腐败的微生物由于超滤是在产品包装之前进行的因此那些能导致腐败的微生物仍有可能进入产品
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Remus 1991b认为为了确保无菌包装需要在生产过程中维持较高的卫生标准并且做到以下几点
一卫生操作
密闭的灌装室内必须用经过过滤的空气维持正压员工的服装应该保持清洁在进入车间之前必须用消毒皂洗手此外还应该使用能减少微生物的运输机润滑系统
罐装机内部应该用再循环CIP设备天天清洗装罐机外部运输机相关设备地面墙壁在泡沫或凝胶清洗后还应该进行消毒处理其频率仍为每天一次为了加强保护清洗后还应该提供一定的能抵抗微生物的残余活力因为在使用去垢剂和消毒剂后其残留物将保留于干燥的表面上防止经过消毒的表面再受污染
由于灌装区内存在着细菌霉菌和酵母因此应该制定一个监测表面和空气的常规程序
HACCP危险分析及关键控制点利用化学和微生物监测来确保安全食品的生产这些监测通常都与相应的参考标准相比较在啤酒工业中需要进一步研究无菌啤酒灌装过程中微生物的监测方法应该收集一系列数据并利用统计学方法评价产品的质量
二啤酒瓶的清洗
集成式高压低流量清洗设备不但大大提高了瓶的清洗效率本书第九章描述了这类设备的原理和性能而且还能将粘滞的污垢从那些难以触及的区域如运输机装瓶机封口机装筒机中除去
六贮藏区域的卫生
关于贮藏区域的卫生除了需要考虑本书讨论的其它食品加工设施贮藏区域的建议外还需要考虑原料如谷物糖类其它食用干制品本身的特点和正确的贮藏方法必须定期清洗螺旋输送机特别要注意输送机内能积累残留物的死角输送机未端和连接处至少每星期清洗一次输送机上能独立移动的部分应该装上绞链以便于清洗和检查对输送机进行彻底清洗以后还需要用无残留的熏蒸剂进行熏蒸在熏蒸前应该彻底清扫空仓最好是真空定期检查物料以消除可能存在的虫害侵扰本书第十一章关于贮藏区域害虫控制措施同样适用于饮料厂
七酿造区的卫生
喷淋清洗不但比人工清洗更快更可靠而且还能减少停工时间虽然可以使用冷水清洗但是45水能提高清洗剂与污垢之间的化学反应速度如果使用玻璃罐水温应低于28.5
以防止温度突然波动而造成罐体损坏一般不提倡使用温度高于45的水因为这样不但会产生
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冷凝问题而且还提高了冷冻强度在实际操作中锁定一个温度或利用高温截至开关控制温度是可取的清洗剂氢氧化钠会腐蚀焊接点因此不能使用铅制容器中的结垢可用10%硝酸和高岭土调成的浆除去
软管和接头的购置费和维修费影响是否采用不锈钢管的决定即使不锈钢本身就很昂贵使用连接罐阀与管子的U型接头可以完成产品进出管道的循环清洗工业上用于喷淋清洗的喷嘴可以安装在清洁的地方如锅上的蒸汽排放管酒花粗过滤中的粗滤槽以便于对运输带进行连续清洗酿造区至少每星期清洗一次碎屑和其它污垢必须每天及时清除
啤酒石是草酸钙晶体中的有机物质是最难去除的饮料杂质之一利用强螯合剂和碱性清洗剂全面擦洗能有效去除这类沉积物
一瓶的清洗
凡是从零售商和收瓶者那里回收的空瓶必须经过仔细检查在装瓶车间中对新瓶也应该进行认真检查剔除有任何明显污染的瓶子当新旧瓶子装入清洗机时立即进行机械清洗清洗机可以向瓶内外喷射大量苛性碱溶液然后进行冲洗喷淋和冲洗的温度应该控制在60~70之间用经过氯化处理的水进行最后一步冲洗氯化浓度可以达到0.5ppm而且不会影响啤酒的风味除非水的性质要求采用这种纯化技术一般不需要氯化
二啤酒的巴氏杀菌
为了使啤酒保持稳定的状态风味和平滑性大多数啤酒厂采用巴氏杀菌技术现在也有些啤酒厂采用无菌过滤代替杀菌但是如果采用过滤必须每星期更换过滤膜以减少微生物渗入过滤器的危险在卫生操作中无菌过滤是非常有效的一项措施
大多数酿造厂在啤酒装箱过程中进行巴氏杀菌因为这样能防止包装后啤酒再受到污染但是巴氏杀菌的温度过高将对风味产生不良影响并引起浑浊因此有必要掌握能有效杀死啤酒中微生物的最低温度和时间现在大多数酿造厂都拥有运输机巴氏杀菌的循环周期为45分钟在巴氏杀菌中啤酒的温度逐渐从1 2上升到61最高不超过63循环结束时将温度降至环境温度移动带的速度决定了啤酒暴露于巴氏杀菌环境中时间的长短巴氏杀菌加速了形成氧化浑浊的反应因此过多的空气对经过巴氏杀菌啤酒的影响较大所以包装啤酒中空气总量不应超过1mL/220mL啤酒
啤酒可能会发生浑浊非生物因素引起的浑浊可能是溶解性不稳定的产品慢慢沉淀而引起的氧化作用能引起或加速这种沉淀反应生物因素引起的浑浊可能是细菌和酵母的生长而引起的在冷调罐中保持足够的时间并采用精过滤能将形成非生物性浑浊的可能性降至最小选择合适的容器材料排出啤酒容器中的空气都能将发生这类沉淀的可能性降至最小亦已证实其它
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浑浊由金属特别是锡所致因细菌和酵母生长而导致彩色瓶中啤酒的浑浊说明过滤效果不好或过滤后受到污染细菌和酵母引起的浑浊可能是车间贮存罐和过滤器不卫生之故
三空调设备的清洗
建议按照下述步骤清洗空调设备
1每六个月清洗一次通过空调设备顶部软管上的一个专用口插入球型喷淋器
2水循环十分钟对设备进行充分清洗
3用40次氯酸盐溶液200ppm循环五分钟
4再浸泡5分钟然后用热水清洗十分钟
5检查设备清洗喷头
四啤酒厂卫生中水资源的保护
利用循环清洗有时称为废水循环可以减少清洗过程中的用水量该循环包括预清洗在此阶段清洗剂通过喷淋装置持续喷淋20秒然后再进行1分钟化学反应最后用水清洗整个操作的原理与大多数家庭洗碗机一样清洗剂的再利用是非常经济而实用的如果在贮液罐底部安装一个溢出装置以排除飘浮的杂质一个排泄阀让重的杂质从底部排出那么就可以提高再利用的程度最后一步清洗过程中的清洗用水可作为下道清洗循环中待清洗罐的预清洗溶液在供应水和污水都用仪表测量的地区循环清洗技术能减少污水处理的费用
第五节 葡萄酒厂的卫生
必须除去各种污垢和污染物否则它们将会影响葡萄酒的味道色泽腐败程度葡萄酒厂的污染物包括发酵罐内红色酒石酸沉淀该物质在发酵过程中形成应该清洗掉操作设备表面的其它粘性污垢以减少整个葡萄酒厂中的微生物总之葡萄酒厂越卫生在制酒的最后工序中需要添加的二氧化硫的量就越小虽然二氧化硫常用于控制微生物的生长但是并不提倡使用而且将来有可能会停止使用在酵母初始含量很低而且游离的二氧化硫仍然具有阻止细菌破坏山梨酸活性的情况下山梨酸才能作为二氧化硫的辅助剂有效阻止甜葡萄酒的发酵Zoecklein
等1995曾指出有效卫生规程也是杀死微生物的可靠方法
与灭菌一样有效卫生规程虽然不能杀死所有的微生物但是可以将微生物细胞总数降低到可接受的水平正如Zoecklein等1995所说有效卫生规程能消除适宜微生物生长的环境这是卫生管理中的另一个重要目标
虽然在制酒过程以及装瓶高峰期对卫生的要求有所提高但是必须认识到仔细冲洗葡萄园中的工具和收获设备以除去灰尘污垢叶渣等也是非常重要的去梗机葡萄加工及主贮存区
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需要用清洗剂和水清洗收获机的机头管道软管泵塞子龙头等所有与果汁或葡萄酒直接接触的东西都需要彻底清洗具体清洗方法参照本章前文所述的五步清洗法进行该清洗方法同样可用于商品生产线不过为了减少葡萄酒中微生物数量有必要适当增加一些控制措施和检查
一水质
葡萄酒厂用水必须符合某些化学和微生物方面的要求低pH值能腐蚀钢和其它表面高pH
值又有利于钙的沉积生化需氧量BOD应小于3mg/L由于水是霉菌酵母乙酸或乳酸菌的潜在携带者所以应该使用纯净水
葡萄酒厂应按卫生学原理进行设计和布局地面必须易于清洗不滑且有一定的斜坡墙壁和天花板必须不渗水不透气易清洗设备应该置于合适的地方尽量减少设备本身难以清洗的区域以及不利于地面清洗的角落和缺口以便加强葡萄酒厂的卫生与其它食品加工设备一样葡萄酒厂的设备应该具有利于有效清洗的特征
二地面和墙壁的清洗
虽然葡萄酒厂的生产可能具有季节性但是仍然需要全年保持卫生状态一般说来采用干湿清洗相结合的方法最为合适利用重型湿干真空除垢器都能进行有效清洗实际操作中应该根据污垢的性质每星期至少对地面进行一次干法或湿法清洗为了便于清洗地面必须用混凝土建造而且具有一定的坡度和排水设施溢出的酒特别是那些已经腐败的酒应该立即冲洗掉
在使用去垢机之前有必要尽可能地除去可见的污物人工和机械清洗喷淋球等都能达到上述目的喷淋时应与清洗表面保持一定的角度对这些待清洗区域一般先用石灰和浓次氯酸溶液清洗再用水清洗地面和木桶如果用的话的外表面应该用稀次氯酸盐定期清洗消毒葡萄酒厂的湿度干洗比湿洗低些因此干洗有利于减少木桶上霉菌的数量罐顶离开地面的平台斜坡采用真空清洗不过要注意防止水进入葡萄酒中墙壁应该先用热碱溶液清洗如苏打粉和氢氧化钠的混合溶液再用水清洗并喷洒有效次氯酸溶液浓度为500mg/L
Amerine等1980认为必须彻底清洗以除去所有的游离氯
三设备的清洗
最常见的导致污染的原因之一是清洗方法不当压碎机运送葡萄汁的泵和管道压榨器
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过滤器软管运罐车都难以进行彻底清洗稍微简单一些的设备如取样器比重计筒斗铲等也很难以清洗所以应该尽可能地将这些设备拆开对非金属表面采用水和磷酸盐或碳酸盐清洗剂进行彻底清洗对金属设备则采用氢氧化钠或其它性质相似的清洗剂清洗如果氯气对待清洗设备具有不良影响则采用次氯酸盐或含碘杀菌剂酶是一种非常有用的清洁剂它能水解蛋白质脂肪和果胶在接进中性pH值时酶活力最大因此酶在葡萄酒的酿造中得到广泛应用如果条件允许建议循环使用清洗液清洗后的软管应该放置在斜架上而不能放在地上以便于迅速排水和干燥彻底清洗那些与腐败或被感染的葡萄酒相接触的设备并使其保持卫生是很重要的
在收获季节运输机压碎机运送未发酵葡萄汁的管道必须保持清洁未发酵葡萄汁在其中停留的时间不得超过两小时这些设备在使用两天后都必须清洗一次并排干水重新使用前还应该用水进行彻底冲洗
四装瓶区的清洗
必须对装瓶区进行有效清洗以减少细菌或金属污染一般情况下公共卫生机构对装瓶区也非常关注为了实施有效卫生必须使室内光线充足通风良好墙面贴有瓷砖地面进行环氧化处理设备之间应该留出适当空间以便于清洗设备必须拆卸方便所有泵管巴氏杀菌器要用不锈钢管制造 新切的软木塞上常存在一些碎屑霉菌孢子和酵母因此在使用前必须对其进行清洗和消毒具体方法是先让其在1%二氧化硫和少许甘油溶液中浸泡两小时然后用水冲洗用-射线对软木塞进行消毒处理可以防止因霉菌生长而产生的臭味
五果渣的去除
压榨后应尽快去除果渣发酵车间内及其附近区域不能有果渣因为果渣能很快变酸其中的醋酸菌将被果蝇带到干净的发酵罐上可以对果渣进一步加工或将其均匀分散于地面上形成一薄层以便于迅速干燥不至于成为果蝇的滋生地
六旧桶的清洗
Amerine等1980认为有效除去新桶中单宁酸的方法是用碱性溶液如0.1%碳酸钠溶液浸泡如果需要进一步处理可以用蒸汽处理并冲洗数次
其它常用清洗剂是硅酸钠Na2SiO3其碱性和腐蚀性均比氢氧化钠弱而且洗涤性能更佳对质量较轻的有机载体可使用比较温和的碱如碳酸钠苏打粉和磷酸钠碳酸钠清洗剂价格低应用更加普遍但是碳酸钠会促进硬水中钙镁离子形成沉淀
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由于聚磷酸盐如四磷酸钠和六甲基磷酸钠能螯和钙镁离子防止其沉淀析出因此清洗剂的配方中一般都含有这类化合物配方中螯合剂的用量取决于水的硬度在专用清洗剂配方中添加约0.5%的酸性清洗剂能减少金属离子的沉淀使水软化之所以选用磷酸是因为其腐蚀性低且能与非离子化的浸润剂相容Zoecklein et al 1995
实践表明首先用水冲洗空容器并用苏打粉与碱的混合溶液50混合物由90%苏打粉和10%氢氧化钠或氢氧化钾组成喷淋可取得极好的清洗效果因为氢氧化钠和氢氧化钾都具有良好的去污性能并能强烈杀灭微生物中的细胞噬菌体芽孢继之用60热水清洗400ppm
有效氯清洗剂喷淋再用冷水冲洗最后排干水用干-湿真空器干燥如果存在霉菌应该将其刮除因为不能依靠冲洗将其除去可用季胺化合物进一步冲洗此外含有8-羟基喹啉酮的漆也能控制霉菌的生长在罐中燃烧硫磺或通过系统加入相等数量的二氧化硫也能有效抑菌在使用罐前必须对其重新冲洗再装酒之前对酒桶要进行感官检查含5%苏打的热溶液浓度太高如果木头与之接触时间过长将会腐烂木制容器的外表面应该用稀溶液每年冲洗一次丙二醇能够抑制罐表面霉菌的生长不锈钢罐可用400ppm或更稀的溶液清洗以防治霉菌的生长
七酒石酸沉淀的去除
必须除去酒石酸沉淀从而使粗糙的内表面变得光滑平整刮除沉淀的劳动强度太大而且还会损坏木制容器在罐内安装一只循环喷淋头有助于除去酒石酸用1kg苏打粉和氢氧化钠混合物配成100L水溶液对其进行浸泡处理也有助于酒石酸沉淀的去除
八空容器的贮存
混凝土罐不用时应敞开并保持干燥在重新使用之前应该对其进行检查和清洗图18-1为红葡萄酒发酵罐实例敞开的木质发酵罐在不用时常常会涂上一层石灰浆但是这个涂层很难除去更好的贮存方法是首先用碱性溶液彻底清洗发酵罐然后用氯水清洗最后将发酵罐中装满水和干石灰1.6kg干石灰/1,000L水贮存的空桶可以利用硫磺芯或充入二氧化硫进行硫化处理但是Amerine等1980认为使用硫磺芯存在一些缺点主要是硫会升华进入容器壁内而且从硫磺芯上掉下来的硫元素碎片常落至桶底因此如果使用含硫元素的容器硫将会被还原成硫化氢
九其它清洗和卫生操作
装罐机装瓶生产线以及其它包装设备可用CIP系统清洗如果污垢不多利用氯化碱性清
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洗剂能在一步操作中完成清洗消毒和除臭但是有机物质的存在会减弱氯化清洗剂的效果因为氯能与污垢中的有机物发生反应在含4.25%有效氯清洗剂的水溶液中添加7g/L左右消毒剂其杀死微生物的效率与200ppm有效氯溶液相当
加热被认为是目前最安全的灭菌方法每天都可以对葡萄酒进行加热但是这样不会生产出高质量的高级葡萄酒因为加热过程潜在地转移了葡萄酒中的某些风味物质因此杀菌仅仅是给已经起泡的葡萄酒灭菌的最好方法
蒸汽或热水可以对装瓶生产线灭菌不过这种方法花费很大Zoecklein等1995建议在用热水清洗管道时至少应该在82下保持20分钟应该在距离蒸汽发生源最远的地方如生产线末端给料喷头等控制温度紫外线能有效杀灭微生物但其穿透能力低一层薄膜就会阻碍其杀灭微生物臭氧可用于冷水再循环中的消毒处理
十无菌过滤
利用无菌过滤器垫板或利用膜便能实施过滤除菌硅藻土过滤可以减少酵母的数量但是不能除去细菌不过膜过滤可以除去细菌
十一二次感染
二次感染的大多数问题是无菌过滤使用不当而引起的如果整个装瓶生产线不是无菌的那么在无菌过滤中所付出的所有努力就会因过滤后的二次感染而付之东流过滤器和装瓶生产线一样在过滤葡萄酒之前必须进行灭菌处理
最有效的灭菌方法是将蒸汽发生器直接接在与装瓶生产线相连的过滤器上使低压蒸汽慢慢流动30分钟遍布整个系统然后再用冷水使机器冷却最后让葡萄酒进入装瓶机
在有些情况下可能无法得到蒸汽或蒸汽会损坏某个设备如塑料过滤盘可按下述方法灭菌用60 300g/100L柠檬酸和10g/100L二氧化硫或20g/100L偏亚硫酸氢盐混合溶液在系统内流动
装瓶生产线中的有些部件如分塞机更难灭菌分塞机的爪和膜片应该用酒精杀菌膜过滤器用90水杀菌
一软木塞
目前软木塞供应商提供的都是无菌塞为了预防万一在使用前应该将软木塞用10%二氧化硫溶液浸泡处理
二瓶
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瓶一般是用纸箱运进厂内的因此很有可能被灰尘和纸板二次污染因此必须安装一个清洗消毒站用 500ppm二氧化硫溶液对瓶进行消毒处理然后用无菌水在冷却无菌过滤器后获得除去瓶中过量的二氧化硫溶液利用调节器或类似的装置可以使二氧化硫分配器不安装在供应水的主管道上碘杀菌剂也常用于瓶的消毒过程中残留杀菌剂可用冷水冲洗
十二控制
良好的装瓶操作应该符合卫生标准的要求需要专用设备对过滤后残留于葡萄酒中的可接受酵母或腐败细菌总数进行检测以评估其卫生水平
十三害虫控制
果蝇对正在发酵的葡萄汁特别感兴趣因此葡萄园中的大部分果蝇都被带入葡萄酒厂最有效的控制方法是迅速压榨采摘下来的葡萄清除葡萄酒厂内所有掉落和剔除下来的果子除去所有的有机废弃物在整个葡萄园使用驱虫剂葡萄处理完毕后冲洗所有容器和运输车在垃圾堆上使用引诱杀虫剂在23.5 ~27.0光线弱风速低的环境中果蝇的飞行能力最强因此在葡萄酒厂的入口处应该用纱网和风幕以防果蝇的侵入
虽然有能够杀死果蝇的杀虫剂但是Amerine等1980对该方法在杀灭靠近非喷洒区域的高密度果蝇时的有效性提出了质疑如果使用杀虫剂必须参照美国食品和药物管理局规定的容许使用量本书第十一章提供了控制苍蝇老鼠鸟类的各种方法
十四卫生监督
评价卫生水平最常用的方法是感官评定Zoecklein 1995通过视觉嗅觉有时还有触觉可确定表面是否干净表面滑腻则说明清洗和/或漂洗不充分在某些情况下应该将微生物样品作为验证卫生状况的一种方法
每种微生物技术都有其局限性如表面性质取样区域的确定作用于表面的压力操作时间等Zoecklein 1995而且棉签不能回收所有的微生物因此抽样方法的标准化有助于提高卫生监督的成功率
第六节 蒸馏酒厂的卫生
由于原料性质加工方法高酒精浓度等原因在蒸馏酒厂中一般很少产生啤酒厂和葡萄酒厂那样引起普遍关注的微生物问题但是蒸馏酒厂存在潜在的不安全性即大量有毒的新陈代谢
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产物可能会污染产品所以必须控制原料质量因为对受污染的产品不可能进行有效的脱毒处理如果不能维持适当的卫生环境那么产品的产量和产品质量都会下降Arnett 1992
一减少自然因素引起的污染
为了实施有效卫生管理玉米和其它谷物在运入工厂时要进行抽样检查此阶段主要检查虫害因为用船运来的被感染的谷物不但会感染贮存库而且还会感染整个工厂对于谷物最普遍的害虫是面象虫在此阶段检测不良气味也是很重要的因为许多异味能在发酵过程中保留下来并进入终产品谷物贮存库一般每年倒仓2~4次用高压管喷洗后再风干为了保持仓外周围区域的清洁避免谷物粉尘必须定期用水清洗并喷洒杀虫剂
当谷物经螺旋运输机运进车间时应该利用振动筛筛除已进入仓库的玉米穗轴碎屑或昆虫碾磨室必须用水冲洗以减少谷物粉层每2 6个月使碾磨室内温度升至50 ~55并保持
30分钟以杀死可能存在的所有昆虫
二减少微生物的污染
在威士忌生产中发酵时细菌和野生酵母的污染是必须控制的最重要的卫生指标大麦芽是最主要的污染源麦芽中的细菌含量一般为2 10
5
~5 10
8
添加麦芽时的温度为60 ~63因此麦芽中的细菌在发酵过程中多数都成活下来并继续繁殖在蒸煮或温度超过88之前添加的玉米和其它谷物中的细菌量关系不大因为在如此高的温度下它们均被杀死了
最常见的细菌污染包括乳酸菌四联球菌醋酸杆菌芽胞杆菌明串珠菌这些微生物的繁殖都是以损失酵母为代价的微生物污染将降低酒的产量因为这些细菌利用糖作为底物生成其它化合物而不是酒精这些细菌中有很多产生酸主要是乳酸和醋酸结果导致发酵条件的改变降低产品质量这些细菌还会产生其它化合物如酯醛它们将改变威士忌的稠度
发酵环境对许多微生物有不利的影响发酵初期糖浓度可超过16%产生高的渗透压威士忌酸性麦芽浆最初pH为5.0~5.4最终pH为4.0~4.5最终酒精浓度约9%在高浓度的二氧化碳环境中只有如果有的话极少量氧气存在这些条件严格限制了能够繁殖的并导致污染的微生物的类型
应该将发酵中的污染降至最低由于许多细菌在空气中传播所以必须用水冲洗车间内所有表面墙壁地面将灰尘控制在最小量对用船运进的大麦进行细菌总数检测大多数技术规范将菌落总数限制在200,000 1,000,000个/g
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三设备的清洗
大体积发酵罐120,000~180,000L的清洗方法如下在罐中注满热水和清洗剂同时由罐中央的CIP喷雾器喷出蒸气并持续30分钟后排空罐用水清洗在将新麦芽浆注入罐中之前通蒸汽2 3小时进行灭菌处理
利用冷却管将发酵温度控制在32以下更高的温度将促进酵母细胞的死亡和不良气味的产生这些冷却管有利于啤酒石的形成啤酒石由碳酸钙磷酸钙有时还有硫酸钙组成是一种象岩石一样坚硬的物质这种物质沉积在冷却管上会降低热交换效率为了解决这个问题必须每隔六个月在罐中注满1%碱性溶液氢氧化钠和水并浸泡三天以将其除去
制备麦芽汁的蒸煮器和输送啤酒成品的发酵蒸馏器的连续运行使残留谷物有沉积的趋势解决这个问题的方法是每星期用1%碱性溶液清洗蒸煮器发酵蒸馏器以及所有相关管道一些蒸馏器可用1%乙酸溶液清洗具体操作时可在一个大罐中配制碱性溶液然后用泵将其送至发酵蒸馏器中再通过相关管道最终送至每个蒸煮器中最后这些区域还需要用水清洗以除去所有残留碱液
从啤酒中蒸馏出的酒精需要用泵送至接收罐和桶中熟化所有盛放这些酒精的管道和不锈钢管都应该定期清洗产品的性质标准酒精度为140的晶体似透明的酒精减轻了对更严格卫生的需要
对蒸馏酒而言水的质量是确保产品可接受性的重要条件与蒸馏酒混合的水应该经过很好的氯化和炭处理或者在与高酒精度蒸馏酒混合前经过深层过滤澄清透明的城市供水必须对水进行氯化处理以确保微生物的安全性和可接受性同时在混合前对水进行适当处理以确保产品的澄清性
第七节 总结
饮料厂中的多数污垢是水溶性糖因此相对容易去除由于导致污染的微生物很难从环境中彻底除去因此如果饮料厂中的环境卫生不好就容易导致产品的可接受性降低必须严格控制原料的质量以确保成品不受污染
啤酒厂中最重要的细菌是无芽胞细菌防止饮料产品败坏最有效的方法是采用适当的清洗和消毒程序以控制感染同时该程序必须适用于所有生产设备将对污垢具有特殊洗涤性能的低泡沫清洗剂适当混合后实施喷淋清洗最为有效适用于发酵罐冷麦芽汁运输管和冷却器最终清洗过程的推荐消毒剂是含氯碘或酸性离子表面活性剂的消毒剂
葡萄酒制造过程和装瓶高峰期对卫生的要求较高通常将干湿清洗相结合最为适合应该尽可能地将制造葡萄酒的设备拆开对非金属表面用水和碳酸盐磷酸盐清洗剂彻底清洗对金
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属设备用氢氧化钠溶液或类似的碱性溶液清洗然后再用次氯酸盐和含碘杀菌剂消毒在罐中安装一只能转动的喷淋头,或用苏打粉和氢氧化钠溶液浸泡都有助于去除酒石酸装罐机装瓶生产线和其它包装设备可用CIP设备清洗迅速加工采下的葡萄可以减少苍蝇的侵扰
生产蒸馏酒时必须控制原料的质量如果不能维持良好的卫生那么产品的产量和质量都会有所降低
思考题
1 清洗饮料厂的TACT方法是什么
2 饮料厂热消毒的温度是多少
3 啤酒厂中清洗玻璃容器的水温是多少
4 啤酒厂清洗啤酒瓶时喷淋和清洗温度是多少
5 啤酒巴氏杀菌的两种主要方法是什么
6 清洗空葡萄酒贮罐的推荐清洗溶液是哪种
7 如何除去葡萄酒厂中的酒石酸
8 怎样才能最有效地清洗葡萄酒发酵罐
9 怎样清洗蒸馏酒厂的磨粉室
10 怎样清洗蒸馏酒厂内大体积发酵罐
参考文献
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ed,Westport,CT,AVI Publishing,
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11 Xoecklein,B.W.,ET AL,1995,Wine analysis and production,New York,Chapman & Hall,
第18 章 饮料厂的卫生
饮料厂中的污垢特性主要是水溶性糖的含量高因此与其它食品加工厂相比其污垢的去除比较容易在啤酒厂和葡萄酒厂中去除污垢和控制微生物数量的问题较多因此本章主要讨论这两方面的问题
第一节 饮料生产的真菌学
由于啤酒类饮料厂必须保持纯酵母培养基因此保存需要的微生物去除那些能引起腐败和导致不卫生的微生物是十分重要的在实际工作中虽然能控制导致啤酒污染的微生物但并不能将其从环境中彻底去除因此不良的卫生环境将引起产品接受性方面的问题啤酒厂与其它大多数食品加工厂的不同之处在于由于啤酒生产原料的性质生产技术以及终产品所具有的环境特性的制约低pH值高酒精度二氧化碳浓度在啤酒厂中一般很少考虑有关致病性微生物的问题 但是Stewart 1987曾发现一个在啤酒厂中非常罕见的例外由某种真菌代谢所产生的大量有毒物质可能会随被污染的原料进入终产品由于目前还没有一种令人满意的去除污染产品中有毒物质的方法所以严格控制原料质量对确保产品的可接受性是非常重要的
第二节 卫生原理
建造一定数量的厕所并且注意保持厕所的环境卫生厕所的位置应该靠近装瓶区和其它生产区域员工在上厕所后必须洗手对喷水式饮水器应该采取一定的保护措施以防止嘴或鼻子与喷头直接接触
一员工的行为习惯
与其它食品操作一样卫生工作是一项集体性的工作在饮料厂中所有员工都应该随时随地保持清洁卫生定期清洗可以提高整洁程度减少污染缩短交班前或转产从一种产品的生产转向另一种产品的生产时进行清洗所需的时间而且一位或多位员工在进行罐装操作装瓶或装罐时有足够的时间及时捡起碎片或用水冲走清洗木塞或其它各种各样的东西
饮料厂中的有效管理取决于是否能促使员工形成正确的工作习惯应该通过卓有成效的交流活动培训计划教材持之以恒的监督与指导等措施使员工严格执行卫生操作并保持良好的工作习惯指导所有员工知道怎样何时何处需要立即去除那些能成为害虫和微生物营养源的碎屑和污垢对发生泄漏的设备应该立即进行修复如果发现鼠鸟昆虫或霉菌则必须采取相应的纠正措施或向上级汇报教育员工掌握正确的贮藏方法杜绝害虫孳生场所同时能正确完
2
成清洗操作此外还必须教导员工及时关闭门窗避免污染物质和外部异物适当存放工具和各种清洗与消毒设备
关于饮料厂的卫生规则如下
1,所有员工在上过厕所后回到工作岗位之前必须洗手
2,所有溢出的物料和产品都不能重返生产区
3,废弃物必须放到经过适当处理带有密封盖的容器中
4,每位员工都必须随时保持工作区域的整洁和卫生
5,只能在指定区域吸烟
6,禁止在厂区内随地吐痰
7,管理人员应该对衣服餐厅小橱柜进行定期检查以确保清洁
8,工作期间必须戴好工作帽
二清洗操作
饮料厂的清洗操作由下述五个标准步骤组成
1 进行冲洗以除去大体积碎物无吸附性的污垢同时润湿待清洗区域提高清洗剂的效率
2 应用清洗剂通常使之形成泡沫使水与污垢紧密接触并通过有效润湿和渗透性除去污垢
3 进行冲洗以除去分散的污垢和清洗剂
4 进行消毒处理以杀死残余微生物
5 已经清洗过的区域在接触饮料产品之前必须进行彻底冲洗以除去季铵消毒剂特别是其浓度达200ppm时
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第三节 非酒精类饮料厂的卫生
讨论所有非酒精类饮料厂的卫生原理超出了本书的范围虽然将超高温作为一种技术用于无菌包装越来越普遍而且还有可能成为将来的潮流但是从广泛讨论的角度而言这种技术的分支太广太专一了如果需要有关这些特殊操作的详细信息可参阅有关无菌技术方面的专著
关于饮料加工方面的卫生问题包括无菌水蒸汽和空气的应用O’ Sullivan 1992指出凡是进入终产品的液体和气体或接触产品的包装材料都必须具有高质量为了生产合格且符合安全标准的产品许多饮料生产商在加工过程中采取各种过滤措施以除去微生物和其它颗粒或悬浮
3
物利用过滤去除那些体积大于滤孔的污物以免其进入滤液使水空气蒸汽得到澄清或其中的微生物总数得到控制
由于饮料如软饮料瓶装水啤酒蒸馏酒需要用不含微生物和颗粒的纯净水来生产因此必须对其进行适当处理这些处理方式包括絮凝过滤即通过沙床氯化无菌过滤反渗透活性炭吸附去离子等实际用水的质量决定了具体处理的方式和程度
一般采用除去水中颗粒状污物和控制微生物等措施来控制饮料厂用水的质量对水中的颗粒状污染物通常采用絮凝和沙滤除去沙滤后再以绝对速率进行深层过滤能在氯化和活性炭处理之前除去所有体积大于滤孔的污物
活性炭能除去过量的氯三氯甲烷和其它与氯消毒剂有关的化合物但是活性炭常常脱落细微的碎炭屑从而提供了微生物的生长场所O’ Sullivan 1992指出炭床是很难进行消毒处理的潜在的微生物污染源因此在炭床前后都必须采取过滤措施以减少微生物和颗粒的含量
用于除去水中离子的树脂床不但是微生物生长的潜在场所而且还常常发生树脂粒掉落到已经处理过的水中这类事绝对速率过滤能确保去除体积大于滤孔的颗粒和微生物不再进入已经处理过的水中如果设备经过预杀菌处理那么在终处理过程中采用66-和9.2- m无菌尼龙过滤就能除去水中的微生物O’ Sullivan 1992无菌过滤不需要化学试剂使用方便需要的能量低因此,在绝对速率过滤之后再结合使用絮凝和过滤技术便有可能生产出微生物学安全的产品
虽然在生产过程中常使用蒸汽但它仍是一个明显的污染源蒸汽通常由易生锈的碳钢锅炉产生这种锅炉很容易生锈一般会在铁锈上涂一层无渗透性的膜以防止其进一步腐蚀对连续使用的锅炉这种膜会沉积下来对间歇使用的锅炉由于含有氧气的新鲜空气不断进入其中促使铁氧化生锈铁锈的不断产生导致铁锈剥落和蒸汽污染
使用蒸汽不但会造成污染而且来自锅炉输送管的铁锈颗粒还会损坏设备表面阻塞蒸汽阀孔板滤孔并使设备表面生锈热交换器的热输送特性的改变使工作效率降低采用两套多孔不锈钢过滤器在一套使用时清洗另一套以便于连续提供烹饪级蒸汽这样可减少上述问题的发生非烹饪级蒸汽将增加污染
过去常常在装瓶机附近安装就地清洗CIP设备用于清洗罐生产线和过滤器大多数生产多风味饮料的装瓶机常将CIP作为防止风味丧失的一种工具特别是以黄樟油冬青油为香料的无醇饮料Remus 1991b提倡用TACT时间作用温度浓度法清洗饮料厂他认为在适当范围内参数是可以变化的例如浓度为1%的清洗剂在43.5时的清洗效果与浓度为
4
0.5%温度为60的清洗剂相同
利用固体润滑剂分散装置可以提高效率并获得优越的润滑性这种装置不但能节约劳力和润滑费用而且还减少了润滑过程中的污染
下文将讨论如何除去饮料厂中常见污垢尽管讨论着重于生产碳酸气饮料的加工厂但是这些清洗原理同样适用于其它饮料厂正如本章在讨论有关葡萄酒厂卫生问题时所述在生产充碳酸气饮料的工厂中同样需要考虑有关地板墙壁和装瓶区域的清洗原理由于清洗方法和原则与乳品加工厂相似参见第十四章这里就不重新叙述了
一自动清洗设备
为了便于清洗部分碳酸饮料生产企业开始使用自动化设备现在已拥有许多自动化方法如流水操作的自动化学配方分配及控制系统
通过键入特征数或利用特制的重击型磁卡能建立微处理机控制系统这种控制器含有一份详细的应用清单其中列出了清洗步骤设备型号以及其它有关的合适的化学试剂和使用量在工厂卫生过程中该系统将产品发送到能重复使用的盛放化学试剂的容器中小型辅助性分配器将酸和其它特殊化学试剂分配到清洗站这种设备不但能进行详细记录以监控其是否符合规定的要求同时还能进行费用分析及各项常规报告数据报告包括各步聚中添加了哪种化学试剂何时添加添加量为多少添加的时间和日期Flickinger 1997化学试剂桶上的标签可以用不同的颜色标记以便于员工将空桶放置在与地板上颜色标记一致的区域
计算机控制的CIP设备将水和溶液送至合适的地方并自动保持操作条件需要控制的四个基本参数是时间温度化学试剂浓度以及与清洗剂通过管道时的流速有关的撞击力清洗用水可循环使用一次清洗剂可重复循环使用数次初始预清洗可采用上道清洗循环中最后一步冲洗过程所使用的水
二地面轮胎痕迹上污垢的积累
地面轮胎痕迹上的污垢很难去除最有效的清洗剂是溶剂化的碱采用机械擦洗器能比较简便有效地清除这类污垢为了减轻清洗时的负担避免污垢积累必须坚持天天清除地面污物
三运输机轨道上污垢的积累
积累于运输机轨道上的污垢通常是溢出的产品轴承脂容器和轨道上的锉屑沉积下来的肥皂使用轨道润滑剂和清洗剂能减少污染去除这类污垢的有效方法是高压泡沫清洗
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四膜沉积
贮存罐输送管过滤器内部中最容易产生膜沉积薄膜不但使设备表面无光而且随着膜增厚还会出现蓝色进而变成白色虽然由糖类残留物形成的膜相对容易去除但是由阿斯巴甜和某些树胶形成的膜则难以除去罐可以采用人工清洗但实际操作中常采用循环清洗方法除去表面膜需要采用含氯清洗剂或一种含表面活性剂的清洗剂去除食品污垢
五生物膜
残留的饮料及其成分提供了微生物生长和形成生物膜所需要的营养冷却塔内部加热辊和巴氏灭菌器内外以及碳冷却器内常形成生物膜一旦形成生物膜就应该采用氯化碱清洗剂以加强清除生物膜的效果利用季铵类消毒剂或其它生物杀菌剂能减少生物膜沉积在清除生物膜后24小时内就有可能重新形成膜沉积
六热消毒
饮料厂的消毒过程与同其它食品生产厂不同在过去几年内各饮料厂普遍采用热消毒当清洁的产品与生产设备如分批罐低混合设备装罐机碳冷却器的表面相接触时可采用热消毒技术虽然这种消毒方法因能耗高且不能有效杀灭细菌而显得不经济但是它仍具有渗透能力强等优点热能够有效透过设备杀死垫片后面和小缝隙内的微生物
热消毒不是灭菌热消毒过程指将表面温度提高至85并保持15分钟灭菌过程则要求在
116下保持20分钟消毒只是将微生物数量减到一个可接受水平一些比较耐热的微生物酵母和孢子仍保持活性化学消毒剂能在较短的时间内达到与热消毒过程同样的灭菌效果
在热消毒过程中可加入一些特殊配方清洗剂以疏松并除去污垢和生物膜Remus 1991a
这类清洗剂专用于处理污垢水和热消毒时的免冲洗过程中除去污垢和生物膜是实施有效卫生的必要条件虽无活力但完好无损的生物膜不但提供了微生物生长所需的营养基而且也是其它膜与之结合的最佳部位
第四节 啤酒厂的卫生
由于啤酒厂一向注重生产因此已经用预防措施代替了与这些操作有关的微生物学分类啤酒厂的环境能限制病原菌活性以及腐败微生物的分布该环境中最重要的细菌是无芽胞细菌但是产芽胞细菌如梭菌属也能引起啤酒厂副产品如废麦糟的腐败如果在啤酒厂发现无芽孢细菌可能与麦芽汁的许多问题有关这些问题包括pH值升高酸化醋化流出时间短
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等啤酒产品中的各种不良气味和生物性浑浊也与这种感染存在直接或间接的关系
一般认为乳酸杆菌是啤酒厂细菌中最令人头痛的菌属因为它是各生产阶段包括啤酒产品中潜在的腐败性危害由于其它菌属在啤酒厂内的活力相对较小因此引起腐败的潜能受到很多限制但是肠道细菌可能对啤酒的发酵风味香味有影响检测和辨别各种啤酒污染物最常用的方法是根据预期细胞密度和各种血清学技术及阻抗测量采用选择性差示培养基单独使用或与离心联用或微孔过滤技术Stewart 1987
一微生物污染的控制
除去能产生不良气味的污垢和微生物可以控制污染Stanton 1971指出虽然啤酒在五七天后能自行灭菌但是某些不受欢迎的细菌酵母霉菌仍会因卫生条件差而污染新鲜的冷冻麦芽汁并在其中迅速生长因此必须认真清洗盛装麦芽汁的设备并使其保持卫生Stanton 1971
报道清洁的锅和冷却器能更有效地进行热传递吸附于内部冷却面上厚度仅为一毫米的污垢对热传递的阻碍作用相当于150mm厚的钢板因此他认为1mm厚的污垢所具有的作用与绝缘相似对高速设备如装罐机封口机装箱机装桶机而言保持清洁更有利于提高工作效率
防止饮料产品腐败最有效的方法是制定一项全面的清洗与消毒程序并且认真执行以便达到控制感染的目的该计划可以由卫生部门制定或者在资深卫生咨询公司清洗剂和消毒剂生产商的帮助下制定应该综合考虑本书其它章节中有关设备以及设施的卫生设计清洗设备清洗剂消毒剂等方面的讨论结果确定实施卫生计划的指导方针关于CIP设备第九章的有关讨论特别重要因为这类设备非常适用于饮料设备的自动化清洗
对啤酒厂中的发酵设备而言微生物培养以及维持贮存罐中的无菌状态都需要采用无菌空气O’ Sullivan 1992认为最佳操作方法是首先对空气进行粗滤以除去大体积污染物然后再用0.2 m膜过滤或无菌过滤无菌空气在贮存容器中产生正压力并将产品包围于其中用惰性气体代替空气能减少氧化用无菌空气覆盖贮罐特别是大体积贮罐是创造无菌环境的简单方法
利用紫外线UV减少空气中的微生物杀灭害虫处理水可提高对微生物的控制效果某些啤酒厂早已开始利用紫外线进行水处理因为水是成品的主要成分而且这种处理方法没有残留水因此不象多数消毒剂残留物那样影响饮料制品的化学性质用紫外线处理对水没有不良影响因为紫外线是一种非离子化无残留物的消毒剂
这种消毒剂使吸收了高能波长光的微生物的DNA受到无法修复的破坏而发挥其作用的DNA
断裂阻止了微生物的修补和修复可见红紫色光源也许会被误认为紫外线因为人眼是不能测定
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波长的紫外灯能产生在可见光波长范围附近的紫色光从而便于提醒人们紫外线的存在但是这种作用最终会消失Rosenthal 1992在一些应用中紫外线不但非常有效而且便于将其纳入现有卫生程序中紫外线没有选择性能彻底清洁空气水包装材料和某些食品
二清洗剂
只有采用合适的清洗剂才能达到有效清洗的目的将对污垢具有较好清洗效果的各种清洗剂适当混合再进行泡沫清洗可获得最佳效果清洗剂形成泡沫的能力不能高因为泡沫能降低循环速度妨碍溶液与部分待清洗表面接触合适的清洗剂不但能防止啤酒石的形成防止金属被腐蚀而且还容易清洗不会导致啤酒形成不良风味有关清洗剂选择应用以及使用安全性等方面的内容见本书第七章
三消毒剂
在发酵罐冷麦芽汁管冷却器的终清洗过程中应该适当使用一些消毒剂如氯碘酸性阴离子表面活性剂因为水中可能含有100个/mL以上的活性微生物经过最后冲洗后虽然能获得无菌表面但是细菌和酵母仍有可能沉积于设备表面上有关消毒剂及其应用等方面的其它信息见本书第八章
四热巴氏杀菌
热巴氏杀菌是饮料厂如生产包装啤酒的工厂中最常用的一种控制微生物的方法虽然该法消耗的能量高但是它具有使用方便的优点为了解决热巴氏杀菌法能耗高而且对饮料如啤酒的风味会产生不良影响等问题现在又开发出另一种杀菌方法通常称为冷巴氏杀菌法该方法包括化学试剂的使用微孔过滤然后进行无菌包装或再与其它化学处理相结合当有关食品安全性方面的技术和信息更新时官方推荐使用的化学试剂也可能会改变用稀酸如磷酸硫酸酒石酸处理可以减少酵母的接种量虽然酸处理能减少细菌感染但是对酵母培养基有不良影响而且在处理后的几次循环中还会阻碍发酵过去曾利用二氧化硫SO2控制麦芽汁中的细菌
五无菌罐装
无菌罐装是一种非巴氏杀菌的方法它主要利用超滤技术在包装前除去啤酒中能导致腐败的微生物由于超滤是在产品包装之前进行的因此那些能导致腐败的微生物仍有可能进入产品
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Remus 1991b认为为了确保无菌包装需要在生产过程中维持较高的卫生标准并且做到以下几点
一卫生操作
密闭的灌装室内必须用经过过滤的空气维持正压员工的服装应该保持清洁在进入车间之前必须用消毒皂洗手此外还应该使用能减少微生物的运输机润滑系统
罐装机内部应该用再循环CIP设备天天清洗装罐机外部运输机相关设备地面墙壁在泡沫或凝胶清洗后还应该进行消毒处理其频率仍为每天一次为了加强保护清洗后还应该提供一定的能抵抗微生物的残余活力因为在使用去垢剂和消毒剂后其残留物将保留于干燥的表面上防止经过消毒的表面再受污染
由于灌装区内存在着细菌霉菌和酵母因此应该制定一个监测表面和空气的常规程序
HACCP危险分析及关键控制点利用化学和微生物监测来确保安全食品的生产这些监测通常都与相应的参考标准相比较在啤酒工业中需要进一步研究无菌啤酒灌装过程中微生物的监测方法应该收集一系列数据并利用统计学方法评价产品的质量
二啤酒瓶的清洗
集成式高压低流量清洗设备不但大大提高了瓶的清洗效率本书第九章描述了这类设备的原理和性能而且还能将粘滞的污垢从那些难以触及的区域如运输机装瓶机封口机装筒机中除去
六贮藏区域的卫生
关于贮藏区域的卫生除了需要考虑本书讨论的其它食品加工设施贮藏区域的建议外还需要考虑原料如谷物糖类其它食用干制品本身的特点和正确的贮藏方法必须定期清洗螺旋输送机特别要注意输送机内能积累残留物的死角输送机未端和连接处至少每星期清洗一次输送机上能独立移动的部分应该装上绞链以便于清洗和检查对输送机进行彻底清洗以后还需要用无残留的熏蒸剂进行熏蒸在熏蒸前应该彻底清扫空仓最好是真空定期检查物料以消除可能存在的虫害侵扰本书第十一章关于贮藏区域害虫控制措施同样适用于饮料厂
七酿造区的卫生
喷淋清洗不但比人工清洗更快更可靠而且还能减少停工时间虽然可以使用冷水清洗但是45水能提高清洗剂与污垢之间的化学反应速度如果使用玻璃罐水温应低于28.5
以防止温度突然波动而造成罐体损坏一般不提倡使用温度高于45的水因为这样不但会产生
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冷凝问题而且还提高了冷冻强度在实际操作中锁定一个温度或利用高温截至开关控制温度是可取的清洗剂氢氧化钠会腐蚀焊接点因此不能使用铅制容器中的结垢可用10%硝酸和高岭土调成的浆除去
软管和接头的购置费和维修费影响是否采用不锈钢管的决定即使不锈钢本身就很昂贵使用连接罐阀与管子的U型接头可以完成产品进出管道的循环清洗工业上用于喷淋清洗的喷嘴可以安装在清洁的地方如锅上的蒸汽排放管酒花粗过滤中的粗滤槽以便于对运输带进行连续清洗酿造区至少每星期清洗一次碎屑和其它污垢必须每天及时清除
啤酒石是草酸钙晶体中的有机物质是最难去除的饮料杂质之一利用强螯合剂和碱性清洗剂全面擦洗能有效去除这类沉积物
一瓶的清洗
凡是从零售商和收瓶者那里回收的空瓶必须经过仔细检查在装瓶车间中对新瓶也应该进行认真检查剔除有任何明显污染的瓶子当新旧瓶子装入清洗机时立即进行机械清洗清洗机可以向瓶内外喷射大量苛性碱溶液然后进行冲洗喷淋和冲洗的温度应该控制在60~70之间用经过氯化处理的水进行最后一步冲洗氯化浓度可以达到0.5ppm而且不会影响啤酒的风味除非水的性质要求采用这种纯化技术一般不需要氯化
二啤酒的巴氏杀菌
为了使啤酒保持稳定的状态风味和平滑性大多数啤酒厂采用巴氏杀菌技术现在也有些啤酒厂采用无菌过滤代替杀菌但是如果采用过滤必须每星期更换过滤膜以减少微生物渗入过滤器的危险在卫生操作中无菌过滤是非常有效的一项措施
大多数酿造厂在啤酒装箱过程中进行巴氏杀菌因为这样能防止包装后啤酒再受到污染但是巴氏杀菌的温度过高将对风味产生不良影响并引起浑浊因此有必要掌握能有效杀死啤酒中微生物的最低温度和时间现在大多数酿造厂都拥有运输机巴氏杀菌的循环周期为45分钟在巴氏杀菌中啤酒的温度逐渐从1 2上升到61最高不超过63循环结束时将温度降至环境温度移动带的速度决定了啤酒暴露于巴氏杀菌环境中时间的长短巴氏杀菌加速了形成氧化浑浊的反应因此过多的空气对经过巴氏杀菌啤酒的影响较大所以包装啤酒中空气总量不应超过1mL/220mL啤酒
啤酒可能会发生浑浊非生物因素引起的浑浊可能是溶解性不稳定的产品慢慢沉淀而引起的氧化作用能引起或加速这种沉淀反应生物因素引起的浑浊可能是细菌和酵母的生长而引起的在冷调罐中保持足够的时间并采用精过滤能将形成非生物性浑浊的可能性降至最小选择合适的容器材料排出啤酒容器中的空气都能将发生这类沉淀的可能性降至最小亦已证实其它
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浑浊由金属特别是锡所致因细菌和酵母生长而导致彩色瓶中啤酒的浑浊说明过滤效果不好或过滤后受到污染细菌和酵母引起的浑浊可能是车间贮存罐和过滤器不卫生之故
三空调设备的清洗
建议按照下述步骤清洗空调设备
1每六个月清洗一次通过空调设备顶部软管上的一个专用口插入球型喷淋器
2水循环十分钟对设备进行充分清洗
3用40次氯酸盐溶液200ppm循环五分钟
4再浸泡5分钟然后用热水清洗十分钟
5检查设备清洗喷头
四啤酒厂卫生中水资源的保护
利用循环清洗有时称为废水循环可以减少清洗过程中的用水量该循环包括预清洗在此阶段清洗剂通过喷淋装置持续喷淋20秒然后再进行1分钟化学反应最后用水清洗整个操作的原理与大多数家庭洗碗机一样清洗剂的再利用是非常经济而实用的如果在贮液罐底部安装一个溢出装置以排除飘浮的杂质一个排泄阀让重的杂质从底部排出那么就可以提高再利用的程度最后一步清洗过程中的清洗用水可作为下道清洗循环中待清洗罐的预清洗溶液在供应水和污水都用仪表测量的地区循环清洗技术能减少污水处理的费用
第五节 葡萄酒厂的卫生
必须除去各种污垢和污染物否则它们将会影响葡萄酒的味道色泽腐败程度葡萄酒厂的污染物包括发酵罐内红色酒石酸沉淀该物质在发酵过程中形成应该清洗掉操作设备表面的其它粘性污垢以减少整个葡萄酒厂中的微生物总之葡萄酒厂越卫生在制酒的最后工序中需要添加的二氧化硫的量就越小虽然二氧化硫常用于控制微生物的生长但是并不提倡使用而且将来有可能会停止使用在酵母初始含量很低而且游离的二氧化硫仍然具有阻止细菌破坏山梨酸活性的情况下山梨酸才能作为二氧化硫的辅助剂有效阻止甜葡萄酒的发酵Zoecklein
等1995曾指出有效卫生规程也是杀死微生物的可靠方法
与灭菌一样有效卫生规程虽然不能杀死所有的微生物但是可以将微生物细胞总数降低到可接受的水平正如Zoecklein等1995所说有效卫生规程能消除适宜微生物生长的环境这是卫生管理中的另一个重要目标
虽然在制酒过程以及装瓶高峰期对卫生的要求有所提高但是必须认识到仔细冲洗葡萄园中的工具和收获设备以除去灰尘污垢叶渣等也是非常重要的去梗机葡萄加工及主贮存区
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需要用清洗剂和水清洗收获机的机头管道软管泵塞子龙头等所有与果汁或葡萄酒直接接触的东西都需要彻底清洗具体清洗方法参照本章前文所述的五步清洗法进行该清洗方法同样可用于商品生产线不过为了减少葡萄酒中微生物数量有必要适当增加一些控制措施和检查
一水质
葡萄酒厂用水必须符合某些化学和微生物方面的要求低pH值能腐蚀钢和其它表面高pH
值又有利于钙的沉积生化需氧量BOD应小于3mg/L由于水是霉菌酵母乙酸或乳酸菌的潜在携带者所以应该使用纯净水
葡萄酒厂应按卫生学原理进行设计和布局地面必须易于清洗不滑且有一定的斜坡墙壁和天花板必须不渗水不透气易清洗设备应该置于合适的地方尽量减少设备本身难以清洗的区域以及不利于地面清洗的角落和缺口以便加强葡萄酒厂的卫生与其它食品加工设备一样葡萄酒厂的设备应该具有利于有效清洗的特征
二地面和墙壁的清洗
虽然葡萄酒厂的生产可能具有季节性但是仍然需要全年保持卫生状态一般说来采用干湿清洗相结合的方法最为合适利用重型湿干真空除垢器都能进行有效清洗实际操作中应该根据污垢的性质每星期至少对地面进行一次干法或湿法清洗为了便于清洗地面必须用混凝土建造而且具有一定的坡度和排水设施溢出的酒特别是那些已经腐败的酒应该立即冲洗掉
在使用去垢机之前有必要尽可能地除去可见的污物人工和机械清洗喷淋球等都能达到上述目的喷淋时应与清洗表面保持一定的角度对这些待清洗区域一般先用石灰和浓次氯酸溶液清洗再用水清洗地面和木桶如果用的话的外表面应该用稀次氯酸盐定期清洗消毒葡萄酒厂的湿度干洗比湿洗低些因此干洗有利于减少木桶上霉菌的数量罐顶离开地面的平台斜坡采用真空清洗不过要注意防止水进入葡萄酒中墙壁应该先用热碱溶液清洗如苏打粉和氢氧化钠的混合溶液再用水清洗并喷洒有效次氯酸溶液浓度为500mg/L
Amerine等1980认为必须彻底清洗以除去所有的游离氯
三设备的清洗
最常见的导致污染的原因之一是清洗方法不当压碎机运送葡萄汁的泵和管道压榨器
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过滤器软管运罐车都难以进行彻底清洗稍微简单一些的设备如取样器比重计筒斗铲等也很难以清洗所以应该尽可能地将这些设备拆开对非金属表面采用水和磷酸盐或碳酸盐清洗剂进行彻底清洗对金属设备则采用氢氧化钠或其它性质相似的清洗剂清洗如果氯气对待清洗设备具有不良影响则采用次氯酸盐或含碘杀菌剂酶是一种非常有用的清洁剂它能水解蛋白质脂肪和果胶在接进中性pH值时酶活力最大因此酶在葡萄酒的酿造中得到广泛应用如果条件允许建议循环使用清洗液清洗后的软管应该放置在斜架上而不能放在地上以便于迅速排水和干燥彻底清洗那些与腐败或被感染的葡萄酒相接触的设备并使其保持卫生是很重要的
在收获季节运输机压碎机运送未发酵葡萄汁的管道必须保持清洁未发酵葡萄汁在其中停留的时间不得超过两小时这些设备在使用两天后都必须清洗一次并排干水重新使用前还应该用水进行彻底冲洗
四装瓶区的清洗
必须对装瓶区进行有效清洗以减少细菌或金属污染一般情况下公共卫生机构对装瓶区也非常关注为了实施有效卫生必须使室内光线充足通风良好墙面贴有瓷砖地面进行环氧化处理设备之间应该留出适当空间以便于清洗设备必须拆卸方便所有泵管巴氏杀菌器要用不锈钢管制造 新切的软木塞上常存在一些碎屑霉菌孢子和酵母因此在使用前必须对其进行清洗和消毒具体方法是先让其在1%二氧化硫和少许甘油溶液中浸泡两小时然后用水冲洗用-射线对软木塞进行消毒处理可以防止因霉菌生长而产生的臭味
五果渣的去除
压榨后应尽快去除果渣发酵车间内及其附近区域不能有果渣因为果渣能很快变酸其中的醋酸菌将被果蝇带到干净的发酵罐上可以对果渣进一步加工或将其均匀分散于地面上形成一薄层以便于迅速干燥不至于成为果蝇的滋生地
六旧桶的清洗
Amerine等1980认为有效除去新桶中单宁酸的方法是用碱性溶液如0.1%碳酸钠溶液浸泡如果需要进一步处理可以用蒸汽处理并冲洗数次
其它常用清洗剂是硅酸钠Na2SiO3其碱性和腐蚀性均比氢氧化钠弱而且洗涤性能更佳对质量较轻的有机载体可使用比较温和的碱如碳酸钠苏打粉和磷酸钠碳酸钠清洗剂价格低应用更加普遍但是碳酸钠会促进硬水中钙镁离子形成沉淀
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由于聚磷酸盐如四磷酸钠和六甲基磷酸钠能螯和钙镁离子防止其沉淀析出因此清洗剂的配方中一般都含有这类化合物配方中螯合剂的用量取决于水的硬度在专用清洗剂配方中添加约0.5%的酸性清洗剂能减少金属离子的沉淀使水软化之所以选用磷酸是因为其腐蚀性低且能与非离子化的浸润剂相容Zoecklein et al 1995
实践表明首先用水冲洗空容器并用苏打粉与碱的混合溶液50混合物由90%苏打粉和10%氢氧化钠或氢氧化钾组成喷淋可取得极好的清洗效果因为氢氧化钠和氢氧化钾都具有良好的去污性能并能强烈杀灭微生物中的细胞噬菌体芽孢继之用60热水清洗400ppm
有效氯清洗剂喷淋再用冷水冲洗最后排干水用干-湿真空器干燥如果存在霉菌应该将其刮除因为不能依靠冲洗将其除去可用季胺化合物进一步冲洗此外含有8-羟基喹啉酮的漆也能控制霉菌的生长在罐中燃烧硫磺或通过系统加入相等数量的二氧化硫也能有效抑菌在使用罐前必须对其重新冲洗再装酒之前对酒桶要进行感官检查含5%苏打的热溶液浓度太高如果木头与之接触时间过长将会腐烂木制容器的外表面应该用稀溶液每年冲洗一次丙二醇能够抑制罐表面霉菌的生长不锈钢罐可用400ppm或更稀的溶液清洗以防治霉菌的生长
七酒石酸沉淀的去除
必须除去酒石酸沉淀从而使粗糙的内表面变得光滑平整刮除沉淀的劳动强度太大而且还会损坏木制容器在罐内安装一只循环喷淋头有助于除去酒石酸用1kg苏打粉和氢氧化钠混合物配成100L水溶液对其进行浸泡处理也有助于酒石酸沉淀的去除
八空容器的贮存
混凝土罐不用时应敞开并保持干燥在重新使用之前应该对其进行检查和清洗图18-1为红葡萄酒发酵罐实例敞开的木质发酵罐在不用时常常会涂上一层石灰浆但是这个涂层很难除去更好的贮存方法是首先用碱性溶液彻底清洗发酵罐然后用氯水清洗最后将发酵罐中装满水和干石灰1.6kg干石灰/1,000L水贮存的空桶可以利用硫磺芯或充入二氧化硫进行硫化处理但是Amerine等1980认为使用硫磺芯存在一些缺点主要是硫会升华进入容器壁内而且从硫磺芯上掉下来的硫元素碎片常落至桶底因此如果使用含硫元素的容器硫将会被还原成硫化氢
九其它清洗和卫生操作
装罐机装瓶生产线以及其它包装设备可用CIP系统清洗如果污垢不多利用氯化碱性清
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洗剂能在一步操作中完成清洗消毒和除臭但是有机物质的存在会减弱氯化清洗剂的效果因为氯能与污垢中的有机物发生反应在含4.25%有效氯清洗剂的水溶液中添加7g/L左右消毒剂其杀死微生物的效率与200ppm有效氯溶液相当
加热被认为是目前最安全的灭菌方法每天都可以对葡萄酒进行加热但是这样不会生产出高质量的高级葡萄酒因为加热过程潜在地转移了葡萄酒中的某些风味物质因此杀菌仅仅是给已经起泡的葡萄酒灭菌的最好方法
蒸汽或热水可以对装瓶生产线灭菌不过这种方法花费很大Zoecklein等1995建议在用热水清洗管道时至少应该在82下保持20分钟应该在距离蒸汽发生源最远的地方如生产线末端给料喷头等控制温度紫外线能有效杀灭微生物但其穿透能力低一层薄膜就会阻碍其杀灭微生物臭氧可用于冷水再循环中的消毒处理
十无菌过滤
利用无菌过滤器垫板或利用膜便能实施过滤除菌硅藻土过滤可以减少酵母的数量但是不能除去细菌不过膜过滤可以除去细菌
十一二次感染
二次感染的大多数问题是无菌过滤使用不当而引起的如果整个装瓶生产线不是无菌的那么在无菌过滤中所付出的所有努力就会因过滤后的二次感染而付之东流过滤器和装瓶生产线一样在过滤葡萄酒之前必须进行灭菌处理
最有效的灭菌方法是将蒸汽发生器直接接在与装瓶生产线相连的过滤器上使低压蒸汽慢慢流动30分钟遍布整个系统然后再用冷水使机器冷却最后让葡萄酒进入装瓶机
在有些情况下可能无法得到蒸汽或蒸汽会损坏某个设备如塑料过滤盘可按下述方法灭菌用60 300g/100L柠檬酸和10g/100L二氧化硫或20g/100L偏亚硫酸氢盐混合溶液在系统内流动
装瓶生产线中的有些部件如分塞机更难灭菌分塞机的爪和膜片应该用酒精杀菌膜过滤器用90水杀菌
一软木塞
目前软木塞供应商提供的都是无菌塞为了预防万一在使用前应该将软木塞用10%二氧化硫溶液浸泡处理
二瓶
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瓶一般是用纸箱运进厂内的因此很有可能被灰尘和纸板二次污染因此必须安装一个清洗消毒站用 500ppm二氧化硫溶液对瓶进行消毒处理然后用无菌水在冷却无菌过滤器后获得除去瓶中过量的二氧化硫溶液利用调节器或类似的装置可以使二氧化硫分配器不安装在供应水的主管道上碘杀菌剂也常用于瓶的消毒过程中残留杀菌剂可用冷水冲洗
十二控制
良好的装瓶操作应该符合卫生标准的要求需要专用设备对过滤后残留于葡萄酒中的可接受酵母或腐败细菌总数进行检测以评估其卫生水平
十三害虫控制
果蝇对正在发酵的葡萄汁特别感兴趣因此葡萄园中的大部分果蝇都被带入葡萄酒厂最有效的控制方法是迅速压榨采摘下来的葡萄清除葡萄酒厂内所有掉落和剔除下来的果子除去所有的有机废弃物在整个葡萄园使用驱虫剂葡萄处理完毕后冲洗所有容器和运输车在垃圾堆上使用引诱杀虫剂在23.5 ~27.0光线弱风速低的环境中果蝇的飞行能力最强因此在葡萄酒厂的入口处应该用纱网和风幕以防果蝇的侵入
虽然有能够杀死果蝇的杀虫剂但是Amerine等1980对该方法在杀灭靠近非喷洒区域的高密度果蝇时的有效性提出了质疑如果使用杀虫剂必须参照美国食品和药物管理局规定的容许使用量本书第十一章提供了控制苍蝇老鼠鸟类的各种方法
十四卫生监督
评价卫生水平最常用的方法是感官评定Zoecklein 1995通过视觉嗅觉有时还有触觉可确定表面是否干净表面滑腻则说明清洗和/或漂洗不充分在某些情况下应该将微生物样品作为验证卫生状况的一种方法
每种微生物技术都有其局限性如表面性质取样区域的确定作用于表面的压力操作时间等Zoecklein 1995而且棉签不能回收所有的微生物因此抽样方法的标准化有助于提高卫生监督的成功率
第六节 蒸馏酒厂的卫生
由于原料性质加工方法高酒精浓度等原因在蒸馏酒厂中一般很少产生啤酒厂和葡萄酒厂那样引起普遍关注的微生物问题但是蒸馏酒厂存在潜在的不安全性即大量有毒的新陈代谢
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产物可能会污染产品所以必须控制原料质量因为对受污染的产品不可能进行有效的脱毒处理如果不能维持适当的卫生环境那么产品的产量和产品质量都会下降Arnett 1992
一减少自然因素引起的污染
为了实施有效卫生管理玉米和其它谷物在运入工厂时要进行抽样检查此阶段主要检查虫害因为用船运来的被感染的谷物不但会感染贮存库而且还会感染整个工厂对于谷物最普遍的害虫是面象虫在此阶段检测不良气味也是很重要的因为许多异味能在发酵过程中保留下来并进入终产品谷物贮存库一般每年倒仓2~4次用高压管喷洗后再风干为了保持仓外周围区域的清洁避免谷物粉尘必须定期用水清洗并喷洒杀虫剂
当谷物经螺旋运输机运进车间时应该利用振动筛筛除已进入仓库的玉米穗轴碎屑或昆虫碾磨室必须用水冲洗以减少谷物粉层每2 6个月使碾磨室内温度升至50 ~55并保持
30分钟以杀死可能存在的所有昆虫
二减少微生物的污染
在威士忌生产中发酵时细菌和野生酵母的污染是必须控制的最重要的卫生指标大麦芽是最主要的污染源麦芽中的细菌含量一般为2 10
5
~5 10
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添加麦芽时的温度为60 ~63因此麦芽中的细菌在发酵过程中多数都成活下来并继续繁殖在蒸煮或温度超过88之前添加的玉米和其它谷物中的细菌量关系不大因为在如此高的温度下它们均被杀死了
最常见的细菌污染包括乳酸菌四联球菌醋酸杆菌芽胞杆菌明串珠菌这些微生物的繁殖都是以损失酵母为代价的微生物污染将降低酒的产量因为这些细菌利用糖作为底物生成其它化合物而不是酒精这些细菌中有很多产生酸主要是乳酸和醋酸结果导致发酵条件的改变降低产品质量这些细菌还会产生其它化合物如酯醛它们将改变威士忌的稠度
发酵环境对许多微生物有不利的影响发酵初期糖浓度可超过16%产生高的渗透压威士忌酸性麦芽浆最初pH为5.0~5.4最终pH为4.0~4.5最终酒精浓度约9%在高浓度的二氧化碳环境中只有如果有的话极少量氧气存在这些条件严格限制了能够繁殖的并导致污染的微生物的类型
应该将发酵中的污染降至最低由于许多细菌在空气中传播所以必须用水冲洗车间内所有表面墙壁地面将灰尘控制在最小量对用船运进的大麦进行细菌总数检测大多数技术规范将菌落总数限制在200,000 1,000,000个/g
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三设备的清洗
大体积发酵罐120,000~180,000L的清洗方法如下在罐中注满热水和清洗剂同时由罐中央的CIP喷雾器喷出蒸气并持续30分钟后排空罐用水清洗在将新麦芽浆注入罐中之前通蒸汽2 3小时进行灭菌处理
利用冷却管将发酵温度控制在32以下更高的温度将促进酵母细胞的死亡和不良气味的产生这些冷却管有利于啤酒石的形成啤酒石由碳酸钙磷酸钙有时还有硫酸钙组成是一种象岩石一样坚硬的物质这种物质沉积在冷却管上会降低热交换效率为了解决这个问题必须每隔六个月在罐中注满1%碱性溶液氢氧化钠和水并浸泡三天以将其除去
制备麦芽汁的蒸煮器和输送啤酒成品的发酵蒸馏器的连续运行使残留谷物有沉积的趋势解决这个问题的方法是每星期用1%碱性溶液清洗蒸煮器发酵蒸馏器以及所有相关管道一些蒸馏器可用1%乙酸溶液清洗具体操作时可在一个大罐中配制碱性溶液然后用泵将其送至发酵蒸馏器中再通过相关管道最终送至每个蒸煮器中最后这些区域还需要用水清洗以除去所有残留碱液
从啤酒中蒸馏出的酒精需要用泵送至接收罐和桶中熟化所有盛放这些酒精的管道和不锈钢管都应该定期清洗产品的性质标准酒精度为140的晶体似透明的酒精减轻了对更严格卫生的需要
对蒸馏酒而言水的质量是确保产品可接受性的重要条件与蒸馏酒混合的水应该经过很好的氯化和炭处理或者在与高酒精度蒸馏酒混合前经过深层过滤澄清透明的城市供水必须对水进行氯化处理以确保微生物的安全性和可接受性同时在混合前对水进行适当处理以确保产品的澄清性
第七节 总结
饮料厂中的多数污垢是水溶性糖因此相对容易去除由于导致污染的微生物很难从环境中彻底除去因此如果饮料厂中的环境卫生不好就容易导致产品的可接受性降低必须严格控制原料的质量以确保成品不受污染
啤酒厂中最重要的细菌是无芽胞细菌防止饮料产品败坏最有效的方法是采用适当的清洗和消毒程序以控制感染同时该程序必须适用于所有生产设备将对污垢具有特殊洗涤性能的低泡沫清洗剂适当混合后实施喷淋清洗最为有效适用于发酵罐冷麦芽汁运输管和冷却器最终清洗过程的推荐消毒剂是含氯碘或酸性离子表面活性剂的消毒剂
葡萄酒制造过程和装瓶高峰期对卫生的要求较高通常将干湿清洗相结合最为适合应该尽可能地将制造葡萄酒的设备拆开对非金属表面用水和碳酸盐磷酸盐清洗剂彻底清洗对金
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属设备用氢氧化钠溶液或类似的碱性溶液清洗然后再用次氯酸盐和含碘杀菌剂消毒在罐中安装一只能转动的喷淋头,或用苏打粉和氢氧化钠溶液浸泡都有助于去除酒石酸装罐机装瓶生产线和其它包装设备可用CIP设备清洗迅速加工采下的葡萄可以减少苍蝇的侵扰
生产蒸馏酒时必须控制原料的质量如果不能维持良好的卫生那么产品的产量和质量都会有所降低
思考题
1 清洗饮料厂的TACT方法是什么
2 饮料厂热消毒的温度是多少
3 啤酒厂中清洗玻璃容器的水温是多少
4 啤酒厂清洗啤酒瓶时喷淋和清洗温度是多少
5 啤酒巴氏杀菌的两种主要方法是什么
6 清洗空葡萄酒贮罐的推荐清洗溶液是哪种
7 如何除去葡萄酒厂中的酒石酸
8 怎样才能最有效地清洗葡萄酒发酵罐
9 怎样清洗蒸馏酒厂的磨粉室
10 怎样清洗蒸馏酒厂内大体积发酵罐
参考文献
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