◎ 陳 丹
(商丘市質量技術監督檢驗測試中心,河南 商丘 476000)
我國小麥種植面積約為3000萬hm2,年產量約為1.14億t,占世界小麥總產量的21%左右,是世界第一大小麥生產國。小麥及其加工制品是人們日常生活的主要食品,小麥的質量安全直接關系人類健康、社會穩定乃至國民經濟的持續發展。因此,針對當前我國小麥粉中普遍存在的有害微生物污染問題,研究微生物污染對小麥粉品質和食用安全性影響,對確保小麥粉及其制成品的食用品質和衛生安全、提高人民健康水平具有重要現實意義。
小麥粉主要由小麥的胚乳構成,包含淀粉和一定量的蛋白質。在小麥粉的生產過程中,小麥破碎后失去種皮保護,其皮層與胚乳接觸,導致皮層受有害微生物的浸染,使得小麥粉營養物質減少,品質下降。小麥粉中的有害微生物大量繁殖容易引起霉變,產生諸如黃曲霉毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等毒素,嚴重影響其品質,給人們的身體健康帶來很大危害。因此,研究小麥粉生產過程中對有害微生物的防控技術,確保小麥粉在儲存過程中的品質穩定和食品加工過程中的安全可靠具有重要意義。研究表明,我國小麥在霉菌污染下所產生的微生物有真菌30屬101種、酵母菌3屬、細菌3屬、放線菌1屬。小麥粉中帶有的微生物以細菌數量最多,典型數值為104CFU/g;霉菌和酵母菌典型數值為103CFU/g,次之;放線菌則較少。這些數值均高于澳大利亞的建議限量值。李彪等研究表明,河南省鄭州、開封兩地區小麥粉中的菌相與菌量以桿菌較多,球菌較少;革蘭氏染色陽性菌多于陰性菌。放線菌與霉菌酵母菌較少存在。通過霉菌分離等實驗研究發現,曲霉屬、青霉屬、分支孢子菌屬和曲霉菌屬是最常見的霉菌,其產生的黃曲霉毒素、展青霉毒素對人的危害是極大的。
小麥粉中微生物有些是來自于原糧本身,另外就是來自于生產過程的污染。與前者相比,后者對小麥粉的影響往往較大。原糧的品質是決定小麥粉品質的先決條件,小麥及小麥粉等級越低,帶菌量越大。至于特殊的情況,可能是加工污染或儲存不利等原因造成的。通過對小麥制粉工藝的研究和對生產環節樣品中微生物的分析,發現小麥經過清理、篩選、除雜、去石后,帶菌量減少,清理效果好的可以使霉菌的帶有量及細菌總量降低一個量級左右。小麥粉生產過程中,微生物數量呈現先降低后上升的變化趨勢。從趨勢上可以發現,在潤麥過程中,微生物數量明顯增加,其原因可能是濕度較大(潤麥過程一般為18~20 h,小麥水分含量為13%左右),為微生物的生長提供了有利的條件。另外,不排除小麥機等的污染。研究表明,小麥表皮層被分離后,小麥表面所黏附的污染物最終會分散到麥麩、小麥胚芽、麥糠中,等級越高的面粉,加工精度越高,麩皮率越低,帶有的菌量越少。加工過程中污染最小的最終產品是小麥粉。大量的微生物統計數據表明,在小麥粉的加工過程中,設備污染會加重有害微生物的污染,而且原料小麥中的微生物會對小麥粉的品質產生非常大的影響。研究表明,在機器磨粉和篩理的過程中,破碎輥、軋輥和篩子上都容易富集水分,導致面粉殘留在設備上,特別是有害真菌在水分充足的條件下極易滋生。殘留在磨粉機內的面粉也是有害微生物的主要來源,這也是有些面粉帶菌量大于等于原料小麥帶菌量的主要原因。
要降低小麥粉生產過程中微生物的量,首先必須從預防著手。微生物防控方法主要有綜合防控、物理法和化學法等。
關于小麥粉中有害微生物污染的防控辦法,在國外主要采取綜合預防,這種方法對控制小麥粉微生物污染效果十分有效。從小麥的栽培、收獲、干燥過程開始,再到小麥粉的運輸、貯存、加工到成品的各個環節,都能夠有效防止和減少各種有害微生物的污染。
主要由危害分析(HA)和關鍵控制點(CCP)組成的管理體系(HACCP)是目前最科學、合理、有效的用以預防控制危害食品安全的質控體系,是建立在良好操作規范(GMP)和生產標準操作程序(SSOP)基礎之上且專業性極強的食品安全管理體系。目前正在世界范圍內推廣應用。許多西方國家已經規定食品廠需要有HACCP體系認證。我國在水產品、肉制品、奶制品、方便食品等多類食品加工領域已經實行HACCP管理,但在有關面粉廠并沒有實行HACCP管理。所以,建立實行一套健全完整的HACCP管理體系將是預防控制小麥粉微生物污染十分有效的措施。
3.1.1面粉廠HACCP計劃之實施組建HACCP小組
制定HACCP系統,企業首先要確定具有食品相關專業知識且能力優秀的人員組建HACCP小組,并制定本小組相關計劃,分析生產過程中影響小麥粉品質的各個因素,找出關鍵控制點,并對其進行監控、糾正、控制,從而達到或降低至可接受的危害程度。
3.1.2產品描述
小麥粉是指用小麥加工的面粉,一般是指提取麩皮后的面粉,是我國北方居民的主食之一,是國家實行食品生產許可證管理的第一批發證產品。小麥粉主要由小麥的胚乳構成,其成分主要是淀粉,含有一定量的蛋白質,可以制成面包、饅頭、面條、餃子等食品。
3.1.3工藝過程
小麥通過篩選、去石、磁選等后進行清洗,并對水分進行調節,之后再經過研磨、篩理、包裝,成為成品。
3.1.4通過危害分析確定關鍵控制點
綜合小麥粉生產工藝的特點,應用HACCP原理,對小麥粉加工過程中各環節存在的危害因素進行分析。整理分為3種危害因素:①生物性危害,如包裝材料的衛生程度、儲藏運輸過程中的衛生狀況等。②物理性危害,如小麥粉在生產過程中混入的雜質、儲存環境的溫濕度等。③化學性危害,如添加劑的使用及用量、小麥中重金屬的含量、農藥殘留量等。
原糧品質直接影響小麥粉的質量,受原糧的品種、產地、成熟特點及收割儲存情況等特點的影響。小麥粉生產各環節中所使用工藝、方法及設備等都與小麥粉質量有密切關系。包裝袋材料的各種理化指標、產品類別、衛生級別以及貯存運輸環節的衛生狀況等都會對小麥粉的品質造成不同程度的影響。通過對各環節關鍵點的分析判斷,找準關鍵控制點,制定控制方案。
3.1.5建立記錄保持程序與審核制度
有效記錄是HACCP計劃執行成功與否的重要因素,其貫穿HACCP計劃的始終,起到審核的作用,包括對關鍵點的危害分析記錄、對關鍵控制點監控及糾偏的記錄,并且所有記錄都需負責人簽字。HACCP小組任務要經過內部審核,HACCP計劃要通過HACCP系統認證,方可施行。HACCP計劃必須與GMP、SSOP一起執行,規范產品衛生環境,減少食品安全問題所帶來的危害。
3.2.1清理
清理是去除原料小麥表皮上微生物的有效方法,通常通過篩選、去石、風選和除去金屬異物,達到清除小麥中雜物的主要其目,也在一定程度上減少了小麥中的微生物。
3.2.2輻照
輻照滅菌是應用γ射線殺菌的一種方法。Thayer等研究認為,輻照是一種非常有效的微生物防控方法。但用輻照法來防控微生物時,輻照計量需要大于食品生產的限量值1 kGy才能夠把食品中的微生物滅活,而且成本高,發出的射線對操作人員也有一定傷害。
3.2.3其他物理方法
微生物及其孢子可以被等離子體在數十秒內殺滅。具有一定頻率的紫外線、超聲波、紅外線、電磁波等對微生物也有一定的殺滅作用,但這類物理殺菌方式成本太高,且僅對小麥表面起作用,對內部小麥粉起到的作用甚微,不符合小麥粉生產實際。
從小麥粉的生產環節來看,有害微生物的增加主要出現在潤麥環節。所以,潤麥水可被選作防控小麥粉中有害微生物的關鍵控制點。可以通過選用不同的消毒劑對潤麥水進行控制。相關實驗發現,氯氨具有高效、低成本、消毒時間長的優點,缺點是殘留量大。臭氧氧化能力強,高效,易分解,而且無殘留,無污染,殺菌速度快,弊端是對金屬的腐蝕性較強,成本也高。二氧化氯成本低、高效、安全、廣譜,被認為是氯制劑最理想的替代品,但是消毒后產生的三氯甲烷致癌且穩定性較差,不易保存,對金屬也有腐蝕作用。
3.3.1臭氧
臭氧是一種強氧化劑,殺菌過程屬生物化學反應。臭氧的穩定性差,易分解形成氧氣,且不會有任何有毒殘留物生成。臭氧水潤麥后不會改變小麥粉的物理特性、品質指標以及小麥的出粉率。而且,臭氧對面粉可以起到增白的作用。目前,臭氧在小麥粉生產過程中的應用還處在實驗室研究階段,若將臭氧用在小麥粉的生產過程中還有待研究。
3.3.2穩定性二氧化氯
穩定性二氧化氯的殺菌機理是通過釋放次氯酸分子和新生態氧原子實現雙重氧化作用,使微生物內部組成蛋白得到破壞,能夠破壞微生物的各個酶系統,且生成的殘留物也是無毒的。穩定性二氧化氯對微生物有著十分顯著的殺滅效果,且對高等動物的細胞結構影響甚微,是國際公認的優良、高效的殺菌消毒劑,被國際衛生組織和世界糧農組織列為AI級光譜、安全和高效消毒劑。穩定性二氧化氯對細菌繁殖體、芽孢都有良好的滅菌效果,但是目前在小麥粉生產過程中的應用研究還有待繼續。
小麥粉的微生物數量與原料小麥的品質、小麥的清理程度、潤麥的條件還有設備的衛生程度有著密切的關系。加強原料小麥的精選,改善車間環境衛生和小麥的清洗效果,保證潤麥水符合國家衛生標準,以有效控制小麥粉中微生物的數量。面粉廠只有嚴格執行HACCP管理體系,才能控制小麥粉及其小麥粉的污染。