溫國艷 趙貞 萬鵬 付云雙 李翠枝 呂志勇
摘 要:分析討論引起包裝飲用水、蛋白飲料、果蔬汁飲料、碳酸飲料、風味飲料、固體飲料等飲料產品質量問題的主要原因和具體項目,提出相應的改善、管理或控制措施,并針對某些飲料產品特有或獨有的項目進行討論分析。
關鍵詞:飲料;包裝飲用水;蛋白飲料;茶飲料;質量問題原因;管控措施
近年來,隨著人們生活水平和消費水平的不斷提高,消費者的食品安全意識越來越強,對于市場銷售的各類食品的質量要求也越來越高。2006年的蘇丹紅鴨蛋事件、2008年三鹿“三聚氰胺奶粉”事件、2010年地溝油事件、2011年“瘦肉精”事件與塑化劑超標事件、2013年硫磺熏制“毒生姜”等食品安全事件,一次次揭露了我國食品安全現狀,食品安全是關系民生大計的大事。
飲料作為人們生活中必不可少的消費品在食品市場上有著非常重要的地位。據統計,2010年,我國就已經有15 749家企業獲得飲料生產許可證[1]。欣欣向榮的飲料市場吸引著越來越多的生產企業,琳瑯滿目的飲料產品也吸引著越來越多的消費者。因此,分析探究飲料產品發生質量問題的原因并據此制定有效的防控管理措施、預防食品安全事件發生十分重要。1 飲料產品整體原因分析
飲料是指經過定量包裝的,供直接飲用或按一定比例用水沖調或沖泡飲用的,乙醇含量(質量分數)不超過0.5%的制品,也可為飲料濃漿或固體形態[2]。飲料產品包括包裝飲用水、茶飲料、蛋白飲料、風味飲料、果蔬汁飲料、咖啡飲料、固體飲料、碳酸飲料、植物飲料、特殊用途飲料和其他飲料。從相關報道和研究中可以發現,能夠使飲料產品質量出現問題的有微生物指標、質量指標、添加劑染物與農藥殘留等因素,下面對引起飲料產品不合格的原因進行分析。
1.1 銅綠假單胞菌
銅綠假單胞菌俗稱綠膿桿菌,屬原核生物界裂殖菌綱,廣泛分布于淡水和土壤,動物皮膚腸道等也有該菌,易傳播,且對不良環境的抵抗力較強,可引起急性腸道炎等疾病[3]。銅綠假單胞菌是引起包裝飲用水質量問題的重要原因[4-5]。在飲料類產品中,包裝飲用水因其干凈、健康、方便等特點深得消費者信賴,因此這類產品的市場需求量也非常大。
關于水中銅綠假單胞菌易污染和超標的原因和相應的控制措施,很多學者、研究人員以及食品行業工作者都做了深入的研究和探索,首先是水源污染[6],即用于生產包裝飲用水產品的基礎水源中銅綠假單胞菌含量偏高,使得終產品中銅綠假單胞菌指標合格困難或終產品中銅綠假單胞菌含量易超標,但水源污染不易發現,只有嚴重污染時才會被發現,因此包裝飲用水生產商或生產廠在選擇水源時須重點關注水源中銅綠假單胞菌的本底含量,只有先保證水源安全,才能有效保障終產品安全。其次是生產工藝和處理過程,瓶(桶)裝飲用水尤其是礦泉水生產工藝相對簡單,銅綠假單胞菌可能會粘附于管道、濾膜、貯水池等位置,并進行繁殖,常規的消毒技術不能將該菌徹底消除,導致最終產品污染[7-8]。再次是包裝材料的清洗與消毒,這一點對于桶裝水的影響更顯著,目前絕大部分桶裝水生產廠家的桶都是回收再用的,這個過程如果清洗不徹底,會直接導致產品的污染[9]。除了以上提到的幾點外,產品在儲放及運輸過程中也有可能被污染,如儲放過程中包裝桶或瓶密閉性不好[10],流通過程中,如遇操作不當、環境運輸惡劣等,仍有可能被銅綠假單胞菌污染[11]。因此,包裝飲用水生產企業要從水源、生產過程、生產環境、運輸和儲存全鏈條對銅綠假單胞菌進行管控,有效避免產品污染。
1.2 酵母菌、霉菌
飲料產品由于口味、功能等的不同和多樣,其基質、本底組成也非常多變,這無形中為微生物的滋生創造了條件,包裝飲用水、蛋白飲料、果蔬汁飲料、風味飲料、碳酸飲料、固體飲料、茶飲料與植物飲料等飲料產品均有可能因微生物物探而出現質量問題。酵母菌、霉菌是引起飲料產品變質的主要微生物,其中,相對于霉菌和細菌來說,酵母菌更能引發飲料變質。
酵母菌是一種單細胞真菌,有氧和無氧環境下都能生存,且繁殖速度非常快。酵母菌一旦寄存在飲料產品中,可通過將糖類轉化成為二氧化碳和乙醇來獲取能量,從而導致飲料變質,飲料表面會產生大量的氣泡或形成淺白色環狀物,底部積淀沉淀物[12,13]。霉菌是絲狀真菌的通稱,飲料儲存期間,霉菌可能會使產品產生脹瓶、變色、異味與分層沉淀等腐敗現象,此外,霉菌能附著在細微塵埃、水蒸氣中,隨空氣四處飛散,防控存在一定困難[14]。針對這個問題,相關工作者可以從以下幾個方面來制定和采取措施,防止上述兩種菌的滋生:①保持生產車間整潔衛生。尤其是沖瓶、灌裝、封蓋設備要保證密閉正壓;②生產人員進入車間要穿好工作服、工作鞋,戴好工作帽,在清冼、消毒、吹干并風淋后再進入車間;③設備和管道要盡量選用不銹鋼等方便清冼的材料,無死角;④容器、設備、管道和閥門要定期進行徹底的消毒殺菌,飲料瓶蓋消毒后才能使用;⑤加強過濾介質的消毒滅菌工作,防止空氣進入;⑥加強原輔材料管理[15]。
除以上具體過程控制措施外,建議生產企業采購包裝設備時,進行周密的選型比較,購買能夠保障殺菌效果的無菌處理和包裝系統,生產應用過程中要合理制定連續殺菌工藝規程,結合自身產品特點,科學識別關鍵控制點,并制定有效措施保障設備包裝過程的殺菌效果[16]。
1.3 甜蜜素
幾乎所有的飲料產品都會因為色澤、口味等需求添加或多或少的食品添加劑,常添加的有促進飲料懸浮、增稠、保持一體形態的穩定劑、滿足不同口感需求的甜味劑、使飲料呈現所需顏色的不同著色劑和對微生物的生長和繁殖有抑制作用的防腐劑等。
甜蜜素又名環己基氨基磺酸鈉,是一種常用的甜味劑,甜度是蔗糖的30~80倍,風味自然,進入人體后不蓄積,可全部排出體外[17]。甜蜜素對人體有害說法主要源于美國的一份關于用糖精和甜蜜素混合物長期高劑量喂養白鼠發現患有膀胱癌的實驗報告,但后續的一系列研究實驗和數據卻無法支撐這個結論。因此,甜蜜素是否致癌目前尚有爭議,對于甜蜜素的使用,每個國家也有不同的處置方式,世界上有包括美國、日本在內的40多個國家禁止使用甜蜜素作為食品甜味劑,中國、歐盟、澳大利亞、新西蘭等80多個國家和地區允許在食品中添加甜蜜素[18]。因此,飲料生產企業需要按規定嚴格控制好甜蜜素的添加量,降低由甜蜜素引起的產品質量問題。
1.4 苯甲酸鈉
苯甲酸鈉是一種普遍應用于食品、藥品等領域的低成本防腐劑,對霉菌、酵母菌等微生物有較好的抑制效果。但國內外很多研究表明,過量食用苯甲酸鈉會對人體造成傷害[19-23],我國也對苯甲酸鈉的添加量做了規定。因此,對于飲料中苯甲酸鈉的加入量需嚴格控制。對于飲料類產品,有研究表明苯甲酸鈉在不同的飲料產品中抑菌效果不同,即不同飲料產品如想使添加的苯甲酸鈉發揮最大的抑菌效果,需要的添加量是不同的[24]。因此,對于防腐劑苯甲酸鈉的使用,商家可在我國制定的苯甲酸鈉允許添加量范圍內進一步探索適合自身產品的最適添加量,以便達到最大程度的抑菌效果。此外,還建議各生產企業充分利用HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)預防性食品安全管理體系,對產品生產的整個過程(包括原料預處理、加工、生產、包裝以及產品銷售系統)進行危害分析、危害確立、危害評估和危害控制的系統性管理,盡量將霉菌、酵母菌等微生物危害杜絕在生產階段[25]。
2 特征性因素分析
有些特殊項目能引起一種或幾種飲料產品的質量問題。對于相關產品,生產企業需要特殊關注這些項目。
2.1 蛋白質
蛋白質是蛋白飲料的一個重要質量指標,也是消費者選擇和購買蛋白飲料的主要原因,也是影響蛋白飲料質量問題的重要因素。近年來,蛋白飲料市場發展迅速,新品投放數量也逐年遞增,呈現出良好的市場前景[26]。蛋白飲料分為植物蛋白飲料和動物蛋白飲料,常見植物蛋白飲料包括豆奶飲料、核桃飲料、杏仁露和椰汁等[27],動物蛋白飲料包括水解動物蛋白飲料、乳飲料、蛋類飲料、昆蟲類動物型蛋白飲料和其他動物型蛋白飲料[28],其中蛋白質通常來源于大豆蛋白、乳清蛋白等,是乳糖不耐癥患者、素食主義者等補充蛋白質的理想來源。鑒于蛋白飲料及其他相關類型飲料中蛋白質的來源,生產商在相關原料選擇和使用過程中,需格外關注蛋白質指標,除控制好蛋白質原料的添加量以外,還需要關注原料本身蛋白質的含量是否達標,建議企業針對蛋白質來源原料制定嚴格的含量標準并進行監測,以規避因原料添加不足或所添加的原料本身蛋白質含量偏低所導致的終產品中蛋白質含量不足的質量問題[29-30]。
此外,蛋白飲料生產過程中,蛋白質的提取、蛋白質提取液的加工工藝是影響終產品中蛋白質含量的關鍵步驟。蛋白飲料產品品種多樣,蛋白質來源豐富,加工工藝不盡相同,原料中蛋白質的提取受溫度、pH值、料液比與鹽濃度等因素的影響也各異。因此,生產廠家需要結合自己產品的蛋白質含量要求和產品生產工藝,探索、調整蛋白質提取和加工工藝參數,以保證終產品中蛋白質的含量符合國家標準要求[31]。
2.2 茶多酚、咖啡因
茶飲料中的茶多酚和咖啡因來源于茶葉,二者的含量與茶飲料產品的質量息息相關。我國茶飲料行業迅速發展,有統計顯示,2017年我國茶飲料零售額達144.30億美元,居全球首位[32]。茶飲料以茶葉萃取液、茶粉、濃縮液為主要原料加工而成,因此其主要功效成分為茶多酚、兒茶素、咖啡堿等茶葉有效成分[33]。茶多酚具有抗氧化、抗衰老、預防心血管疾病以及緩解由嗎啡引起的便秘等多種生理功能,是一種新型的天然抗氧化劑[34-36]。咖啡因是從茶葉、咖啡果中提煉出來的一種生物堿,可刺激中樞神經系統和心肌,適量攝入咖啡因可振奮精神、減少疲乏感等[37-41]。茶多酚和咖啡因這兩種來源于茶葉的物質是茶飲料的特征性指標,茶飲料生產中茶葉原料的使用量以及質量好壞都可以由這兩個特征指標反映,高品質的茶飲料需要有高質量的原料做保證,因此原料的種類選擇、含量配比至關重要[42]。
除原料選擇外,影響茶多酚和咖啡因含量的關鍵操作是茶飲料生產過程中的浸提過程,浸提效果的好壞直接關系到茶葉的利用率,浸提過程效果不好,易導致茶多酚和咖啡因含量低于國家標準。目前常用的浸提法有高溫常規浸提法、低溫浸提法、酶法浸提以及超聲波浸提法等。其中,高溫浸提法對茶多酚、咖啡因等物質的浸出量大,但此法成本較高,且高溫會使茶黃質等物質結構發生變化,影響茶湯色澤;低溫浸提法也能夠使茶多酚、咖啡因等浸出,且不破壞茶葉中其他成分,所得茶湯品質、色澤均較好,但低溫浸提所需時間較長,效率低下;酶法浸提是近幾年的新興提取法,浸出率高,效果理想,但所用酶的價格高昂,限制了其的應用;超聲波萃取法時間短、產率高,可避免有效成分被破壞,是目前最理想的浸提方法。另有研究表明,將低溫浸提法和超聲波萃取法有效結合可在保證浸出量的前提下有效提高茶飲料的品質[43]。
2.3 水分
水分控制對于固體飲料產品是一個非常重要的生產控制指標。對于固體飲料來說,吸潮霉變是最易出現的質量問題,因此水分的控制對于固體飲料生產商來說非常重要。陳小聰針對固體飲料中水分活度和霉菌生長的關系做了一系列研究,結果顯示水分活度值在0.60以下可以抑制霉菌生長[44]。因此可以通過監測并控制固體飲料的水分活度來抑制霉菌的生長。此外,生產企業還可以將HACCP體系應用于固體飲料產品的生產過程,通過控制原料接收、烘干殺菌、分裝包裝等關鍵控制點來保障終產品的質量安全[45-46]
3 總結
對于飲料產品來說,主要易引起質量問題的為微生物指標,規避此類問題的主要措施是在整個生產過程中做好微生物風險管控,應用HACCP管理系統,控制好關鍵控制點,減少及抑制微生物的生長;對于原料指標項目,主要管控思路為選擇高品質原料、管控好原料,嚴格控制原料加入量;對于添加劑等加入性原料或物質的相關指標,管控措施為嚴格遵守國家規定的允許添加量,并進一步研究和探索在此范圍內的最適添加量。
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作者簡介:溫國艷(1988—),女,內蒙古赤峰人,碩士,中級工程師。研究方向:食品質量安全風險分析及食品安全風險評估。
通訊作者:萬鵬(1982—),男,遼寧遼陽人,碩士,中級工程師。研究方向:食品品質安全監控、食品安全風險評估分析及管控。