包裝飲用水中銅綠假單胞菌污染控制及生產(chǎn)加工工藝改進(jìn)

□ 張 麗 張繼紅 言 劍 張建輝 周彬彬 宋 晟 湖南省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院

水乃生命之源，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢色@取的物質(zhì)之一。隨著人民生活水平的提高，越來(lái)越多的人選擇且習(xí)慣飲用包裝飲用水。自2015年5月24日，GB 19298-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 包裝飲用水》[1]實(shí)施，增加了銅綠假單胞菌的限量要求以來(lái)，食品藥品監(jiān)管部門(mén)監(jiān)督抽檢結(jié)果顯示，包裝飲用水中銅綠假單胞菌的檢出率一直居高不下。

銅綠假單胞菌（pseudomonas aeruginosa, PA），是一種條件致病菌，廣泛分布于各種水、空氣、正常人的皮膚、呼吸道和腸道等[2，3]，易在潮濕的環(huán)境存活，對(duì)干燥、消毒劑、紫外線等具有較強(qiáng)的抵抗力，對(duì)多種抗生素不敏感，甚至還可以導(dǎo)致新菌株的出現(xiàn)，對(duì)于抵抗力較弱的人群存在健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，世界衛(wèi)生組織（WHO）建議免疫力低下人群不宜直接飲用瓶裝水[4]。據(jù)報(bào)道，銅綠假單胞菌可產(chǎn)生多種外毒素、內(nèi)毒素等治病因子，是導(dǎo)致急性腸道疾病和皮膚炎癥的致病菌[5，6]，同時(shí)，因其具有天然耐藥能力，在特定條件下，它還可以引起繼發(fā)感染或混合感染的慢性炎癥，引發(fā)肺炎、腦膜炎、敗血癥等嚴(yán)重急性感染[7]。目前，國(guó)內(nèi)已有因銅綠假單胞菌污染飲用水導(dǎo)致中毒事件發(fā)生的報(bào)道[8-11]。

鑒于銅綠假單胞菌可能造成的危害，美國(guó)、加拿大、日本、歐洲各國(guó)以及世界衛(wèi)生組織/糧農(nóng)組織（WHO/FAO）等均限定瓶（桶）裝飲用水銅綠假單胞菌3MPN /100 mL或者每250 mL中不得檢出，我國(guó)GB 19298-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 包裝飲用水》也規(guī)定每250 mL中不得檢出（采用二級(jí)取樣，n=5，c=0，m=0，單位 CFU/250 mL）[1]。

由于部分企業(yè)不清楚污染來(lái)源也缺乏查找污染來(lái)源的手段，所以一直找不到解決措施，給生產(chǎn)和監(jiān)管帶來(lái)了很大的困擾。為解決這一技術(shù)問(wèn)題，本研究首批調(diào)研了2家湖南省內(nèi)重點(diǎn)飲用水生產(chǎn)企業(yè)，查找生產(chǎn)工藝中有可能出現(xiàn)污染的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，提出風(fēng)險(xiǎn)防范措施，確定關(guān)鍵控制點(diǎn)，改進(jìn)工藝，并進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證了整改效果。

1 材料與方法

1.1 樣品來(lái)源

湖南省2家包裝飲用水企業(yè)的水源水、各工藝環(huán)節(jié)水樣、包裝桶各50批次。

1.2 試劑與儀器

CN瓊脂、乙酰胺肉湯、金氏B（King’s B）培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、氧化酶試劑、綠膿素測(cè)定用培養(yǎng)基、鈉氏試劑等均由北京陸橋技術(shù)股份有限公司提供。

紫外線殺菌器：廣州市水鼎水處理有限公司。

1.3 檢驗(yàn)方法

按和GB 8538-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲用天然礦泉水檢驗(yàn)方法》[12]銅綠假單胞菌—濾膜法進(jìn)行檢驗(yàn)。250 mL水樣用孔徑為0.45 μm的濾膜過(guò)濾，并將濾膜移至CN瓊脂選擇性培養(yǎng)基上，于36±1 ℃恒溫箱中培養(yǎng)48 h，觀察濾膜上菌落的生長(zhǎng)情況。依據(jù)表1進(jìn)行銅綠假單胞菌菌落選擇與鑒定，計(jì)數(shù)3種典型菌落形態(tài)之總和，結(jié)果以CFU/250 mL計(jì)。

1.4 生產(chǎn)工藝流程

包裝飲用水生產(chǎn)工藝流程[13]如圖1所示。

2 結(jié)果與討論

銅綠假單胞菌極易粘附于管道、濾膜、出水槽以及增壓泵中繁殖，簡(jiǎn)單的沖洗和常規(guī)的消毒都難以對(duì)其進(jìn)行清除。在使用各種消毒劑發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)殺滅病原微生物的同時(shí)，應(yīng)盡量減少毒副產(chǎn)物的生成，同時(shí)保證過(guò)濾/純化裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為達(dá)到理想的消毒效果，我們探索有效的消毒方式對(duì)水以及生產(chǎn)裝置進(jìn)行處理。

表1 在CN瓊脂上生長(zhǎng)的菌落選擇和驗(yàn)證

圖1 包裝飲用水生產(chǎn)工藝流程

2.1 生產(chǎn)過(guò)程水處理

根據(jù)包裝飲用水的生產(chǎn)工藝，最有可能控制銅綠假單胞菌的工藝是在水源水進(jìn)入粗濾之前和精濾后，在這兩處設(shè)置紫外線殺菌器對(duì)水殺菌消毒，同時(shí)監(jiān)測(cè)未添加殺菌裝置、增加殺菌工藝當(dāng)天以及放置一周后水樣被銅綠假單胞菌污染的情況，源水井、粗濾前、精濾處各取100批次水樣檢測(cè)，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，未安裝紫外線殺菌器時(shí)，水源井、粗濾前、精濾處三處的水樣銅綠假單胞菌檢出率分別為12%、18%和18%，而經(jīng)過(guò)了紫外線殺菌器殺菌消毒后，銅綠假單胞菌的檢出率均低于10%，最低只有4%。由此可證明，在粗濾前或在精濾后用紫外線滅菌器對(duì)水樣進(jìn)行消毒，可有效地控制銅綠假單胞菌對(duì)水的污染，特別是在粗濾前和精濾后兩道工序處都用紫外線滅菌器消毒，能更有效地殺滅銅綠假單胞菌。

2.2 包裝材料處理

銅綠假單胞菌的檢出與產(chǎn)品包裝方式也有顯著關(guān)系，曾有廠家從清洗消毒后的包裝瓶中檢出陽(yáng)性菌，筆者在對(duì)抽檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，也發(fā)現(xiàn)采用一次性包裝材料的瓶裝飲用水比反復(fù)使用包裝材料的桶裝飲用水，其污染程度要小得多，據(jù)此可以確定包裝材料也是銅綠假單胞菌污染水樣的媒介之一。因此，強(qiáng)化包裝的清洗消毒工作，尤其是對(duì)重復(fù)使用的大塑料桶內(nèi)壁，必須進(jìn)行嚴(yán)格的消毒清洗，并需要防止水流沖洗過(guò)程中銅綠假單胞菌借助水霧擴(kuò)散。筆者針對(duì)調(diào)研的2家企業(yè)，研究摸索了消毒劑的使用濃度和處理時(shí)間（見(jiàn)表2）。

表2 包裝容器消毒劑選擇及合適濃度

表3 包裝材料清洗消毒前后銅綠假單胞菌數(shù)據(jù)

各大水廠對(duì)大塑料桶的消毒常選用氫氧化鈉溶液和二氧化氯溶液，經(jīng)過(guò)優(yōu)化消毒劑的使用溫度、濃度以及消毒時(shí)間等，得到最優(yōu)的清洗大塑料桶的方案。首先用溫度在60～70 ℃，濃度為3～5 mg/L的氫氧化鈉溶液對(duì)內(nèi)容進(jìn)行清洗，沖洗48 s以上；然后再用濃度為200～300 mg/L的二氧化氯消毒液沖洗64 s以上，最后用純水沖洗30 s以上，清洗掉殘留的二氧化氯溶液。經(jīng)過(guò)消毒處理后的塑料桶身以及瓶蓋，其銅綠假單胞菌的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

2.3 生產(chǎn)環(huán)境控制

WHO將礦泉水銅綠假單胞菌列為人類皮膚污染指示菌，說(shuō)明銅綠假單胞菌容易通過(guò)交叉污染進(jìn)入最終產(chǎn)品，這就要求在包裝飲用水的加工生產(chǎn)中，嚴(yán)格防止交叉污染。銅綠假單胞菌在利用水流甚至氣溶膠傳播時(shí)，比其他微生物更有優(yōu)勢(shì)，因此，為了防止和控制銅綠假單胞菌的污染，除了控制加工中的污染外，保證加工環(huán)境、設(shè)備和器具的清潔衛(wèi)生也是控制終產(chǎn)品是否被污染的重要環(huán)節(jié)。建議洗瓶車(chē)間、灌裝車(chē)間定期進(jìn)行消毒處理，具體方案如下：①車(chē)間安裝紫外線殺菌燈（燈管定期更換）；②每周對(duì)車(chē)間使用二氧化氯噴霧自然熏蒸消毒；③設(shè)備每半個(gè)月進(jìn)行消毒劑噴霧擦拭；④石英砂過(guò)濾裝置每半年用4 mg/L的二氧化氯溶液浸泡消毒；⑤活性炭和反滲透膜按處理能力的要求及時(shí)進(jìn)行更換。

2.4 加工過(guò)程消毒控制

在包裝飲用水的生產(chǎn)加工過(guò)程中，除了上述環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格控制外，源水井、源水箱的出口以及精濾處也極易被污染。本文分別研究了源水井、源水箱出口、精濾處三處日常消毒的頻率，根據(jù)三處水樣檢出銅綠假單胞菌的情況以及實(shí)際的可操作性，確定了消毒的頻率（見(jiàn)表4），要求源水井15天至少消毒一次，源水箱的出口以及精濾處每周消毒一次。在此情況下，可大幅減少水樣被銅綠假單胞菌污染的情況出現(xiàn)。

2.5 人員控制

生產(chǎn)人員的衛(wèi)生狀況也是終產(chǎn)品是否被污染的因素之一，這就要求所有的生產(chǎn)人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，必須經(jīng)過(guò)洗手更衣后方能從員工通道進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間。同時(shí)，要求要有腳踏消毒池、洗手液洗手、酒精噴淋消毒，進(jìn)入灌裝車(chē)間更是要有更衣風(fēng)淋措施，避免人體帶入病菌造成交叉感染。

3 質(zhì)量控制驗(yàn)證

為驗(yàn)證對(duì)包裝飲用水生產(chǎn)加工過(guò)程工藝改進(jìn)以及消毒控制后的效果，檢測(cè)5批次樣品分別在生產(chǎn)當(dāng)日、一周后、半個(gè)月后、一個(gè)月后的銅綠假單胞菌（見(jiàn)表5）。由表5可見(jiàn)，在生產(chǎn)工藝中加入了兩道滅菌工藝后，銅綠假單胞菌污染得到了有效的控制。同時(shí)，由于對(duì)包裝材料進(jìn)行了行之有效的消毒處理，在桶內(nèi)放置一周、半個(gè)月甚至一個(gè)月后，飲用水依然沒(méi)被銅綠假單胞菌污染，保障了包裝飲用水在保質(zhì)期內(nèi)的質(zhì)量，符合GB19298-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 包裝飲用水》的要求。

4 結(jié)論

本研究提供了包裝飲用水被銅綠假單胞菌污染的有效控制方法，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證表明，通過(guò)在粗濾以及灌裝前加入紫外線滅菌器、對(duì)塑料桶以及瓶蓋進(jìn)行消毒滅菌處理，對(duì)源水井以及水箱及時(shí)消毒，能有效防止銅綠假單胞菌被包裝飲用水污染。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB 19298-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 包裝飲用水[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

[2]王燕梅 ,唐震 ,喬昕 ,等 .江蘇省桶裝飲用水中銅綠假單胞菌污染情況調(diào)查[J]. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志 ,2015(12)：2019-2020．

[3]楊 娟,蔡 震,徐 妍.泰州市桶裝飲用水中銅綠假單胞菌的污染監(jiān)測(cè)[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志 ,2016(12)：1771 － 1772．

[4]牛勝田.市售瓶裝水的微生物學(xué)質(zhì)量及有關(guān)條例[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)：衛(wèi)生學(xué) ,1994(1)：31-34.

[5]鄧梅清,張菊梅,郭偉鵬,等.礦泉水中銅綠假單胞菌污染狀況調(diào)查研究[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志 ,2009(11)：2672-2673．

表4 加工過(guò)程消毒對(duì)控制銅綠假單胞菌污染的影響

表5 工藝調(diào)整后不同儲(chǔ)存時(shí)間效果驗(yàn)證

[6]馬群飛,林堅(jiān),陳美蘭,等.飲用天然礦泉水水源銅綠假單胞菌污染調(diào)查[J].環(huán)境與健康雜志 ,2001(3)：157-159.

[7]魏磊,吳清平,張菊梅,等．礦泉水和山泉水中銅綠假單胞菌污染調(diào)查及分離菌株毒力基因與耐藥性分析[J].微生物學(xué)通報(bào) ,2015(1)：125-132.

[8]黃淑華,陳磊,張春艷,等.從市售桶裝飲用水中同時(shí)檢出銅綠假單胞菌和成團(tuán)泛菌[J].中外醫(yī)療 ,2014(5)：182-183．

[9]陳 松 ,李 紅 ,李 德 華 ,等 .桶裝飲用水中銅綠假單胞菌污染情況分析[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué) ,2015(6)：1129-1130．

[10]王燕梅,唐震,喬昕,等.江蘇省桶裝飲用水中銅綠假單胞菌污染情況調(diào)查[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志 ,2015(12)：2019-2020．

[11]沈瑛,楊正林,岳鳳．食物中毒標(biāo)本中檢出銅綠假單胞菌[J]．浙江預(yù)防醫(yī)學(xué) ,2010(3)：45-46．

[12]國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì) 國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局.GB 8538-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)飲用天然礦泉水檢驗(yàn)方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.

[13]瓶（桶）裝飲用水類生產(chǎn)許可證審查細(xì)則.