果蔬酵素是指以各类水果和蔬菜为原料,经过微生物发酵制得的含有特定生物活性成分(如多糖、氨基酸和蛋白质等)可食用的酵素产品。随着国内消费者对酵素产品需求的增加,众多企业积极开展酵素产品的研发和生产,传统的酵素生产通常是将蔬菜、水果类原材料切碎放在陶瓮之中,接入菌种进行6~12个月的发酵,在发酵期间,每天工人会进行搅拌,日本酵素的生产大多是采用这种方式。
在酵素生产过程中,由于使用的原料营养丰富,发酵周期长,发酵温度温和(约25 ℃),这些条件同样适合 于常见污染微生物的繁殖,极易导致发酵过程中的产品染菌,如果产品一旦染菌,就会造成巨大的经济损失。当前,国内大多数酵素生产企业传承了传统的发酵工艺,结合现代发酵工业科技,进行工业化大规模生产,这些先进的生产方式和生产条件虽然为我国酵素的高品质发展提供了良好的硬件条件,但是无孔不入的细菌依然会让产品面临着染菌的风险。因此,在这种新的生产条件下,更需要企业进行系统的风险分析和预防策略研究。
在酵素生产过程中,种子复壮、菌种扩培和酵素发酵过程均有可能会导致酵素染菌,针对这3个生产环节,利用系统图,围绕作业人员、机器设备、生产物料、生产工艺、清洁消毒方法和洁净环境等因素 进行了系统的分析,最终找出了13个末端因素,分析结果如图1所示。
1. 菌种不纯
主要原因是在菌种采购时,商业菌种中带有杂 菌,或是菌种传代保存过程中染菌。
2.人员交叉污染
人员交叉污染重点环节在菌种复壮过程和种子扩培过程中的火焰接种,主要原因:一是操作人员并不具备微生物专业相关知识和无菌操作技能;二是无防止交叉污染的管理措施。
3. 实验室、菌种扩培间染菌
实验室和菌种扩培间的洁净等级要求分别为万级洁净区和十万级洁净区,当实验室和菌种扩培间清洁消毒不彻底、环境温湿度和压差不达标、人员未按要求进行洗手消毒、未按要求规范穿着无菌服及 实验物品消毒不彻底时,均有可能导致染菌。
4.菌种罐、发酵罐清洗消毒不彻底
1)设备存在卫生死角,难于清洁;
2)清洗消毒 效果未定期监督检查;
3)清洁消毒方法未经验证, 难以确保清洁消毒效果。
5. 洁净压缩空气染菌
在果蔬发酵过程中,为了避免车间环境空气对罐内菌种和酵素造成污染,需要持续给种子罐和发酵罐通入洁净的压缩空气,保证罐内一直处于正压状态,洁净压缩空气滤芯材质如果选择一些不耐高温,不耐湿的滤芯材料,很容易导致过滤器染菌或破 损,如果滤芯孔径大于0.45μm,就会导致过滤器除菌不彻底。
6.搅拌桨机械密封构件泄漏
发酵罐的搅拌器一般装在罐体的顶部,转轴一般采用石墨垫圈进行密封,在搅拌桨工作时,为了确 保石墨垫圈不损坏,要求在密封圈上方加一定量的 水,避免出现干磨现象,由于发酵间为非洁净区,因 此加在密封圈上方的水一般都会染菌,少部分被污 染的水也有可能沿着搅拌轴流入到罐内,导致酵素染菌。
7.发酵罐气压过低
由于发酵间的环境并不是洁净区,因此需要防止发酵间的空气进入到发酵罐内。通常的做法是要确保发酵罐在发酵期间保持一定的正压力。由于压力仪表灵敏度过低、无菌压缩空气由于突然停电、储 气罐异常泄漏和空压机故障等异常原因停止供气时,无法保证罐内一直处于正压状态,最终导致酵素染菌。
从传统的酵素生产方式向现代化的酵素生产方式转变之后,酵素生产过程依然会面临杂菌污染的风险,随着车间生产环境的改善、生产设备及管理技术的提升,以及一些新材料、新仪器和新消毒方法的有效运用,让酵素生产过程杜绝杂菌污染成为一种可能。
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