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速冻青刀豆HACCP体系中微生物控制效果的研究



全 文 :2008年第 12期农产品加工·学刊
第 12期(总第 157期) 农产品加工·学刊 No.12
2008年 12月 Academic Periodical of Farm Products Processing Dec.
文章编号:1671- 9646 ( 2008 ) 12- 0038- 04
收稿日期:2008- 10- 06
基金项目:福建省星火计划重大科技项目(2004SZ01- 05)。
作者简介:林梅西(1955- ),男,福建人,高级工程师,研究方向:农产品贮藏与加工。
0 引言
青刀豆植物学名称为菜豆,别名青刀豆、芸豆、
玉豆等,它可以在晚春至晚秋这样一个较长的时间段
里生长和销售,同时通过速冻贮藏,又可以在冬季供
应市场,是加工制成罐头、速冻产品,以及脱水产品
的较好原料。青刀豆的嫩荚是人们食用的部位,鲜嫩
的豆荚肉含有丰富的维生素、蛋白质,以及钙、铁、
磷等矿质元素,并含有血球凝集素。据《本草纲目》
记载,青刀豆在医药上可温中补肾、散寒下气、止呕
吐,能医治虚寒腰痛、肠胃不和,对腹涨、痰喘也有
一定的疗效。因此,在广泛关注健康的现代社会,青
刀豆,尤其是速冻产品和罐头制品,受到世界各地消
费者的青睐[1, 2]。
青刀豆在我国南北地区都普遍栽种,目前,其速
冻产品已成为我国出口日本和欧美等国家的重要速冻
蔬菜之一。日本每年进口的速冻红豆和青刀豆达
3×104 t,其中我国产品占 50%。但是,我国加入
WTO后,欧盟以及日本等发达国家对我国农产品的
出口设置技术壁垒,使青刀豆等速冻蔬菜产品的出口
深受影响。为了应对这种情况,国家质量监督检验检
疫总局要求罐头、水产品、肉及肉制品、速冻蔬菜、
果蔬汁、速冻方便食品等 6类产品的出口食品生产企
业必须建立和实施 HACCP体系,以便控制产品品质
速冻青刀豆 HACCP体系中
微生物控制效果的研究
林梅西
(福建省闽中有机食品有限公司,福建 莆田 351100)
摘要:为了提高出口速冻青刀豆产品的安全卫生质量,验证 HACPP体系对产品微生物的控制效果,在青刀豆产品生
产过程中运用 HACCP原理,确定关键控制点及其控制措施,建立了完整的 HACCP体系;并对执行该体系后的产品
进行菌落总数、大肠菌群和大肠杆菌的检测,数据用数学建模方式分析。结果显示,产品菌落总数符合维布尔分布,
以 104 cfu/g为标准,菌落总数指标的合格率达到 99.22%;大肠菌群指标的合格率为 98.33%;大肠杆菌(致病菌)
指标的合格率为 100%;证明 HACCP体系在产品微生物总数的控制方面具有很好的效果,值得在速冻蔬菜产品中推
广应用。
关键词:速冻青刀豆;HACCP体系;微生物
中图分类号:TS201.6 文献标志码:A
The Establishment of HACCP System in the Processing of Frozen Kidney Bean
and the Research on its Effect to Microbial Control
Lin Meixi
(Fujian Minzhong Organic Food Co.,Ltd.,Putian,Fujian 351100,China)
Abstract:To improve the safety level of export frozen kidney bean,and validate the effect of HACCP on microbial control,
the potential hazard and the critical control point(CCP) during the processing of frozen kidney bean were analyzed by the
HACCP principle in this paper,and then HACCP system was established. After implementation of HACCP in the processing
line,the bacteria counts in the product was investigated and the data was treated with statistics,the results showed that the
bacteria counts obeyed the Weibull distribution. The probability of eligible product which the bacteria counts fulfill the criteria
of 104 cfu/g was 99.22%. When E.coli was taken as a targeted pathogen,its eligible rate reaches one hundred percent,these
all proved that HACCP system is vital to control the microbial population in the frozen kidney bean product well,and it is
deserved to be popularized on frozen vegetable products.
Key words:frozen kidney bean;HACCP system;microbiology
2008年第 12期
及其安全卫生,促进稳定出口[3]。
微生物引发的食源性疾病是我国头号食品安全问
题。据卫生部统计,2005年全国发生的食物中毒人
数中,45.06%是由生物性污染引起的。因此,微生
物可以作为 HACCP的应用效果是否显著的主要评价
指标之一[4]。本研究主要探讨了出口速冻青刀豆产品
HACCP体系的建立,并对执行该体系后的产品进行
微生物抽样检测,分析该体系对微生物的控制效果。
1 速冻青刀豆产品 HACCP的建立
HACCP体系有 7个基本原则(原理):进行危害
分析、确立关键控制点(CCPs)、建立关键限值、设
定监控程序、建立纠偏措施、保持记录以及进行查核
与确认。HACCP在速冻青刀豆产品中的建立过程如
下[5~7]。
1.1 加工工艺流程
青刀豆原料验收→挑选与处理→浸盐水、驱虫→清洗→烫
漂→冷却→沥干→速冻→选别、第一道金属探测→称质量、包
装→第二道金属探测→产品→冻藏。
1.2 危害分析及关键控制点(CCP) 的确定
1.2.1 原料验收
青刀豆原料在种植过程中可能受到农药和重金属
污染,这些污染在后续工序中无法去除,因此,原料
应来自备案种植基地,原料验收作业的潜在危害显
著,为关键控制点。
1.2.2 挑选与处理
根据客户要求选择鲜嫩、饱满,长度适宜,无锈
斑、无病虫的原料,去掉豆荚的果梗、尖,并将少数
杂质去除;其可能的潜在危害是工人的手与青刀豆直
接接触可能带来的生物性危害,或是工人的毛发所带
来的物理性危害,但该危害不显著,可通过 SSOP控
制,因此,挑选与处理不是关键控制点。
1.2.3 浸盐水、驱虫
将处理后的青刀豆立即浸没于质量分数为 2%
~3%的食盐水中,冷浸 10 min,以防止其变色,同时
驱除荚果内的小虫。该步骤在一定程度上起到控制虫
害的效果,且后续烫漂工艺可以杀灭微生物和虫卵,
从成本和 CCP 的突出性角度 (关系到 HACCP 的效
率) 考虑,可不作为关键控制点。
1.2.4 清洗
将浸过盐水的青刀豆用清水反复清洗,去除泥
沙、尘土及盐水残液,并带走部分微生物,由于清洗
用的水可以通过 SSOP控制,该工序并未引入新的危
害,故不是关键控制点。
1.2.5 烫漂
在 96~100℃的热水中,对青刀豆热烫 100~150 s,
并不断翻转,使其受热均匀,无花斑状。在烫漂过程
中,用质量浓度为 10 g/L的碳酸氢钠调节烫液的
pH值,使热烫用水保持弱碱性,以达到护色效果。
利用高温杀灭致病微生物、寄生虫,并充分钝化豆类
所含的胰蛋白酶抑制因子及过氧化物酶,是控制生物
危害的重要环节,如果该作业未控制好,其遗留的生
物危害将无法在后续工序中消除,故此步骤为关键控
制点。
1.2.6 冷却、沥干
热烫结束后,先用常温水冷却;然后用 5 ℃左
右的冰水冷却,常温水及冰水中含有效氯(质量分数
为 2×10-6~5×10-6),进一步起到控制微生物危害的
作用。这两道工序涉及到的操作人员、工器具、加工
用水的卫生,均可以通过 SSOP加以控制,故不是关
键控制点。
1.2.7 速冻
IQF(单体流态化冻结) 速冻间温度应在低于
- 32 ℃时进料,速冻时间为 9~12 min,出料口产品中
心温度要达到 - 17 ℃。将从速冻间出料口下来的已
速冻好的青刀豆半成品及时用塑料袋临时包装,做好
标志和记录,并送入冷库平衡温度。在速冻过程中,
如发生金属碎片等物理性危害,可在后道的过金属探
测工序中得到消除,该过程无化学危害发生,同时在
速冻的低温条件下,微生物不会生长繁殖。包装材
料、设备、操作人员卫生可以通过 SSOP控制,因此
该工序不是关键控制点。
1.2.8 选别、第一道金属探测
将平衡温度后的产品置于工作台上,按规定要
求进行选别,选出不良品及杂质,然后过金属探测
器。由于设备、人员卫生可以通过 SSOP来控制,后
面又有第二道金属探测器监控,故本工序不是关键
控制点。
1.2.9 包装
对过第一道金属探测器后的产品进行称质量、包
装和封口。包装材料、设备、人员卫生均可以通过
SSOP控制,故不是关键控制点。
1.2.10 第二道金属探测
将包装好后的产品再经过一道金属探测,以保证
产品安全。这是最后一道控制金属碎片等物理性污染
的工序,如果出现问题,该危害是无法在后续工序中
消除的,因此该步骤为关键控制点。
1.2.11 冻藏
将最终产品保存在 - 18 ℃以下的冷库中,冻藏
室、工器具、人员卫生均可以通过 SSOP来控制,故
不是关键控制点。
1.3 建立关键限值、监控程序和纠偏措施
通过 1.2分析,确定了原料验收、烫漂以及金属
探测 3个关键控制点,现对这些 CCP制定各自的关
键限值、监控程序和纠偏措施。
1.3.1 原料验收 CCP1
林梅西:速冻青刀豆 HACCP体系中微生物控制效果的研究 ·39·
2008年第 12期农产品加工·学刊
索证:原料采收前 2 d,由公司基地管理人员到
田间随机抽样定量检测原料的农药残留量,合格后方
可采收。原料进厂时,应携带福建省闽中有机食品有
限公司原料基地签发的农药残留量和质量合格的证
明。原料应是公司备案基地种植的指定品种及当天采
摘的新鲜原料,验收时应剔除病虫斑、异色和偏老原
料,并现场做好验收记录。该控制点设管理员,固定
专人负责。
验证方法:每天审核原料验收记录表,审核纠偏
行动报告记录表,产品定期采用气相色谱仪定量检测
有关农药残留。
1.3.2 烫漂 CCP2
清洗干净的青刀豆要及时输送到热烫锅内进行漂
烫。由于青刀豆中过氧化物酶与致病菌和其他生物酶
(包括胰蛋白酶) 抑制因子比较耐热,不易失活,因
此实际操作中常以过氧化物酶被钝化作为控制生物危
害的指示物。经试验研究,水温应保持在 96 ℃,漂
烫时间为 100 s,可使青刀豆中过氧化物酶失活,因
此研究设定的关键限值是:水温保持 96~100 ℃,漂
烫时间为 100~150 s。烫煮速度要根据后道加工速度
加以调节,上料要均匀;热烫槽要定时清洗,遗留物
要清除干净,防止因其腐烂而造成污染。控制点要由
专人负责,每天定时做好烫漂水温、时间的检测与关
键控制点的监控记录。
验证方法:部门负责人每天审核监控记录表及纠
偏行动报告表,每隔 2~4 h抽查验证经漂烫的青刀豆
半成品的过氧化物酶活性,每批抽样检测成品微生物
指标,定期计量检定计时秒表及温度计的准确度。
1.3.3 金属探测 CCP3
所有产品都要经过金属探测器探测。控制点要由
专人负责监测和登记监控记录。
验证方法:每天审核金属检测监控记录表,审核
纠偏行动报告记录表,生产前、后及工作中每小时用
直径不大于 1.2 mm的标准铁金属块及直径不大于
2.5 mm的标准非铁金属块测试金属探测器的灵敏度,
并对其校正。
1.4 建立验证程序
通过验证、审查和检验,确定 HACCP体系是否
按 HACCP计划有效和正确地运行,以及 HACCP计
划是否适合实际生产过程,并要持续加以改进。每年
对 HACCP体系至少验证 1次。
1.5 建立 HACCP文件和记录管理系统
在 HACCP体系建立和实施过程中,必须建立有
效的文件和记录管理系统。记录必须完整,包括监控
过程中获得的实际数据和记录结果。在现场观察到的
加工和其他信息必须及时进行记录;写明记录的时
间,并要有操作者和审核者签名;记录应保存到规定
的时间,以便随时可供审核。
2 HACCP体系控制微生物效果的研究
通过对执行 HACCP体系后的速冻青刀豆成品进
行抽样检测,分析研究其菌落总数分布模型,并对大
肠菌群及大肠杆菌进行统计分析,借以说明和验证
HACCP体系在速冻青刀豆生物性危害控制中的效果。
2.1 材料
2.1.1 样品
速冻青刀豆,福建省闽中有机食品有限公司
2006年执行 HACCP体系后的不同批次产品,随机抽
取所得样本,样本容量为 60份。
2.1.2 培养基
培养基干粉,购自北京陆桥技术有限责任公司。
2.1.3 仪器设备
PYX—DHS型恒温培养箱,上海跃进医疗器械厂
产品;
LDZX—40型立式杀菌锅,上海申安医疗器械厂
产品。
2.2 方法
按 GB/T 2828计数抽样检验程序进行取样[8]。
菌落总数测定按 SN 0618—92进行;大肠菌群及
大肠杆菌测定按 SN 0619—92进行[9, 10]。
采用 matlab软件对数据进行分析[11]。
2.3 微生物指标
研究的微生物指标为菌落总数、大肠菌群和大肠
杆菌,根据客商要求,菌落总数≤104 cfu/g,大肠菌
群 <3 MPN/g,大肠杆菌 <3 MPN/g。
3 结果与分析
3.1 实验结果
3.1.1 菌落总数
速冻青刀豆成品 60份试样的菌落总数见表 1。
将样品菌落总数的检测数值分成若干个独立区
间,根据区间出现的频数绘成菌落总数频数直方图。
试样菌落总数直方图见图 1。
从图 1可以看出,所有结果均小于客商要求的样
品菌落总数 104 cfu/g。
3.1.2 大肠菌群
在 60 份样品中,59 份检测数值小于 3 MPN/g,
1份检测数值为 3.6 MPN/g。
4 800 7 300 1 300 2 000 25 270 2 000 1 100 1 700 370
3 000 60 950 1 500 1 500 330 4 900 105 1 290 1 400
2 900 1 500 240 5 1 470 1 400 2 400 1 500 130 1 860
4 300 2 800 1 200 630 250 1 230 3 900 580 1 300 7 000
150 920 2 100 4 100 5 300 9 100 130 150 1 500 1 200
2 000 100 490 320 1900 550 1 850 70 90 100
表 1 速冻青刀豆成品 60份试样的菌落总数 /cfu·g-1
·40·
2008年第 12期
0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 10 000
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0


菌落总数 /cfu·g-1
图 1 试样菌落总数直方图
3.1.3 大肠杆菌
60份样品检测数值均小于 3 MPN/g。
3.2 结果分析
3.2.1 速冻青刀豆菌落总数的控制情况
菌落总数Weibull累计概率见图 2。
从图 2可以看出,产品的菌落总数并不是通常所
想象的呈正态分布,它的特点是出现概率随着菌落总
数数值的增大而减小,也就是低菌落总数出现的概率
大,高菌落总数出现的概率小;根据直方图估计其分
布函数,并采用概率纸检验函数进行拟合检验,数据
点在Weibull概率分布图中的分布基本呈一直线,说
明菌落总数是符合Weibull概率分布的;为了更加严
密起见,采用科尔莫戈罗夫 - 斯米尔诺夫
(Kolmogorov- Smirnov) 检验法对菌落总数是否符合
Weibull概率分布进行假设检验。具体做法如下:假
设细菌总数 S(x) 服从Weibull概率分布,即:①原
假设 Ho∶S(x) ~Weibull(x);②在 Ho成立的条件
下,由随机变量 x拟合Weibull分布的 CDF曲线,由
CDF曲线得到对应与 x的函数值Weibcdf(x),则计
算得到统计量:
Dn=max{S (x)- Weibcdf (x)}=0.1281,由计算得到
Kolmogorov- Smirnov统计量 Dn=0.1281;③对于给定
的小概率 a=0.01,得到对应的的临界值为 c=0.206 7;
④判断:Dn=0.128 1菌总数在置信度为 99%情况下服从 Weibull 概率分
布。
用拟合所得参数绘制Weibull概率密度函数 PDF
图,并描绘概率累积函数 CDF图。
菌落总数Weibull概率密度函数 PDF见图 3,菌
落总数概率累积函数 CDF见图 4。
从图 3和图 4可以看出,虚线所对应的菌落总数
值(104 cfu/g) 为国外客商要求的产品菌落总数限值,
闽中有机食品有限公司的速冻青刀豆产品的菌落总数
基本上能满足客商要求,即产品的菌落总数按标准限
量 104 cfu/g衡量,合格率达到 99.22%。
3.2.2 速冻青刀豆大肠菌群及大肠杆菌的控制情况
本研究以大肠菌群和大肠杆菌作为 HACCP体系
在速冻青刀豆致病菌方面控制效果的指标菌,以小于
3 MPN/g为限量(客商要求),企业速冻青刀豆产品
60份样品的大肠菌群合格率为 98.33%,大肠杆菌的
合格率为 100%。
图 4 菌落总数概率累积函数 CDF
0 5000 10000 15000
菌落总数 /cfu·g-1




×
10
-4
8
6
4
2
0
图 3 菌落总数Weibull概率密度函数 PDF
图 2 菌落总数Weibull累计概率
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
菌落总数 /cfu·g-1
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
p=0.992 2
(下转第 63页)
林梅西:速冻青刀豆 HACCP体系中微生物控制效果的研究 ·41·
2008年第 12期
4 结论
(1) 研究讨论了速冻青刀豆产品中 HACCP体系
的建立,并就其对产品微生物的控制效果进行了研
究,从菌落总数概率累积预测模型 (图 4) 可以看
出,以 104 cfu/g为限量,建立和执行 HACCP 体系
后,福建省闽中有机食品有限公司速冻青刀豆产品
的菌落总数合格率达到 99.22%;以小于 3 MPN/g为
限量,大肠菌群的合格率为 98.33%,大肠杆菌的合
格率为 100%,其中大肠埃希氏菌(大肠杆菌) 为致
病菌。
(2) HACCP体系对速冻青刀豆产品微生物的控
制是行之有效的。
参考文献:
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(上接第 41页)
4.2 生产纯生啤酒,还应做好的工作
(1) 做好与产品直接接触的气源、水源和其他物
料的无菌过滤和消毒灭菌工作,防止产品的直接污染
和一次污染。
(2) 麦芽汁制备、啤酒发酵、无菌过滤和包装等
生产过程,要分别配置相应的 CIP和 SIP系统,尽量
做到不共用。
(3) 生产所使用的容器、管道、阀门等的内壁要
经抛光处理,内壁抛光后的 Ra值应不低于 0.7 μm,
尽可能达到 0.5 μm;清酒罐、酵母培养罐、酵母贮
罐内壁的 Ra值应达到 0.4 μm,以利于 CIP系统进
行彻底的清洗和杀菌[3]。
(4) 整个啤酒生产过程要在密闭的、带正压的条
件下进行,并得到良好的 C1P洗涤和有效的 SIP消
毒灭菌。
(5) 啤酒制品处于冷状态下所使用的各种原料、
材料、制剂(包括添加酵母),都应严格控制无菌条
件,确保不发生杂菌污染。
(6) 要完善微生物检测手段,确定相应的微生物
检测点和检测制度,使用先进的检测方法和检测仪器,
全程进行有效的微生物监测,确保无菌生产的条件。
5 结论
(1) 纯生啤酒的生产,不仅需要有优良的原料、
先进的技术、精良的设备,更需要有严格的卫生管理
和规范的生产操作,营造一个纯生化的环境,来保证
纯生啤酒的质量。
(2) 生产质量优良并长期保持质量稳定的纯生啤
酒,离不开严格的生产管理、卫生管理和规范的生产操
作,这些工作离不开人,特别是高素质的生产及管理人
员。因此,在生产条件得以保证的条件下,还应不断提
高员工的素质,使广大从事生产及管理工作的员工树立
纯生化生产的概念,并进而建立起一支具有丰富微生物
知识和无菌生产经验的高素质的团队,来保证酿造出口
感新鲜、质量上乘而又稳定的纯生啤酒[3]。
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逯家富:纯生啤酒的酿造技术 ·63·