液体食品微生物学的安全连续巴氏杀菌
欧洲卫生设备设计组织 文件1 1992年11月
液体食品微生物安全的连续巴氏杀菌
概要
食品的巴氏杀菌旨在消除食品中毒的风险。巴氏杀菌在理论上非常简单:被巴氏杀菌的产品加热到一定温度、在此温度或高于此温度保持一定的时间。然而,在实际中许多原因使巴氏灭菌产品有时会造成微生物的健康危险。由于在停留时间内的分配,并非所有产品达到所需的巴氏杀菌温度或可能经过太短的一段时间。而且有巴氏杀菌产品被感染的风险,如由于尚未巴氏杀菌的产品造成的污染。同时用来冷却巴氏杀菌产品的介质可能是污染的一个来源。
为了减小巴氏杀菌产品微生物不安全的风险,欧洲卫生设计组织(EHEDG)的连续热处理小组编写了无颗粒液体食品的微生物安全的连续巴氏杀菌的指导原则。这些原则已由EHEDG批准,在此文中提出。 介绍
若要使巴氏杀菌是微生物安全的,下列是必要的: 1. 在整个运行期间维持正确的巴氏杀菌状态; 2. 防止巴氏杀菌产品的无法接受的再感染。
要维持正确的巴氏杀菌状态,温度测量的装置必须是足够地精确和可靠。同时使用于保证处理时间是正确的装置;产品的流速不应超过导致产品在巴氏杀菌器中有太短的停留时间的一个数值。同样地,维持段的体积不应允许减少到由于污垢造成的不可接受的数量,因为污垢可缩短热处理的长度;当污垢变得过多时,巴氏杀菌过程必须停止。
产品可能被无菌包装或在无菌状态下进一步处理,为了防止再感染,从巴氏杀菌器的加热段以后的下游设备在产品的巴氏杀菌开始前必须是预巴氏杀菌的。因而,设备必须是可清洗的(原位清洗是更适宜的),从加热段以后的下游设备必须不受细菌的影响。
热交换器的构造
巴氏杀菌器的构造是十分重要的。设备必须是无菌的(卫生的和防细菌的)。设计存在风险使产品被在死角处(管道通向阀门、压力表、温度探头等)的未巴氏杀菌的产品或设备(如不是防细菌和不是无菌的阀门)再感染的巴氏杀菌器是容易的。其它导致设备不能获得卫生资格的原因和后果在附件1中讨论。
一个连续的巴氏杀菌器包括一个加热段、一个维持段和(在大多数情况下)一个再生段和/或冷却段。只带基本的加热、维持和冷却段的最简单可能的构造(如图1所示)同时是最耗能的,因为用于加热和冷却的能量全部被浪费了。
因而通常使用一个再生段(见图2):在经过加热和维持单元之后、经过冷却单元之前,产品流经一个热交换器在此加热进来的产品。用来加热的能量从而得到再生:准备流进冷却单元的巴氏杀菌后的物料与进入的产品热交换被预冷却(因而减少了冷却所需的能量),进入的产品在流进加热器前被预加热(因而减少了在加热阶段所消耗的能量)。 产品
图1 连续巴氏杀菌――最简单的可能构造
冷却 回流 排空 平衡罐 泵 加热 保持 其它工艺设备 灌装机、缓冲罐、等 回流阀 产品
回流 预热/再生 平衡罐 泵 加热 保持 其它工艺设备 灌装机、缓冲罐等 图2 带热再生的连续巴氏杀菌
设备的预巴氏杀菌
要对从巴氏杀菌器加热段以后的下游设备预巴氏杀菌,关掉冷却段并进行水循环直到生产线末端的温度T3达到正确的巴氏杀菌温度。循环继续进行足够长的时间以致于可以杀死在产品接触面上所有相关微生物。如果在预巴氏杀菌期间生产线末端的温度变得太低,预巴氏杀菌应重新开始。 产品巴氏杀菌的启动
当预巴氏杀菌成功地完成后,开启冷却回路。一旦系统中所有的温度正确后,平衡罐中的水可以由即将巴氏杀菌的牛奶替代。
认识到热传递速率随产品粘度的增加而降低是重要的。在任何时候保证加热介质的温度足够高以获得所需的热传递速率是设备制造商的责任。
液位控制系统应保证在平衡罐中总是有最低液位的液体以致于泵不会吸入空气。 流向转换
如果在上面讨论的基本构造中(图1和2),巴氏杀菌温度降低到一个最小值之下,除了关闭巴氏杀菌和生产过程、在生产可以重新开始前清洗和对设备预巴氏杀菌之外没有其它选择。
然而在很多情况下,可以通过将不充分巴氏杀菌的产品流向转换来减小太低温度造成的后果。假如已采取措施来保证没有不足够巴氏杀菌的产品可以污染正确的巴氏杀菌产品,当温度重新正常后生产就可以恢复。适当的构造如图3所示。
如果在生产阶段,温度T1和/或温度T2降到所需温度之下,产品现在可以转换流回到平衡罐中以重新巴氏杀菌。转换流向必须持续进行到温度TR重新正确为止。循环必须持续足够长的时间以保证生产线中最冷点被加热和维持在巴氏杀菌温度足够长的时间以破坏所有存在的相关微生物。此时转换阀才可以重新切换到生产过程。
在巴氏杀菌器启动阶段为了避免不充分巴氏杀菌或未巴氏杀菌的水或产品的滞留,从加热段开始的下游(超过T1,包括转向阀)设备必须无死角。为了防止巴氏杀菌后的产品流经转向阀时再感染,转向阀必须是不透细菌的。
产品 回流 平衡罐 排空 预热/再生 转向阀 泵 加热 维持
其它工艺设备 灌装机、缓冲罐等 冷却 清洗
再循环阀 图3 带流向转换的巴氏杀菌器
为了保证转向回流线被清洗,转向阀应在每个清洗步骤交替地激