桶装饮用水中微生物指标的分析与污染控制

时间：2024-07-28

◎ 雷兰兰

（陕西省产品质量监督检验研究院，陕西西安 710048）

近年来，随着我国人民生活水平的提高，桶装饮用水由于其方便、卫生、口感好等因素，已被广大群众所接受。目前，超过3/4的城市家庭选用桶装水作为饮水来源[1]。因此，桶装饮用水的质量安全也成为人们关注的问题之一，但是从这几年食药监管部门公布的监督抽检结果来看，微生物项目不合格已经成为桶装饮用水的突出问题，尤其是铜绿假单胞菌超标，已成为影响包装饮用水生产企业产品质量的首要问题。2017年前3个季度，全国就有超过300批次的桶装饮用水产品因铜绿假单胞菌超标被通报为不合格。桶装水的大肠菌群超标问题比铜绿假单胞菌要少一些，但是从各级食药监部门公布的抽检情况来看，导致桶装水不合格的指标中，大肠菌群超标是仅次于铜绿假单胞菌超标的问题。

1 桶装饮用水执行标准的微生物指标

1.1 微生物指标限量要求

目前，除少部分矿泉水外，大多数桶装饮用水的产品执行标准为GB 19298-2014《食品安全国家标准包装饮用水》，该标准于2015年5月24日实施，标准中规定需要检验的微生物项目为大肠菌群和铜绿假单胞菌，这两个项目均按照ICMSF推荐的二级采样方案，n为5，c为0，m为0，意思为采集5个样品进行检验，5个样品的大肠菌群和铜绿假单胞菌均不得检出，否则为不合格，其中大肠菌群为每毫升不得检出，检验方法为GB 4789.3-2016中的平板计数法，铜绿假单胞菌为每250 mL不得检出，检验方法为GB 8538-2016。

1.2 大肠菌群

1.2.1 大肠菌群的定义

大肠菌群的定义是，一群在（36±1）℃条件下培养24～48 h能发酵乳糖、产酸产气的需氧和兼性厌氧革兰氏阴性无芽孢杆菌。大肠菌群并非细菌学分类命名，而是一个卫生学概念，实际上包括埃希氏菌属、柠檬酸细菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属等，其中以埃希氏菌属为典型。

1.2.2 大肠菌群的致病性

大肠菌群是人类和大多数温血动物肠道中的正常菌群，正常栖居条件下不致病，但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。也有某些血清型的大肠杆菌可引起不同症状的腹泻，如肠出血性大肠菌群肠出血性大肠杆菌（EHEC）能引起人的出血性腹泻和肠炎。1982年，美国首次报道了由EHEC O157∶H7引起的出血性肠炎爆发；1996年在，日本发生的EHEC O157∶H7的爆发流行，引起出血性腹泻，先后波及30多个都、府、县，感染近万人，并造成12人死亡[2]。

1.2.3 桶装水中大肠菌群的检验意义

由于大肠菌群都是直接或间接来自人或温血动物的粪便，所以大肠菌群作为食品卫生指标有两方面的意义。①它可以作为粪便污染食品的指标菌。如果食品中检出大肠菌群，表明该食品曾受到人或温血动物粪便污染。②它可以作为肠道致病菌污染食品的指标菌。威胁食品安全性的主要是肠道致病菌，包括沙门氏菌、志贺氏菌、致病性的大肠埃希氏菌等。

饮用水的基本要求是流行病学安全，所以必须防止粪便污染。用大肠菌群作为水质的指示菌的原因有：①在粪便中大量存在，因此在被粪便所污染的水体中容易检测到。②检验方法比较简便。③对氯的抵抗力相似于致病的肠道细菌。可以认为，消灭了大肠菌群，肠道致病菌也已消灭。

1.3 铜绿假单胞菌

1.3.1 铜绿假单胞菌的介绍

铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa），也称为绿脓杆菌，属于假单胞菌属。广泛分布于自然界（土壤、空气、水源等）及正常人皮肤、肠道和呼吸道，是临床上较常见的条件致病菌之一，大小为（1.5～3.0）μm×（0.5～0.8）μm，属于非发酵革兰氏阴性杆菌。该菌在普通培养基上生长良好，专性需氧，菌落形态不一，多数直径在2～3 mm，边缘不整齐，扁平湿润。在血琼脂平板上形成透明溶血环。铜绿假单胞菌能产生两种水溶性色素：①绿脓素，无荧光性。②荧光素，呈绿色。

1.3.2 铜绿假单胞菌的致病性

铜绿假单胞菌的毒力因子包括菌毛、荚膜多糖、内毒素、外毒素、绿脓菌素、蛋白酶、磷脂酶等，具有很强的耐药性机制。因对营养要求不高，该菌善于利用各种碳源和氨化化合物作为氮源，所以在水、土壤、食品及医院等环境中广泛存在。同时，因对消毒剂、干燥、紫外线等理化因素具有很强的抵抗力，所以对抵抗力较弱的人群（如婴幼儿及受到大面积烧伤的病人）存在较大风险，容易引起急性肠道炎、脑膜炎、肺炎、脾大、伤口溃烂、败血症和皮肤炎症等疾病[3]。

2 桶装水的微生物污染源及控制

大肠菌群容易受到二氧化氯、紫外、臭氧等消毒措施影响而被杀死，若发现产品的大肠菌群超标，那么说明水源或者产品生产过程存在明显的缺陷。但是，铜绿假单胞菌的抗性极强，一旦发现污染，需从水源开始排查生产过程中的每一个细节。

2.1 水体的感染与控制

2.1.1 水源

水源水污染是成品水的细菌指标不合格的原因之一。有些地区水源浅或下雨污染，就有微生物随雨水等进来。由于大肠菌群和铜绿假单胞菌均对营养要求低，生长繁殖速度快，且铜绿假单胞菌抗性强、形成生物膜，容易造成持续性污染。个别检出铜绿假单胞菌或大肠菌群的水源，污染严重，怀疑该水源与被污染的地表水直接相通密切相关。且水源污染不易发现，所以可能对生产造成更大的危害。

保证水源安全是控制桶装饮用水安全的首要环节，建议加强对水源水的监管，并且对水源进行定期污染监测。

2.1.2 生产用水

实验表明，蓄水池水和制水间的废水中含有大量细菌，是原始污染源。用蓄水池水或者废水洗刷桶体、桶盖及车间地面，会导致细菌污染桶体、桶盖和空气[2]。

建议对于生产制水，一次性灌装完成，剩余的半成品水，及时排掉，不再灌装。或者设立一个半成品净水罐，剩余净水重新杀菌消毒后再进行灌装。同时禁止再次使用未经处理的蓄水池水或者废水。

2.2 生产过程

生产过程中的环境卫生控制不严格，设备的缺陷及杀菌工艺的不规范都可能导致桶装水最终产品被微生物污染。

2.2.1 环境卫生

灌装车间空气洁净度不够，操作人员二次污染，是引起桶装微生物污染的又一类原因。例如，操作人员裸露手臂，未戴口罩，鞋靴在消毒池中消毒时间过短，未经消毒的手直接与水或容器内壁接触都可能会导致外源性污染[4]。

细菌能够利用水流甚至气溶胶传播，同时由于饮用水的生产车间内十分潮湿，有利于细菌繁殖，生产环境卫生控制不严格，会造成交叉污染进入最终产品。

建议生产企业除了要确保从业人员自身卫生，还应该对相关人员加强技术操作规范和卫生知识的培训。保证加工环境、机械设备和器具耗材清洁卫生，不留任何卫生死角。

2.2.2 设备

细菌能够黏附于管道、滤膜、贮水槽及水泵等中繁殖，并可能蔓延至全工序的管道、设备，造成交叉污染[5]。若臭氧发生器的臭氧出口管没有直接插入净水罐底部，没有搅拌或混合设备，臭氧和水接触面积小，混合时间短，也会导致杀菌不彻底，造成细菌超标。

建议生产企业定期做好管道、设备的清洗消毒工作，淘汰简陋的生产设备，使用具有良好密封性的设备，增大臭氧与水的接触面积，延长接触时间，使水汽充分混合后进入净水罐。

2.2.3 工艺

消毒措施不规范，工艺关键控制点杀菌不彻底，灌装后产品可能存在外来污染，如来自灌装车间等，细菌通过交叉污染进入最终产品。

建议完善水处理工艺，强化生产过程中的清洗消毒工艺。对于因溴酸盐控制的需要而不能使用较高浓度臭氧的企业，建议使用“臭氧+紫外”消毒工艺。在选择消毒剂时还应考虑到，在使消毒剂发挥杀菌作用杀灭病原微生物的同时，应尽量减少消毒副产物的生成，降低因消毒带来的其他理化指标超标的风险[6]，同时保证生产设备正常运转。