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肉毒杆菌来袭-过氧化氢蒸汽消毒在乳制品行业的应用 一

2020.6.22

新西兰乳制品巨头恒天然集团(Fonterra Co-operative Group Ltd.)2日向新西兰政府通报称,其生产的3个批次浓缩乳清蛋白中检出肉毒杆菌,影响包括3个中国企业在内的8家客户,涉及可口可乐、雅培、达能、哇哈哈等食品行业巨头,这些产品是去年5月在新西兰本地一家工厂生产的,涉嫌被污染的产品总量为38吨。污染源是该公司在北岛怀卡托地区豪塔普工厂的一根未经彻底清洁的管道。那么肉毒杆菌的危害性究竟如何呢?从维基百科里面可以查到相关信息如下:

 

肉毒杆菌(学名:Clostridium botulinum)是一种生长在常温、低酸和缺氧环境中的革兰氏阳性细菌。肉毒杆菌在不正确加工、包装、储存的罐装的罐头食品或真空包装食品里,都能生长。肉毒杆菌广泛分布在自然界各处,比如土壤和动物粪便中。人体的胃肠道也是一个良好的缺氧环境,很适于肉毒杆菌居住。

肉毒杆菌芽孢具有很强的抵抗力,在180℃ 下干热5-15分钟,100℃ 下湿热5小时,或高压蒸气121℃ 30分钟,才能杀死肉毒杆菌芽孢。肉毒杆菌生长繁殖及产毒的最适宜温度为18~30℃。当pH 值低于4.5或大于9.0时,或当环境温度低于15℃或高于55℃时,肉毒梭菌芽孢不能繁殖,也不能产生毒素。因此,加热和冷藏都可以杀死肉毒杆菌。肉毒毒素不耐热,75-85℃,加热10分钟,或100℃加热1分钟可被破坏。

 

一根污染管道引发的乳业危机在一定程度上推动了乳制品生产企业GMP、HACCP认证试点和乳制品区域化质量安全、食品防护计划、风险监测机制建设、诚信体系建设等方面的工作。国家食品药品监督管理总局CFDA部署进一步加强婴幼儿配方乳粉生产监管工作,不但公布了128家婴幼儿配方乳粉企业名单,同时参考制药企业的管理模式发布:《企业生产婴幼儿配方乳粉许可条件审查细则(2013版)(征求意见稿)》,对企业生产条件和环境提出了更高的要求。

 

对于乳制品车间的空间消毒,为了防止污染和控制残留,通常采用的是紫外或臭氧消毒,但均存在一定的局限性。紫外照射达到一定的强度虽然可以很好的杀灭微生物,但其光线只能直射,对于一些背光处就无能为力了;臭氧消毒作为一种环保无残留的气体熏蒸方式,可以有效到达所有角落,并在各种食品生气企业风靡一时,但用的一久问题就出现了,臭氧对机器设备特别是橡胶制品如密封圈等腐蚀很大,过不了多久就要更换配件,并且臭氧只是一种消毒剂,不能彻底杀灭芽孢,这就意味着微生物芽孢一旦条件适宜即可复活,需要频繁的重复消毒。那么,难道就没有更好的消毒手段了吗?当然是有的,这就是过氧化氢蒸汽消毒(Hydrogen Peroxide Vapour Bio-decontamination),而它正被越来越多的应用于制药行业。

 

使用过氧化氢蒸汽HPV在制药行业并不是新的想法。它被用来消毒无菌隔离器已经超过了 15 年,你不需要找更深层的原因来问为什么,这是一项精美简单的技术,但需要高超的控制技巧,而不仅是需要一个加热盘。不管是何种应用,都需要将液态的过氧化氢溶液通过有控制地闪蒸并保证蒸汽均匀分布。

 

 

这个蒸汽发生的过程会一直持续,直到达到合适的灭菌条件,然后维持一段预设好的时间。最后阶段将过氧化氢 蒸汽催化为无害的分解产物-水蒸气和氧气-使灭菌空间返回到它原来的状况,但已经是无菌的状态。这种无残留的特性不论是长短周期都易于验证,对材料兼容性良好,使该技术趋向完美。

 

从 HPV 灭菌概念产生以来,这项技术从注重小的封闭系统如隔离器、传递舱等发展到更大的空间,如房间、套间、乃至整个建筑。然而,随着消毒体积的扩大也其特有的设置方面提出挑战,需要针对 HPV 灭菌对建筑系统进 行独特的设计。由此产生的验证、健康与安全问题都需要被考虑到。

 

大面积空间消毒

 

最初的过氧化氢蒸汽消毒重点着眼于控制 HPV 浓度在整个过程不超过凝露点,如采用的方法是在循环开始前和进行中使用一个干燥筒消除环境中的湿气,这种方法适用于对小体积的环境条件进行调节,但对几十或者成百上 千立方米的空间却出现问题,不用说,局限了 HPV 在大体积空间的应用。

 

后来的研究证明这种方法在杀菌效率方面比目标空间达到凝露点时要低,研究发现当目标环境在循环过程中的浓度达到峰值时,会在所有暴露物体的表面形成一层看不到的沉积物,显微镜下是一个约 2µm 的冷凝薄膜,产生更为有效的杀灭作用。一旦过氧化氢分子接触到物体表面,即刻产生氧化作用形成自由基攻击微生物,达到高水平的消毒灭菌(6-log芽孢杀灭率),并且对细菌、孢子、真菌、霉菌和病毒都广谱有效,而且我们可以有幸查阅到早在2005年Johnston MD就发布了其对肉毒杆菌芽孢有效杀灭的文章1,2

 

 

因此,成功进行大面积空间消毒时,消除对任何环境条件的限制是必需的,已经有了接近 3,500,000 立方英尺(99100 立方米)的成功案例。后来,受启发于对灭菌房间的直接喷射(喷头一般置于房间的中心位置,直接喷射 HPV 进入环境,即不需要通过过滤器处理),对隔离器的灭菌处理也有了新的发展,过氧化氢蒸汽直接喷 射进工作区,而不是通过供气和排气的高效过滤,加上去除了对环境条件的限制,循环时间在 1 小时内得以完成 成为可能,在某些环境下也明显的改善了工作流程。


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