HACCP 管理體系在桑葚石榴果汁生產中的應用

東莎莎，宋 燁，叢曉飛，蘇 娟，王春燕*

（1.中華全國供銷合作總社濟南果品研究所，山東濟南 250014；2.乳山市科學技術協會，山東乳山 264500）

石榴（Punica granatumL.）含有豐富的營養成分，具有軟化血管、降低血脂、促進腸胃蠕動、增強食欲、延年益壽等功效，對冠心病、高血壓等疾病也有預防作用[1]。桑葚（Fructus mori）又稱為桑棗、桑果、椹子等，主要化學成分有糖分、粗蛋白、粗纖維、游離酸等，此外，還含有氨基酸、維生素、紅色素及人體不可或缺的鋅、錳、鈣等礦物質[2]，除具有極高的營養價值外，還具有醫療保健作用。

但目前市場上水果汁飲料品種單一，為豐富飲料品種本試驗以石榴、桑葚為原料研制石榴桑葚果汁飲料。近年來，因果汁飲料所引發的食源性疾病明顯增多，消費者對綠色食品的生產和食用的關注度愈來愈高，已成為社會廣泛關注的熱點之一。在果汁加工企業日益發展強大的同時，國內外市場競爭也在不斷加劇，因此國內企業需要建立和強制實施HACCP 計劃，監測果汁飲料的質量。

HACCP 又稱為危害分析與關鍵控制點，是一種預防性的食品安全控制體系[3]。美國、英國、加拿大、新西蘭、荷蘭、丹麥等國家在食品行業切實實行HACCP 體系，實施領域涉及水果汁、蔬菜汁、蜂蜜、凍蔬菜、奶酪、沙拉類、罐頭、肉制品、調味品等[4]。在中國，食品和水產行業最早開始運行HACCP 體系[5-6]。HACCP 對加工過程的每項操作進行監督和控制，降低危害發生的概率，減少食品在生產制造及食用等過程中的安全問題[7]。HACCP 體系為企業提供了理想的食品安全監測方法，使得管理過程更加科學。就桑葚石榴果汁的質量而言，HACCP 管理體系的引入，辨識引起石榴桑葚果汁在加工中受到污染的物理、化學及生物因素，確定關鍵控制點及關鍵限值，在桑葚石榴果汁的生產中建立并實施HACCP 計劃，為果汁飲料在國內外市場的發展及質控提供思路。

1 危害分析與關鍵控制點的確定

1.1 桑葚石榴果汁加工工藝流程

桑葚石榴果汁加工工藝流程見圖1。

1.2 操作要點

1.2.1 原料預處理

挑選無蟲眼、無霉變、充分成熟、新鮮多汁的石榴和桑葚。將桑葚和石榴置于傳送帶上，用噴淋的方法進行清洗。石榴皮和內層的白色隔膜含有大量的單寧類物質，會產生澀味，并影響澄清效果，需手工剝去石榴皮及白色隔膜。將桑葚和去皮的石榴籽放在篩孔直徑為0.6 mm 的榨汁機中，榨汁20～30 s，用200 目的紗布進行過濾。

1.2.2 脫單寧

因石榴籽中含有0.5%左右的單寧，單寧會與溶液中的酸形成粉色沉淀，影響澄清度。將提前溶解的明膠溶液加入果汁中，形成沉淀，去除單寧。

1.2.3 澄清、護色

導致果汁渾濁的主要因素是其中含有蛋白質及果膠物質。本文采用自然沉淀法澄清果汁，沉淀時間為2～3 h。采用0.01%維生素C 及0.4%檸檬酸進行護色。

1.2.4 調配、殺菌

果汁的調配是為了適合廣大消費者的口味，但調配的幅度不宜太大，以免失去原有的風味，桑葚石榴果汁含量需在25%～30%范圍內。高溫短時殺菌，溫度為90～95 ℃，流量控制在4 100 L/h 以下，殺菌時間為10～15 s。

1.2.5 包裝、灌裝

包裝食品的材料要符合國家食品容器、包裝材料衛生標準。灌裝封口溫度要適宜，殺滅殘留的致病菌。灌裝時留在外面的果汁要及時清理，以免細菌滋生。

1.3 危害分析

1.3.1 原料驗收的危害分析

（1）生物性危害

在桑葚和石榴的生長及采收過程中存在的致病菌污染，如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌是該果汁的主要生物性危害。桑葚在儲藏期間最易腐爛，滋生真菌，特別是對于成熟度高的原料而言，更容易變質。有時由于長時間儲存原料，會引起原料霉變、異味、褐變等一系列品質問題，造成微生物的大量滋生，引發潛在的生物危害。

（2）物理性危害

在原料供貨商提供桑葚和石榴期間，主要的物理性危害有原料中的電線、鐵絲、粉砂、石子、玻璃碎片等，這些會在原料采購時摻雜到原料中，影響食品衛生質量，對消費者造成危害。混在原料中的雜質，會經過一系列程序被全部清除掉，比如原料驗收、沖洗、分級選果等工藝操作。物理性因素雖會對果汁品質造成某種程度的污染，但潛在風險不是很大，因此不把它列為顯著危害。

（3）化學性危害

土壤和水分是植物生長不可缺少的物質基礎，植物生長所在區域的土壤和灌溉水源直接影響桑葚和石榴的生長狀況。在桑葚和石榴栽植過程中，為防治病蟲害，不可避免地使用農藥，農藥的過量或不當使用會造成農藥殘留，導致衛生質量不過關。危害性較大的重金屬有鉛、汞、鋅、鉻、鎘等，這些重金屬對人體有較大的毒害作用，主要對人體的神經系統、造血系統、腎、肝臟等方面產生危害，嚴重的會引發癌變。農藥殘留對于人體的主要危害是致癌和神經毒性[6]。

1.3.2 加工過程中的危害分析

（1）原料挑選及清洗

桑葚和石榴會有霉變、腐爛、蟲眼、蟲卵、表皮破損或不新鮮表現及表面黏附泥沙、致病菌等污染物。清洗過程中的水源不合格也會造成嚴重影響。

（2）榨汁

榨汁過程中，會有生物性和化學性污染的可能。生物性污染主要由致病菌引起，大多數是榨汁機器上殘留的致病菌，這需要廠房機械操作人員對機械衛生嚴格把控。石榴皮和石榴籽間的白色隔膜會有大量的單寧存在，影響產品的感官評價。在榨汁過程中，果實中的酚類物質在有氧的情況下會與多酚氧化酶反應，發生酶促褐變，使果實的顏色發生變化，降低果汁的穩定性和營養價值，影響產品的感官品質，因此要對其進行護色處理。

石榴榨汁后出現沉淀的主要原因是存在蛋白質及果膠類的溶解物，而果膠會和單寧等物質發生沉淀，影響果汁品質。

（3）殺菌

殺菌過程主要是殺滅果汁中殘留的致病菌，沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等是桑葚汁中主要的致病菌，這些致病菌主要源自食品表面的污染，如用于清洗桑葚的水源、員工操作不規范以及加工過程中用到的機械設備等攜帶的病原菌。殺菌溫度過低或單位時間內果汁流量大會導致殺菌操作不完全，有致病菌殘留。

（4）冷藏

冷藏過程主要是生物性危害。溫度控制在4 ℃左右可有效抑制致病菌的生長，因此技術人員要對溫度嚴格控制。

（5）包裝

目前，為增強塑料型包裝材料的穩定性，很多塑料加工商會加入增塑劑、穩定劑等，而最常用的增塑劑有二己二酸酯、苯二甲酸二乙酯等，二己二酸酯有較低的毒性，對腎臟、神經都有危害，穩定劑中的羥基錫化合物多為神經毒物[7]。應用在食品生產過程中的包裝材料必須符合相應的國家標準和其他有關的衛生安全標準，經檢驗合格后食品才可以出廠銷售及食用。現在我國相關的法律法規有《食品安全法》和GB 9685—2008《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛生標準》[8]。

（6）封口

需在封口機一定溫度下趁熱封口，因容器口有致病菌殘留。溫度不高會有致病菌殘留，污染產品，同時也要保持包裝容器外觀干凈整潔。

1.3.3 成品運輸中的危害分析

因果汁已殺菌且灌裝完成，一般不會有顯著性危害，故出廠后的產品常溫保藏即可。

1.4 關鍵控制點的確定

1.4.1 原料驗收CCP1

原料驗收環節影響最大的是農藥殘留和重金屬殘留引起的化學危害。農藥殘留和重金屬殘留有相應的國家標準，清洗過程中加入1%高錳酸鉀溶液等措施可將該指標降低到可接受范圍，因此把農藥殘留和重金屬殘留設置為CCP1。

1.4.2 果汁榨取CCP2

榨汁過程存在的危害有致病菌引起的生物危害和單寧含量過高及酶促褐變引起的化學危害。

致病菌引起的生物性危害可由后續的殺菌工作消除，不列為關鍵控制點。

單寧含量高會引起澀感，酶促褐變會使破碎后的水果顏色變褐，影響果汁的穩定性和綜合品質，因此把單寧的去除和酶促褐變的抑制設置為CCP2。

1.4.3 殺菌CCP3

殺菌步驟主要是消除果汁中存在的致病菌，殺菌溫度和果汁流量是影響殺菌效果的主要因素，因此把殺菌溫度和果汁流量設定為CCP3。

1.4.4 包裝材料CCP4

包裝容器的使用要符合國家相關的法律法規，不合格的包裝材料嚴禁使用，因此將其列為CCP4。

1.4.5 灌裝CCP5

灌裝過程的污染主要是致病菌引起的生物危害。設備滅菌不徹底、灌裝室內空氣帶菌、封口機的溫度不高等都會導致灌裝操作不合格，對產品產生的影響較大，灌裝回流溫度要嚴格控制，是生產過程中重要的關鍵控制點，因此設定為CCP5。

2 關鍵限值與糾偏措施

2.1 關鍵限值

2.1.1 原料驗收的關鍵限值

在收獲時應選擇成熟度適中的原料，不能選擇紫色的桑葚，成熟度越高儲存期越短；也不能選擇微紅色的桑葚，會影響口感。因為桑葚屬于漿果類，不像石榴有保護的外表皮，磕碰后容易腐爛。為了降低生物性危害產生的可能性，要把驗收的原料置于陰涼通風處，避免潮濕、高溫、磕碰等因素導致的霉變，也可在原料表面噴灑天然生物保鮮劑，如茶多酚、生物堿、殼聚糖、甘露聚糖等[9]。

原料采購人員要對桑葚和石榴的生長環境、農藥殘留及重金屬殘留進行調查，確定安全區域和非安全區域，收購時只收取安全區域的原料。同時，要不定期調查收購區域桑葚的農藥使用情況，以此確保原料驗收的安全性，確保原材料為無公害綠色食品。

桑葚驗收時重金屬及有害物質限量、農藥最大殘留量指標需根據國際頒布的《GB 18406.1—2001 農產品安全質量無公害蔬菜安全要求》嚴格執行[10]。重金屬及有害物質限量如表1 所示，農藥最大殘留量如表2 所示。

表1 重金屬及有害物質限量Table 1 Limits of heavy metals and hazardous substances

表2 農藥最大殘留量Table 2 Maximum limit of pesticide residue

2.1.2 果汁榨取的關鍵限值

單寧主要存在于石榴的果皮和石榴籽間的白色隔膜，石榴果皮的含水量越高，單寧的含量越高，這需要生產人員在榨汁前將果皮和白色隔膜處理干凈[11]。將100 mL榨汁后得到的石榴汁加入13 mL 提前溶解的濃度為1%的明膠溶液中，可使苦澀味降低至可接受范圍，并且可保留石榴汁最初的風味。明膠的添加量過高會使果汁原有風味消失，添加量過少則果汁會有苦澀味。

在加工過程中要控制酶促褐變的發生。一方面，要降低酶的活性，采用加熱處理使酶鈍化或使其失活。多酚氧化酶在30～50 ℃活性較強，把溫度設置為60 ℃左右可使其活性降低。該酶在pH 為6.8 左右時活性較強，一般選擇加入檸檬酸調節pH 至2.5 時會失去活性。另一方面，可加入抗氧化劑處理，適當濃度的維生素C 和檸檬酸可防止果汁氧化，本試驗采用濃度為0.01%的維生素C 和0.4%的檸檬酸進行護色。

2.1.3 殺菌的關鍵限值

由表3 可以看出，殺菌溫度90～95 ℃，果汁流量≤4 100 L/h，殺菌時間為10～15 s，可保證成品中不檢出致病菌。因此關鍵限值為控制殺菌溫度90～95 ℃，流量≤4 100 L/h。殺菌溫度控制在此范圍內可對維生素C 進行保護，防止維生素C 嚴重損失。

表3 殺菌效果與桑葚石榴果汁流量對照表Table 3 Comparison table of sterilization effect and flow of mulberry pomegranate juice

2.1.4 包裝材料的關鍵限值

衛生部規定塑料制品應符合衛生規定，檢驗合格后方可用于食品包裝；食品塑料容器、包裝材料的穩定劑、助燃劑要符合國家規定。不同的包裝材料有不同的規定，如GB 9683—1988《復合食品包裝袋標準》、GB 9690—2009《食品容器、包裝材料用三聚氰胺-甲醛成型品衛生標準》等[12-14]。塑料食品包裝容器的衛生限量標準如表4 所示。

表4 塑料食品包裝容器的衛生限量標準Table 4 Hygienic limit standard for plastic food packaging containers

包裝材料檢驗人員應采用紫外光分光光度計對包裝材料進行鑒定，該法精密度高、選擇性好，靈敏度高、操作方便[15]。

2.1.5 灌裝的關鍵限值

灌裝操作間的空氣是無菌的，工作人員需嚴格控制灌裝環境的氣體清潔程度。灌裝階段需在密閉環境下完成，包裝材料也需經過殺菌，不能有殘留的致病菌。灌裝回流溫度要嚴格控制，需將灌裝封口溫度控制在85 ℃，保證封閉性好，不會有果汁溢出。

2.2 糾偏措施

（1）CCP1：不合格拒收。

（2）CCP2：控制明膠溶液的濃度和護色劑的濃度。

（3）CCP3：停止操作，調節溫度和流量表，對偏離的產品進行隔離。

（4）CCP4：不合格包裝材料嚴禁用于產品包裝。

（5）CCP5：偏離關鍵限值時，機器自動回流，再次滅菌。

3 HACCP 計劃的制定

通過對桑葚石榴果汁生產工藝的危害分析，確定了5 個關鍵控制點：原料驗收、果汁榨取、殺菌、包裝材料及灌裝。針對這5 個關鍵控制點，確定關鍵限值和糾偏措施，并進行記錄。桑葚石榴果汁生產中HACCP 計劃表如表5（見下頁）所示。

表5 HACCP 計劃表Table 5 HACCP schedule

4 結論

HACCP 體系是一種強制性、預防性、全面性的食品安全質量控制體系，該體系與GMP、SSOP 緊密結合，將食品加工過程的危害系數降低至可接受范圍，減少食源性疾病的發生。在桑葚石榴果汁生產中確定了5 個關鍵控制點，分別是原料驗收、果汁榨取、殺菌、包裝材料及灌裝，對其制定了關鍵限值，原料驗收：農藥殘留、重金屬殘留限量符合國家標準；果汁榨取：每100 mL 石榴果汁加入13 mL 1%的明膠溶液除去單寧，0.01%維生素C 和0.4%檸檬酸進行護色；殺菌：殺菌溫度90～95 ℃，果汁流量≤4 100 L/h，滅菌10～15 s；包裝材料：包裝材料中符合國家食品容器、包裝材料的衛生標準；灌裝：灌裝封口溫度控制在85 ℃。針對這5 個關鍵控制點，建立桑葚石榴果汁生產的HACCP 計劃，監督果汁加工流程潛在的危害，保證果汁的安全衛生。