发酵食品生产中质量控制问题与解决对策
作者: 田春雨Quality Control Problems and Solutions in the Production of Fermented Foods
TIAN Chunyu
(CollegeofBiological and Chemical Engineering, Chongqing UniversityofEducation, Chongqing 40o67,China)
Abstract: This article systematically analyzes the quality control issues in various stages of fermented food production,and proposes targeted solutions such as optimizing the raw material supply chain, introducing digital technology, improving equipment maintenance mechanisms,standardizing personnel operation processes,and strengthening environmental control, in order to provide theoretical reference for improving thequality and safety level of fermented food.
Keywords: fermented foods; quality control; raw material management; production environment
在现代食品工业蓬勃发展的背景下,发酵食品凭借其独特风味、丰富营养及多样的产品类型,深受消费者青睐。从传统的酱油、醋到新兴的发酵果蔬制品,发酵食品已深度融入人们的日常饮食结构。然而,随着消费者对食品安全与品质要求的日益严苛,发酵食品生产中的质量问题逐渐凸显。原料质量参差不齐、发酵条件难以精准把控、生产设备老化与维护短板、人员操作不够规范,以及生产环境存在潜在风险等问题,不仅威胁产品质量,还阻碍了行业健康发展。鉴于此,深人剖析发酵食品生产中的质量控制难题,并探寻切实可行的解决对策,对保障消费者权益、推动发酵食品产业高质量发展具有重要现实意义。
1发酵食品生产中质量控制存在的问题
1.1 原料质量问题
在发酵食品生产中,原料质量直接决定终产品的安全性与风味稳定性,然而当前原料供应链中仍存在显著隐患。 ① 原料来源混杂问题突出,部分企业为降低成本,未建立稳定的原料供应渠道,导致原料品种、产地及采收时间差异较大,如谷物、豆类等农作物易因种植环境不同而携带杂菌或农药残留超标。 ② 原料储存环节管理粗放,缺乏科学的温湿度控制体系,尤其是在梅雨季节或高温高湿地区,原料易发生霉变或受仓储害虫侵蚀,进而可能携带黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等代谢产物,直接污染后续发酵过程[1]。 ③ 部分企业忽视原料预处理阶段的筛选与净化,未对原料进行严格的杂质剔除、微生物灭活等操作,使得原料中混入的泥沙、金属碎屑或腐败物质干扰发酵菌群的正常代谢,从而导致发酵产物中异味物质积累或功能成分合成受阻,严重影响产品品质均一性。
1.2发酵条件控制不当
发酵过程依赖于微生物群落的动态演替,而环境参数的精准调控是保障发酵方向与产物稳定的核心。然而,当前发酵周期普遍缺乏动态监测机制,部分企业仍沿用固定时间模式进行操作,未根据原料批次差异或菌种特性调整发酵时长,致使过度发酵或发酵不足现象频发。例如,在酱油酿造过程中,若未能及时终止发酵,可能会产生过量生物胺,进而引发食品安全风险[2]。此外,氧气浓度、pH值等次级参数的控制精度不足,且开放式发酵容器与封闭式发酵罐的工艺衔接存在盲区,这进一步导致好氧与厌氧菌群竞争关系失调,如传统泡菜生产中因氧气渗透引发的酵母菌过度繁殖可能破坏乳酸菌主导的发酵平衡,造成产品质地松散或风味劣变。
1.3生产设备老化与维护不足
设备性能的可靠性是保障发酵食品规模化生产的基础,但当前行业设备管理水平与现代化需求之间存在脱节。 ① 部分企业仍沿用高能耗、低效率的传统发酵设备,其材质老化、密封性下降等问题突出,如金属发酵罐内壁腐蚀可能导致重金属离子溶出,威胁产品安全性[]。 ② 设备维护机制流于形式,日常清洁仅停留在表面冲洗,未采用高温蒸汽灭菌或化学消毒剂进行深度处理,导致残留的有机物与微生物在设备死角形成污染源。 ③ 设备升级滞后制约工艺优化,多数中小型企业未配备在线监测传感器或自动化调控系统,仍依赖人工记录与操作,这不仅增加了人为误差概率,也难以实现对发酵参数的实时反馈与修正,严重削弱生产过程的标准化水平。
1.4人员操作有待规范
发酵食品生产高度依赖操作人员的专业知识与技能,但现阶段从业人员素质参差不齐,操作规范性亟待提升。 ① 操作流程标准化缺失,部分企业未制订详细的工艺指导文件,员工仅凭经验进行原料配比、菌种接种或发酵终止判断。例如,在酸奶生产中,若未严格按菌种活力要求控制接种量,则可能导致发酵迟缓或后酸化过度等问题。 ② 微生物操作环节风险管控薄弱,部分员工缺乏无菌操作意识,在菌种扩繁、发酵剂制备过程中未严格执行手部消毒、工作台灭菌等基本规程,致使外源微生物侵入发酵体系[4]。 ③ 企业在关键工艺节点的培训力度不足,如对发酵过程中可能出现的异常现象的识别与应急处理能力欠缺,导致问题发酵批次未能及时隔离,进而扩大质量缺陷影响范围。
1.5 发酵食品生产环境问题
生产环境的微生物与理化指标直接影响发酵菌群的生态稳定性,但当前环境管理仍存在系统性漏洞。 ① 车间空气洁净度不达标,部分企业未安装高效空气过滤系统或定期检测悬浮粒子浓度,开放式发酵区域空气中漂浮的霉菌孢子、芽孢杆菌等微生物可能随气流沉降至发酵基质,干扰目标菌群的优势地位[5]。 ② 环境消毒措施执行不到位,地面、墙壁及设备表面清洁频率不足,消毒剂选择与使用浓度缺乏科学依据,如过度使用含氯消毒剂可能残留刺激性气味,而低浓度酒精消毒则无法有效杀灭芽孢类微生物[]。 ③ 环境监测体系不完善,温湿度、气压等参数记录依赖于离散式手动测量,缺乏连续监测数据支撑,难以追溯发酵异常与环境波动的关联性。
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2解决发酵食品生产中质量控制问题的对策
2.1建立优质原料供应基地,健全原料检验与验收制度
原料质量是决定发酵食品品质的关键因素,生产企业需通过系统性管理实现原料全流程可控。 ① 优先与具备标准化种植能力的农户或合作社建立长期合作,针对不同发酵产品需求划定专属原料种植区,如酿造酱油需选用蛋白质含量稳定的大豆品种,而制作泡菜则需筛选脆度与含水量适宜的蔬菜品类,从源头上保障原料特性与工艺适配性[]。 ② 依托农业物联网技术,对原料种植环境实施动态监控,实时采集土壤肥力、灌溉水质及病虫害发生数据,通过科学种植指导降低农药残留与重金属污染风险。 ③ 在原料入厂环节,需构建涵盖理化指标与微生物指标的双重检测体系,如采用近红外光谱技术快速筛查谷物中水分与淀粉含量,同时通过ATP生物荧光法检测原料表面的微生物负载量,对霉变或污染批次实施严格拒收处理。 ④ 针对易变质的果蔬类原料,可联合冷链物流企业优化运输路径与仓储条件,利用气调包装或低温贮藏技术延缓腐败进程,确保原料在进入发酵环节前维持最佳新鲜度[8]。
2.2引入数字信息技术,精准控制发酵条件
发酵参数的精准调控是提升产品质量一致性的关键,数字化技术的应用可显著增强发酵过程的可控性。 ① 在发酵车间部署多参数传感网络,实时采集温度、湿度、 ΔpH 值及溶氧量等核心数据,并通过边缘计算设备进行本地化分析。例如,在酒类发酵中,利用无线温度传感器监测不同深度发酵液的温度梯度,避免局部过热导致菌群失活。 ② 构建基于机器学习的智能调控模型,将历史发酵数据与实时监测结果输入算法,动态调整发酵罐的加热功率、搅拌速度或通气频率。 ③ 开发可视化工艺管理平台,整合发酵进度、设备状态及报警信息,为技术人员提供远程监控多批次生产进程的支持。例如,在腐乳后熟阶段,通过图像识别技术跟踪毛霉生长密度,及时触发翻坏或温控指令以优化酶解效率[]。
2.3制订设备维护计划,及时更新生产设备
设备性能的稳定性直接影响发酵工艺的重现性,企业需建立全生命周期管理体系以降低设备故障风险。 ① 根据设备类型与使用频率制订差异化维护周期,如对高温灭菌釜的密封圈与压力阀实施每月专项检查,而对不锈钢发酵罐的焊缝与内壁涂层则按季度进行耐腐蚀性评估,从而预防泄漏或污染隐患。② 引入预测性维护技术,在关键设备上加装振动传感器与声学检测仪,通过异常信号分析及时识别轴承磨损、电机过热等潜在故障。例如,在液态发酵罐的搅拌系统中提前预警叶片变形风险,从而避免因突发停机导致的发酵中断。 ③ 逐步淘汰高能耗的传统设备,引入模块化、智能化的新型发酵装备,如采用带夹层温控的搪瓷反应罐替代开放式陶缸,或升级为自带CIP清洗系统的连续发酵生产线,以此在提升产能的同时降低交叉污染概率。
2.4加强操作人员培训,规范发酵生产流程
人力资源的专业化是保障工艺标准有效实施的核心,企业需构建多层次技能培训体系。 ① 组织行业专家与微生物学家联合编写标准化操作手册,细化菌种活化、接种量控制及发酵终点判定等关键步骤的技术要点,如明确规定纳豆发酵中枯草芽孢杆菌的孢子悬浮液浓度与搅拌混合时间[10]。 ② 开展分阶段实操培训,新员工需通过理论考核与模拟操作双重认证后方可上岗;资深技术人员则定期参与行业技术交流会,深入学习固态发酵菌群定向调控或代谢产物靶向富集等前沿技术。 ③ 建立操作质量追溯系统,采用电子批记录系统替代传统纸质表单,将人员操作时间、动作顺序与设备参数变化自动关联记录,如在酱油制曲环节记录翻曲频率与温湿度关联数据,为工艺优化提供行为分析依据。
2.5强化环境清洁消毒,严格控制生产环境
生产环境中的微生物负荷直接决定发酵体系的纯净度,企业需构建多级防控体系以确保生产过程的稳定性与安全性。 ① 设计分区管理制度,依据洁净度要求将车间划分为原料预处理区、菌种扩培区及主发酵区,并在各区之间设置缓冲间与风淋装置。② 采用组合式消毒策略,日常清洁使用过氧乙酸或二氧化氯等广谱消毒剂对设备表面与地面进行全覆盖喷洒,同时每月交替使用紫外照射与臭氧熏蒸技术杀灭耐药性微生物。针对酵母发酵车间墙角易滋生的霉菌生物膜,可采用雾化过氧化氢进行深度处理[1]。 ③ 部署环境在线监测系统,在发酵罐周边、物料传递通道等关键位点安装温湿度传感器与浮游菌采样器,实时采集数据并上传至中央控制室,一旦检测到芽孢杆菌或大肠杆菌超标即刻触发报警并启动闭环消毒程序。
3结语
综上所述,发酵食品生产环节的质量控制问题不容忽视。原料品质波动、发酵条件失准、设备老化与维护不足、人员操作不规范,以及生产环境的潜在风险,都严重影响产品质量。而通过建立优质原料供应基地、借助数字技术精准控制发酵、完善设备维护与更新、加强人员培训以及严格把控生产环境等一系列措施,能够显著提升质量控制水平。持续推进上述举措,并积极探索技术创新,将为发酵食品产业的可持续发展提供有力保障,从而为消费者提供更优质、安全的产品。
参考文献
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