桶装饮用水微生物影响因素调查分析

摘 要：本文对桶装饮用水生产企业进行调查研究，分析了桶装饮用水生产过程中主要污染环节的污染概率和原因，以供企业自查、政府监管参考。研究表明，污染最严重的环节是周转桶。

关键词：桶装饮用水；微生物；分析

Investigation and Analysis of Microbiological Influencing Factors of Drinking Water in Barrels

SUN Liping

（Shanxi Inspection and Testing Center， Taiyuan 030012， China）

Abstract： Based on the investigation and research of barreled drinking water production enterprises， this paper analyzes the pollution probability and causes of the main pollution links in the production process of barreled drinking water， so as to provide reference for enterprise self-examination and government supervision. Studies have shown that the most polluted channel is the turnover bucket.

Keywords： barrels of drinking water; microbiological; analysing

随着生活质量的提高，人们对饮用水质量也提出了更高要求，包装饮用水市场得到迅猛发展，其中桶装饮用水因饮用方便、价格便宜，备受消费者青睐。因此，保障桶装饮用水的质量安全就显得尤为重要。山西省桶装饮用水国家食品安全监督抽检数据显示，2016—2020年桶装饮用水的食品安全抽检结果不合格率为20%～30%，其中绝大部分不合格项目为微生物污染[1]；2020年后随着市场监管部门监管力度的加大，以及《桶装饮用水生产清洗消毒技术规范》（DB14/T 2116—2020）[2]等相关标准实施应用，桶装饮用水抽检不合格率已降至9%以下。虽然桶装饮用水不合格率明显降低，但微生物污染仍是影响桶装饮用水质量安全的重要指标，生产企业必须强化生产关键环节质控管理，有效保障桶装饮用水的质量安全。本文通过对桶装饮用水生产企业进行实地调研，分析桶装饮用水中微生物污染的影响因素，供企业自查、政府监管参考。

1 对象与方法

1.1 调查对象

选择山西省30家满足包装饮用水生产许可审查相关要求的桶装饮用水生产企业进行实地调研[3]。

1.2 调查方法

结合桶装饮用水生产工艺，从微生物的过程控制与方法入手，主要从水源、过滤环节、设备、桶、盖以及环境等方面，调查各环节的污染情况，分析各生产环节可能造成微生物污染的因素[4]。

2 结果与分析

2.1 水源水污染

在被调研桶装饮用水生产企业中，生产用水主要来源包括深井水、山泉水、城市管网水等，其中只有约10%的生产企业采用深井水或山泉水，90%以上的生产企业采用的是城市管网水，水源水发生污染的企业占6.7%，均为山泉水或深井水。由于城市管网水已经经过净化、消毒等处理，微生物指标基本满足国家标准对生活饮用水的要求，作为水源水导致桶装饮用水污染的可能性较小；而选择深井水或山泉水作为水源水，由于自然环境条件难以控制及防护不当，易产生微生物污染。建议生产企业应对水源水加强卫生防护和灭菌工艺的

控制。

2.2 贮水罐污染

桶装饮用水生产企业的源水或制备水的主要储存设施为贮水罐，作为与水直接接触的必要生产设施，其卫生洁净状况直接关系桶装饮用水的质量水平。调研发现企业对贮水罐的清洁主要采用源水或制备水冲洗方式，基本不进行消毒处理。贮水罐发生微生物污染的概率为16.7%。对于源水贮水罐，如果源水本身受到污染，则无法保证源水贮水罐的洁净；对于制备水贮水罐，若反渗透或超滤工序中的反渗透膜或其他膜没有定期进行清洗消毒，杂质、有害物质、微生物等大量积聚，导致过滤膜功能失效，使制备水被污染，制备水贮水罐会因贮存受污染的水难以保证其洁净度。另外，无论源水贮水罐还是制备水贮水罐，长期使用、不清洗消毒、水体周转流动频率缓慢均易导致微生物繁殖。因此，桶装饮用水生产企业不仅要对贮水罐进行清洗，还应定期进行消毒。

2.3 粗滤、精滤污染

粗滤是一种将水通过石英砂过滤与活性炭过滤去除泥沙、铁锈、杂质的过滤方法。精滤是一种通过除去水中1 μm以上的悬浮物、机械杂质等，使水得到进一步净化，优化水的浊度和色度，保护反渗透膜不被堵塞的过滤方法。调研发现粗滤、精滤环节受到微生物污染的企业仅占3.3%。石英砂具有去除水中泥沙、铁锈、胶体物质、机械杂质和悬浮物等在20 μm以上且对人体有害的颗粒物质的作用，活性炭具有吸附水中的色素、异味、大量生化有机物，降低水中的余氯、农药残留、其他对人体有害的污染物质含量的作用。因此，相较于水源水，粗滤后的水中有机物含量减少，微生物繁殖的营养条件降低，微生物污染的可能性降低，但当粗滤系统中的石英砂、活性炭吸附能力达到饱和时，不及时更换可能造成水的二次污染。大多数细菌的直径为0.4～

2.0 μm[5]，在精滤过程中细菌生物体不容易附着在滤芯上，受微生物污染的风险极小。生产企业要及时关注粗滤、精滤材料的使用情况，及时更换滤芯。

2.4 离子交换污染

离子交换是利用阴阳离子交换柱有效去除水中的阴离子和阳离子，达到软化水质、除盐的目的。调研发现在这一工序发生微生物污染的企业为13.3%。桶装饮用水生产企业所用水源水中通常含有不同种类和浓度的可溶性无机盐类物质。为延长后续反渗透工序中反渗透膜的使用寿命，节约生产成本，生产企业会通过离子交换的方式处理水质。由于阴阳离子交换柱内部环境较利于微生物的生长繁殖，提高了微生物污染的概率。生产企业应定期检测并清洗、更换阴阳离子交换树脂。

2.5 反渗透膜污染

反渗透是桶装饮用纯净水生产过程中去离子净化的核心工艺，是过滤微生物的最后关键工序，其核心元件是反渗透膜，孔径细达0.000 1 μm，能有效去除水中的阴阳离子、有害重金属、悬浮物、胶体和细菌、病毒等。实际调研中发现，在反渗透膜环节发生微生物污染的企业达50%。由于企业生产量大或为了节约生产成本，未定期对反渗透膜进行清洗、消毒、更换，极易引起微生物污染。建议生产企业通过观测出水量、检测电导率、微生物指标等方式关注反渗透膜的过滤效果，及时对反渗透膜进行清洗、消毒、更换，保证反渗透膜的正常使用，避免微生物繁殖污染，影响桶装饮用水成品品质。

2.6 超滤膜污染

其他桶装饮用水（除饮用纯净水外）生产企业多使用中空纤维膜过滤技术，中空纤维膜过滤技术是一种广泛用于水净化的高新技术，其核心元件是中空纤维超滤膜，孔径为0.002～0.100 μm，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留对人体有益的微量元素和矿物质。调研发现这一环节发生微生物污染的企业占43.3%。主要原因是长期使用但不进行定期清洗消毒，污染物在膜孔及表面沉积，产生严重污堵，导致超滤膜的透水通量、过滤功能下降，影响制备水的品质。建议生产企业加强日常管理，定期对相关设备进行维护。

2.7 成品水污染

为保证产品质量，桶装饮用水生产企业在生产时会在制备水中通入一定浓度的臭氧杀灭水中的微生物。臭氧具有杀菌作用，不仅能杀死各类细菌和病毒，还能杀死芽孢，保证成品水的微生物指标满足国家标准要求。调研发现，有10%的生产企业在这一环节发生微生物污染。臭氧在水中的半衰期很短，很不稳定，通入水中后数小时便会失去作用，随着时间的延长，微生物又逐渐恢复生长并大量繁殖；臭氧浓度偏低时，只能起到抑菌作用，存放一段时间后，细菌又会继续生长繁殖。个别企业在生产过程中，制备水经臭氧杀菌后不直接灌装，存放一段时间后臭氧分解，导致成品水产生微生物污染。生产企业应尽量在杀菌后立即灌装，减少存放时间，同时可以通过检测微生物指标经验总结通入臭氧的浓度，保证成品水的水质合格。

2.8 管道污染

制备水经臭氧杀菌后达到无菌状态，经过输水管道到达灌装工序，因此输水管道是制备水的必经路径。调研发现16.7%的企业由于管道清洗消毒不彻底造成了后续成品水的污染。输水管道内部环境密闭、潮湿，长期使用或长时间停用导致“死水”留滞，容易造成细菌繁殖，使成品水通过管道时产生微生物污染。生产企业应注重输水管道的洁净无菌，尤其是长时间停用后重新恢复生产时，要加强冲洗灭菌，保证成品水合格后流入下一道工序。

2.9 包装桶（周转桶）污染

包装桶（周转桶）作为桶装饮用水生产企业成品水的载体，其洁净度对保证成品水品质尤为重要。调研发现，第1次投入使用的新包装桶几乎不会发生污染现象，但循环使用的周转桶污染现象较为严重，66.7%的企业因此环节清洁消毒不到位导致终产品不合格。包装桶（周转桶）污染的主要原因有周转桶流通周转环节多，使用环境比较复杂，使用客户群体广泛，卫生状况不能保证，受污染程度较严重；消毒剂使用不当，清洗消毒工艺不严格，导致受污染的周转桶清洗消毒不彻底；部分企业为了节约生产成本，将收集制水时产生的排放水作为清洗消毒周转桶的冲洗用水，排放水中含有大量的微生物，是严重的污染源，会对周转桶造成污染。因此，生产企业应严格把控周转桶的清洗消毒及清洁用水，避免桶装饮用水受到微生物污染。

2.10 桶盖污染

桶装饮用水周转桶配套的桶盖作为成品水品质防护的最后一道防线，也易发生污染。调研发现该环节微生物污染的发生率为26.7%。桶盖污染的主要原因有桶盖打开后裸露于空气中，容易被空气中的尘埃粒子、沉降菌等污染；桶盖不经过清洗消毒或清洗消毒不彻底，极易将污染物带入成品水中；桶盖经过未清洁消毒的传递、输送设施时，容易遭受二次污染。建议生产企业关注桶盖污染，严格对桶盖进行清洗灭菌，预防小桶盖对大桶水产生影响。

2.11 灌装头污染

在桶装饮用水生产过程中，灌装设备上的灌装头往往容易被忽视。调研发现此环节污染概率为10%。桶装饮用水周转桶经清洗消毒到达灌装工序时，直接接触灌装设备上的灌装头，不重视灌装头的清洗消毒，使其裸露在空气中且频繁交叉使用，很容易产生微生物污染，进而对桶装水造成污染。生产企业应做好灌装头的清洗灭菌，防止其对桶装水最终产品产生影响。

2.12 灌装车间环境污染

根据《饮料生产许可审查细则（2017版）》[3]和《食品安全国家标准 包装饮用水生产卫生规范》

（GB 19304—2018）[6]的规定，灌装车间属于桶装饮用水生产的洁净区，要求空气洁净度（悬浮粒子、沉降菌）静态时达到10 000级且灌装局部达到100级，或整体洁净度达到1 000级。生产企业可通过安装空气过滤装置和紫外线杀菌灯并定期清洁来达到洁净度要求。调研发现13.3%的生产企业灌装车间发生过污染。实际生产过程中，企业不能定期监测空气过滤装置和紫外灯强度性能，不能及时维护、更换相关部件，在设备功能降低或失效的状态下，空气中的悬浮粒子、沉降菌等在灌装过程中会进入桶内，对水体产生污染。此外，由于灌装车间的生产特性，其温度、潮湿条件满足微生物的生长繁殖要求，若不定期对墙壁、地面等部位进行清洁消毒，会使细菌蔓延到灌装水中，导致桶装饮用水受到污染，产品不合格。

2.13 季节变化的影响

调研发现，在相同的生产条件下，桶装饮用水中微生物的生长繁殖情况与季节有关。调研结果显示，40%的企业在夏季、秋季出现过产品质量不合格情况。微生物在适宜的温湿度下生长繁殖较快，山西省的春季、冬季环境温度和湿度相对较低，不利于微生物的生长繁殖；而夏季、秋季环境温度较高、湿度较大，有利于微生物的生长繁殖。生产企业应关注季节变化对生产的影响，定期监测各生产环节微生物污染情况，夏季、秋季适当提高清洗消毒灭菌频率，严格控制污染的发生。

3 结语

调研发现影响桶装饮用水产品质量的因素较多，生产过程中可能产生微生物污染的环节有水源水、贮水罐、反渗透膜、包装桶（周转桶）等13个环节，其中周转桶是污染最严重的环节。生产企业应高度重视污染概率加大的环节，严格按照桶装饮用水生产清洗消毒技术规范等规定操作，保障桶装饮用水的质量。

参考文献

[1]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 包装饮用水：GB 19298—2014[S].北京：中国标准出版社，2014.

[2]山西省市场监督管理局.桶装饮用水生产清洗消毒技术规范：DB14/T 2116—2020[S/OL].（2020-08-13）[2013-09-08].http：//down.foodmate.net/standard/yulan.php？itemid=101645.

[3]国家食品药品监督管理总局.饮料生产许可审查细则（2017版）[EB/OL].（2017-12-26）[2013-09-08].http：//law.foodmate.net/show-193000.html.

[4]许晓云，陈倩，刘琦，等.包装饮用水生产线中铜绿假单胞菌的检测与防控[J].饮料工业，2018，21（3）：14-18.

[5]邱晨辉.一个挑战学术权威“指路牌”的样本[N].中国青年报，2020-05-26（12）.

[6]国家市场监督管理总局，国家卫生健康委员会.食品安全国家标准 包装饮用水生产卫生规范：GB 19304—2018[S].北京：中国标准出版社，2018.