乳制品加工过程中食品安全控制的方法

本文系统研究乳制品加工过程中的食品安全风险因素及控制方法，通过分析原料乳质量、设备运行效能、清洗消毒工艺、冷链运输与存储以及人员培训等关键环节的影响因素，结合危害分析及关键控制点（Hazard Analysis and Critical Control Point，HACCP）体系与智能化监控技术，构建基于智能化技术的乳制品加工过程中食品安全管理体系。该体系能够显著降低微生物污染风险，可以为行业提供科学、量化的安全提升路径。

根据2023年国际乳联数据，全球乳制品行业年产值突破万亿美元，但据世界卫生组织（WHO）统计显示，世界范围内乳源性食源性疾病年发病率在目前仍高达1.2‰。我国自2009年实施《中华人民共和国食品安全法》后，乳制品的质量安全事故仍然层出不穷，期间还发生过数起大规模的质量安全事故。此后，我国行业对质量进行了大规模的改进，食药部门也加强了对企业和流通环节的质量检查，使抽检合格率从2015年的97.1%提升至2023年的99.8%，生产质量安全态势得到了大幅度的改善。然而，我国乳品生产在质量安全领域仍有较大的提升空间，原料来源小而杂、生物毒素污染及设备清洗残留等问题仍需持续改进，与发达国家相比仍有较大的差距。本文将对我国乳制品加工过程中的食品安全风险因素及控制方法进行分析和探讨，以期对解决我国乳制品加工过程中的质量管控难题提供新思路。

1.影响乳制品加工过程中食品安全的因素

1.1 原料乳的加工与处理

乳品所用的原料乳污染源主要产生于奶牛饲养管理及生产操作环节，包括动物健康状态、圈舍清洁度、挤奶器具消毒效果和人员卫生操作规范等关键控制节点。需要特别指出的是，原料乳在乳腺内虽处于无菌状态，但在采集、储存过程中易受环境中的微生物、粪便污染物及设备残留物等影响而产生二次污染，若处理不当或者延迟，将导致微生物快速增殖。

根据我国农业农村部2023年调查，原料乳微生物污染主要集中在牧场挤奶环节，金黄色葡萄球菌抽检检出率达8.3%，表明挤奶环节的微生物污染以及挤奶环境的卫生控制存在薄弱点。此外，根据国家食品安全风险评估中心2024年监测结果显示，我国原料乳中β-内酰胺类抗生素抽检的超标率为2.7%，反映兽药使用监管仍需加强。另据伊利集团在2024年质量年报，原料乳中发生异物混入的事故统计中，来自生产设备的金属碎屑占比达41%，充分说明加工储存设备的生产和维护的重要性。

1.2 设备的运行情况

乳制品加工设备运行过程中，关键工艺参数的失控将直接导致微生物超标风险。其中，加工过程中，巴氏杀菌环节的温度控制精度需严格维持在±0.5℃范围内，当加工温度偏差超过±2℃时，李斯特菌存活概率将激增15倍，显著增加食源性污染风险。均质设备的压力稳定性直接影响产品物性特征，若压力波动幅度突破10%临界值，会导致脂肪球粒径分布异常，进而损害乳制品产品乳化稳定性并缩短保质期限。此外，灌装工序中设备密封性能缺陷可使产品中需氧菌总数达正常值的120倍，从而引发严重的安全质量事故。

1.3 设备的清洗与消毒

乳制品加工设备的清洁与灭菌环节的执行效果与乳制品中微生物二次污染风险直接相关。研究表明，加工设备表面残留物会形成顽固性生物膜，如当乳制品加工设备中的不锈钢管道内壁粗糙度超过标准值0.8μm时，生物膜形成速率将提升40%。相应地，设备的清洗难度也将呈指数级增长，微生物污染的风险急剧升高。根据我国食品药品监管部门的调查统计，未彻底清洁的设备管道内壁菌落总数可达合规标准350倍，极易引发交叉污染。此外，清洗剂残留也会构成安全隐患，如某乳企因均质机碱液残留过高导致整批次乳制品产品pH值异常，直接经济损失达230万元。

1.4 乳制品的冷链运输与流通

乳制品冷链运输体系的温控精度与物理防护能力对终端产品安全性具有决定性影响。研究表明，在运输过程中若温度波动超过±1.5℃阈值，嗜冷菌增殖速率将提升2.8倍，其代谢产物可引发蛋白质水解与脂肪氧化。值得注意的是，光照暴露会加速脂质氧化，使产品出现异味等品质缺陷。乳制品的冷链运输中，如果运输车辆未采取避光措施，原料乳过氧化值上升幅度可达38%。若运输环境温度突破6℃且持续2h，功能性乳酸菌活菌数将锐减90%，并致使成品货架期大幅度缩短。

统计数据显示，冷链系统失效造成的乳制品质量问题中，温度超标占比高达28%。同时，机械振动强度超过3G的重力加速度时，包装容器破损率可升高至1.2‰，这不仅会造成物理性污染，更为环境微生物侵入提供足够的物理条件。

1.5 乳制品生产从业人员食品安全意识的问题

乳制品从业人员职业素养直接影响乳制品的质量水平。比如，挤奶工手部消毒不彻底，可使金黄色葡萄球菌污染风险提升5.3倍；储奶罐清洗操作不规范，可导致嗜冷菌生物膜形成的概率增加78%。根据中国乳业协会2023年调查显示，某省乳企中挤奶操作人员中，能完整复述并掌握卫生标准操作程序（SSOP）核心条款的仅有62%，而乳制品的生产过程中原料乳采集环节的微生物采样操作不规范率高达41%。更值得关注的是，高达12%的乳品企业员工在原料乳采集、暂存及预处理阶段存在操作失误，充分反映基层人员安全质量意识的薄弱，并可能引发多重安全隐患。

2.乳制品加工过程中食品安全的控制方法

2.1 原料乳生产与验收过程的质量控制

原料乳生产与验收过程的质量控制需构建多层级防御体系，建立从牧场到预处理的全流程标准化管理机制。主要的质量控制策略包括：在牧场源头阶段实施良好农业规范（Good Agriculture Practice，GAP）认证体系，通过精准调控奶牛日粮配比与挤奶间隔周期，将原料乳体细胞数严格控制在≤20万个/mL的阈值内，从微生物学层面有效降低奶牛因乳腺炎引发的微生物和抗生素污染风险。

原料乳采集环节应配置综合化移动检测单元，如应用酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）技术，实现β-内酰胺类抗生素的现场筛查，15min内完成四环素、磺胺类等8种常见兽药残留的同步检测，确保化学污染风险提前预警和阻断。

运输环节采用物联网温控装置，通过车厢内多点分布式传感器与GPS定位模块的协同工作，实现温度数据每秒采集并加密上传至区块链存证平台，使冷链追溯时间精度达±30秒。

入厂验收阶段应用近红外光谱分析仪（Near Infrared Spectrometer，NIRS）进行成分的快速质控，当脂肪/蛋白质含量检测值与标称值偏差超过5%时，自动触发拒收机制。

预处理工序采用三级净化技术：先通过100/200目双联振动筛去除原料乳中直径＞150μm的物理杂质，继而用碟式离心机在5500rpm转速下清除粒径20-150μm的悬浮颗粒，最终通过深度过0.8μm孔径的滤膜截留微生物聚集体。净化后的原料乳需在45 min内转入4℃恒温存储系统，配置磁力搅拌装置以2r/s的速率维持乳脂肪均匀分布，防止因脂肪球上浮形成≥0.5mm的凝结块体。

2.2 加工工艺的质量控制

智能化过程监测体系的建立是保障乳制品加工质量的核心，通过多维度技术融合实现关键工艺参数的精准调控。主要技术措施包括：灭菌工艺采用超高温瞬时杀菌（Ultra-high temperature instantaneous sterilization，UHT）技术，通过三区段温控模块将灭菌温度稳定在138±1℃区间，配合4秒滞留时间的设计，使灭菌效率值（F值）≥5.0，确保嗜热脂肪芽孢杆菌等耐热菌的杀灭率达到6D标准。

发酵环节引入比例（Proportional）—积分（Integral）—微分（Derivative）（PID）算法控制系统，通过分布式温度传感器网络实时调节夹套循环介质流量，将50吨级发酵罐温度波动控制在±0.5℃范围内，优化乳酸菌代谢活性。

灌装工序配置0.01g级激光计量称重模块，确保产品净含量偏差≤±1g，同步采用毫秒级视觉检测系统监控封口完整性。

设备清洗实施两阶段优化方案：碱性清洗阶段动态调整氢氧化钠浓度至2.5%-3.0%，酸性中和阶段采用0.8%-1.2%硝酸溶液循环清洗，通过流量传感器将清洗液流速稳定在1.5-2.0m/s范围以平衡湍流效应与设备损耗。

2.3 生产设备的清洗控制

乳品生产设备的清洗控制，核心在于开发符合流体力学与微生物灭活规律的清洗模型。本研究构建了全新的“4D清洗规程（模型）”，将清洗流程划分为以下四个阶段。

预冲洗阶段：采用40℃清水以1.5m/s流速进行8min循环，通过雷诺数（Reynolds number，Re）Re＞4000的湍流效应清除设备表面的可见残留物，清除效率可达80%以上。

碱洗阶段：配置1.2%氢氧化钠溶液在75℃环境下维持20min，利用强碱环境分解乳脂与蛋白质复合物，同时2.0m/s流速产生的剪切力可剥离管道内壁90%生物膜。

酸洗阶段：使用0.6%硝酸溶液在60℃条件下作用15min，既中和残留碱液又溶解矿物质沉积，1.8m/s流速确保溶液充分接触复杂管件结构。

终洗阶段：以85℃无菌水进行2.2m/s流速的高速冲洗10min，确保彻底消除清洗剂残留。

该规程需要配套实施的智能监控系统，通过电导率传感器实时监测设备内清洗剂浓度波动，红外温度探头确保各阶段温差≤±1℃，电磁流量计调控流速偏差＜5%，通过脉冲式清洗程序增强盲管部位的清洗效果。清洗参数的优化需结合设备材质特性，建立清洗效果与产品质量的关联模型，从而为乳品生产设备的清洗提供最佳的工艺参数解决方案。

2.4 存储和运输过程的质量控制

全链路环境参数动态监测网络的构建是提高乳制品储运质量的核心举措，主要的技术实施要点包括：智能物联管理体系建设。该系统通过窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IoT）传感装置实现三维环境监控，每个物流和储运单元配置±0.3℃/±2%RH精度的温湿度复合传感器，数据采集间隔缩短至60s，并通过机器学习算法预测货架期衰减曲线，应用先进先出优化（First-Expired-First-Out，FEFO）模型降低临期乳制品库存率。

运输振动控制方案。运输环节采用三轴振动监测装置，当加速度超过2.5G阈值时自动触发声光报警并生成振动频谱分析报告，配合弹性悬挂系统将包装破损率控制在最低水平。

梯度温控策略实施。为冷链运输环节开发梯度温控策略，液态乳制品维持2-4℃恒温区间，发酵产品采用0.5℃精度冷链系统，在装卸作业环节实施标准化操作规范，整合仓储管理云平台与运输追踪系统，实现货品位置、环境数据的全程可视化监控。

2.5 强化乳制品生产从业人员的食品安全意识

针对基层人员操作规范执行薄弱问题，本研究通过构建乳制品生产从业人员质量安全意识的“理论—实践—反馈”闭环管理体系，强化其食品安全意识。该体系包括推行岗位技能矩阵认证，将卫生标准作业程序（Standard Operation Procedure，SSOP）核心条款转化为情景模拟实操考核，并配套开发AR沉浸式培训系统强化肌肉记忆。通过将微生物采样规范率、预处理失误率等关键指标与个人绩效深度绑定，建立“人人都是食安守门员”的质量文化，实现从源头采集到预处理全链条的风险控制。

结论

本文深入探讨了乳制品加工过程中食品安全风险的诸多影响因素及其控制策略。分析覆盖了原料乳品质、设备运行状况、清洗消毒效果、冷链运输的稳定性以及人员操作的标准化等多个方面。文章进一步提出了将HACCP体系与智能化监控技术相结合的食品安全管理系统。这一技术体系显著减少了乳制品加工过程中的微生物污染风险，为乳制品行业提供了一条科学且量化的食品安全提升途径。

作者简介

黄学正（1989-），女，汉族，广西荔浦人，本科，助理工程师；研究方向：乳制品与饮料类。