桶装饮用水生产过程中微生物污染的分析

＊徐 双

（盱眙县综合检验检测中心 江苏 211700）

前言

饮用水是经过预先处理可以直接供给人们饮用的水，水质的好坏直接关系着人体健康，因此确保饮用水质量达标、饮用安全是一件关系民生的重大事情。近年，随着居民生活水平不断提高以及生活方式的转变，桶装饮用水得到广泛使用，特别是在炎炎夏日，需求量与日俱增，已经成为百姓日常重要饮水渠道，是质量卫生安全问题也因此受到广泛关注。微生物污染指细菌、真菌、病毒等致病微生物及相关毒素所造成的食品生物性污染，是造成传染性疾病的重要源头。根据世界卫生组织（WHO）统计数据，有超过70%的食源性疾病与食品和饮水微生物污染有关。桶装饮用水的加工需要进行深度技术处理，水质净化工艺较为复杂，受多种因素影响，在生产过程中容易遭受微生物污染，有导致饮水居民发生食源性疾病的可能。探究导致桶装饮用水出现微生物污染的原因，采取行之有效的方法确保桶装饮用水的微生物卫生标准达标，对保证居民饮水安全至关重要，文章对此进行分析探讨具有现实意义。

1.桶装饮用水的生产过程与质量控制

桶装饮用天然矿泉水的生产工艺：水源水→粗滤→精滤→灌装封盖→灯检→成品。桶装饮用纯净水的生产工艺：水源水→粗滤→精滤→去离子净化→杀菌→灌装封盖→灯检→成品。其中，饮用水粗滤使用石英砂和活性炭，精滤使用复合精滤器，纯净水的去离子净化采用离子交换、反渗透和蒸馏技术，杀菌使用臭氧。饮用水灌装封盖前，全部桶和桶盖均需预先进行清洗消毒处理，具体灌装流程如下：回收桶及盖→检漏→清洗桶及盖（外洗-内洗-食品级消毒剂清洗-清水冲洗-成品水冲洗-沥干）→灌装封盖。

桶装饮用水生产的关键质控环节：（1）水源的维护以及管道和设备的清洗消毒；（2）纯净水生产去离子净化设备控制及净化程度监测；（3）水的消毒、桶和盖的清洗消毒以及消毒剂的选择和使用；（4）杀菌设施的控制及杀菌效果监测；（5）灌装车间环境卫生和洁净度控制；（6）包装桶及盖的质量控制；（7）操作人员卫生管理。桶装饮用水生产过程中容易出现的质量安全问题：（1）微生物污染；（2）化学污染；（3）产品卫生标准不合格；（4）水源、设备、环境、包装材料、操作人员管控不到位。

2.桶装饮用水的微生物卫生标准

我国居民饮用水强制性标准较多，包括《生活饮用水卫生标准》（GB5749）《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》（GB8537）《食品卫生微生物学检验、冷冻饮品、饮料检验》（GB/T4789.21）《瓶(桶)状饮用纯净水卫生标准》（GB17324）《软饮料原辅材料的要求》（GB/T10791）《瓶（桶）状饮用水卫生标准》（GB19298），涵盖了我国对于桶装饮用水微生物指标相关要求。

不同国家饮用水强制性标准对于桶装饮用水微生物指标标准限量值的要求存在差异，具体如下：（1）对于桶装饮用水微生物菌落总数，GB17324要求不得高于20cfu/mL，GB8537和GB19298要求不得高于50cfu/mL；（2）对于桶装饮用水大肠菌群菌落数，GB8537要求为0，即不得检出，GB17324和GB19298要求每100mL水不超过3MPN；（3）对于桶装饮用水霉菌和酵母菌的菌落数，GB17324要求不得检出，GB19298要求每1mL不得高于10cfu，GB8537未予规定；（4）对于桶装饮用水致病菌（金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等）的菌落数，GB17324和GB19298规定不得检出，GB8537未予规定。

此外，铜绿假单胞菌污染饮用水事件近年时有发生。该菌是一种广泛分布的条件致病菌，可通过水源或者食源渠道造成急性肠炎等多种人体感染性疾病，而且近年由于抗生素大量使用、不合理滥用等原因，铜绿假单胞菌细菌耐药性增强，严重危害人体健康，因此饮用含有铜绿假单胞菌的水安全风险很大。以往，我国饮用水卫生标准没有对铜绿假单胞菌做出检测规定，GB19298新增了铜绿假单胞菌指标并明确规定菌落数限量为0cfu。

3.桶装饮用水生产过程中发生微生物污染的原因

(1)回收桶和盖的清洗消毒不到位

研究发现，桶装饮用水的微生物污染率要普遍高于瓶装饮用水，即使两种饮用水是采用一样的净水工艺，甚至是经由同一套净水设备进行处理，前者的抽检合格率仍相对低于后者。导致这一问题的主要原因在于，瓶装饮用水的瓶和瓶盖是一次性的，而桶装饮用水的桶是循环使用的。使用前，桶装饮用水生产企业需要对桶和桶盖进行筛选、清洗、消毒等预处理工作。但是实际工作中，由于桶装饮用水需求量大，桶的循环使用频率高，常常会压缩桶和桶盖的预处理时间，导致桶和桶盖的清洗消毒质量下降，增加了微生物污染的几率。例如：只重视清洗和消毒桶的内侧，忽视对桶外侧的处理，或是为了节约成本，仅使用清水冲洗桶和桶盖，而不使用成品水冲洗水桶和桶盖，或是着急灌装，冲洗后的桶和桶盖尚未沥干就直接使用等。另外，桶装饮用水的桶口窄，桶身粗圆，内侧清洁需要将喷头置入进行全方位冲洗，如果冲洗水压不足、喷头未全面喷洒、消毒液使用不规范（如浓度低、超出效用期、长时间循环使用等，无法有效起到抑菌作用）或冲洗次数过少、冲洗时间过短等，均可能造成桶和桶盖清洗消毒不全面、不彻底，导致微生物残留。

(2)饮用水消毒杀菌不达标

臭氧具有强氧化性，可以快速消毒灭菌，而且无二次污染，同时还兼有脱色、除味、氧化分解有机物等作用，在桶装饮用水中广泛应用。根据GB19304相关规定，以臭氧装置对桶装饮用水的半成品进行消毒灭菌时，为了达到理想灭菌效果，需要根据水质、通过实验精准的确定臭氧用量，并且严格的控制臭氧浓度与水流速。通常，桶装饮用水消毒加臭氧0.5-1mg/L，作用时间为5～10min，要保证消毒后剩余臭氧浓度不低于0.4mg/L。如果水源水的洁净度不高，则需要将臭氧用量增至3～6mg/L，并适当延长作用时间。但是，有些桶装饮用水生产企业存在经验性使用臭氧消毒的情况，对于臭氧用量的使用并不科学，或是实际消毒过程中，不对臭氧浓度进行监测，臭氧剩余浓度不达标，或是使用水氧混合阀向半成品饮用水中注入臭氧，此法设备成本较低，但是水氧混合度低于氧化塔，均会影响桶装饮用水的消毒杀菌效果，导致微生物残留。

(3)生产设备日常养护不到位或人为带入污染

根据相关规定，桶装饮用水生产企业需要做好饮用水源水罐的保护工作，日常加强清洗和消毒。消毒需要定期排空源水罐，充分彻底的进行清洗清洁，但是有些企业相关工作不到位，会导致原水微生物大量滋生，从源头上增加了桶装饮用水微生物污染风险。另外，桶装饮用水生产企业也需要定期对饮用水生产设备进行养护，包括日常检修、清洗消毒等，如果日常养护工作不到位，水源水粗滤、精滤以及去离子净化阶段所用的活性炭过滤器、精密过滤器、反渗透装置等，在长时间使用过程中会不断截污，污物会给微生物繁殖提供温床，久之大量细菌滋生，会导致管道出水的水质变差。另外，由于微生物污染防控意识不到位、缺乏职业精神等原因，有些桶装饮用水生产员工在工作期间也存在不认真执行卫生管理制度的情况，例如不规范穿着工装、不佩戴口罩、不规范进行个人卫生消毒、不严格遵照相关流程标准进行环境和设备的清洁消毒工作等，均可能导致污物带入或残留，造成桶装饮用水微生物污染。

(4)饮用水灌装车间环境卫生不达标

桶装饮用水灌装车间属于食品级净化车间，根据卫生规范标准，洁净度要达到万级甚至更高。车间内要配有紫外灯装置等消毒设备以及完整齐全的空气净化设施，入口有风淋设施，定期进行换气和净化，车间里每立方米微生物最大允许数不超过100浮游菌。但是，有些桶装饮用水企业的罐装车间存在净化消毒设施不完善的情况，难以使罐装车间的洁净度达标，或是现有设施完善，但未能有效运行。例如，用于空气消毒的紫外线装置需要定期更换紫外线灯等，更换不及时则会削弱紫外线灭菌消毒的效果，增加车间内浮游微生物数量，进而增加桶装饮用水污染风险。再如，霉菌对紫外线的抵抗力较强，灌装车间需要联合使用紫外线消毒和空气净化进行灭菌，但有些企业为了节约成本不运转空气净化，或是运转空气净化，但不及时更换设备的滤网，使空气净化的效果大打折扣，导致车间空气洁净度不达标，也是威胁桶装饮用水生产安全的重要因素。

(5)饮用水桶口桶盖密封性不良

外界空气污染是桶装饮用水遭受微生物污染的常见方式，污染主要从饮用水的桶口桶盖进入，保证桶口桶盖良好密封可以将微生物有效隔绝在桶外，是保证用水安全的重要措施。但是，有些桶装饮用水生产企业回收使用黑心桶、聚对苯二甲酸乙二醇酯桶，这些质量不达标的桶，桶盖张弛弹性很差，灌装后封口时，常常难以紧密贴在瓶口，导致桶口桶盖封闭不严密，这样的桶装饮用水在存储和运输过程中很容易遭受外界污染。有些桶装饮用水生产企业工作人员对于回收的桶盖处理不当，通过硬拔硬撬的方式分离桶盖，会导致桶口破损，或是由于回收桶来源混乱，不同的桶口径不一致，装配时混乱使用，密封不佳，也会增加微生物污染风险。此外，桶装饮用水的桶在结构上本身就存在不足，其桶盖为压盖，一般是由内盖和外芯两部分组成，有别于瓶装饮用水的旋盖，桶装饮用水桶盖和桶口的密封和依靠外盖的一圈横胫，桶和桶盖之间通过纵向解剖观察可见一定的空隙，桶装饮用水搬运晃动时桶内会产生负压，可能使外界空气经空隙、破损或其他不密封处进入桶内，污染水质。

4.控制桶装饮用水生产过程中微生物污染的对策建议

(1)加强对水源的保护与管理

想要确保桶装饮用水微生物卫生标准达标，首先应该确保桶装水的水源具有良好的品质。首先，桶装饮用水要科学选择水源并定期进行水质检测，确保符合GB5749相关标准和要求，如果是用作天然饮用矿泉水的水源，还需要进一步对相关界限指标进行评定以确保达标，如果水源不达标需要及时更换，特别注意警惕水源污染，一旦源头存在严重的微生物污染，将会对桶装饮用水的质量和安全造成直接危害。其次，要加强对水源的保护，确保水源不受外部影响和污染。桶装饮用水生产企业日常要做好水源罐的清洗消毒工作，定期排空水罐充分消杀，防止微生物在源头大量滋生。

(2)做好回收桶和盖的清洗消毒工作

桶装饮用水的桶在循环使用中具有很高的污染风险，做好桶再使用前的预清洗消毒工作，是预防和减少桶装饮用水微生物污染的重要手段。首先，桶装饮用水生产企业应当对所有回收来的桶进行验收，回收桶必须是由聚碳酸酯材料制成的桶，不得使用黑心桶以及聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的桶。另外，由于回收桶和盖的来源不固定，回收后要对桶和盖的洁净情况进行初步评估，一般的回收桶依照标准流程进行全面清洗消毒即可，清洗以自动化为主，配合人工清洗，要注重加强对桶外侧的清洁，坚持先内后外的原则，防止引起桶内外交叉污染。如果是污染严重的桶，则需要先采取人工的方式进行单独清洗，充分的浸泡和消毒，使用浓度不低于250mg/kg的消毒剂且消毒时间不少于1min，然后再进行自动化清洗，确保消毒彻底。实际工作中，要确保桶和盖的清洗消毒符合相关规范标准，通常仅回收桶的内部清洗消毒（含沥干）就有不少于10道的工序，每一个环节的工作质量都会影响桶装饮用水质量及安全，清洗消毒工作必须认真细致。研究发现，蓄水池和制水间的循环水中含有大量微生物，是桶装饮用水的原始污染源，因此清洗桶和盖的最后一道水必须要使用已经清洗消毒完成的成品活水，而不得使用循环水。另外，盖的消毒也要联合使用消毒液、消毒柜和紫外灯，最大限度的杀灭微生物，防止污染。

(3)控制好臭氧杀菌和含氯消毒剂的使用

通过实验精准计算杀菌消毒桶装饮用水半成品所需要的臭氧量，并以此为据对本成品水进行清洗和消毒，控制臭氧浓度与水流速在达标范围。使用臭氧-水混合塔来对桶装饮用水的半成品进行消毒杀菌，不得使用水氧混合阀来替代，氧化塔可以更好检测剩余臭氧浓度，为半成品水清洗消毒质量是否达标提供参考。根据GB5749标准，以臭氧对饮用水进行消毒，臭氧与水接触时间不得低于12min，成品水中臭氧的限值为0.3mg/L，管网末梢水中余量0.02mg/L。含氯消毒剂在桶装饮用水生产过程中使用广泛，使用前需要对含氯消毒剂的效用期进行检查，确保在使用期限内，具体使用需要根据用途来确定消毒剂的浓度。在以含氯消毒剂进行桶内消毒时，要求浓度为250mg/kg，工作人员以此进行手卫生和鞋靴消毒时，要求浓度分别为300mg/kg和500mg/kg。

(4)严格执行卫生规范，强化饮用水生产管理

桶装饮用水生产企业要依照我国相关卫生标准规范，使桶装饮用水灌装车间达到食品净化级标准，车间内一定要有完备的消毒设施与空气净化设备，日常安排专人加强检修和维护，包括定期更换紫外线灯、及时更新滤网等，确保设备运行正常，使用可以达到要求标准。加强对桶装饮用水生产员工的培训，定期开展考核工作，提高员工的职业技能以及对微生物污染防控工作的重视，强化员工的工作规范性与准确性，使日常工作可以严格执行卫生规范和消毒操作规程，确保消毒强度和时间，最大限度的减少人为因素所致桶装饮用水微生物污染。另外，设专人对桶装饮用水生产全过程进行质量监管，从回收桶处理到饮用水灌装封口进行全面监察，早期发现危害桶装饮用水生产安全的因素，及时解决问题。设专人对生产人员进行卫生管理，日常检查生产人员着装是否整齐，有无规范手消毒等，发现问题及时纠正。

(5)改造现有桶盖密封方式

对回收的桶，要进行严格筛选，坚决避免使用质量不达标的桶，不同规格的桶回收后要分类放置和处理，确保封口时桶盖和桶口一致，以保证密封性。工作人员分离桶盖要动作轻柔，避免破损，对于已经造成破损的，需弃用。而针对桶装饮用水本身存在的密封不足的问题，可以在桶盖上加一道内径使桶盖与桶口扣合更为牢固，或是在桶盖内衬塑料垫片，减少内部空隙。另外，有研究采用了一种全密封复合聪明盖，经证实也可以有效提高桶口密封性，此法是在现有聪明盖内再增加一层塑铝复合膜，通过加热可以使其与桶口紧密粘合，提高密封效果。

5.结语

综上所述，预防桶装饮用水生产过程中遭受微生物污染是保障居民饮水安全的重要手段。导致桶装饮用水微生物污染的因素众多，贯穿于饮用水生产全过程的始终，回收桶和盖的清洗消毒不到位、饮用水消毒杀菌不达标、生产设备日常养护不到位或人为带入污染、饮用水灌装车间环境卫生不达标、饮用水桶口桶盖密封性不良。对此，我们需要从细节出发，全面加强管理及质量控制，做好水源保护，做好回收桶和盖的清洗消毒工作，严格管理和控制臭氧杀菌和含氯消毒剂的使用，认真执行卫生规范，创新改造现有桶盖密封方式，确保桶装水生产全过程均符合相关规范标准，提高桶装饮用水生产质量，最大限度的预防微生物污染，保证居民饮水安全。