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微生物起源與進(jìn)化的說(shuō)明文
牛乳從乳腺分泌以至被擠出時(shí)為無(wú)菌狀態(tài),但擠乳過(guò)程中可能有細(xì)菌侵入,擠乳后的處理、器械接觸及運(yùn)輸過(guò)程亦可能使牛乳中混人微生物,如若處理不當(dāng),可以引起牛乳的風(fēng)味、色澤、形態(tài)都發(fā)生變化。
(一)細(xì)菌
牛乳中存在的微生物有細(xì)菌、酵母和霉菌,其中以細(xì)菌在牛乳貯藏與加工中的意義為最重要。細(xì)菌大小平均約為牛乳脂肪球的1/125,直徑約為O.6um。
1、乳酸菌
乳酸菌可利用碳水化合物產(chǎn)生乳酸,即進(jìn)行乳酸發(fā)酵。從牛乳中很容易分離得到乳酸菌,其在分類學(xué)上屬于乳酸菌科。乳酸菌一般為無(wú)孢子球菌或桿菌,屬厭氧型或兼性厭氧型細(xì)菌。進(jìn)行乳酸發(fā)酵時(shí),其有時(shí)產(chǎn)生揮發(fā)性酸或氣體。
2、丙酸菌
此為產(chǎn)生丙酸發(fā)酵的菌群,可將乳糖及其他碳水化合物分解為丙酸、醋酸與二氧化碳。此種菌為革蘭氏陽(yáng)性短桿菌,為制造瑞士干酪的發(fā)酵劑,其制出的干酪上有孔。
3、腸細(xì)菌
腸細(xì)菌寄生于腸中,為革蘭氏陰性短桿菌。腸細(xì)菌為兼性厭氧性細(xì)菌,以大腸菌群、病原菌、沙門(mén)氏菌為主要菌群。
大腸菌群可將碳水化合物發(fā)酵,產(chǎn)生酸及二氧化碳、氫等氣體。因大腸菌群來(lái)自于糞便,所以被規(guī)定為牛乳污染的指標(biāo)菌。
4、孢子桿菌
孢子桿菌為形成內(nèi)孢子的革蘭氏陽(yáng)性桿菌,可分為好氧性芽孢桿菌屬與厭氧性梭狀芽孢桿菌屬。
5、小球菌屬
小球菌屬為好氣性產(chǎn)生色素的革蘭氏陽(yáng)性球菌。在牛乳中常出現(xiàn)的有小球菌屬與葡萄球菌屬。葡萄球菌的菌體如葡萄串般排列,其多為乳房炎乳或食物中毒的原因菌。
6、假單胞菌
假單胞菌是利用鞭毛運(yùn)動(dòng)的需氧性菌,熒光假單胞菌和腐敗假單胞菌為其代表菌。這種菌可將乳蛋白質(zhì)分解成蛋白胨或?qū)⑷橹痉纸猱a(chǎn)生脂肪分解臭。這種菌能在低溫下生長(zhǎng)繁殖。
7、產(chǎn)堿桿菌屬
產(chǎn)堿桿菌可使牛乳中所含的有機(jī)鹽(檸檬酸鹽)分解而形成碳酸鹽,從而使牛乳轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性。糞產(chǎn)堿桿菌為革蘭氏陰性需氧性菌,這種菌在人及動(dòng)物腸道內(nèi)存在,它隨著糞便而使牛乳污染。這種菌的適宜生長(zhǎng)溫度在25-37℃。稠乳產(chǎn)堿桿菌常在水中存在,為革蘭氏陰性菌,是需氧性的。這種菌的適宜生長(zhǎng)溫度在10-26℃,它除能產(chǎn)堿外,并能使牛乳粘質(zhì)化。
8、病原菌
牛乳中有時(shí)混有病原菌,會(huì)在人群中傳染疾病,因此必須嚴(yán)格控制牛乳的殺菌、滅菌,使病原菌不存在。
混入牛乳中的主要病原菌有:沙門(mén)氏菌屬的傷寒沙門(mén)氏菌、副傷寒沙門(mén)氏菌、腸類沙門(mén)氏菌,志賀氏菌屬的志賀氏痢疾桿菌,弧菌屬的霍亂弧菌,白喉棒狀桿菌,人形結(jié)核菌,牛形結(jié)核菌,牛傳染性流產(chǎn)布魯氏桿菌,炭疽菌,大腸菌,葡萄球菌,溶血性鏈球菌,無(wú)乳鏈球菌,病原性肉毒桿菌。
(二)真菌
新鮮牛乳中的酵母主要為酵母屬、畢赤氏酵母屬、球擬酵母屬、假絲酵母屬等菌屬,常見(jiàn)的有脆壁酵母菌、洪氏球擬酵母、高加索乳酒球擬酵母、球擬酵母等。其中,脆壁酵母與假絲酵母可使乳糖發(fā)酵而且用以制造發(fā)酵乳制品。但使用酵母制成的乳制品往往帶有酵母臭,有風(fēng)味上的缺陷。
牛乳中常見(jiàn)的霉菌有乳粉胞霉、乳酪粉胞霉、黑念珠霉、變異念珠霉、臘葉芽枝霉、乳酪青霉、灰綠青霉、灰綠曲霉和黑曲霉,其中的乳酪青霉可制干酪,其余的大部分霉菌會(huì)使干酪、乳酪等污染腐敗。
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侵害細(xì)菌的濾過(guò)性病毒統(tǒng)稱為噬菌體,亦稱為細(xì)菌病毒。目前已發(fā)現(xiàn)大腸桿菌、乳酸菌、赤痢菌、沙門(mén)氏桿菌、霍亂菌、葡萄球菌、結(jié)核菌、放線菌等多數(shù)細(xì)菌的噬菌體。噬菌體長(zhǎng)度多為50-80nm,可分為頭部和尾部。噬菌體頭部含有脫氧核糖核酸(DNA),可以支配遺傳物質(zhì),使其對(duì)宿主菌株有選擇特異性;尾部由蛋白質(zhì)組成。噬菌體先附著宿主細(xì)菌,然后再侵入該菌體內(nèi)增殖,當(dāng)其成熟生成多數(shù)新噬菌體后,即將新噬菌體放出,并產(chǎn)生溶菌作用。對(duì)牛乳、乳制品的微生物而言,最重要的噬菌體為乳酸菌噬菌體。作為干酪或酸乳菌種的乳酸菌有被其噬菌體侵襲的情形發(fā)生,以致造成乳品加工中的損失。
微生物是指一切肉眼看不到或看不清楚,因而需要借助顯微鏡觀察的微小生物。微生物包括原核微生物,如細(xì)菌、真核微生物,如真菌、藻類和原蟲(chóng),和無(wú)細(xì)胞生物如病毒此三類。
生命自從在約32億年前從原始海洋中出現(xiàn)以來(lái),就以從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí),從少數(shù)物種到多數(shù)物種的進(jìn)化途徑發(fā)展著。而在生命出現(xiàn)的瞬間,就是從高層次生物產(chǎn)生低層次生物的發(fā)展途徑產(chǎn)生新的生命。
那么微生物的起源是否和生命起源有關(guān)?微生物的進(jìn)化是否和生命進(jìn)化相連?
人們過(guò)去一直認(rèn)為生物不能在溫度高、壓力大、氧氣和養(yǎng)分缺乏的地下深處生活。20世紀(jì)80年代在微生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)生了一件大事:發(fā)現(xiàn)了既不屬于原核的真細(xì)菌,也不屬于包括動(dòng)植物在內(nèi)的真核生物的、被稱之為第三型生命的古細(xì)菌。這類微生物可在極端環(huán)境下生存,生存在地下深處的微生物是探索生命之謎的重要材料,由于他們生存的地下環(huán)境類似于生命誕生之初的地球環(huán)境,這對(duì)研究原始生命起源和進(jìn)化很有啟迪?茖W(xué)家在玄武石中發(fā)現(xiàn)大量微生物大吃一驚。而美國(guó)勘探研究人員也在圣安德烈斯斷層的2萬(wàn)米深的花崗巖中發(fā)現(xiàn)了微生物。在缺氧和饑餓的地下環(huán)境,氧化分解緩慢,代謝損失少,微生物的代謝就變得非常緩慢,因此其壽命很長(zhǎng)。基于這些理由,可以大膽地設(shè)想,生活在無(wú)分子氧以及饑餓底下環(huán)境的微生物,有可能不是從外界傳播而來(lái)的,可能是從無(wú)到有誕生在那里,于是生命從無(wú)到有的誕生也是有可能的,只是需要特殊的環(huán)境和非常長(zhǎng)的時(shí)間。
首先據(jù)最新數(shù)據(jù)表示,地球上的物種大約估計(jì)有150萬(wàn),其中微生物超過(guò)10萬(wàn)種,而且其數(shù)目還在不斷增加。在達(dá)爾文的《物種起源》中,微生物是被忽視的群體,在物種進(jìn)化的過(guò)程中,人們普遍認(rèn)為微生物是不參與其中的。以色列一位微生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)在地中海東岸的珊瑚曾感染希利氏弧菌,并觸發(fā)發(fā)生了白化,但經(jīng)過(guò)一段時(shí)之后,珊瑚恢復(fù)原樣,沒(méi)有大面積白化。他由此意識(shí)到:如果微生物的變化能夠讓珊瑚抵御感染,并且有遺傳功能,那么在基因未發(fā)生改變的前提下,他們進(jìn)化出了抵御白化的能力。我認(rèn)為,也許一種生物能否存活,或者說(shuō)能否適應(yīng)變化,起決定性作用的是它的基因,還有能夠遺傳的那些微生物群落。
所以我個(gè)人認(rèn)為,微生物的起源和進(jìn)化與生命息息相關(guān)。
化妝品成份復(fù)雜,含有的許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是污染微生物生長(zhǎng)的良好培養(yǎng)基,在化妝品的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,從原料進(jìn)廠,經(jīng)過(guò)多道工序制成產(chǎn)品,各種各樣的因素均有可能導(dǎo)致微生物的污染。分析化妝品生產(chǎn)過(guò)程中微生物污染的來(lái)源,采取相應(yīng)的預(yù)防和控制措施,對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量是非常必要的。
(一)原料
化妝品是由各種原料經(jīng)過(guò)合理調(diào)配加工而成的復(fù)配混合物,原料種類繁多,性能各異,有油質(zhì)原料、粉質(zhì)原料、膠質(zhì)原料、表面活性劑、溶劑原料、香精香料、染料、顏料等,在這些原材料中,天然的動(dòng)植物成份及其提取物如明膠和骨膠原多肽水解物、胎盤(pán)提取液、水貂油、羊毛脂、人參、當(dāng)歸、蘆薈及其提取液等,極易受到微生物的污染,其次被微生物污染可能性大的原料還有增稠劑、粉體、表面活性劑稀溶液等,相對(duì)而言,油脂、高級(jí)脂肪酸、醇類、香料、酸、堿等原料被微生物污染的可能性較小。
生產(chǎn)流程中有加熱工序的產(chǎn)品,如加熱至85~90℃,保持20~30min,可殺滅絕大部分細(xì)菌(芽孢菌屬除外),對(duì)于在加工過(guò)程不能加熱的原料,如已確知其含菌量較大,可采用適當(dāng)?shù)姆椒?如氣體滅菌、輻照滅菌或過(guò)濾除菌)事先處理。已檢驗(yàn)合格的原料在貯存時(shí)應(yīng)遵循以下要求:所有原料離地存放;原料倉(cāng)庫(kù)經(jīng)常清潔和消毒;倉(cāng)庫(kù)盡可能保持恒定的溫度與濕度;液體原料的貯罐要有蓋;各批原料按日期順序使用,減少貯存時(shí)間;當(dāng)原料貯存期較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)先檢驗(yàn)微生物指標(biāo)后再使用。
水在整個(gè)化妝品生產(chǎn)過(guò)程中所占的地位極其重要,一般化妝品配方中水的比例大約為30%~70%,工藝生產(chǎn)中水的用量更大。普通的生活飲用水中含有一定量的Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+、Na+等離子以及有機(jī)物和微生物,不宜用于制造化妝品。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展,各種水質(zhì)純化技術(shù)推陳出新,微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、離子交換、反滲透(RO)、電滲析(ED)等技術(shù)的單獨(dú)或組合應(yīng)用,可以得到符合化妝品配制及生產(chǎn)用水要求的純水或超純水。
必須指出,經(jīng)過(guò)離子交換或反滲透等方法處理的純水或超純水中,仍有一定數(shù)量的微生物存在,必須對(duì)其進(jìn)行消毒殺菌處理,常用的方法有紫外線消毒、臭氧殺菌、煮沸滅菌、化學(xué)消毒劑消毒等。
(二)管道與設(shè)備
化妝品生產(chǎn)設(shè)備包括乳化罐、貯罐、管道、閥門(mén)、接頭、流量計(jì)、過(guò)濾器、泵和灌裝機(jī)等,大多數(shù)化妝品生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品種類繁多,設(shè)備為多種產(chǎn)品共用,如果采用通用的化工生產(chǎn)設(shè)備,在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有從清潔衛(wèi)生方面考慮,拆卸較麻煩,難以完全清洗消毒,設(shè)備和管道上滋生了微生物,產(chǎn)品流經(jīng)時(shí)會(huì)不斷被污染。
要?dú)缟a(chǎn)設(shè)備及管道中的微生物,首先必須將設(shè)備和管道清洗干凈,徹底去除粘附的污垢,以免污垢成為微生物的保護(hù)傘,影響消毒滅菌的效果。針對(duì)不同類型的設(shè)備,可分別采用浸泡、噴霧、局部清洗、高壓沖洗和內(nèi)部循環(huán)清洗等一種或幾種清洗方法,對(duì)于設(shè)備和管線上較難清除的沉積物和粘附污物,則需要浸泡、溶解、加熱并結(jié)合機(jī)械作用才能去除,特別是處于死角的殘?jiān),需要拆卸后才可清除干凈,而這些殘?jiān)亲躺⑸锏闹匾獊?lái)源,容易積存殘?jiān)牡胤桨ㄩy門(mén)、出口和入口、過(guò)濾器、灌裝機(jī)的活塞和泵等。
設(shè)備和管道清洗后必須進(jìn)行消毒,常用的消毒方法有蒸汽消毒和化學(xué)消毒。采用蒸汽消毒時(shí),被消毒的設(shè)備必須是耐熱的,消毒的效果與接觸時(shí)間有關(guān),敞口容器消毒一般需要30min,如果是耐壓容器,使用高壓消毒,接觸時(shí)間可適當(dāng)縮短至5~15min。蒸汽消毒的優(yōu)點(diǎn)是效果好,消毒后不需沖洗,缺點(diǎn)是能源消耗較大,要有鍋爐。同一類型的消毒方法還有熱水消毒,用90℃的熱水進(jìn)行循環(huán),對(duì)管路消毒較合適;瘜W(xué)消毒是利用各種化學(xué)消毒劑進(jìn)行消毒,是一種冷消毒,不需加熱。常用于化妝品管道與設(shè)備的化學(xué)消毒劑有乙醇、二氧
化氯、過(guò)氧乙酸、次氯酸鈉等,采用化學(xué)消毒劑對(duì)設(shè)備和管道進(jìn)行消毒,必須充分了解設(shè)備的材質(zhì)和消毒劑的性能,按照合適的消毒劑濃度和作用時(shí)間,保證消毒效果。為了避免長(zhǎng)期使用單一的消毒劑造成微生物對(duì)消毒劑產(chǎn)生抗藥性,設(shè)備消毒最好有較長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃,輪流使用不同種類的消毒劑。
(三)包裝物
化妝品的內(nèi)容物因容器和附件而污染微生物的情況是屢見(jiàn)不鮮的,容器生產(chǎn)廠家的衛(wèi)生環(huán)境未必能保證容器在生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸過(guò)程中的清潔衛(wèi)生,故包裝容器在使用前應(yīng)按以下程序進(jìn)行清潔和消毒處理:①用清水沖洗一遍;②消毒劑浸泡10~30min;③用去離子水清洗一遍;④將洗好的包裝容器口朝下放在筐里,運(yùn)到烘干室烘干;⑤將烘干后的包裝容器運(yùn)到無(wú)菌室,口朝上,用紫外燈照射30min備用。
(四)生產(chǎn)環(huán)境
未經(jīng)潔凈處理的空氣中含有各種各樣的微生物,可在化妝品的制造、靜置、灌裝、包裝等環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品造成污染。
化妝品廠房設(shè)計(jì)沒(méi)有專門(mén)的規(guī)范,可參考已有的潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50073-2001),達(dá)到《化妝品生產(chǎn)企業(yè)衛(wèi)生規(guī)范》的要求:生產(chǎn)車(chē)間空氣中細(xì)菌總數(shù)
不得超過(guò)1000個(gè)/立方米,同時(shí),半成品儲(chǔ)存間、灌裝間、清潔容器儲(chǔ)存間、更衣室及其緩沖區(qū)必須有空氣凈化或者空氣消毒設(shè)施。建議在生產(chǎn)車(chē)間安裝含高、中、低效過(guò)濾網(wǎng)的空氣過(guò)濾系統(tǒng),使進(jìn)入車(chē)間的空氣達(dá)到潔凈的要求;還應(yīng)在車(chē)間安裝紫外線燈,每天開(kāi)始生產(chǎn)前照射30min;或者采用臭氧發(fā)生器發(fā)生的臭氧對(duì)生產(chǎn)車(chē)間的空氣進(jìn)行消毒;如能定期輔以藥物(二氧化氯、過(guò)氧乙酸等)熏蒸或噴霧,可以保證較高的空氣潔凈度,大大減少產(chǎn)品被空氣中的微生物沾污的危險(xiǎn)。
(五)操作人員
正常人的皮膚、手、毛發(fā)、衣服、鞋等均帶有大量的微生物,參與生產(chǎn)的操作人員是化妝品生產(chǎn)中不容忽視的污染源,為了預(yù)防這類污染,應(yīng)注意如下幾項(xiàng):①進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間之前穿戴潔凈的工作服、工作帽、工作鞋、口罩、手套等;②每次進(jìn)入有潔凈要求的區(qū)域開(kāi)始工作時(shí),都應(yīng)徹底消毒洗手;③每次完成不衛(wèi)生的動(dòng)作或工作后,應(yīng)徹底消毒洗手;④患有皮膚病、化膿性疾病、手指創(chuàng)傷或傷風(fēng)感冒的人員應(yīng)暫時(shí)調(diào)離與內(nèi)容物直接有關(guān)的工作崗位?傊⑸锏念A(yù)防和控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,由于微生物無(wú)處不在,在化妝品的生產(chǎn)過(guò)程中,任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽,都有可能導(dǎo)致企業(yè)在其它方面的投資與努力白費(fèi),只有全面提高質(zhì)量意識(shí),從原料、設(shè)備、工藝、包裝、環(huán)境、人員等各方面嚴(yán)格控制,同時(shí)做好各環(huán)節(jié)微生物的監(jiān)測(cè),才能充分保障化妝品的微生物安全。