近年来含气（CO2）饮料越来越受到追捧。如何控制最终产品中的微生物成为一个较为棘手的问题。正好最近查阅了一些资料，将手里的资料整理后与大家进行分享。
首先我们从饮料的分类入手，针对不同的产品，其对微生物的敏感性不一样，采取具有针对性的措施。
壹、饮料分类
根据其 pH 值，营养成分将饮料进行如下分类
1 酸性饮料
1.1 高酸饮料（可乐、汽水）
1.2 低碳酸饮料
1.2.1 无营养（香味碳酸饮料）
1.2.2 有营养（果汁碳酸饮料、乳碳酸饮料、含酒精碳酸饮料）
1.3 非碳酸饮料
1.3.1 无营养
1.3.2 加果汁（果汁饮料、花蜜、加果肉、浓缩果汁等）
1.3.3 番茄汁（番茄汁、蔬菜汁）
1.3.4 杀菌乳酸菌饮料（乳酸饮料）
2 中性饮料
2.1 无营养（矿泉水、苏打水）
2.2 有营养（咖啡、乳制品、豆浆、汤之类）
一、酸性饮料
酸性饮料在 pH 4.3 以下，除特殊之外，细菌繁殖很弱，但酵母、霉菌类则增殖。
（一） 酸性碳酸饮料
酸性，注入CO2，处于少氧状态，能抑制霉菌的增殖。
1、高碳酸饮料：含CO2体积比在 2.8 以上，有可可类、汽水和柠檬饮料。多数不含氨基酸，pH 3.0 以下的含CO2体积比在 3.0 以上。原料及生产工序的微生物管理条件好的情况下，未见微生物繁殖，灌装后不一定要杀菌，比如可乐、雪碧等汽水产品。
2、酸性、低碳酸气、无营养饮料：饮料为酸性，含CO2体积比为 1.7-2.5，不含微生物营养源，大多数灌装后不用杀菌，如饮料中含有少量营养，则混入酵母后会产生异常。例如用天然色素染色，酵母容易混入，必须杀菌。
属于这类的饮料，一般叫做风味苏打水。
3、酸性、低碳酸气、含营养饮料：饮料为酸性，含CO2体积比 1.7-2.5，含氨基酸等微生物营养成分，原料液及灌装后均要杀菌。生产出来的制品，出现异常状态时多为酵母增殖所致。此时，没有规定的杀菌标准，过于高温则容器存在耐受性的问题，一般用 70-80℃加热杀菌。
果汁碳酸饮料和乳碳酸饮料属本类。
（二） 酸性非碳酸饮料
1、酸性、非碳酸、无营养饮料：非碳酸饮料具有事宜微生物繁殖的环境，在放入密闭容器时，要作杀菌处理。目前属于此类的产品很少，已转为属于加碳酸气、加果汁的饮料。
2、酸性、非碳酸、有营养饮料：加 10%以上果汁的饮料属于此类。pH3.3 以下，微生物管理大致与 “1、” 相同。放入密闭容器的，要做杀菌处理。
3、番茄汁、蔬菜汁等：由番茄汁及蔬菜汁组成的饮料，微生物管理，较前面产品严格。它的 pH 为 3.7-4.3，比果汁饮料高，混入包括耐热菌在内的土壤微生物的机会多。
热交换器一般用管式。
4、杀菌乳酸菌饮料：乳酸发酵后进行杀菌处理。
二、中性饮料
（一） 中性、非碳酸、高营养饮料
乳制品饮料、豆浆、牛奶咖啡、咖啡、可可饮料和肉汤类饮料等属于本类饮料。以乳或乳制品为主要原料的食品，根据有关乳及乳制品的成分规格的文件，制定了管理微生物的规定，必须严格执行。
中性饮料需要无菌灌装或杀菌釜杀菌。
（二） 中性、无营养饮料
矿泉水和苏打水属于属于本类饮料。含无机盐、不含促进微生物增殖的成分，不用特别杀菌，但也不能完全忽视。
天然矿泉水因加热会失去CO2，有损于特有的香味，可用无加热的过滤器等除菌。
有的矿泉水在立即灌装时，在保存过程中，铁和铝会沉淀。这样的矿泉水，经加热、暴露于空气后，过滤灌装即可，但味道会有改变，可加少量CO2加以改善。
贰、污染饮料的微生物
污染饮料的微生物及其形状如下表：
如能充分利用各种微生物的特性，可以防止饮料中微生物的生长。即：对细菌类用降低pH，对酵母类用加热处理，对霉菌类则减少饮料环境的氧量。
下面介绍污染饮料微生物的具体特性：
一、革兰氏阴性菌
革兰氏阴性菌，很少出现于含碳酸气饮料中，而在非碳酸饮料中则增殖，有时还会成为发生事故的原因。
这种细菌多从工厂空气混入，由于厂内运输车的活动，引起尘埃飞散所致，要搞好工厂内的环境卫生。如用消毒剂消毒后细菌仍不减少，这可能是细菌对常用消毒剂的抗药性，要改变消毒方法或降低饮料的 pH 值。
二、醋酸菌
醋酸菌属于醋杆菌属，为不形成芽孢的细菌，以短杆菌为多。一般的细菌在酸性环境下不繁殖，但有机酸生成菌如醋酸菌和乳酸菌，在 pH4.3 以下也能繁殖。
醋酸菌一增殖，会在液面形成膜。醋酸菌的幼嫩细胞为革兰氏阴性，老细胞不时会呈现可变性，只能在一定条件下才能用革兰氏染色。
醋酸菌增殖，会发出挥发性酸臭，感觉到的不是醋酸臭，而是挥发出一阵香味，根据这种香味，即可判断出这就是醋酸菌。
措施：
1、改善工厂环境卫生：保持工厂内的清洁，例如不要让砂糖和脱脂乳粉等在工厂内到处飞散，粘附在地板、窗框及机械上，成为酵母、醋酸菌和乳酸菌的污染源。回收瓶内有浓厚污染源，放置回收瓶的场所，要远离灌装车间，且要在灌装车间下风向。
2、改善灌装生产线：醋酸菌比酵母轻，随着空气流动而传播，因此，洗净后的空容器，从灌装到旋盖密封的输送带上部要盖塑料盖板。
3、对溶存氧的管理：污染饮料的醋酸菌为好气性菌，尽可能减少密封容器内的溶存氧，对防止醋酸菌有效。
二氧化碳本身没有抑制或杀菌效果，但碳酸饮料含氧量少，可防止醋酸菌生长。
降低 pH，对醋酸菌效果不大，在 pH 为 3 时醋酸菌也会增殖。
4、发生时期：醋酸菌污染多在 5-6 月容易发生（原因未清）。本菌最适温度为 25-30℃，可能因此时的外部环境最差，因而在此时期要特别注意。
5、容器种类：装于塑料容器，比装瓶更容易发生醋酸菌的污染，这可能与渗透氧量有关。
6、加热杀菌：醋酸菌不形成芽孢，因而耐热性低。
醋酸菌的应用
酸性饮料适宜带有多少挥发性香味，如瑞士的酸性饮料，就是巧妙地利用挥发性酸的风味，把醋酸菌混合于制造饮料的发酵液中使用。
三、乳酸菌
多数乳酸菌在 pH3.5 以下就不繁殖，污染了饮料，不会引致很大的问题。曾有报告说“异常发酵型明串珠菌属的乳酸菌，是饮料变败的原因菌，但问题不如醋酸菌大”。
四、酵母
饮料污染微生物，以酵母为主。在 pH 值比酵母细胞低的环境下酵母能繁殖，以果汁及乳类作为饮料的原料，其中所含氮化合物和磷酸盐，形成了酵母繁殖的良好环境。
（一） 酵母的种类
酵母以酵母菌属、酒香酵母、柠檬形克氏酵母属为主。不时也出现念珠菌（假丝酵母）、球拟酵母、得巴利氏酵母、汉逊氏酵母和毕赤氏酵母属。
（二） 酵母的繁殖条件
1、糖度 20 度以下或 20 度以上的糖液面有凝集水时酵母容易繁殖。好浓性酵母在糖度 50 度以上时也会繁殖。
2、含氮化合物，含磷酸盐化合物及其它营养源的，酵母易繁殖。
3、酵母耐酸性强，pH2.5 以上也能繁殖，氧要求性弱，但在高碳酸气压饮料中受到抑制。
污染酵母不单会引起风味劣化，而且会引起浑浊或沉淀，有时在容器内会因酵母而发生多量的碳酸气，引起内压升高而瓶破裂。
措施：
1、混入酵母越多，污染度越高，要尽量减少酵母的混入源机会。砂糖飞散于工厂内，易成为污染源，所以建筑物和设备，要设计为容易洗净的。
2、考虑从原料来的浓厚污染情况，砂糖及其输送容器和果汁等的酵母数，要列入使用时的检查项目之一。酵母也会在水果天然色素中繁殖，也有成为低碳酸饮料的浓厚污染源的例子。
3、酵母在较低温环境下即能死灭，任何工序均需加热。
4、保存剂：碳酸饮料一般不用保存剂，非碳酸饮料则有使用。保存剂多用对氧安息香酸丁酯，也有并用安息香酸。对氧安息香酸丁酯允许使用量为 0.1g/kg 以下。因有异臭，使用量有所限制。目前除特殊情况外，一般饮料不用保存剂。
五、平酸菌
平酸菌中嗜热脂肪杆菌、凝结杆菌和致黑脱硫肠状菌会使物质变败。这些细菌的最适繁殖温度为 55-60℃，40℃以下不繁殖。
嗜热脂肪杆菌出现于低酸性制品中，生成乳酸；凝结杆菌出现于酸性制品，也产生乳酸；致黑脱硫肠状菌生成醋酸，发生硫化氢。
措施：
1、除去变败污染源：使用不含平酸菌的砂糖、牛乳、粉乳、炼乳和咖啡等，特别要注意砂糖和乳类。砂糖如含平酸菌，则杀菌条件必须非常严格。
2、糖液用紫外线照射：砂糖多成为污染源，用紫外线杀菌装置有效
3、添加蔗糖脂肪酸酯：生产罐装咖啡，内容液添加 0.02-0.05%本表面活性剂，对硫化腐败菌有效。
饮料污染菌中，90%为酵母。
灌装后的饮料中，虽然微生物并不完全死灭，实际上也无此需要，因而允许有一定数量的微生物存在。容许存在的微生物数，因微生物种类、饮料所具有的性状如酸度、有无碳酸气、气压、有无营养、饮料在市场的保存条件和保存日数等来决定。
灌装机的供应商，比如克朗斯、西得乐、利乐、KHS 等公司都会提供一份设备测试验收标准，这个时候，无菌验证工程师就显得尤其重要。
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