第六章乳中微生物及原料乳質量的控制

第六章 乳中微生物及原料乳質量的控制

第一節(jié)乳中微生物的來源和生長

（二）酵母乳與乳制品中常見的酵母有酵母屬的脆壁酵母（Sacharfrahilis）、畢赤氏酵母屬（Pichia）的膜醭畢赤氏酵母（P.membranefaeiens）、德巴利氏酵母屬的漢遜氏酵母（Deb.hansenii）和圓酵母屬及假絲酵母屬等。脆壁酵母能使乳糖形成酒精和二氧化碳。該酵母是生產牛乳酒、酸馬奶酒的珍貴菌種。乳清進行酒精發(fā)酵時常用此菌。畢赤氏酵母能使低濃度的酒精飲料表面形成干燥皮膜，故有產膜酵母之稱。膜醭畢赤氏酵母主要存在于酸凝乳及發(fā)酵奶油中。漢遜氏酵母多存在于干酪及乳房炎乳中。圓酵母屬是無胞子酵母的代表。能使乳糖發(fā)酵，污染有此酵母的乳和乳制品，產生酵母味，并能使干酪和煉乳罐頭膨脹。假絲酵母屬的氧化分解力很強。能使乳酸分解形成二氧化碳和水。由于酒精發(fā)酵力很高，因此，也用于開菲乳（Kefir）和酒精發(fā)酵。（三）霉菌牛乳及乳制品存在主要霉菌有根霉、毛霉、曲霉、青霉、串珠霉等，大多數（如污染于奶油、干酪表面的霉菌）屬于有害菌。與乳品有關的主要有白地霉、毛霉及根霉屬等如生產卡門培爾（Camembert）干酪、羅奎福特（Roguefert）干酪和青紋干酪時依靠霉菌。（四）噬菌體（bacteriophage）噬菌體是侵入微生物中病毒的總稱，故也稱細菌病毒。它只能生長于宿主菌內，并在宿主菌內裂殖，導致宿主的破裂。當乳制品發(fā)酵劑受噬菌體污染后，就會導致發(fā)酵的失敗，是干酪、酸奶生產中很難解決的問題。三、鮮乳存放期間微生物的變化1．牛乳在室溫貯藏時微生物的變化

新鮮牛乳在殺菌前期都有一定數量的、不同種類的微生物存在，如果放置在室溫（10～21℃）下，乳液會因微生物的活動而逐漸變質。室溫下微生物的生長過程見圖6-1，可分為以下幾個階段：（1）抑制期新鮮乳液中均含有抗菌物質，其殺菌或抑菌作用在含菌少的鮮乳中可持續(xù)36h（在13～14℃）；若在污染嚴重的乳液中，其作用可持續(xù)18h左右。在此期間，乳液含菌數不會增高，若溫度升高，則抗菌物質的作用增強，但持續(xù)時間會縮短。因此，鮮乳放置在室溫環(huán)境中，一定時間內不會發(fā)生變質現象。（2）乳鏈球菌期鮮乳中的抗菌物質減少或消失后，存在乳中的微生物即迅速繁殖，占優(yōu)勢的細菌是乳酸鏈球菌、乳酸桿菌、大腸桿菌和一些蛋白分解菌等，其中以乳酸鏈球菌生長繁殖特別旺盛。乳鏈球菌使乳糖分解，產生乳酸，因而乳液的酸度不斷升高。如有大腸桿菌繁殖時，將有產氣現象出現。由于乳的酸度不斷地上升，就抑制了其它腐敗菌的生長。當酸度升高至一定酸度時（pH4.5），乳酸鏈球菌本身生長受到抑制，并逐漸減少。這是有乳凝塊出現。（3）乳酸桿菌期pH下降至6左右時，乳酸桿菌的活動力逐漸增強。當pH繼續(xù)下降至4.5以下時，由于乳酸桿菌耐酸力較強，尚能繼續(xù)繁殖并產酸。在此階段乳液中可出現大量乳凝塊，并有大量乳清析出。（4）真菌期當酸度繼續(xù)升高至pH3.5～3時，絕大多數微生物被抑制甚至死亡，僅酵母和霉菌尚能適應高酸性的環(huán)境，并能利用乳酸及其他一些有機酸。由于酸的被利用，乳液的酸度會逐漸降低，使乳液的pH不斷上升接近中性。（5）胨化菌期當乳液中的乳糖大量被消耗后，殘留量已很少，適宜分解蛋白質和脂肪的細菌生長繁殖，這樣就產生了乳凝塊被消化、乳液的pH逐漸提高向堿性方向轉化，并有腐敗的臭味產生的現象。這時的腐敗菌大部分屬于芽孢桿菌屬、假單孢菌屬以及變形桿菌屬。2．牛乳在冷藏中微生物的變化在冷藏條件下，鮮乳中適合于室溫下繁殖的微生物生長被抑制；而嗜冷菌卻能生長，但生長速度非常緩慢。這些嗜冷菌包括：假單孢桿菌屬、產堿桿菌屬、無色桿菌屬、黃桿菌屬、克雷伯氏桿菌屬和小球菌屬。冷藏乳的變質主要在于乳液中的蛋白質、脂肪分解。多數假單孢桿菌屬中的細菌均具有產生脂肪酶的特性，這些脂肪酶在低溫下活性非常強并具有耐熱性，即使在加熱消毒后的乳液中，還有殘留脂酶活性。而低溫條件下促使蛋白分解胨化的細菌主要為產堿桿菌屬、假單孢桿菌屬。

四、微生物的生長引起乳品變質

乳和乳制品是微生物的最好培養(yǎng)基，所以牛乳被微生物污染后不及時處理，乳中的微生物就會大量繁殖，分解糖、蛋白質和脂肪等產生酸性產物、色素、氣體，有礙產品風味及衛(wèi)生的小分子產物及毒素，從而導致乳品出現酸凝固、色澤異常、風味異常等腐敗變質現象，降低了乳品的品質與衛(wèi)生狀況，甚至使其失去食用價值。因此，在乳品工業(yè)生產中要嚴加控制微生物污染和繁殖。乳品變質種類及相關微生物見表6-1。第二節(jié)原料乳的質量保障原料乳的質量好壞是影響乳制品質量的關鍵，只有優(yōu)質原料乳才能保證優(yōu)質的產品。為了保證原料乳的質量，擠出的牛乳在牧場必須立即進行過濾，冷卻等初步處理，其目的是除去機械雜質并減少微生物的污染。一、過濾與凈化1．過濾牧場在沒有嚴格遵守衛(wèi)生條件下擠乳時，乳容易被大量糞屑、飼料、墊草、牛毛和蚊蠅等所污染。因此擠下的乳必須及時進行過濾。所謂過濾就是將液體微粒的混合物，通過多孔質的材料（過濾材料）將其分開的操作。凡是將乳從一個地方送到另一個地方，從一個工序到另一個工序，或者由一個容器送到另一個容器時，都應該進行過濾。過濾的方法，除用紗布過濾外，也可以用過濾器進行過濾。過濾器具、介質必須清潔衛(wèi)生，如及時用溫水清洗，并用0.5%的堿水洗滌，然后再用清潔的水沖洗，最后煮沸10～20min殺菌。2．凈化原料乳經過數次過濾后，雖然除去了大部分的雜質，但是，由于乳中污染了很多極為微小的機械雜質和細菌細胞，難以用一般的過濾方法除去。為了達到最高的純凈度，一般采用離心凈乳機凈化。離心凈乳就是利用乳在分離缽內受強大離心力的作用，將大量的機械雜質留在分離缽內壁上，而乳被凈化。離心凈乳機的構造與奶油分離機基本相似。只是凈乳機的分離缽具有較大聚塵空間，杯盤上沒有孔，上部沒有分配杯盤。沒有專用離心凈乳機時，也可以用奶油分離機代替，但效果較差?，F代乳品廠，多采用離心凈乳機。但普通的凈乳機，在運轉2～3h后需停車排渣，故目前大型工廠采用自動排渣凈乳機或三用分離機（奶油分離、凈乳、標準化），對提高乳的質量和產量起了重要的作用。二、冷卻

凈化后的乳最好直接加工，如果短期貯藏時，必須及時進行冷卻，以保持乳的新鮮度。1．冷卻的作用則擠下的乳溫度約36℃左右，是微生物繁殖最適宜的溫度，如不及時冷卻，混入乳中的微生物就會迅速繁殖，使乳的酸度增高，凝固變質，風味變差。故新擠出的乳，經凈化后須冷卻到4℃左右以抑制乳中微生物的繁殖。冷卻對乳中微生物的抑制作用見表6-2。由上表看出，未冷卻的乳其微生物增加迅速，而冷卻乳則增加緩慢。6～12h微生物還有減少的趨勢，這是因為低溫和乳中自身抗菌物質——乳烴素（拉克特寧，Lactenin）使細菌的繁育受到抑制。新擠出的乳迅速冷卻到低溫可以使抗菌特性保持較長的時間。另外，原料乳污染越嚴重，抗菌作用時間越短。例如，乳溫10℃時，擠乳時嚴格執(zhí)行衛(wèi)生制度的乳樣，其抗菌期是未嚴格執(zhí)行衛(wèi)生制度乳樣的2倍。因此，剛擠出的乳迅速冷卻，是保證鮮乳較長時間保持新鮮度的必要條件。通?？梢愿鶕A存時間的長短選擇適宜的溫度（表6-3、圖6-2）。106CFU/mL

圖6-2貯藏溫度對原料奶中細菌生長的影響2．冷卻的方法（1）水池冷卻將裝乳桶放在水池中，用冷水或冰水進行冷卻，可使乳溫度冷卻到比冷卻水溫度高約3～4℃左右。為了加速冷卻，需經常進行攪拌，并按照水溫進行排水和換水。池中水量應為冷卻乳量的4倍，水面應沒到奶桶頸部，有條件的可用自然長流水冷卻（進水口在池下部，冷卻水由上部溢流）。每隔3d清洗水池一次，并用石灰溶液進行消毒。水池冷卻的缺點是冷卻緩慢、消耗水量較多，勞動強度大、不易管理。（2）冷卻罐及浸沒式冷卻器這種冷卻器可以插入貯乳槽或奶桶中以冷卻牛乳。浸沒式冷卻器中帶有離心式攪拌器，可以調節(jié)攪拌速度，并帶有自動控制開關，可以定時自動進行攪拌，故可使牛乳均勻冷卻，并防止稀奶油上浮。適合于奶站和較大規(guī)模的牧場。（3）板式熱交換器冷卻牛乳乳流過冷排冷卻器與冷劑（冷水或冷鹽水）進行熱交換后流入貯乳槽中。這種冷卻器，構造簡單，價格低廉，冷卻效率也比較高，目前許多乳品廠及奶站都用板式熱交換器對乳進行冷卻。板式熱交換器克服了表面冷卻器因乳液暴露于空氣而容易污染的缺點，用冷鹽水作冷媒時，可使乳溫迅俳檔4℃左右。三、貯存

1．貯存要求為了保證工廠連續(xù)生產的需要，必須有一定的原料乳貯存量。一般工廠總的貯乳量應根據各廠每天牛乳總收納量、收乳時間、運輸時間及能力等因素決定。一般貯乳罐的總容量應為日收納總量的2/3～1。而且每只貯乳罐的容量應與每班生產能力相適應。每班的處理量一般相當于兩個貯乳罐的乳容量，否則用多個貯乳罐會增加調罐、清洗的工作量和增加牛乳的損耗。貯乳罐使用前應徹底清洗、殺菌、待冷卻后貯入牛乳。每罐須放滿，并加蓋密封。如果裝半罐，會加快乳溫上升，不利于原料乳的貯存。貯存期間要定時攪拌乳液防止乳脂肪上浮而造成分布不均勻。24h內攪拌20min，乳脂率的變化在0.1%以下（圖6-3）。冷卻后的乳應盡可能保持低溫，以防止溫度升高保存性降低。貯乳設備一般采用不銹鋼材料制成，并配有適當的攪拌機構。10噸以下的貯藏罐多裝于室內，分為立式或臥式；大罐多裝于室外，帶保溫層和防雨層，均為立式。貯乳罐外邊有絕緣層（保溫層）或冷卻夾層，以防止罐內溫度上升。貯罐要求保溫性能良好，一般乳經過24h貯存后，乳溫上升不得超過2～3℃。圖6-3貯奶倉2．乳在貯存過程中的變化原料乳的成分組成、特性及質量的變化會直接影響加工過程以及最終產品的組成和質量，乳在一個大的貯存罐中混合會發(fā)生以下變化。（1）微生物的繁殖乳在奶罐中微生物質量變化主要取決于嗜冷菌的生長。生產之前，如果乳中細菌數超過5

105個/mL時，就說明嗜冷菌已產生了足夠的耐熱酶，即脂酶和蛋白酶，這些酶能破壞產品質量。特別值得一提的是若將來自含有許多嗜冷菌的少量乳與含有少量嗜冷菌的大量乳混合而成的乳中含有的高數量嗜冷菌所造成的危害要比含有菌數相同的乳更大，這是因為嗜冷菌在對數生長期的最后階段胞外酶產生占優(yōu)勢。乳應該被冷卻到4℃以下，這是因為乳溫在從牧場到乳品廠的運輸過程中增高，在高溫下細菌的傳代間隔明顯縮短，因此必須采取一定措施以使原料乳保存更長時間。預熱是一種控制原料乳質量較好的方法，采用一種較為溫和的熱處理方法（例如65℃,15s稱為預熱）常用以降低貯藏原料乳中嗜冷菌的數量，同時該法在乳中保留了大部分完好的酶和凝集素。熱處理之后，假如乳沒有再次受到嗜冷菌的污染，這種乳可以在6～7℃保持4或5d，細菌數量不增加。乳應該盡可能地在運抵乳品廠之后立即進行預熱，預熱后的乳仍會受到非常耐熱的嗜冷菌（例如耐熱性產堿桿菌）的威脅。（2）酶活性雖然乳中其它酶（例如蛋白酶和磷酸酶）也引起乳的變化，但是脂酶對鮮乳質量影響更為突出。因此，5～30℃之間，應避免溫度反復波動防止破壞脂肪球。（3）化學變化應該避免乳受到陽光曝曬，因為這會導致乳變味。也應避免沖洗水（引起稀釋）、消毒劑（氧化）的污染，特別是銅（起觸媒作用引起油脂氧化）的污染。（4）物理變化以下是貯存過程中發(fā)生的主要物理變化：（1）在低溫條件下原料乳或預熱乳脂肪會迅速上浮，通過有規(guī)律的攪拌（例如每小時攪拌2min）能避免稀奶油層的形成。這經常用通入空氣的方法來完成，所用空氣必須是無菌的，原因顯而易見，空氣泡非常大，否則的話許多脂肪球就會吸附在氣泡上。（2）脂肪球的破壞主要是由于空氣的混入和溫度的波動引起的。溫度的波動使一些脂肪球熔化和結晶，能導致脂肪分解加速，如果脂肪球是液態(tài)的就會導致脂肪球的破壞。如果這種脂肪部分是固體（10～30℃），就能致使脂肪球結塊。（3）在低溫條件下，部分酪蛋白（主要是β-酪蛋白）就會由膠束溶解于乳清中。這種溶解是一個緩慢的過程，大約經過24h才能達到平衡。一些酪蛋白的溶解增加了乳清的粘度，約增加10%，從而降低了這種乳的凝乳能力。凝乳能力的降低部分是由于鈣離子活力的變化。將乳暫時加熱至50℃或更高溫度可使其凝乳能力全部恢復。四、運輸

乳的運輸是乳品生產上重要的一環(huán)，運輸不妥，往往造成很大的損失。目前我國乳源分散的地方，多采用乳桶運輸；乳源集中的地方，采用乳槽車運輸。無論采用哪種運輸方式，都應注意以下幾點：①防止乳在途中升溫，特別是在夏季，運輸最好在夜間或早晨，或用隔熱材料蓋好桶.②所采用的容器須保持清潔衛(wèi)生，并加以嚴格殺菌。乳桶蓋內應有橡皮襯墊，絕不能用碎布、油紙或碎紙等代替。③夏季必須裝滿蓋嚴，以防震蕩；冬季不得裝得太滿，避免因凍結而使容器破裂。④長距離運送乳時，最好采用乳槽車。利用乳槽車運乳的優(yōu)點是單位體積表面小，乳的升溫慢，特別是在乳槽車外加絕緣層后可以基本保持在運輸中不升溫。第三節(jié)原料乳的質量標準及驗收原料乳送到工廠必須根據指標規(guī)定，即時進行質量檢驗，按質論價分別處理。一、原料乳的質量標準我國規(guī)定生鮮牛乳收購的質量標準（GB6914—86）包括感官指標、理化指標及微生物指標。1．感官指標

正常牛乳白色或微帶黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有紅色、綠色或其他異色。不能有苦味、咸味、澀味和飼料味、青貯味、霉味異常味。2．理化指標

理化指標只有合格指標，不再分級。我國部頒標準規(guī)定原料乳驗收時的理化指標見表6-4。3．細菌指標細菌指標有下列兩種，均可采用。采用平皿培養(yǎng)法計算法細菌總數，或采用美藍還原褪色法，按美藍褪色時間分級指標進行評級，兩者只允許用一個不能重復。細菌指標分為四個級別，按表6-5中細菌總數分級指標進行評級。此外，許多乳品收購單位還規(guī)定下述情況之一者不得收購：①產犢前15d內的末乳和產犢后7d內的初乳；②牛乳顏色有變化、呈紅色、綠色或顯著黃色者；③牛乳中有肉眼可見雜質者；④牛乳中有凝塊或絮狀沉淀者；⑤牛乳中有畜舍味、苦味、霉味、臭味、澀味、煮沸味及其他異味者；⑥用抗菌素或其他對牛乳有影響的藥物治療期間，母牛所產的乳和停藥后3d內的乳；⑦添加有防腐劑、抗菌素和其他任何有礙食品衛(wèi)生的乳；⑧酸度超過20

T。二、驗收

1．感官檢驗鮮乳的感官檢驗主要是進行嗅覺、味覺、外觀、塵埃等的鑒定。首先打開冷卻貯乳器或罐式運乳車容器的蓋后，應立即嗅容器內鮮乳的氣味。否則，開蓋時間過長，外界空氣會將容器內氣味沖淡，對氣味的檢驗不利。其次將試樣含入口中，并使之遍及整個口腔的各個部位，因為舌面各種味覺分布并不均，以此鑒定是否存在各種異味。在對風味檢驗的同時，對鮮乳的色澤，混入的異物，是否出現過乳脂分離現象進行觀察。正常鮮乳為乳白色或微帶黃色，不得含有肉眼可見的異物，不得有紅、綠等異色，不能有苦、澀、咸的滋味和飼料、青貯、霉等異味。2．酒精檢驗酒精檢驗是為觀察鮮乳的抗熱性而廣泛使用的一種方法。通過酒精的脫水作用，確定酪蛋白的穩(wěn)定性。新鮮牛乳對酒精的作用表現出相對穩(wěn)定；而不新鮮的牛乳，其中蛋白質膠粒已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，當受到酒精的脫水作用時，則加速其聚沉。此法可驗出鮮乳的酸度，以及鹽類平衡不良乳、初乳、末乳及細菌作用產生凝乳酶的乳和乳房炎乳等。酒精試驗與酒精濃度有關，一般以72%容量濃度的中性酒精與原料乳等量相混合搖勻，無凝塊出現為標準，正常牛乳的滴定酸度不高于18

T，不會出現凝塊。但是影響乳中蛋白質穩(wěn)定性的因素較多，如乳中鈣鹽增高時，在酒精試驗中會由于酪蛋白膠粒脫水失去溶劑化層，使鈣鹽容易和酪蛋白結合，形成酪蛋白酸鈣沉淀。通過酒精檢驗可鑒別原料乳的新鮮度，了解乳中微生物的污染狀況。新鮮牛乳存放過久或貯存不當，乳中微生物繁殖使營養(yǎng)成份被分解，則乳中的酸度升高，酒精試驗易出現凝塊。新鮮牛乳的滴定酸度為16～18

T。為了合理利用原料乳和保證乳制品質量，用于制造淡煉乳和超高溫滅菌奶的原料乳，用75%酒精試驗；用于制造乳粉的原料乳，用68%酒精試驗（酸度不得超過20

T）。酸度不超過22

T的原料乳尚可用于制造奶油，但其風味較差。酸度超過22

T的原料乳只能供制造工業(yè)用的干酪素、乳糖等。酒精試驗過程中，兩種液體必須等量混合，兩種液體的溫度應保持在10℃以下，混合時化合熱會使溫度升高5～8℃，否則會使檢驗的誤差明顯增大。9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。3月-253月-25Tuesday,March4,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。17:2