擠奶階段對羊乳中微生物的影響

李龍柱，張富新，烏 素，晏慧莉，賈潤芳，陳 雪，李文峰

(陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西西安710062)

乳是人類膳食中營養(yǎng)成分最完全、最易消化吸收的食品，被營養(yǎng)學家稱之為“白色血液”和“最接近完善的食品”［1－2］。然而，乳也極易被微生物污染，是微生物生長繁殖的天然培養(yǎng)基［3－4］。在羊乳乳制品生產(chǎn)中，原料羊乳質(zhì)量是影響其制品質(zhì)量的關鍵，只有優(yōu)質(zhì)的原料羊乳才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的羊乳制品，故有“牧場是乳品加工廠第一車間”之說［4－5］。在原料羊乳的生產(chǎn)過程中，擠奶操作環(huán)境，盛放生鮮乳的容器，鮮乳的貯存和運輸過程等是影響原料乳衛(wèi)生質(zhì)量的主要因素［4－6］。根據(jù) Villar［7］和馬園［8］等的研究發(fā)現(xiàn)，不同的擠奶環(huán)境可使乳中微生物數(shù)量明顯增大，而不同的擠奶階段也對原料羊乳中微生物數(shù)量有主要的影響。目前，國內(nèi)外原料牛乳生產(chǎn)大多采用機器擠奶，有效地提高了原料牛乳衛(wèi)生質(zhì)量［4－5］，但是羊乳由于生產(chǎn)規(guī)模較小，在原料羊乳的生產(chǎn)過程中機器擠奶還未普遍應用，手工擠奶在一些地區(qū)還是羊乳生產(chǎn)的主要方式。按照生物學角度微生物分為細菌、真菌、病毒等。而從乳制品加工和原料乳衛(wèi)生角度，原料乳中的微生物可大致劃分為菌落總數(shù)、大腸菌群、嗜冷菌、嗜熱菌、蛋白分解菌、脂肪分解菌［7］。因此本文從原料羊乳生產(chǎn)過程入手，檢測不同擠奶階段的原料羊乳中菌落總數(shù)、大腸菌群、嗜冷菌、嗜熱菌、蛋白分解菌、脂肪分解菌的變化，為提高羊乳乳制品的質(zhì)量安全奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

羊乳 陜西某乳品企業(yè)3個奶山羊養(yǎng)殖小區(qū)，取樣后立即放置于溫度為4℃的冰壺中，2h內(nèi)送到實驗室進行分析檢測。

JND－50型恒溫冷藏箱 寧波江南儀器廠;QL－866型小型漩渦振蕩器 海門市其林貝爾儀器制造有限責任公司;量程為100～1000μL和10～100μL的移液槍 德國艾本德股份有限公司;XK97－A型菌落計數(shù)器 姜堰市新康醫(yī)療器械有限責任公司;SPX－250B－Z型生化培養(yǎng)箱、YXQ－LS－100A－17 型立式壓力蒸汽滅菌鍋、GZX－9146MBE型數(shù)顯鼓風干燥箱、HHS21－4－45型數(shù)顯式電熱水浴鍋 上海博迅實業(yè)有限責任公司;JY301型電子天平 上海民橋精密科學儀器有限公司;PE－20－43型pH計 梅特勒－托利多儀器(上海)有限責任公司;MDF－U5411型低溫冰箱 日本三洋電機公司;HYC－260－66－1型生物試劑柜 Haier有限責任公司;BSC－1300－II－A56型生物安全柜 蘇州尚田潔凈技術有限責任公司;UPT－1－40－L－32型優(yōu)普UPT系列超純水器 成都超純科技有限責任公司。

培養(yǎng)基 平板瓊脂計數(shù)培養(yǎng)基［7－10］:用于羊乳中菌落總數(shù)的測定;結晶紫中性紅膽鹽瓊脂培養(yǎng)基［7］:用于羊乳中大腸菌群的測定;CVT培養(yǎng)基［11］:用于羊乳嗜冷菌的測定;平板瓊脂計數(shù)培養(yǎng)基［7］:用于羊乳中嗜熱菌的測定，此處培養(yǎng)基和菌落總數(shù)所用培養(yǎng)基相同，區(qū)別在于培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間以及乳樣處理不同，具體詳見測定方法;三丁酸甘油酯瓊脂培養(yǎng)基［7］:用于羊乳中脂肪分解菌的測定;改良乳平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基［7］:用于羊乳中蛋白分解菌的測定。

1.2 實驗方法

1.2.1 測定方法 羊乳中菌落總數(shù)的測定:按GB 4789.2－2010［12－14］中菌落總數(shù)的測定方法，結果以cfu/mL表示。

大腸菌群的測定:按 GB 4789.3－2010［15－16］中大腸菌群的測定方法，結果以cfu/mL表示。

嗜冷菌的測定:按紀振杰［11］中嗜冷菌的測定方法，結果以cfu/mL表示。

嗜熱菌的測定:按 Villar［7］、D’amico［9］、Fook［10］中嗜熱菌的測定方法，結果以cfu/mL表示，此處和菌落總數(shù)測定方法區(qū)別在培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間不同(分別為30℃，48h)，并且乳樣樣品需要在62.8℃條件下處理30min。

蛋白分解菌和脂肪分解菌的測定:分別按Villar［7］、D’amico［9］、Fook［10］中蛋白分解菌和脂肪分解菌的測定方法，結果以cfu/mL表示。

1.2.2 采樣方法 選取某養(yǎng)殖小區(qū)泌乳量在2～3kg的10只奶山羊為一個研究群體，每只奶山羊采用分階段手工擠奶取樣。將最初擠出的30mL乳樣作為前期乳樣(即前三把奶);擠出1000mL后，再取樣30mL作為中期乳樣;最后取擠奶結束前的30mL乳樣作為末期乳樣。

2 結果與分析

2.1 擠奶階段對羊乳中菌落總數(shù)的影響

羊乳中菌落總數(shù)(Total bacterial count)是反映養(yǎng)殖場衛(wèi)生環(huán)境，擠奶操作環(huán)境，羊乳貯存和運輸情況的一項重要指標，也是反映羊乳質(zhì)量和衛(wèi)生程度的一項重要指標［17］。

從圖1可以看出，不同擠奶階段山羊乳中的菌落總數(shù)有較大的變化，最初擠出的前期乳樣中的菌落總數(shù)達到3×106cfu/mL，明顯高于中期乳樣和末期乳樣(p ＜0.05)，也超出 GB19301－2010［6］中收購生鮮乳的微生物指標(2×106cfu/mL)。隨著擠奶過程的進行，羊乳中的菌落總數(shù)顯著降低，中期和末期的乳樣中的菌落總數(shù)依次為3.8×105cfu/mL和1.9×105cfu/mL，分別比前期乳樣降低了87.4%和93.7%。由于奶山羊喜歡臥地反芻和休息，其乳房和乳頭很容易接觸地面、水、飼料、青草等微生物污染源，造成乳頭前段很容易被外界細菌侵入，在乳管中常會形成菌塊栓塞［8，17－18］，致使擠奶前期乳樣含有較高的細菌，但隨著擠奶過程的進行，中期和末期乳樣由于乳汁沖刷乳頭，使乳頭中細菌量減少，其微生物呈降低趨勢。因此，為提高原料羊乳衛(wèi)生質(zhì)量，在擠奶的時候應舍棄含較多細菌的前期乳樣。

圖1 擠奶階段對羊乳中菌落總數(shù)的影響Fig.1 Influence of milking stage on the total bacterial count

2.2 擠奶階段對羊乳中大腸菌群的影響

羊乳中大腸菌群(Coliform)能從總體上反映出乳汁被糞便和腸道菌污染的程度［17－20］。

從圖2可以看出，前期乳樣中的大腸菌群數(shù)量較高達到1.4×104cfu/mL，明顯高于中期乳樣和末期乳樣(p＜0.05)。隨著擠奶過程的進行，羊乳中的大腸菌群數(shù)顯著降低，中期乳樣和末期乳樣的大腸菌群依次為4.5×103和2.1×103cfu/mL，分別比前期乳樣降低了67.8%和85%。大腸菌群數(shù)量越高，表明原料羊乳被糞便和腸道菌污染的程度越大，在實踐中應該加強衛(wèi)生管理。

圖2 擠奶階段對羊乳中大腸菌群的影響Fig.2 Influence of milking stage on the coliform

2.3 擠奶階段對羊乳中嗜冷菌的影響

嗜冷菌(Psychrophic bacteria)是指能在較低溫度下生長繁殖的一類微生物的總稱，主要包括耶氏菌、李斯特菌和假單胞菌等［11］。嗜冷菌能夠反映出原料乳在冷藏期間及冷鏈運輸過程細菌的污染以及繁殖變化情況。

從圖3可以看出，前期乳樣中嗜冷菌數(shù)量達到3.3×104cfu/mL，明顯高于中期乳樣和末期乳樣(p＜0.05)，中期乳樣和末期乳樣中的嗜冷菌數(shù)量較低，分別為前期乳樣的10%和7%。目前，原料乳的生產(chǎn)環(huán)節(jié)常會用冷藏及冷鏈運輸，在這樣條件下嗜冷菌仍能生長繁殖［11，21］。因此，對原料乳應在擠出后，盡快加工利用，以確保其產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 擠奶階段對羊乳中嗜熱菌的影響

嗜熱菌(Thermophilic bacteria)是一類能在較高溫度下殘存的微生物，主要包括各種芽孢和芽孢桿菌［7，22－23］等，它反映乳在熱處理過程中微生物生長繁殖情況。

圖3 擠奶階段對羊乳中嗜冷菌的影響Fig.3 Influence of milking stage on the psychrophic bacteria

從圖4可以看出，前期乳樣中的嗜熱菌數(shù)量較高，達到1.3×103cfu/mL，明顯高于中期乳樣和末期乳樣中的嗜熱菌(p＜0.05)。擠奶過程中的中期乳樣和末期乳樣中的嗜熱菌數(shù)量較低，分別為前期乳樣的30%和16%。通常嗜熱菌大多為耐熱芽孢菌，具有極強的耐熱性，即使高溫處理后，仍然可能會殘存［7，22－23］。

圖4 擠奶階段對羊乳中嗜熱菌的影響Fig.4 Influence of milking stage on the thermophilic bacteria

2.5 擠奶階段對羊乳中蛋白分解菌的影響

蛋白分解菌(Proteolytic bacteria)是一類能分解乳中蛋白質(zhì)的嗜中溫細菌［7－8，24］，它對乳及乳制品的滋氣味，口感以及貨架期等有重要影響。

從圖5可以看出，擠奶過程中的前期乳樣中的蛋白分解菌數(shù)量較高，達到1.5×105cfu/mL，明顯高于中期乳樣和末期乳樣中的數(shù)量(p＜0.05)。中期乳樣和末期乳樣中的蛋白分解菌數(shù)量較低，分別比前期乳樣降低75%和86%。通常蛋白分解菌分解乳中的蛋白質(zhì)，導致原料乳質(zhì)量下降，在熱處理時使蛋白發(fā)生粘連和結塊，造成產(chǎn)品的沖調(diào)性降低，雜質(zhì)度升高，以及色澤和滋氣味的變化［25－26］。

圖5 擠奶階段對羊乳中蛋白分解菌的影響Fig.5 Influence of milking stage on the proteolytic bacteria

2.6 擠奶階段對羊乳中脂肪分解菌的影響

脂肪分解菌(Lipolytic bacteria)一類能分解乳中脂肪的嗜中溫細菌［7，27］，對乳及乳制品的風味有重要的影響。

從圖6可以看出，前期乳樣中的脂肪分解菌較高，達到1.3×105cfu/mL，明顯高于中期乳樣和末期乳樣中的數(shù)量(p＜0.05)。中期乳樣和末期乳樣中脂肪分解菌的數(shù)量較低，僅為前期乳樣的19%和12%，脂肪分解菌對乳中乳脂肪有降解作用，導致原料乳脂肪球膜破裂，造成乳脂肪球上浮，同時使游離脂肪酸濃度升高，增加羊乳和羊乳乳制品的膻味［28－29］。

圖6 擠奶階段對羊乳中脂肪分解菌的影響Fig.6 Influence of milking stage on the lipolytic bacteria

3 結論

本文研究了奶山羊在擠奶過程中，不同擠奶階段的羊乳中微生物菌落總數(shù)和影響原料羊乳衛(wèi)生質(zhì)量的主要微生物(嗜冷菌、嗜熱菌、大腸菌群、蛋白分解菌、脂肪分解菌)的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)在剛擠出的前期乳樣中的菌落總數(shù)、嗜冷菌、嗜熱菌、大腸菌群、蛋白分解菌、脂肪分解菌含量較高，是影響原料羊乳衛(wèi)生質(zhì)量的主要因素。因此，在擠奶過程中，除需注意加工擠奶環(huán)境衛(wèi)生外，應盡可能的舍去前期乳樣(前三把奶)，以降低原料羊乳中微生物的數(shù)量，提高原料羊乳的衛(wèi)生質(zhì)量。

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