離心除菌與巴氏殺菌在原料奶預處理中應用的研究

文∕張修軍 姚 晶

（黑龍江東方學院食品與環境工程學部）

1 引言

在液態乳、乳粉等乳制品的生產過程中，原料奶質量直接決定著產品的質量，有了優質的原料奶，才能生產出優質的產品。為了保證原料奶的質量，從奶槽車卸下的原料奶，要經過脫氣、過濾、冷卻、殺菌等工藝，以減少奶中的氣味、機械雜質、微生物等。而當原料奶中微生物數量過多時，會很容易導致乳制品生產過程中出現以下問題：①乳中存在的致病菌，可能會產生一些耐熱毒素，雖然經過之后的殺菌過程，但仍可能會有少量的殘留。②乳中的嗜冷菌會產生一些耐熱的酶類，在濕混、濃縮、干燥過程中，由于加熱而被激活，導致產品感官、氣味等發生變化，影響產品質量。③細菌在大量繁殖過程中，會產生酸，導致產品酸度增高，從而使產品中的一些營養成分穩定性下降。④原料奶中的芽孢總數及耐熱芽孢數量過多，雖然經殺菌過程，但仍會有一些耐熱芽孢存在，在產品貯存過程中，耐熱芽孢可能會復活，導致產品細菌數增高。所以，控制好原料奶的細菌數是保證原料奶質量的一個重要因素。

將巴氏殺菌機和離心除菌機串聯使用，對原料奶進行離心殺菌，可以有效地清除芽孢。芽孢具有相對較高的自身密度，一般可高達1.2～1.3 g/L，密度大的芽孢被移至轉鼓的外圍，而密度相對小的牛乳將被移到轉鼓的中央，從而達到除芽孢的作用。牛乳中的細菌密度一般低于芽孢，通過離心除菌機，牛乳中的細菌難以除去，但牛乳經過85℃，15 s的巴氏殺菌，可以殺死大量細菌。所以離心除菌機與巴氏殺菌裝置配合使用，除菌效果極佳，可以延長原料奶的保存期。

本文對離心除菌機和巴氏殺菌（85℃，15 s）在原料奶處理中的使用進行了研究。研究了原料奶質量、原料奶溫度、轉鼓轉速對除菌效果的影響、巴氏殺菌乳儲存過程中的微生物變化。

2 材料和方法

2.1 材料

孢子離心除菌機CSE230-01-777型（進口）；營養瓊脂培養基。

2.2 取樣操作

取不同微生物指標、不同溫度的原料奶，進行巴氏殺菌和離心除菌，取原料奶和除菌之后的奶樣，分別測定細菌總數、芽孢總數。

2.3 細菌總數的測定方法

取除菌后的原料奶樣品，用營養瓊脂倒置于平板，置（36±1）℃恒溫箱內培養48 h，計數。

2.4 芽孢總數的測定方法

取除菌后的原料奶樣品，按不同的稀釋度，用營養瓊脂倒置于平板，平皿置（36±1）℃恒溫箱內，保溫培養72 h。

3 試驗結果與分析

3.1 原料奶中的細菌總數對除菌效果的影響

取不同細菌總數的原料奶樣，通過巴氏殺菌和離心除菌機，檢測其細菌總數，結果如表1所示。由表1可以看出，原料奶中的初始細菌總數越少，除菌率就越高，除菌效果就越好。

3.2 原料奶的芽孢數對除芽孢率的影響

取不同芽孢數的原料奶樣，通過巴氏殺菌和離心除菌機，檢測其芽孢總數，結果如表2所示。由表2可以看出，原料奶的質量越好，初始芽孢數越低，除芽孢率越高，除芽孢效果就越好。

3.3 原料奶溫度對除菌效果的影響

當原料奶加熱到不同溫度時，通過離心除菌機的除菌率和除芽孢率如表3所示。由表3可以看出，原料奶在55～60℃時，除菌效果最佳，所以當除菌機與巴氏殺菌機串聯使用時，先將原料奶加熱到55～60℃時，通過離心除菌機，再將原料奶加熱到85℃，保溫15 s，可以達到最佳的除菌效果。

表1 除菌前后細菌總數變化情況

表2 除菌前后芽孢數變化情況

表3 不同溫度原料奶的除菌率和除芽孢率

3.4 轉鼓轉速對除菌效果的影響

在選擇離心分離機時，轉鼓轉速是一個很重要的因素。轉鼓最大允許轉速取決于原料奶的化學和物理性質，如：（1）溫度；（2）原料奶的密度；（3）在侵蝕和腐蝕方面的侵害性（對轉鼓材料的選擇產生影響）。基于這些參數，并在充分考慮到安全性的前提下，將轉鼓轉速確定為5860 r/min。

3.5 巴氏殺菌乳保質期

原料奶經過離心除菌機和85℃/15 s殺菌，在3 天的冷藏（4℃）過程中，感官、pH值和微生物指標均符合巴氏殺菌乳的要求。

4 結語

4.1 原料奶中的細菌總數對離心除菌機和巴氏殺菌機的除菌效果有影響，原料奶的初始細菌數越少，巴氏殺菌乳中的細菌總數就越少，除菌效果越好。

4.2 原料奶中的芽孢總數對離心除菌機和巴氏殺菌機的除芽孢率有影響，初始芽孢數越低，除芽孢效果越好。

4.3 原料奶的溫度對除菌機的除菌效果有影響，經過試驗得出，當原料奶溫度為55～60℃時，除菌機的除菌率和除芽孢率最高，可以除去99.3%～99.7%的細菌，54%～65%的芽孢。

4.4 當原料奶溫度為55～60℃，密度為1.030～1.032 g/mL，轉鼓轉速為5860 r/min時，除菌機的除菌效果最佳。

4.5 經過離心除菌和巴氏殺菌的巴氏殺菌乳，在4℃時，儲存3 天內，產品的感官、pH值和微生物指標都符合巴氏殺菌乳的要求。

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