ATP生物發(fā)光技術在牧場擠奶廳衛(wèi)生管理中的應用

操國景（希悅爾（中國）有限公司 食品組，上海）

ATP生物發(fā)光技術在牧場擠奶廳衛(wèi)生管理中的應用

操國景
（希悅爾（中國）有限公司 食品組，上海）

擠奶廳衛(wèi)生管理是牧場預防奶牛乳房炎以及提高原奶衛(wèi)生質量的重要措施之一。本文介紹了ATP生物發(fā)光技術在牧場擠奶廳衛(wèi)生管理中的可應用范圍，旨在引導牧場管理者可以更客觀地關注牧場衛(wèi)生管理狀況及其評測方法。

ATP生物發(fā)光技術；牧場；擠奶廳衛(wèi)生；CIP清洗

擠奶廳是牧場管理中最為重要的環(huán)節(jié)之一，也是最薄弱的環(huán)節(jié)之一。擠奶廳被稱之為牧場運行的“心臟”，每天肩負著實現牧場各部門業(yè)績成果的重任。擠奶廳衛(wèi)生管理是牧場預防奶牛乳房炎以及提高原奶衛(wèi)生質量的重要措施之一。主要涉及：擠奶過程中人員及奶牛衛(wèi)生準備、擠奶設備管道內表面循環(huán)清洗（CIP）、擠奶設備外表面清洗（OPC）以及擠奶廳空間消毒等。長久以來，牧場主要通過人員肉眼檢查來評價擠奶廳衛(wèi)生管理狀況，這種方法快速簡便，但卻十分主觀而且相對來說不夠靈敏。

擠奶廳和所有擠奶設備清洗不徹底，會引起奶垢或菌膜形成，牛奶的營養(yǎng)物質對細菌來說也是很好的培養(yǎng)基，大量的細菌繁殖將會造成牛奶中微生物含量大大增加，直接影響原料奶的質量，造成牛奶等級下降，甚至被拒收。此外，設備內產生的奶垢會影響設備運行效率以及奶襯、過濾器等配件使用壽命，造成牧場經濟效益損失。

目前國內牧場對擠奶設備的清洗普遍采用“兩堿一酸”的CIP清洗程序，即每天三次擠奶的牧場按早班和午班用堿清洗，晚班用酸清洗；每天兩次擠奶的牧場按兩次用堿清洗，之后用一次酸清洗。清洗效果受到設備機械力、清潔劑產品及濃度、清洗時間以及水溫的影響。尤其是冬季很多牧場無法保障清洗用水的溫度，清洗效果常有不理想結果。然而牧場管理者對CIP實際清洗效果并無客觀評價方法。只有待問題嚴重后，例如牛奶微生物超標，才會采取補救措施。

一般來講，擠奶設備在進行完清潔后，設備表面不應留有任何殘污或者清洗“死角”，看上去應該很“清潔”。微生物分離培養(yǎng)檢測能夠提供更多的信息，但是它僅僅反映的是消毒的效果，而不是清潔的效果。而且它所需要的時間比較長，如果結果超標，常因時間原因無法能依此及時地采取重新清潔。另外，微生物檢測需要一定的實驗室條件和相對較高的專業(yè)技能。

部分牧場還通過每次擠奶結束后牛奶過濾紙衛(wèi)生狀況進行監(jiān)控管理。此外，還可通過乳品加工廠反饋的入廠檢測數據（牛奶體細胞數、微生物數量）進行間接分析管理。牛奶體細胞數（somatic cell count， SCC）是指每毫升牛奶中的細胞總數，多數是白細胞，通常由巨噬細胞、淋巴細胞、多形核嗜中性白細胞和少量乳腺組織上皮細胞等組成，約占牛體細胞數的95%，其余是乳腺組織死去脫落的上皮細胞。體細胞數是評價牛奶質量及奶牛乳房健康狀況的重要指標。牛奶微生物數量也是評價牛奶質量的一個重要指標，同時對乳制品加工廠的最終產品質量也非常重要。

ATP生物發(fā)光技術簡介

ATP是一種基礎的能量傳遞分子，存在于所有生物中，包括微生物、植物和動物細胞。

1947年，世界上第一次通過測量發(fā)光，并且利用來自與熒火蟲的酶與底物（熒光素和熒光素酶）來檢測該生物代謝物質。從此以后，該反應的詳細機理開始被全面地研究，諸多不同的應用也相應被報道。

ATP同時存在于食品和活的微生物中，這對于利用ATP來檢測食品中的微生物是不利的。但是，當考慮到清潔度時，這便成了巨大的有利。食品殘渣中包含大量的ATP，這些ATP來源于食品的原料初始細胞，既可能包含在細胞內，也可能成為游離的ATP。到了80年代后期，這一應用開始被接受。到了90年代，隨著ATP檢測不斷簡便化的發(fā)展，該應用已被國際上眾多主要的食品和飲料加工企業(yè)所廣泛接受和認可。

在該檢測中，產生的光量與ATP的濃度成正比。檢測結果可在幾秒中獲得。通過高敏的熒光檢測儀的檢測后結果表示為相對光單位（RLU）。

ATP + 熒光素 + O2AMP + 氧化熒光素 + CO2+ 光熒光素酶微生物 + 有機殘渣ATP含量ATP檢測值（RLU）

圖1　擠奶設備CIP清洗管道

ATP檢測技術在牧場擠奶廳的應用及分析

與肉眼評價相結合，ATP檢測技術可以成為極有價值的檢測工具來評判牧場相關設備的清潔效果。利用ATP檢測技術可以定期為牧場提供客觀的衛(wèi)生狀況評價，便于在風險升高時做出及時的調整改進，減少由于清潔不當所造成的原奶品質下降和食品安全問題隱患。牧場利用ATP檢測技術主要可用于擠奶管道CIP清洗效果評價、擠奶設備外表面及墻地面衛(wèi)生狀況評價以及擠奶程序衛(wèi)生執(zhí)行情況評價等。

1. 擠奶管道CIP清洗效果評價

CIP清洗（Cleaning in Place）又稱原位清洗，被廣泛應用于液體產品的生產工廠中，使用循環(huán)的清潔劑溶液對整個生產線和設備中的這些系統(tǒng)進行清潔。目前牧場擠奶設備CIP清洗普遍采用 “兩堿一酸”清洗工藝。

定期對擠奶設備管道內表面以及儲奶罐等設備進行ATP清潔度檢測，可以客觀評價牧場擠奶設備清洗效果以及奶廳衛(wèi)生管理狀況，及時發(fā)現衛(wèi)生管理風險，保障牧場效益最大化。建議檢測位置如表1。

表1　擠奶廳ATP檢測建議采樣位置

2. 擠奶設備外表面及墻地面衛(wèi)生狀況評價

與擠奶設備管道內衛(wèi)生管理相比，牧場對擠奶設備外表面以及奶廳墻地面的衛(wèi)生狀況的關注則更顯不足。主要通過人工擦拭的方法進行，該方法勞動效率低、清潔效果不確實，且易發(fā)生交叉污染。通過ATP檢測技術可以客觀揭示擠奶設備及墻地面清潔狀況，引起牧場管理人員關注并采取相應改善方法。

OPC（Open Plant Cleaning）是針對開放和暴露的表面進行清洗消毒的一種方法。可以很好適用于擠奶設備/儲奶罐外表面以及墻地面的清潔工作。

3. 擠奶程序衛(wèi)生執(zhí)行情況評價

標準的擠奶程序為：擠頭三把奶，觀察乳房炎情況—乳頭前藥浴—消毒毛巾/一次性紙巾擦干—套擠奶杯組—巡杯—脫杯—乳頭后藥浴。其中乳頭藥浴和消毒毛巾/一次性紙巾對于減少乳頭皮膚細菌及污垢污染，減少奶牛之間乳房炎病原菌交叉感染和提高原奶衛(wèi)生質量非常重要。許多采用毛巾進行乳頭擦干的牧場，毛巾的清洗消毒效果存在很大的衛(wèi)生隱患（如圖4所示）。可利用ATP檢測方法客觀評價毛巾清洗消毒效果，必要時做出相應改善工作。

圖2　ATP測試奶襯、短奶管和集乳器采樣點示圖及集乳器內ATP檢測值

討論與總結

ATP生物發(fā)光技術用于牧場擠奶廳衛(wèi)生管理中具有檢測快速、靈敏、客觀，能夠及時反映清潔程序是否達到預期標準等優(yōu)點，并且適合于在生產環(huán)境安全使用。目前，其儀器和配套試劑的研發(fā)不斷發(fā)展，已經完全能夠適合非專業(yè)人員在食品生產環(huán)境中方便地操作。

但是，在牧場應用中，ATP檢測技術僅可作為牧場清潔衛(wèi)生狀況的一個評測手段和改善依據，并不能直接代替是微生物檢測，微生物檢測仍然可以用于環(huán)境背景菌的監(jiān)控，或者特定致腐菌或致病菌的跟蹤。

若能將ATP檢測技術與牧場DHI技術（Dairy Herd Improvement ，奶牛生產性能測定）以及大罐奶乳房炎病原鑒定、牧場清潔衛(wèi)生程序優(yōu)化等措施相結合，可建立一個主動有效的牧場衛(wèi)生、乳房健康管理系統(tǒng)，并且隨著對檢測數據的不斷總結和回顧，可以幫助牧場不斷改進與發(fā)展，提高其養(yǎng)殖效益。

圖3　OPC方法清潔擠奶設備/儲奶罐外表面示圖

圖4　擠奶用乳頭擦拭毛巾衛(wèi)生狀況

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