原料奶微生物HACCP控制体系的研究进展

1、目 录中文摘要及关键词 （1）英文摘要及关键词 （2）前言 （3）1 原料奶的生产HACCP控制体系 （4）2 原料奶生产微生物污染途径分析 （4）2.1 牛体、乳头表面对原料奶的污染 （4）2.2 牛舍对原料奶的污染 （5）2.3 手工挤奶对原料奶的污染 （5）2.4 机械挤奶对原料奶的污染（6）2.5 贮运过程对原料奶的污染 （6）3 原料奶中细菌总数 （7）4 原料奶中芽孢总数 （7）5 原料奶中耐热芽孢数 （8）6 原料奶中嗜冷菌 （9）7 结论 （10）参考文献 （11）致谢 （13）内蒙古民族大学本科毕业生论文摘 要HACCP体系是Hazard Analysis Critical

2、Control Point的英文缩写，表示危害分析的临界控制点。HACCP体系是国际上共同认可和接受的食品安全保证体系，主要是对食品中微生物、化学和物理危害进行安全控制。HACCP体系已用于灭菌奶生产、酸奶生产、原料奶和奶粉生产等。本文综述了原料奶的生产HACCP控制体系,原料奶生产中微生物污染途径, 以及原料奶生产贮运过程中细菌总数、芽孢总数、耐热芽孢总数、嗜冷菌数等的改变。关键词：原料奶；细菌总数；芽孢总数；耐热芽孢总数；嗜冷菌数 Abstract HACCP system is Critical Control Point of order Hazard, abbreviations H

3、azard Analysis Critical Control points of said. HACCP system is internationally recognized and accepted the food safety guarantee system, is mainly to the food of microorganism, chemical and physical harm security control. HACCP system has been used in production, yoghurt production, mainly raw milk

4、 and milk powder production,etc. This paper reviews the raw milk production HACCP control system, raw milk production in microbiological approaches, and shipping raw milk production process of total bacteria, spores, heat resistant spores total, psychrotrophic count change.Key words：raw milk；total b

5、acterial count；total spore count； total heat restiant spore count； psychrotrophic count 前 言近年来，随着人民生活水平的提高和乳品工业的发展，人均奶制品的消费数量快速增长，奶制品的结构也有了很大的变化，突出表现为奶粉的消费逐渐下降，液态奶（包括巴氏杀菌奶、超高温灭菌（UHT）奶、保持灭菌奶、酸奶等）消费显著上升，对原料奶的要求也越来越高。原料奶营养丰富，是微生物的良好培养基，属高危险性食品原料。严重污染的原料奶，蛋白质和脂肪会被微生物产生的酶所氧化或水解，奶胶体系统丧失原有的稳定性，并产生风味缺陷。这样的奶

6、已无法经受某些加工处理，生产的产品也不再具有乳香味，整体质量受到破坏。如果奶中微生物种类多、数量高，直接影响杀菌效果，使奶制品的保质期缩短，易引起其腐败变质，传播疾病，危害人体健康。对于UHT奶等长效奶制品，原料奶中微生物的要求更为严格，原料奶微生物实际有效控制对优质奶制品的生产具有重要意义。国外对原料奶细菌总数等卫生指标控制十分严格，荷兰鲜奶的收购标准要求细菌总数小于25万cfu/ml，在瑞士细菌总数超过10万cfu/ml将被降低奶款，甚至拒付奶款；欧共体1993年规定液态奶制品的原料奶细菌总数标准不超过10万cfu/ml，同时还规定了芽孢总数、耐热芽孢总数、嗜冷菌数等指标。我国原料奶的标准

7、与发达国家相比是比较落后的，2001年我国制定的无公害食品生鲜牛奶标准，只规定原料奶中细菌总数不超过50万cfu/ml，没有对UHT奶等液态奶制品的原料奶制定相应的标准。而且仅这一项指标对生产优质奶制品仍显不够。有检验结果表明：在四种市售奶制品（原料奶、消毒奶、炼乳、奶粉）中，均不同程度的有耐热的需氧和厌氧芽孢杆菌污。如果这些耐热菌在奶制品中达到一定浓度时，必然引起奶制品变质甚至危害人体健康（林克忠 1990）。原料奶中还含有一些在低温下也能生长的嗜冷菌，这种菌可以在冷藏温度下大量繁殖，并产生可以侵害奶中营养成分的热稳定酶类，引起奶与奶制品酸包、异味包、变色、凝固、发粘等变质现象。另一方面，分

8、析芽孢总数、耐热性芽孢数、嗜冷菌的数量有助于分析污染源，细菌总数的高低不能说明原料奶受污染的原因。1 原料奶的生产HACCP控制体系根据HACCP（Hazard Analysis Critical Control Point-危害分析关键控制点）确定原理及在乳品业上的应用（金少华 2002），原料奶生产工艺上的CCP（Critical Control Point-关键控制点）如下：产奶牛进入挤奶厅清洗消毒乳房（CCP2）自动吸奶机挤奶或手工挤奶（CCP2）贮奶罐（CCP2）冷却贮藏（CCP2）运输（CCP2）牛奶加工厂（CCP2表示2类关键控制点，指最大程度减少或降低危害。）2 原料奶生产微生

9、物污染途径分析健康牛所分泌的原料奶处于相对无菌状态，但从原料奶被挤出到运往牛奶公司期间的每一环节都不可避免地受到微生物的污染。原料奶中微生物主要来源于牛体、乳头及乳房外表面、牛舍、手工和机械挤奶过程、贮运奶过程（王茂祥 1998，周炜 1998）。2.1 牛体、乳头表面对原料奶的污染奶牛的被毛、皮肤、腹部、乳房、后肢、尾毛是微生物附着较多的部位。不干净的牛体经常有许多异物和细菌，据报道牛体所附着的尘埃每克含几亿至几十亿细菌，这些细菌极易落入原料奶中。牛体皮肤表面，暴露于空气中有与尘埃接触的机会，因此，牛的皮肤表面总要污染一定数量的微生物。这些污染菌中，多数属于带芽孢的杆菌和大肠杆菌等（骆承庠1

10、992）。在不清洁的牛舍中，牛体表面有时含有的细菌高达107-108cfu/g（谢继志 2000）。在被粪便和饲料污染后，体表微生物的数量显著增加，容易造成对奶液的污染。奶牛乳房头表面很容易被粪便、土壤、青贮饲料、粗饲料、草垫等弄脏，使得乳头表面附着大量细菌及芽孢（Bramleg 1990，周炜 1998，）。而在挤奶前对乳房不正确的清洗，都会使原料奶中微生物数量增加。在乳头上，需氧的耐热菌主要是芽孢杆菌属的芽孢，每个乳头上的芽孢数量在102-105之间，主要的种有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等。若挤奶前没有清洗掉乳头表面的污染物或未彻底清洗干净，则污染物上附着的细菌和芽孢就会随挤

11、出的牛奶进入挤奶机或奶桶中最后到达贮奶罐。受污染的乳头细菌总数可达10万个/毫升。（Bramleg 1990）。奶中芽孢的主要污染源就是乳头表面的污染物。实验证明，由于乳头外表不洁，进入牛奶中的细菌种类和数量，随乳头表面污染的形式和程度不同而变化（王茂祥 1998）。国内外一些研究（Finger 2001）的表明：在挤奶过程中，擦干乳头是一很重要的步骤，因为乳头湿润尤其是乳头末端湿润更易使奶牛发生细菌感染。分别用一次性的纸巾擦洗每头奶牛可以防止细菌从一牛到另一牛的传播。对乳头进行药浴，可防止细菌感染(田丽 2002、张仕权 2002)。2.2 牛舍对原料奶的污染牛舍空气中含菌量较高，通常每毫升

12、空气中含有50-100个，灰尘多的时候可达到10000个。其中以带芽孢的杆菌和球菌属居多（骆承庠1992）。如枯草芽孢杆菌等这类菌广泛存在于牛舍周围和饲料中。干燥的饲料和粪便细屑成为尘埃散布在空气中，使整个牛舍污染，牛舍通风不良，都会将细菌带入奶中。饲养条件对芽孢菌的污染影响较明显。目前国内奶牛的饲养主要有两种类型，即散养和群养，散养原料奶较群养原料奶细菌污染严重。2.3 手工挤奶对原料奶的污染挤奶条件也对芽孢菌的污染影响较明显。手工挤奶是造成原料奶质量低的原因之一，而我国目前牛奶生产中80%是手工挤奶（赵玉田 2001）。手工挤奶时，微生物污染主要来源于挤奶员的双手以及奶桶。挤奶员的手如未经

13、严格的清洗和消毒，并以奶桶中的奶作为润滑剂挤奶，那么就可能将微生物带入奶液中，严重的污染使每毫升奶可达100万个细菌，远远高于原料奶标准中规定的微生物数量不超过每毫升奶50万个细菌的要求。另外，手工挤奶易使乳头损伤，细菌很容易侵入乳头内（杨炜 2000），使原料奶细菌总数增高。（王明珠2002）的研究表明：手工挤奶所产鲜牛奶细菌数达2100000cfu/ml，不符合国内外优质生鲜奶标准，而机器挤奶的细菌数为110000cfu/ml，机器挤奶的生鲜牛奶连续7天的芽孢总数平均为64个/ml，手工挤奶连续7天的平均数为201个/ml。手工挤奶其芽孢数极显著高于机械挤奶的芽孢数（P0.01）。另外挤奶

14、员在患病期间挤奶易使奶感染上致病菌，并可能使奶牛患乳房炎。24 机械挤奶对原料奶的污染机器挤奶是封闭挤奶，鲜奶与污染空气隔离，挤奶器、输奶管、集奶器等冲洗消毒较彻底，可减少微生物的污染。张友祥（1992）报道:机器挤奶的原料奶细菌总数可以小于10000cfu/ml，Kikuchi(1996)报道机器挤奶的原料奶中细菌总数范围在1045×105cfu/ml，而手工挤奶的原料奶则要高出6倍以上。但利用机器挤奶时，并不能杜绝微生物的污染，如果挤奶杯前端接触牛床或牛体被毛，上面的灰尘、饲料屑和粪便等脏物就会被吸进挤奶杯而流向原料奶中；对机器的洗涤消毒不严格，就会在挤奶器的接头和弯拐的地方留存

15、少量牛奶，若不及时清洗，则第二次挤奶时又被新奶冲下，其中已繁殖的细菌将成为第二次挤奶的污染来源。使用机械挤奶时微生物的波动范围最大，可高达100万个细菌/毫升，出现这种情况主要是由于设备表面清洗不良和牛奶残留所致。管道内残留每克奶细菌数可高达1000万个。研究表明在挤奶期间，微生物会残留在挤奶杯及挤奶设备中。 25 贮运过程对原料奶的污染刚挤出的牛奶，温度在37-38之间，加上它有丰富的营养和含有87%的水分，是细菌繁殖的最好培养基。因此，温度升高，将加速细菌的繁殖并导致牛奶变酸腐败，当气温在30以上时，牛奶的变质非常迅速。在气温26.7-37.8时，奶中的细菌每20分钟即可繁殖一次，一个细菌

16、一昼夜可变为687亿个（曹泓 2000）。奶在贮存时未进行冷却或贮奶过程制冷效果差，不能使奶尽快降低到4以下，微生物就能很快繁殖。在原料奶的运输中，运输容器不洁，运输车无保温设施使奶温度升高，强烈震荡等都会加速微生物的繁殖而导致原料奶变质。在运输前后，原料奶微生物增殖比例大小也说明运输过程，温度的升高，奶槽车的清洗不干净，都能引起微生物数量升高。有研究表明：在牛奶场有60%的奶达到一级的原料奶标准，运至乳品厂后降至30%，当再贮存一定时间后则只有10%。原料奶贮存及运输的温度和时间是影响奶中微生物数量的最主要因素。牛奶挤出后迅速降温，保持在4左右进行贮藏对原料奶微生物的控制是十分必要的。牛奶在

17、加工之前保持低温冷藏很大程度上抑制了微生物繁殖，但是嗜冷菌在此条件下仍可生长，2-3天后，奶中微生物主要是嗜冷菌）。交奶不及时，贮存期长的，嗜冷菌数明显高。研究表明贮藏奶的时间和温度对原料奶感官接受性的影响比嗜冷菌还强。有研究表明为保证到达加工厂的原料奶质量，把原料奶的温度维持在10或更低是关键因素。3 原料奶中细菌总数 根据发达国家的调查，一般地，鲜奶中不可避免的细菌数是102-103个/ml；在极其严格的无菌操作下，用机器挤出的奶的总菌数为104个/ml。原料奶受微生物的污染不论对消费者的健康还是产品的市场形象都是危害最大的，是导致奶产品变质的直接原因。变质产品表现为产酸、产气，产粘、或同

18、时产酸产气、蛋白热稳定性下降或呈粥样，带苦味、严重异味。细菌总数对原料奶的影响：根据鲜奶的种类不同和微生物的活性情况，当细菌总数达到106-107个/ml时，鲜奶就会出现令人觉察或检出的缺陷（史春光，2000）。细菌总数高，其中的致病菌可能产生非常耐热的毒素，这些毒素经超高温处理后仍有少量残留，消费者饮用后，会导致中毒；其中的嗜冷菌会产生非常耐热的酶类，这些酶类在UHT奶贮藏过程中被激活，从而导致UHT奶出现分层、发苦等现象。大量细菌的繁殖会加速产酸，从而引起原料奶酸度增加，蛋白质热稳定性下降。据美国最新医学研究表明，在牛奶中细菌过多，其代谢产物如热源等，会使人产生不良反应，如发热、关节炎等。

19、4 原料奶中芽孢总数原料奶中通常既含有细菌的营养细胞，也含细菌的芽孢。形成细菌芽孢的有芽孢杆菌，棱状芽孢杆菌、芽孢乳杆菌、脱硫胎状菌和芽孢八叠球菌5个属。其中在原料奶中检出频率高，污染量最大的是芽孢杆菌属。其它属检出频率低一般在原料奶中不会造成多大污染(龟井俊郎 1996)。原料奶微生物中常见的胨化细菌有：芽孢杆菌属细菌，例如枯草芽孢杆菌、地衣形芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等。它们的适宜生长温度是20-40，最高生长温度可达55。这类细菌广泛存在在牛舍和饲料中，它们的芽孢体对热和干燥具有较强的抵抗力。这些需氧性的芽孢细菌有许多能产生两种不同的酶，一种是凝乳酶，另一种是蛋白酶。在其作用下，使奶形成非酸

20、性凝固，产生腐败味。细菌总数低的原料奶中，也可能发现大量的芽孢。原料奶中芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和嗜冷菌等细菌所产生的芽孢在超高温灭菌后仍能存活，并导致产品腐败（周炜，1998）。若原料奶中芽孢总数过高，经UHT处理后仍能存在，它们在贮藏的过程中会逐渐转化为细菌的营养细胞，从而引起奶制品产酸、产气。目前国内大多数乳品厂，通常只检查原料奶中细菌总数，很少检查原料奶中的芽孢数。实际上，对UHT产品来说，最重要的是原料奶中的芽孢总数及耐热芽孢数。芽孢数可根据生长温度范围主要分为两大类，即嗜中温芽孢和嗜热芽孢。根据UHT奶和保持灭菌奶的实际商业加工区域与各种曲线的关系，可以看出，对于嗜热芽孢杆菌来说其商

21、业超高温区域的灭菌效率在9以上，嗜中温芽孢杆菌则在10以上。若确定由微生物所引起的不良率为1：1000。 物料的微生物指标若超出了加工极限，则成品的不良率肯定超出AQL之外。即使物料的微生物指标低于加工极限值，成品的合格率也不一定在AQL之内。这是因为成品的AQL不只是UHT这一过程所决定，它受整个生产线上各种因素如清洗效果、系统的灭菌、无菌系统的密闭性、设备的维护、操作技能以及无菌包装过程等的影响。因此，为使生产在一定的安全范围内操作，使成品的坏包率低于1：1000，则正常情况下的微生物指标应介于目标值与行动值之间，即芽孢数及耐热芽孢数应分别控制在1001000及10100之间(谢继志 20

22、00)。UHT奶制品是商业无菌产品，绝对无菌是不可能的。原料奶中即使原始芽孢数不大，如100 cfu/ml，但由于生产量大，则总会有芽孢残留。原料奶中原始芽孢数目越多，则UHT处理后产品中的芽孢数可能越高（夏震 1998，何卫加 1999）。5 原料奶中耐热芽孢数鲜奶中耐热芽孢菌不易被高温杀死，在产品贮运期间仍可繁殖，改变产品的风味。（杨海丽 2002）一般细菌孢子的耐热性较高，在100温度下数分钟加热也不死亡。对UHT奶生产中，就灭菌效率来讲，营养体微生物是不重要的。某些芽孢在相对较低的温度下就可被杀死，如多数蜡样芽孢杆菌对灭菌过程就不十分重要，重要的是那些有可能在灭菌过程中存在的微生物。L

23、itopoulou（1984）研究报道原料奶中耐热芽孢总数的平均值为39cfu/ml.尽管原始耐热芽孢数对灭菌的腐败率有影响，但却很难准确测定原始耐热芽孢数。原料奶中的芽孢总数通常用将牛奶加热至80保温10 min所残留的微生物来表示。绝大部分芽孢经过UHT灭菌后是不能存活的。对耐热芽孢的定义，不同的研究人员所采用的标准也不同。在早期的研究工作中，将耐热芽孢定义为经100、30 min处理后每100ml中的微生物。在英国夏季从奶槽车中采取奶样进行培养和分析，结果显示灭菌后能存活的主要嗜中温芽孢为枯草芽孢杆菌，主要的嗜热芽孢为嗜热脂肪芽孢杆菌。在对英国的原料奶进行检测中发现，耐热芽孢为105、1

24、5min处理后残留的芽孢，这种处理方法比100、30min更剧烈，因此残留的芽孢更耐热。同时还发现原料奶中嗜中温芽孢和嗜热芽孢数随季节有明显的变化，夏季最少，冬季最多。冬季芽孢数数量高的原因主要是奶牛在室内喂养，受干草和粪便中芽孢的污染所致。同样一些其他的研究也证实了原料奶中的芽孢数量会受季节变化的影响。虽然原料奶中最常见的芽孢类型是地衣状芽孢杆菌，但灭菌后残留的却经常是枯草芽孢杆菌。对不同国家原料奶中芽孢进行了检测，分离检测出的芽孢类型主要是枯草芽孢杆菌。耐热芽孢直接影响牛奶灭菌效率，但在原料奶中的数量相对较少，在细菌总数和芽孢总数中所占有的比例很小。6 原料奶中嗜冷菌在低温条件下，牛奶中较

25、为多见的细菌有：假单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、克雷伯氏菌属。这些细菌的特点是在冷藏的条件下能迅速繁殖，虽然这些细菌经过加热可被杀死，但它们中的某些菌属如假单胞菌属可产生非常耐热的蛋白酶和脂肪酶。这些酶即使在经过140、2min的处理，仍会有10%的残留，在奶制品贮藏过程中被激活，将分解蛋白质、脂肪，从而导致产品发生变化，如出现苦味、腐败味或形成胶凝（周炜 1998），受嗜冷菌污染严重的原料奶难以加工，生产出的产品失去乳香味，整体质量受到破坏。嗜冷菌污染是影响奶及奶制品保质期的主要因素（王克新 2001）。Canigova （2000）报道40%嗜冷菌产生的酶，能使奶及奶制品发生

26、感官改变。当原料奶中嗜冷菌数量超过106 cfu/ml，产生的蛋白酶和脂肪酶将导致UHT奶制品产生凝块、发芽，出现脂肪氧化味。根据实际经验，生产UHT奶制品的原料奶，嗜冷菌数需控制在1000/ml以内。7 结论原料奶生产中对牛乳房用温和无菌的溶液清洗乳头，然后分别用一次性的纸巾擦洗每头牛的乳头，弃掉每一乳腺端挤出的前三把奶，挤奶结束时用洗必太（0.5%-1%）、碘伏（0.5%-1%）或次氯酸钠（4%）清洗乳头，以及对挤奶设备和挤奶用具用清洗和消毒，可减少牛个体原料奶中微生物数量；贮藏原料奶的温度保持在4-8，贮藏结束时温度维持在4-8，可减少原料奶细菌总数、芽孢总数、耐热芽孢总数和嗜冷菌数；另

27、外运输原料奶时，采用奶槽车，防止温度波动，保持原料奶温度，可有效控制微生物繁殖。参考文献1 林克忠，马云飞，夏文波，等.各种乳制品中耐热菌和抗菌素污染情况的检验报告J.中国乳品工业，1990，18（3）2 金少华，戴宇，姜晓东，等. 鲜牛奶生产过程中影响产品卫生质量的关键环节分析J.安徽预防医学杂志，2002，8（3）：1581603 王茂祥. 挤奶设备的清洗（一）J.中国奶牛，1998，5：49504 周炜.高质量原料奶的生产J.中国乳品工业，1998，26（1）：31335 Jasmina, Influence of raw milk on dairy products quality c

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