巴氏杀菌对原料羊乳卫生质量的影响

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(陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安 710062)

巴氏杀菌对原料羊乳卫生质量的影响

李龙柱,张富新*,葛萍，侯院林，杜远华，于玲玲

(陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安 710062)

本文就巴氏杀菌条件对原料羊乳和贮存过程中巴氏杀菌羊乳的菌落总数和大肠菌群变化规律进行研究。不同污染程度的原料羊乳分别在63℃/30min、72℃/30s和85℃/15s下处理,乳样中菌落总数和大肠菌群变化差异极为显著(p<0.05)。随着巴氏杀菌强度的增大,污染程度相同乳样的巴氏杀菌效率依次增高,污染程度不同乳样的巴氏杀菌效率却依次降低。巴氏杀菌后轻度污染和中度污染的乳样在5℃贮存7d后,其菌落总数和大肠菌群变化不显著(p>0.05),均未超过巴氏杀菌乳国标GB19645-2010；重度污染的巴氏杀菌羊乳乳样在5℃贮存7d之后其菌落总数和大肠菌群已经显著超过巴氏杀菌乳国标GB19645-2010。因此原料羊乳在生产和贮存运输过程中要避免被微生物所污染,轻度和中度污染乳样的巴氏杀菌条件应选63℃/30min,贮存温度和时间应该控制在5℃/7d以内,以提高巴杀羊乳的品质和货架期。

巴氏杀菌,原料羊乳,贮存时间,巴氏杀菌羊乳,菌落总数,大肠菌群

乳是人类膳食中营养成分最完全、最易消化吸收的食品,营养学家将之称为“白色血液”和“最接近完善的食品”[1-3]。乳极易被微生物污染,是微生物生长繁殖的天然培养基[4]。羊乳的化学组成与牛乳相似,富含多种人体必需氨基酸,脂肪球体积小,且乳糖含量更最接近人乳,易于消化吸收,也是世界上公认的最接近人乳的乳源[1-4]。热处理是重要的乳杀菌手段,其主要目的是通过杀死乳中微生物、钝化相关酶类及一些化学组分的变化来延长贮存期,但高温条件下发生的大多数化学变化对乳制品的品质是不利的[5]。在一定杀菌温度范围内,温度越低,细菌繁殖越慢,温度越高,繁殖越快,但温度过高,细菌就会死亡,不同的细菌有不同的最适生长温度和耐热、耐冷能力[4-6]。巴氏杀菌法是目前市场上液态乳制品通常采用的灭菌方法,巴氏杀菌法(Pasteurisation method,PM)亦称低温消毒法(Low temperature sterilization method,LTSM)或冷杀菌法(Cold sterilization method,CSM),是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持食品中绝大部分营养物质和保留乳制品风味的杀菌法,巴氏杀菌乳在常温(20～25℃)下保存1～2d仍会变质,5℃能保存7d[5-6]。由于奶山羊养殖规模与奶牛相比较小而且饲养较为分散,机器挤奶设备及冷链贮存与运输系统还不十分完善,所以在原料羊乳的生产、贮存和运输过程中,微生物污染较为严重[4-6],故本实验将实际生产中的羊乳乳样分为三个污染程度：轻度污染羊乳乳样、中度污染羊乳乳样和重度污染羊乳乳样,对其微生物进行检测,为羊乳乳制品企业生产巴氏杀菌羊乳提供一定理论基础。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

羊乳 采自陕西某乳品企业奶山羊养殖小区,取样后立即放置于温度为4℃的冰壶中,2h内送到实验室进行处理；平板琼脂计数培养基[7-8]用于羊乳中菌落总数的测定；结晶紫中性红胆盐琼脂培养基[9-10]用于羊乳中大肠菌群的测定。

JND-50型恒温冷藏箱 宁波江南仪器厂；QL-866型小型漩涡振荡器 海门市其林贝尔仪器制造有限责任公司；移液枪(100～1000μL和10～100μL) 德国艾本德股份有限公司；XK97-A型菌落计数器 姜堰市新康医疗器械有限责任公司；SPX-250B-Z型生化培养箱、YXQ-LS-100A-17型立式压力蒸汽灭菌锅、GZX-9146MBE型数显鼓风干燥箱、HHS21-4-45型数显式电热水浴锅 上海博迅实业有限责任公司；PE-20-43型pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限责任公司；BSC-1300-Ⅱ-A56型生物安全柜 苏州尚田洁净技术有限责任公司；UPT-1-40-L-32型优普UPT系列超纯水器 成都超纯科技有限责任公司。

1.2实验方法

1.2.1 测定方法 羊乳中菌落总数的测定：按GB4789.2-2010[11]中菌落总数的测定方法,36℃培养48h,之后进行计数,结果以cfu/mL表示。

大肠菌群的测定：按GB4789.3-2010[12]中大肠菌群的测定方法,36℃培养24h,之后进行计数,结果以cfu/mL表示。

1.2.2 取样方法 在某乳品企业奶山羊养殖小区,由于挤奶站卫生清洁程度不同,例如挤奶器、输奶管、冷藏罐和奶泵等器具微生物污染程度不一,故选取3个卫生状况不同的挤奶站,前期先做部分预实验后,将不同奶站所挤的乳样分为轻度污染羊乳乳样(≤3.3×105cfu/mL)、中度污染羊乳乳样(3.3×105～4×105cfu/mL)和重度污染羊乳乳样(≥1.7×106cfu/mL),采用机械化挤奶,直接将需要的乳样装入灭过菌的取样管中,并迅速放入冰壶中,2h内带回实验室,在无菌操作台中将冷却后的乳样分装入提前灭过菌并干燥的试管中,分别在63℃/30min、72℃/30s和85℃/15s[5,7]下处理,然后在5℃条件下贮存0、1、2、3、4、5、6、7d后,检测乳样中菌落总数和大肠菌群。

1.2.3 数据处理 实验数据采用DPS软件处理。

2 结果与分析

2.1巴氏杀菌条件对原料羊乳中菌落总数的影响

菌落总数(Total bacterial count)是乳被微生物污染的总体情况,是反映原料乳卫生质量的一项重要指标[7,13-14],羊乳在冷链贮存和运输过程中微生物会继续生长繁殖,而引起原料羊乳的腐败变质的大部分微生物是细菌,因此可以用菌落总数来评价羊乳被微生物污染和分解的程度。

由图1可以看出,原料羊乳在巴氏杀菌过程中,乳样中菌落总数均呈下降趋势,且巴氏杀菌效率随巴氏杀菌强度的增大有逐渐增高的趋势,其杀菌效率依次是轻度污染乳样98.7%(63℃/30min)、99.1%(72℃/30s)和99.6%(85℃/15s),中度污染乳样94.8%(63℃/30min)、96.1%(72℃/30s)和98.4%(85℃/15s),重度污染乳样87.45%(63℃/30min)、89.75%(72℃/30s)和91.6%(85℃/15s),但不同处理条件下不同污染程度的原料羊乳乳样中菌落总数在巴氏杀菌前后变化差异较为显著(p<0.05)。研究结果表明,85℃/15s热处理条件适合于轻度、中度和重度污染乳样,而72℃/30s和63℃/30min只适合于轻度污染乳样。不同乳样的巴氏杀菌羊乳的菌落总数结果均未超过GB19645-2010[15]巴氏杀菌乳中的菌落总数指标1.0×105cfu/mL,但是原料羊乳中菌落总数高会造成巴氏杀菌羊乳乳中菌落总数偏高,甚至接近巴氏杀菌乳国标中菌落总数的上限值,更严重的会造成保质期和货架期的显著缩短。

图1 巴氏杀菌条件对原料羊乳中菌落总数的影响

2.2巴氏杀菌条件对原料羊乳中大肠菌群的影响

原料羊乳中的大肠菌群(Coliform)能从总体上反映出奶山羊在挤奶过程中乳汁被粪便和肠道菌污染的程度[13-14]。

从图2可以看出,巴氏杀菌前原料羊乳乳样中大肠菌群数量较多,这是因为原料羊乳在生产过程中被大肠菌群污染源污染的概率较大,这一类细菌包括肠杆菌属、大肠埃希氏菌、柠檬酸杆菌、产气克雷白氏菌和阴沟肠杆菌等,它们的最适宜生长繁殖温度是35℃,大肠菌群数量越高,表明原料羊乳被粪便和肠道菌污染的程度越大,在挤奶过程和贮存过程中应该加强卫生管理[15-17,21]。原料羊乳在巴氏杀菌过程中,乳样中大肠菌群均呈下降趋势,且巴氏杀菌效率随巴氏杀菌强度的增大有逐渐增高的趋势,但不同污染程度的原料羊乳乳样巴氏杀菌效率有较大差异。不同污染程度的原料羊乳在不同巴氏杀菌强度下处理,乳样中大肠菌群在巴氏杀菌前后变化差异较为显著(p<0.05)。经研究发现其三组热处理条件63℃/30min、72℃/30s和85℃/15s对原料羊乳中微生物杀菌能力依次增强,而轻度、中度和重度污染的乳样巴氏杀菌效率却依次降低了,不同乳样的巴氏杀菌结果均未超过GB19645-2010[15]巴氏杀菌乳中的大肠菌群指标5cfu/mL。

图2 巴氏杀菌条件对原料羊乳中大肠菌群的影响

2.3巴氏杀菌羊乳在贮存过程中菌落总数的变化

巴氏杀菌(Pasteurized)是目前乳营养成分损失最小的鲜乳保存方法[18-19,22],图3研究了巴氏杀菌羊乳在5℃条件下贮存时菌落总数的变化规律。

图3 巴氏杀菌羊乳在贮存过程中菌落总数的变化

从图3中可以看出,污染程度不同的巴氏杀菌乳样在贮存过程中菌落总数都是呈增长的趋势,随着巴氏杀菌条件强度的增加,其增殖速度下降。轻度和中度污染乳样在不同的巴氏杀菌条件下,5℃贮存至第7d时菌落总数未超过GB19645-2010[15]巴氏杀菌乳中的菌落总数指标1.0×105cfu/mL,而重度污染乳样在不同的巴氏杀菌条件下,5℃贮存贮藏时,63℃/30min 2d、72℃/30s 6d、85℃/15s 7d时菌落总数分别达到1.2×105、1.2×105、1×105cfu/mL,已经超过巴氏杀菌乳GB4789.2-2010[15]中菌落总数的最高上限值105cfu/mL,说明重度污染的原料羊乳生产的巴氏杀菌羊乳会大大缩短其货架期,因此乳品企业在选择巴氏杀菌羊乳的原料乳时一定要检测器菌落总数,当其巴氏杀菌前的菌落总数达到重度污染乳样中(≥4.5×105cfu/mL)时,就不适宜于做巴氏杀菌乳。

2.4巴氏杀菌羊乳在贮存过程中大肠菌群的变化

图4研究了巴氏杀菌羊乳在5℃条件下贮存时大肠菌群的变化规律。

图4 巴氏杀菌羊乳在贮存过程中大肠菌群的变化

由图4可知,不同污染程度的巴氏杀菌羊乳在贮存过程中大肠菌群数均呈增长趋势,随着巴氏杀菌条件强度的增加(63℃/30min、72℃/30s和85℃/15s)其增殖速度逐渐减弱。轻度污染乳样经不同的巴氏杀菌条件后,5℃贮存至第7d时大肠菌群分别达到7.8、1.3、1.1cfu/mL；中度污染乳样经不同的巴氏杀菌条件后,5℃贮存至第7d时大肠菌群分别达到8.7×10、1.3×10、8cfu/mL；重度污染乳样经不同的巴氏杀菌条件后,5℃贮存至第7d时大肠菌群分别达到1.6×103、3.6×102、2.3×10cfu/mL,以63℃/30min巴氏杀菌条件为例,轻度、中度和重度污染程度的乳样5℃贮存至第7、4、3d时大肠菌群数分别达到7.8、6.5、17.8×10cfu/mL,已经超过巴氏杀菌乳GB4789.2-2010[15]中大肠菌群的最高上限值5cfu/mL。

3 结论

3.1 不同污染程度的原料羊乳在巴氏杀菌阶段所选取的三个巴氏杀菌强度(63℃/30min、72℃/30s和85℃/15s),依次代表巴氏杀菌的低温、中温和高温,如果原料羊乳乳样中菌落总数≤3.3×105cfu/mL,就可以选取63℃/30min和72℃/30s；但是原料羊乳乳样中菌落总数在3.3×105～4×105cfu/mL之间时,63℃/30min和72℃/30s的杀菌效果已经不能满足巴氏杀菌羊乳的国家标准,就只能选择85℃/15s,但是这样就会造成巴氏杀菌羊乳的不良风味和缩短巴氏杀菌羊乳的货架期。

3.2 不同的巴氏杀菌羊乳在贮存期间菌落总数和大肠菌群的变化规律,重度污染羊乳乳样在经不同巴氏杀菌强度(63℃/30min、72℃/30s和85℃/15s)处理后,其菌落总数在5℃下贮存至第2、6和7d时分别达到1.2×105、1.2×105、1×105cfu/mL,已经超过巴氏杀菌乳GB4789.2-2010[20]中菌落总数的最高上限值105cfu/mL,大肠菌群在5℃贮存至第7d时分别达到1.6×103、3.6×102cfu/mL和2.3×101、已经超过巴氏杀菌乳GB4789.2-2010[20]中大肠菌群的最高上限值5cfu/mL,所以当巴氏杀菌前的原料羊乳中菌落总数≥4.5×105cfu/mL和大肠菌群≥3.4×102cfu/mL时,就不适宜用做生产巴氏杀菌羊乳。

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Influence of pasteurization in the goat milk sanitary quality

LILong-zhu,ZHANGFu-xin*,GEPing,HOUYuan-lin,DUYuan-hua,YULing-ling

(College of Food Engineering and Nutritional Science of Shaanxi Normal University,Xi’an 710062,China)

In this paper,the effect of pasteurization conditions on variation of total plate count and coliforms with raw goat milk and during its storage process was studied. Raw goat milk with different pollution levels were treated in conditions of 63℃/30min,72℃/30s and 85℃/15s. The change of total plate count and coliforms in these goat milk samples was extremely different(p<0.05). With three groups of heat treatment conditions(63℃/30min,72℃/30s and 85℃/15s),efficiency of microbial disinfection with raw goat milk was increased and efficiency of pasteurization with different polluting milk samples was reduced. For slightly and moderately contaminated milk samples after pasteurization stored at 5℃/7d,their total plate count and coliforms did not change significantly(p>0.05)and did not exceed the pasteurized milk indicators in GB19645-2010. For heavily contaminated milk samples which was stored for 7d at 5℃ after pasteurization,its total plate count and coliforms had significantly exceeded pasteurized milk indicators in GB19645-2010. Therefore,contamination of raw goat milk by microorganisms should be avoided during the production,storage and transportation processes. In order to improve the quality and shelf life of pasteurized goat milk,pasteurization conditions should be chosen as 63℃/30min and storage temperature and time should be controlled with in 5℃/7d.

pasteurization;goat milk;storage time;pasteurized goat milk;total plate count;coliforms

2013-06-25 *通讯联系人

李龙柱(1987-)，男，硕士研究生，研究方向：畜产品加工。

农业部公益性行业(农业)科研专项(201103038)；陕西省农业科技创新项目(2010NKC-10)；科技部农业成果转化项目(2009GB2G000368);科技部乳制品品质改善技术研究与产业化示范项目(2013BAD18B00)。

TS252.2+6

：B

：1002-0306(2014)01-0223-04