吉玲
(上海旺旺食品集团有限公司,上海201103)
牛乳营养丰富,同时也是微生物的良好培养基,属于高营养易腐败的食品。嗜冷菌是影响牛乳保质期的主要因素。嗜冷菌在原料乳低温储存运输过程中可大量繁殖,其经过巴氏杀菌或UHT灭菌可以被杀灭,但其产生的耐热酶[1]经过热处理后仍然残留。这些耐热酶在乳制品储藏销售过程中被激活,会分解蛋白、脂肪,从而导致乳制品发生感官变化,出现脂肪上浮、蛋白沉淀、苦味、脂肪氧化味[2]等现象,给乳品品质造成较严重的不良影响。并且,嗜冷菌产生的耐热酶使乳品中蛋白、脂肪等成分稳定性下降,加工过程中易在设备管路内表面结垢,尤其是导致板式热交换器板片结垢严重,需要增加清洗强度及频次,从而增加设备清洗成本及产能降低。生鲜乳中嗜冷菌的检测和管控很有必要,并且也被国内外乳品企业及研究单位所关注。生乳中的嗜冷菌种类繁多,有细菌、放线菌、霉菌、低温藻类等。细菌是数量和种类最多的一类,涉及30多个属[3-11]。所以,嗜冷菌快速计数方法面临针对性和全面性两个挑战性问题。低温培养法是能筛选出嗜冷菌,较全面计数的较准确的方法。本实验参照SN/T 2552.4-2010[12],通过大量对比实验数据,比较了6.5℃10 d菌落计数[13]和21℃培养25 h菌落计数结果的差异,确认21℃培养25 h的嗜冷菌快速计数方法能否替代6.5℃培养10 d的计数方法。
MLS-3751L-PC高温高压灭菌釜,日本三洋;lab dancer旋涡振荡器,IKA;CA-1390-1超净工作台,上海上净;SHP150生化培养箱,上海精宏;Galaxy 230菌落计数器,美国Sciencetool;HWS 12恒温水浴锅,上海一恒;DHG-9240A恒温干燥箱,上海一恒。
乳平板计数琼脂MPC,北京陆桥;磷酸盐缓冲液,北京陆桥。
山东旺旺食品有限公司收购的生鲜乳,抽取样品数90个,编号sample1、sample2、sample3、……、sample90。比对实验分6日完成,每日实验样品数为15个。
样品稀释:根据以往生鲜乳验收嗜冷菌检测实验数据,收购的生鲜乳嗜冷菌含量一般在101~105CFU/mL范围,故实验取10-1、10-2、10-33个稀释度的样液接种。第一步稀释,充分振荡混匀初始生鲜乳样品原液,无菌吸取样品25 mL,加入225 mL的无菌磷酸盐缓冲液中,充分振摇混合均匀,稀释成10-1稀释度的样液;吸取10-1稀释度样液1 mL,加入9 mL无菌磷酸盐缓冲液中,旋涡振荡制成10-2稀释度;吸取10-2稀释度样液1 mL,加入9 mL无菌磷酸盐缓冲液中,制成10-3稀释度的样品匀液。
接种:10-1、10-2、10-3稀释度,每个稀释度接种4个平皿,每皿加样1 mL,每皿倾注冷却至46℃的无菌MPC培养基15 mL~20 mL。
培养:待琼脂凝固干燥后,每个稀释度2个平皿倒置于6.5±0.5℃生化培养箱培养10 d;另外2个只平皿倒置于21±1℃生化培养箱培养25 h。菌落观察计数,选取菌落数在10~300 CFU内的平板计数,计算样品中嗜冷菌含量。
90个生鲜乳样品,经6.5℃培养10 d,21℃培养25 h,分别计数,计算嗜冷菌浓度。其中75个样品,即83.3%比例的样品,6.5±0.5℃10 d培养计数结果的对数值与21℃25 h培养计数结果的对数值之差的绝对值>0.5 log10[14],最大差异3.88 log10。
90个样本中88个样本,即97.8%比例的样本,21℃25 h培养计数结果高于6.5℃10 d的计数结果,如下图1所示。
图1 生鲜乳6.5℃,10 d计数与21℃,25 h计数结果
6.5 ℃培养10 d,21℃培养25 h两种条件培养计数结果之对数值,应用CORREL函数[15],求得其相关系数仅为0.30;依两种培养条件计数结果之对数值的相关方程为y=0.8377x-0.7552,相关系数的平方R2=0.0907,如图2所示。由此可以看出6.5℃培养10 d、21℃培养25 h两种条件培养计数结果为非相关性。
图2 生鲜乳6.5℃,10 d与21℃,25 h计数结果相关性
据本次实验中90个生鲜乳样本嗜冷菌检测结果,6.5℃培养10 d计数与21℃培养25 h计数结果存在显著差异(P<0.01),因为两种温度条件可培养出的嗜冷微生物的种类不同。21℃培养25 h计数结果高于6.5℃培养10 d计数结果,可能因为21℃条件下除了专性嗜冷菌可生长,一些兼性嗜冷微生物也可被培养筛选出来。所以,两种条件培养计数结果也不存在相关性。
乳品企业对生鲜乳中嗜冷菌监测时,可根据实际需要选择相应的培养计数方法。若为了保障乳品品质,确保安全卫生,则可选择21℃培养25 h计数的方法,该方法具有较大的包容性,可检出较大范围种类的嗜冷微生物群;若除了保障乳品的安全卫生,同时还需要研究和确认其实际专性嗜冷菌含量水平,以分析专性嗜冷菌含量与加工工艺及成品货架期内品质的相关性,则选择6.5℃培养10 d计数的方法可能更有意义。另外,乳品企业也可以在不同收购、储存、加工等不同的管控环节,选择相应的培养温度时间进行嗜冷菌计数,例如,对于牧场生乳嗜冷菌含量检验时,则选择21℃培养25 h计数的快速方法,有利于更迅速地评估各奶户的生乳卫生状态,以便发现问题,及时反馈,便于奶户尽快改善。对于巴杀前奶仓中生乳混合奶样的嗜冷菌检测采用6.5℃培养10 d或6.5℃10 d与21℃培养25 h同步培养的实验方案。
生鲜乳中微生物含量的高低反映了其品质的优劣,为了保障消费者安全和健康,及降低乳品加工企业的经济损失,对生乳原料中的嗜冷微生物的检测及控制是有必要的。生鲜乳中嗜冷菌含量高时,在储运过程继续大量繁殖,则会产生大量的耐热酶类,导致乳中蛋白、脂肪、乳糖等营养成分分解,从而使UHT工艺过程面临较大的挑战,也会影响货架期内产品的风味、稳定性。乳品企业期望嗜冷菌能作为常规验收项目,但现行的培养计数技术需要的检测周期至少25 h,不适用于生鲜乳的实时验收。所以乳品行业迫切需要一个精确可靠,灵敏度高的,可操作性高,且成本低的,好的嗜冷菌快速检测方法。