畜产品加工学_10.ppt

畜产品加工学 第三章原料乳的卫生质量及控制 第一节乳中微生物的来源与控制 一 牛乳中微生物的种类 牛乳从乳腺分泌以至被挤出时为无菌状态 但挤乳过程中可能有细菌侵人 挤乳后的处理 器械接触及运输过程亦可能使牛乳中混入微生物 如若处理不当 可以引起牛乳的风味 色泽 形态都发生变化 细菌 牛乳中存在的微生物有细菌 酵母和霉菌 其中以细菌在牛乳贮藏与加工中的意义为最重要 链球菌 链球菌属的这种菌利用碳水化合物只产生乳酸 为单一发酵型菌群 据发酵产物的不同 可将链球菌属分为脓血菌群 绿色菌群 肠球菌群 乳酸菌群等 乳酸链球菌 乳酸链球菌为有代表性的乳业用乳酸菌 普遍存在于乳液中 几乎从所有的生鲜乳中均能检出这种菌 乳酸链球菌产酸的界限温度为10 40 以30 为最适温度 此菌能分解葡萄糖 果糖 乳精 半乳糖和麦芽糖 产生乳酸和其他有机酸 酸的最高生产量为1 左右 乳酸链球菌的某些菌株会产生乳酸链球菌素 Nisin 在牛乳中可抑制细菌的繁殖 链球菌 乳酪链球菌 乳酪链球菌与乳酸链球菌均为制造干酪或其他发酵乳制品的常用菌 此菌的最适生长温度为30 产酸最适温度比乳酸链球菌低 其在18 20 与30 产生的酸度相同 高于40 则无法生长 此菌不仅能分解乳糖而产酸 而且具有较强的蛋白分解能力 嗜热链球菌 此为在高温下也可发育的乳酸菌 在50 53 也可产生乳酸 嗜热链球菌的最低生长温度为20 适宜生长温度为40 45 能分解蔗糖 乳糖 果糖而产酸 可用于高温加工干酪及酸乳 链球菌 粪链球 在分类学上粪链球菌属肠球菌 存在于动物的肠道与粪便中 能分解葡萄糖 果糖 蔗糖 半乳糖 乳糖和麦芽糖等 这种菌在乳中繁殖而产酸 产酸能力不强 其耐热性与化学耐受性高 与大肠菌同为食品污染的指标菌 此种菌生长的最低温度为10 最高温度为45 明串珠菌属 明串珠菌属为可利用碳水化合物产生乳酸 挥发性酸 如醋酸 及CO 等的多元发酵型球菌 其存在于牛乳中可将柠檬酸变成香气物质 明串珠菌属的适温为20 25 可分为蚀橙明串珠菌与戊糖明串珠菌两种菌 这些菌可用于制造发酵乳酪及发酵乳制品 乳酸杆菌属 乳酸杆菌属为可产生乳酸的杆菌 可分为单一型及多元型发酵菌 乳酸杆菌属以适温的差异可分为高温 嗜热 性与中温性两类 乳酸杆菌属嗜热性的代表菌为保加利亚乳杆菌与嗜酸乳杆菌 中温性的代表菌为干酪乳杆菌与胚芽乳杆菌 乳酸杆菌属 保加利亚乳杆菌 保加利亚乳杆菌为高产酸菌 在牛乳中可产酸使牛乳酸度达2 适温38 41 生长温度最高可达53 20 以下无法发育 常被用以制造干酪及发酵乳 嗜酸乳杆菌 这种菌是食草哺乳动物肠道内存在的细菌 常用作发酵剂 这种菌适温为35 38 常与干酪乳杆菌等混合使用 这种菌可使半乳糖 乳糖 左旋糖 麦芽糖 甘露糖等发酵产酸 乳酸杆菌属 2 丙酸菌此为产生丙酸发酵的菌群 可将乳糖及其他碳水化合物分解为丙酸 醋酸与二氧化碳 此种菌为革兰氏阳性短杆菌 为制造瑞主干酪的发酵剂 其制出的干酪有孔 3 肠细菌肠细菌寄生于肠中 为革兰氏阴性短杆菌 肠细菌为兼性厌氧性细菌 以大肠菌群 病原菌 沙门氏菌为主要菌群 大肠菌群可将碳水化合物发酵 产生酸及二氧化碳 氢等气体 因大肠菌群来自于粪便 所以被规定为牛乳污染的指标菌 4 孢子杆菌孢子杆菌为形成内孢子的革兰氏阳性杆菌 可分为好氧性芽孢杆菌属与厌氧性梭状芽抱杆菌属 二 真菌 新鲜牛乳中的酵母主要为酵母属毕赤氏酵母属 球拟酵母属 假丝酵母属等菌属 常见的有脆壁酵母菌 洪氏球拟酵母 高加索乳酒球拟酵母 球拟酵母等 其中 脆壁酵母与假丝酵母可使乳糖发酵而用以制造发酵乳制品 但使用酵母制成的乳制品往往带有酵母臭 有风味上的缺陷 二 牛乳中微生物的污染来源 牛乳污染途径有 乳房内的微生物从乳牛的乳房挤出的鲜乳并不是无菌的 在一般健康乳牛的乳房内 总是有一些细菌存在 但仅限于极少数几种细菌 其中以小球菌属和链球菌属最为常见 由于这些细菌能适应乳房的环境而生存 因此 就把这些细菌统称为乳房细菌 乳房内的细菌主要存在于乳头管及其分枝处 在乳腺组织内无菌或含有很少细菌 乳头前端因容易被外界细菌侵入 细菌在乳管中常能形成菌块栓塞 所以在最先挤出的少量乳液中 会含有较多的细菌 二 挤乳过程中的微生物的污染 挤乳过程中最易污染微生物 饲料 牛的粪便和土壤都可直接或间接地污染乳液 饲料和粪便中含有大量的微生物 特别是粪便内含有大量的细菌 牛舍地面干燥时 残留在地面上干燥的饲料和粪便细屑会成为尘埃散布在空气中 使整个牛舍污染 一般清洁牛舍的空气中含有的微生物并不多 进行牛舍管理时 在一系列的喂养饲料 洗刷牛体 收拾牛舍等过程中 牛舍中的尘埃和微生物的数量剧烈增加 因此牧场中的乳业人员习惯在榨乳后才进行喂饲 在挤乳前 乳房和乳头应先经清洗 消毒 有时由于清洗消毒不充分 也会导致乳液被污染 例如 在洗乳房时 若不注意洗水的清洁度和清洗工具的更换的话 会造成乳牛之间的交叉污染和感染 贮奶涌在使用后如不及时进行清洗 消毒 那么残留在乳液中的微生物会大量增殖并形成乳垢附着于桶壁 鲜乳因被乳垢污染而造成乳液中微生物含量增多的情况 是经常发生的 牛体皮肤表面 由于暴露于空气中就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 在被粪便饲料污染后 体表微生物的数量总是显著增加 从而很容易造成乳液的污染 挤乳工人或其他管理人员也会把微生物带入乳液 比如 在挤乳前 工人的手如未经严格的清洗和消毒 工作衣帽不够清洁 那么就可能将微生物带入乳液 如果工作人员是呼吸道或肠胃传染病的带菌者 那就可能将病原菌传播到乳液中去 这样会造成很大的危害 三 榨乳后微生物的污染和繁殖 乳液挤出后 应进行过滤并及时冷却 使乳温下降至10 以下 在此过程中乳液所接触的奶桶 过滤器和空气等 都有可能使其再污染微生物 新鲜原料乳如果不及时加工或冷藏 那么乳液中的微生物就会增殖 当气温在30 以上时 乳的变质非常迅速 尤其在乳的运输过程中无冷藏的条件下 一些未装满乳液的贮奶桶的不断的振荡 会更加速微生物的繁殖 乳液的振荡就相当于通气和搅拌的作用 这也是必须引起注意的一个问题 为杜绝以上污染途径 乳品厂应尽可能采用自动化装置 使牛乳自进入加工系统后 至加工完毕成为成品 整个过程中都不与外界接触 那么微生物污染只取决于容器与设备的杀菌完全与否 若无法采用全自动封闭系统 那么为了提高乳质 除加强检验外 应从乳源抓起 协助农牧场加强卫生防治工作 如在挤乳时 除注意乳房 乳头的卫生 认真清洗按摩外 最初挤出的乳应另行处理 管道 设备 滤布等应定时清洗杀菌 用挤乳机挤乳时 榨乳设备要妥善操作与维护 防止因操作不当而引起乳房炎 挤乳后应立即冷却 乳经冷却处理后仍不应麻痹 以防嗜冷菌的繁殖 三 牛乳中微生物的生长代谢 牛乳中微生物的生长曲线微生物生长必须从菌体外取得必需的营养物质与足够的能量 来合成菌体 以使菌体数目成指数形式增加 单细胞微生物的生长可分为四个阶段 即缓慢期 对数期 稳定期和衰亡期 牛乳中微生物的生长代谢 在缓慢期 菌种生长刚开始一段时间 菌体数目并不增加 甚至稍有减少 虽然增加菌数不多 但菌体细胞的代谢却很旺盛 菌体时间细胞的体积增长很快 单细胞微生物典型生长曲线对不良的环境因素如高温 低温和高浓度的盐溶液等比较敏感 牛乳中微生物的生长代谢 经缓慢期之后 菌体细胞分裂程度剧烈上升 菌体数目以几何级数增加 所以称为对数期 工业生产上采用各种措施尽量延长对数期以提高发酵生产力 这就是连续发酵的基本原理 对数期后 当培养液中菌体的增多数和死亡数几乎相平衡时 即为稳定期 由于营养物质的减少 菌体有毒代谢产物的积累 促使菌体加速死亡 菌体死亡速度大大超过繁殖速度时 就进入衰亡期 并出现菌体变形 自溶等现象 牛乳中微生物的生长代谢 二 影响微生物生长的因素物理因素 化学因素以及生物因素 l 温度温度对微生物生长影响很大 对牛乳而言 挤乳时的清洁度对细菌数有很大影响 而贮存温度对细菌数的增加则至关重要 温度愈高 细菌数增加愈快 2 压力 音波 放射线照射压力 加压杀菌 音波 超声波 会破坏细菌膜 紫外线 放射线等可抑制细菌的增殖 牛乳中微生物的生长代谢 2 化学因素微生物生长受到水分 氧气 pH 氧化还原电位 营养物质 生长促进因子及生长抑制因子等化学因素的影响3 生物学因素共生拮抗 牛乳在室温贮藏时微生物变化 1 抑制期新鲜乳液中均含有多种抗菌性物质 它对乳中存在的微生物具有杀菌或抑制作用 在这期间 乳液含菌数不会增高 若温度升高 则抗菌性物质的杀菌或抑菌作用增强 但持续时间会缩短 因此 鲜乳放置在室温环境中 在一定的时间内并不会出现变质的现象 牛乳在室温贮藏时微生物变化 2 乳链球菌期鲜乳中的抗菌物质减少或消失后 存在乳中的微生物即迅速繁殖 可明显看到细菌的繁殖占绝对优势 这些细菌是乳链球菌 乳酸杆菌 大肠杆菌和一些蛋白分解菌等 其中尤以乳链球菌生长繁殖特别旺盛 牛乳在室温贮藏时微生物变化 3 乳酸杆菌期当乳链球菌在乳液中繁殖 乳液的pH下降至6左右时 乳酸杆菌的活动力逐渐增强 当pH继续下降至4 5以下时 由于乳酸杆菌耐酸力较强 尚能继续繁殖井产酸 在这阶段 乳液中可出现大量乳凝块 并有大量乳清析出 牛乳在室温贮藏时微生物变化 4 真菌期当酸度继续下降至pH3 5 3时 绝大多数微生物被抑制甚至死亡 仅酵母和霉菌尚能适应高酸性的环境 并能利用乳酸及其他一些有机酸 由于酸的被利用 乳液的酸度会逐渐降低 使乳液的pH不断上升接近中性 牛乳在室温贮藏时微生物变化 5 胨化菌期经过上述几个阶段的微生物活动后 乳液中的乳糖大量被消耗 残余量已很少 在乳中仅是蛋白质和脂肪尚有较多的量存在 因此 适宜于分解蛋白质和脂肪的细菌在其中生长繁殖 这样就产生了乳凝块被消化 液化 乳液的pH逐步提高向碱性方向转化 并有腐败的臭味产生的现象 这时的腐败菌大部分属于芽孢杆菌属 假单胞菌属以及变形杆菌属的一些细菌 二 牛乳在冷藏中微生物的变化 鲜乳不经消毒即冷藏保存的话 一般适宜于室温下繁殖的微生物 在低温环境中就被抑制 而属于低温类的微生物却能够增殖 但生长速度非常缓慢 低温中 牛乳中较为多见的细菌有 假单胞菌属 产碱杆菌属 无色杆菌属 黄杆菌属 克雷伯氏杆菌属和小球菌属 冷藏乳的变质主要在于乳液中脂肪的分解 多数假单胞菌属中的细菌 均具有产生脂肪酶的特性 它们在低温时活性非常强并具有耐热性 即使在加热消毒后的乳液中 还有残留脂酶的活性存在 冷藏乳中可经常见到低温细菌促使乳液中的蛋白分解的现象 特别是产碱杆菌属和假单胞菌属中的许多细菌 它们可使乳液胨化 第二节原料乳的质量控制 原料乳的质量好坏是影响乳制品质量的关键 只有优质原料乳才能保证优质的产品 为了保证原料乳的质量 挤出的牛乳在牧场必须立即进行过滤 冷却等初步处理 1 过滤牧场在没有严格遵守卫生条件下挤乳时 乳容易被粪屑 饲料 垫草 牛毛和蚊蝇等所污染 因此技下的乳必须及时进行过滤 凡是将乳从一个地方送到另一个地方 从一个工序到另一个工序 或者由一个容器送到另一个容器时 都应该进行过滤 过滤的方法 除用纱布过滤外 也可以用过滤器进行过滤 过滤器具 介质必须清洁卫生 及时清洗杀菌 原料乳初步处理 2 净化原料乳经过数次过滤后 虽然除去了大部分的杂质 但是 由于乳中污染了很多极为微小的机械杂质和细菌细胞 难以用一般的过滤方法除去 为了达到最高的纯净度 一般采用离心净乳机净化 离心净乳就是利用乳在分离钵内受强大离心力的作用 将大量的机械杂质留在分离钵内壁上 而乳被净化 原料乳初步处理 二 冷却净化后的乳最好直接加工 如果短期贮藏时 必须及时进行冷却 以保持乳的新鲜度 1 冷却的作用刚挤下的乳温度约36 左右 是微生物繁殖最适宜的温度 如不及时冷却 混入乳中的微生物就会迅速繁殖 故新挤出的乳 经净化后须冷却到4 左右 原料乳初步处理 2 冷却的方法 1 水池冷却将装乳桶放在水池中 用冷水或冰水进行冷却 可使乳温度冷却到比冷却水温度高约3 4 水池冷却的缺点是冷却缓慢 消耗水量较多 劳动强度大 不易管理 2 冷却罐及浸没式冷却器这种冷却器可以插入贮乳槽或奶桶中以冷和牛乳 浸没式冷却器中带有离心式搅拌器 可以调节搅拌速度 并带有自动控制开关 可以定时自动进行搅拌 故可使牛乳均匀冷却 并防止稀奶油上浮 适合于奶站和较大规模的牧场 3 板式热交换器冷却乳流过冷排冷却器与冷剂 冷水或冷盐水 进行热交换后流入贮乳槽中 这种冷却器 构造简单 价格低廉 冷却效率也比较高 原料乳初步处理 三 贮存为了保证工厂连续生产的需要 必须有一定的原料乳贮存量 一般工厂总的贮乳量应不少于1吨的处理量 冷却后的乳应尽可能保持低温 以防止温度升高使保存性降低 因此 贮存原料乳的设