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1、2023/2/11,1,原料乳的质量控制,2023/2/11,2,原料乳的质量控制,自从奶牛6000年前被驯化以来，乳与乳制品已成为人类膳食的主要成分之一。几千年来，乳业人员一直着力与改进乳的质量与产量，同时尽量减少可能的污染。这一过程包括：乳业生产（奶牛饲养者、兽医）乳加工业（运输、加工、管理者）销售业（营养工作者、管理者、消费者）,2023/2/11,3,乳的质量 化学成分 卫生质量（化学成分）（微生物指）品种 生产管理水平 季节 生理状况 饲养状况 环境管理 生理状况 污染 管理水平 乳处理水平 外源污染 乳与乳制品质量与产量 生产效益,2023/2/11,4,1、乳的化学成分及影响因素
2、,乳的营养价值与加工利用是针对其化学组分而设计与评估的，最大限度地利用其有效成分：蛋白质、脂肪、乳糖、盐类及总干物质。在工艺学上可表达为：乳 稀奶油 脱脂乳奶油 酪乳 酪蛋白 乳清 乳清粉 乳糖 其它 奶粉 炼乳 干酪 酸奶 酪蛋白酸盐,2023/2/11,5,1.1动物品种与品系对乳的影响,不同动物产的乳的化学成分亦不同（见表1），同一动物不同品系其化学成分也不相同(见表2)表1.不同动物乳化学成分（）TS 脂肪 蛋白质 乳糖 灰分人奶 12.2 3.8 1.0 7.0 0.2牛奶 12.7 3.7 3.4 4.8 0.7山羊奶 12.3 4.5 2.9 4.1 0.8绵羊奶 19.3 7.
3、4 4.5 4.8 1.0,2023/2/11,6,表2.不同奶牛品种乳化学成分 TS 脂肪 酪蛋白 乳糖 灰分埃尔牛 12.69 3.97 2.68 4.63 0.72瑞士牛 12.69 3.80 2.63 4.80 0.72荷斯坦牛 11.91 3.56 2.49 4.61 0.73泽亚牛 14.15 4.97 3.02 4.70 0.77,2023/2/11,7,1.2 环境因素的影响,环境因素对乳的化学成分与产量的影响有时是很明显的，因为环境变化影响奶牛的采食量与代谢状态,2023/2/11,8,1.2.1季节影响 季节对乳化学成分与产量的影响主要是由于气温变化。热应激使乳脂肪含量下降
4、，乳产量和蛋白质含量下降。在冬季，脂肪、TS、和SNF含量最高，脂肪与蛋白质含量在夏季最低。1.2.2应激影响 冷热应激均对奶牛带有着负面影响。热应激的影响更明显，冷应激对产量的影响相对小，除非温度下降到-5C以下。,2023/2/11,9,2023/2/11,10,1.3营养水平/饲料组成影响,营养水平直接影响乳的化学成分，尤其脂肪和蛋白质。粗饲料和精饲料比例高低，影响脂肪含量，粗饲料和精饲料40:60 3.6%脂肪。淀粉可以提高乳中蛋白质含量和乳产量，脂肪添加则相反，但乳产量增加。添加蛋氨酸和玉米谷蛋白也使乳中蛋白质含量增加，乳糖含量一般不受饲料影响。,2023/2/11,11,1.4 挤
5、奶制度与管理的影响,1.4.1挤乳间隔 一般情况下，挤乳间隔为1014小时，挤乳间隔短，由于降低了乳房内压，泌乳速率较高，提高产量。1.4.2挤乳速率 榨乳速度和榨乳机脉冲率均对产奶量有一定影响。一般情况下，榨乳速度低有利于提高产奶量。1.4.3挤奶频率（次数）每天挤奶一次产奶量为1.0 每天挤奶二次产奶量为1.4 每天挤奶三次产奶量为1.6,2023/2/11,12,1.4.4 泌乳期影响 泌乳年龄和泌乳期均影响乳的质量。泌乳年龄每增加一岁，脂肪含量下降0.05%，SNF下降0.1%，直到第5年泌乳期。乳化学成分亦受不同泌乳期影响（表2）,2023/2/11,13,2023/2/11,14,
6、1.5 乳房炎对乳成分影响,乳房炎是泌乳家畜常见病，其对乳成分、产量及乳制品加工均有很大的影响。在美国，乳房炎对奶农的直接影响造成的经济损失为20亿美元。乳房炎主要由葡萄球菌、乳链球菌、大肠杆菌、其它链球菌和肠球菌导致。乳房炎症状炎症反应：红、肿、热痛、异常乳、产量下降、乳成分发生变化、乳中细菌数升高等。乳房炎乳主要症状之一是乳中体细胞数高。,2023/2/11,15,1.5.1乳化学成分变化,乳房发炎伴随乳中SCC数目上升，直接影响乳的化学成分(表3），同时亦影响一系列乳中酶的活性。乳中SCC数目已被广泛应用于监测乳的质量。,2023/2/11,16,表3.体细胞数的升高导致乳成分的变化,成
7、分 正常乳(%)高SCC乳(%)与正常乳比(%)无脂固形分 8.9 8.8 99脂肪 3.5 3.2 91乳糖 4.9 4.4 90蛋白质 3.61 3.56 99 酪蛋白 2.8 2.3 82乳清蛋白 0.8 1.3 163 Serum albumin 0.02 0.07 350乳铁蛋白 0.02 0.10 500 免疫球蛋白 0.10 0.60 600 钠 0.057 0.105 184 氯 0.091 0.147 161钾 0.173 0.157 91钙 0.12 0.04 33,2023/2/11,17,1.5.2乳产量下降,正常乳中含有200,000细胞/毫升或者更少，约100,00
8、0细胞/毫升，如果原料奶中SCC达1,000,000/毫升，整个牛群产量至少要下降18（表4）表4.SCC与产量关系原料奶SCCX1000 乳房污染（）产量减少 200 6 0 500 16 6 1000 32 18 1500 48 29,2023/2/11,18,不同哺乳期SCC的升高与乳产量的变化,乳产量不同哺乳期 平均SCC 哺乳期1 哺乳期2(x103 ml)(lbsb/305天)(lbsb/305天）0 12.5 1 25 2 50 3 100 200 400 4 200 400 800 5 400 600 1200 6 800 800 1600 7 1600 1000 2000,2
9、023/2/11,19,1.6乳房炎乳对产品质量与产量的影响,乳房炎乳中含有高数量的SCC，其数量多少直接影响乳产品质量与产量。目前发达国家，乳品生产厂家对SCC十分关注，并将SCC列为原料奶收购的指标之一。,2023/2/11,20,SCC400,000/ml乳风味缺陷即酸败。SCC高时，奶油、稀奶油产酸，off-flavorSCC高，消毒奶尤其UHT奶稳定性差。SCC高时，干酪产量下降3，质地与组织状态柔软。SCC高时，RCT延长，同时PH，钠和氯亦升高，干酪风味差。SCC过高，酸奶凝块强度低。如果利用高SCC奶粉为原料，其功能特性亦会下降。,2023/2/11,21,1.7 乳房炎防止措
10、施,挤奶程序方法要适当乳房要消毒环境要干燥、清洁定期检查挤奶设备防止奶牛受伤（尤其乳房）及时检查、治疗和记录牛群中患病的牛只Dry cow therapy,2023/2/11,22,2.乳的卫生质量,从健康牛所生产的奶一般来说是卫生的，其中细菌数很少。但由于微生物的污染，乳中细菌数在好的卫生条件下应在10,000以下。如果细菌数超过300万个/毫升，将导致原料奶中蛋白质、脂肪和乳糖降解，进而造成产品风味、质地和贮存缺陷。,2023/2/11,23,2.1在生产过程中的污染,降低原料奶在生产过程中微生物的污染是十分重要的，因为乳是微生物良好的培养基，污染到乳中的微生物很快生长繁殖，使原料乳中细菌
11、数成倍增长，造成原料奶质量下降，以致造成经济损失。在乳生产过程中微生物主要来源为：乳房 挤乳设备 牛体 牛舍 空气 水 土壤 挤奶者,2023/2/11,24,牛体 清洁健康乳房 乳房炎 非清洁乳头 细菌总数很少 数百万/毫升 100500,000 清洁环境 非清洁环境 个体（个细菌/毫升）10,000个/毫升 10,000-50,000个 100,000个/毫升 混合乳 在乳生产过程中乳的污染源,2023/2/11,25,2.2减少乳中微生物数量的措施,在尽量减少污染的同时（环境、牛体、挤奶)1.保持挤奶设备清洁 定期清洁 彻底清洗（CIP）水洗去掉污物 去污剂清洗 净水冲洗 消毒 冲洗2.
12、缩短贮存时间，同时低温保存 24为好3.及时冷却，低温保存 刚挤出奶要及时用冷水或冰冷却，或用热交换器冷却至4以下4.建立好的收集、运输与接受程序5.适当贮奶设备与方法,2023/2/11,26,收奶与贮存设施平面图,2023/2/11,27,收奶过滤装置贮奶罐容纳贮奶罐槽（1.2m左右）泵（奶）输奶管奶槽车泵（冷水）压缩机冲洗设备（洗奶桶）,2023/2/11,28,2.3 原料奶卫生质量检验,煮沸试验酒精试验TA刃天青反应平板总数 代谢产物试验（丙酮酸）,2023/2/11,29,3.乳的掺假,掺假是一种不正常行为，分为人为和非人为两种，在经济发达地区人为掺假较少见，而在不发达地区较严重，
13、不但影响乳品工业正常发展，有时还影响消费者利益与健康。常见的掺假物质有：外源水 盐和糖消毒剂 防腐剂中和剂 外源脂肪脱脂乳粉 其它,2023/2/11,30,3.1 掺水,掺水现象由来以久，亦是最常见的。在美国一般由于不规范操作造成的，但也有故意的。中国可能目前加水现象仍然普遍。检验加水方法有（1）无脂固形分SNF（2）Vieth ratio 乳糖：蛋白质：灰分=13：9：2（3）冰点测定 W=（C-D）*（100-S）/C,2023/2/11,31,W掺水量%（m/m）C乳正常冰点D测定冰点S测定总固形分 0100%水-0.054 90%水+10%奶-0.486 10%水+90%奶-0.54
14、0 100%奶 乳的冰点 O,2023/2/11,32,乳中外源水的来源人为添加挤奶设备中存留冷却器泄漏意外开错阀门 乳中外源水控制 除正确使用挤奶设备和执行操作程序外，要利用行政等手段，如：按质论价、奖罚分明等措施。,2023/2/11,33,3.2其它掺假,（1）盐（2）糖（3）脱脂乳（4）去污剂（5）防腐剂 硼酸、甲醛、过氧化氢、次氯酸（6）初乳（7）血液（8）淀粉（9）其它乳掺加 如：山羊奶和绵羊奶 可利用化学成分矿物质 脂肪酸构成 蛋白质组分,2023/2/11,34,2023/2/11,35,4.原料乳的污染,健康牛挤出的奶应该是洁净的无有害细菌、无抗菌物质、无污染物。但由于现代工
15、业化生产、污染源及新的污染源使生产纯净的原料乳已不太现实。目前，各国权威或立法机构均力图通过各种手段来减少污染，建立相应标准以求生产安全、卫生的乳与乳制品。乳的生产是在一个开放系统完成的，各种污染物质可通过多种途径进入乳中（见下图）,2023/2/11,36,环境,乳牛,挤乳与加工过程,重金属黄曲霉毒素多氯酚聚氨苯,如：抗菌素 激素 消毒剂 除草剂,如：去污剂 消毒剂 微生物毒素,乳与乳制品污染物来源,乳,分泌乳过程污染,2023/2/11,37,常见的污染物有：,抗菌素（antibiotics）激素（hormones）消毒剂（disinfectants）硝酸盐（nitrates）亚硝酸盐（n
16、itrites）杀虫剂（pesticides）聚氯化合物（PCBS）黄曲霉毒素（aflatoxins）重金属（toxic metals）放射性物质,2023/2/11,38,4.1抗菌素,抗菌素一般常用于治疗乳房炎，它能污染乳汁。在乳中残留量每个国家均有标准（maximum residue limits，MRL）EU标准：Benzyl penicillin 4ppb Ampicillin 4ppb Sulphonamides 100ppb 乳中抗菌素含量过高对人体、产品加工均有不利影响：抗药性过敏破坏正常人体内菌系影响发酵剂生长,2023/2/11,39,抗菌素的检测方法,1、微生物生长抑制试
17、验 用嗜热菌(Bacillus stearothermophilus)为试验菌种，将其与特制试管中培养，3小时，如果BS生长，其颜色（指示剂）由蓝变黄2、快速法 即免疫法，用特定抗体来测抗菌素是否存在于乳中，较高灵敏度1ppb,2023/2/11,40,防止抗菌素污染措施,注意标注用抗菌素处理的奶牛 如：尾标、乳房颜色等详细记录存档干乳处理足够停乳期,2023/2/11,41,4.2 激素（BST）,乳的分泌是由垂体生长激素来控制。牛生长激素（BST）是一个分子量为25K、由190-191 氨基酸组成的蛋白质。目前，由大肝杆菌通过生物工程手段提取生长激素（rBST）已用于生产。rBST由194
18、氨基酸构成，人生长激素与BST/rBST有很大区别，因此BST对人效果不明显。BST 可提高奶牛产量，因BST可提高奶牛食欲和饲料转化率。BST可增加4-7公斤/天产量。乳中BST和rBST将由杀菌而灭活，人体摄入BST后，可在消化道里降解，因此，BST不会对人体产生任何健康影响。但在美国有人拒绝食用含有rBST乳，同时有的州要求生产厂家标明原料是否含有rBST,2023/2/11,42,4.3消毒剂,碘（KI）是最常用的消毒剂乳头损伤、外伤等。I2是人体所需的微量元素，但过量会造成甲状腺功能紊乱。消毒剂中有效I2含量不应超过0.3%。乳中碘（I）含量不能超过500微克/公斤。,2023/2/
19、11,43,4.4 杀虫剂,2023/2/11,44,4.5聚氯酚(PCBs),PCBs是一种工业原料，其化学性质稳定，溶于脂肪，奶牛摄入后存留于脂肪中，并可转移到乳中，可对消费者的健康造成危害，乳中PCBs含量不能超过50微克/公斤脂肪。,2023/2/11,45,4.6霉菌毒素（mycotoxins）,黄曲霉毒素（aflatoxins M.or AFM1）是乳中主要霉菌毒素，其为致癌剂。AFB1主要存在于玉米、大豆、坚果中，牛食入AFB1后，将其转化为AFM1，然后进入乳中,2023/2/11,46,4.7 重金属,镉（Cadmium）、铅（Lead）、汞（Mercury）是乳中主要有毒金属,
