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1、2020/2/8,1,原料乳的质量控制,2020/2/8,2,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）,2020/2/8,3,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,2020/2/8,4,1,、乳的化
2、学成分及影响因素,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,2020/2/8,5,1.1,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
3、.5 2.9 4.1 0.8,绵羊奶,19.3 7.4 4.5 4.8 1.0,2020/2/8,6,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 0.77,2020/2/8,7,1.2,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,2020/2/8,8,1.2.1,季节影响,季节对
4、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，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,-5,C,以下。,2020/2/8,9,2020/2/8,10,1.3,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
5、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。,2020/2/8,11,1.4,挤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,10,14,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,1.6,2020/2/8,12,1.4.4,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
6、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,）,2020/2/8,13,2020/2/8,14,1.5,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。,2020/2/8,15,1.5.1,乳化学成分变化,乳房发炎伴随乳中,
7、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。,2020/2/8,16,表,3.,体细胞数的升高导致乳成分的变化,成分,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
8、.057 0.105 184,氯,0.091 0.147 161,钾,0.173 0.157 91,钙,0.12 0.04 33,2020/2/8,17,1.5.2,乳产量下降,正常乳中含有,200,000,细胞,/,毫升或者更少，约,100,000,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 29,2020/2/8,18,不同哺乳期,SCC,的升高与乳产量的变化,乳产量不同
9、,哺乳期,平均,SCC,哺乳期,1,哺乳期,2,(x10,3,ml)(lbs,b,/305,天,)(lbs,b,/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 1600,1000,2000,2020/2/8,19,1.6,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。,2020/2/8,20,SCC,400,000/ml,乳风
10、味缺陷即酸败。,SCC,高时，,奶油、稀奶油产酸，,off-flavor,SCC,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。,2020/2/8,21,1.7,乳房炎防止措施,1.,挤奶程序方法要适当,2.,乳房要消毒,3.,环境要干燥、清洁,4.,定期检查挤奶设备,5.,防止奶牛受伤（尤其乳房）,6.,及时检查、治疗和记录牛群中患病的牛只,7.,Dry cow therapy,2020/
11、2/8,22,2.,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。,2020/2/8,23,2.1,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,
12、2020/2/8,24,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,100,500,000,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,2020/2/8,25,2.2,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.,缩短贮存时间，同时低温保存,2,4,为好,3.,及时冷却，低温保存,刚挤出奶要及时用冷水或冰
13、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,2020/2/8,26,收奶与贮存设施平面图,2020/2/8,27,1.,收奶,2.,过滤装置,3.,贮奶罐,4.,容纳贮奶罐槽（,1.2m,左右）,5.,泵（奶）,6.,输奶管,奶槽车,7.,泵（冷水）,8.,压缩机,9.,冲洗设备（洗奶桶,）,2020/2/8,28,2.3,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）,2020/2/8,29,3.,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
14、掺假较少见，而在不,发达地区较严重，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,2020/2/8,30,3.1,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,2020/2/8,31,W,掺水量,%,
15、（,m/m,）,C,乳正常冰点,D,测定冰点,S,测定总固形分,0,100%,水,-0.054,90%,水,+10%,奶,-0.486,10%,水,+90%,奶,-0.540,100%,奶,乳的冰点,O,2020/2/8,32,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。,2020/2/8,33,3.2,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
16、,（,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,2020/2/8,34,2020/2/8,35,4.,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）,2020/2/8,36,环境,乳牛,挤乳与加工过程,重金属,黄曲霉毒素,多氯酚,
17、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,2020/2/8,37,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（,nitrites,）,?,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,2020/2/8,38,4.1,抗菌素,抗菌素一般常用于治疗乳房炎，它能污
18、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,2020/2/8,39,抗菌素的检测方法,1,、微生物生长抑制试验,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
19、,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,2020/2/8,40,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,2020/2/8,41,4.2,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,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
20、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,2020/2/8,42,4.3,消毒剂,碘（,KI,）是最常用的消毒剂,乳头损伤、外,伤等。,I,2,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,I,2,含量不应超过,0.3%,。乳中碘,（,I,）含量不能超过,500,微克,/,公斤。,2020/2/8
21、,43,4.4,杀虫剂,2020/2/8,44,4.5,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。,2020/2/8,45,4.6,霉菌毒素（,mycotoxins,）,黄曲霉毒素（,aflatoxins M.or AFM,1,）,是乳中主要霉菌毒素，其为致癌剂。,AFB,1,主要存在于玉米、大豆、坚果中，,牛食入,AFB,1,后，将其转化为,AFM,1,，然后,进入乳中,2020/2/8,46,4.7,重金属,镉（,Cadmium,）、铅（,Lead,）、汞,（,Mercury,）是乳中主要有毒金属,
