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1、微生物技术在乳制品加工中的应用摘要随着科学技术的进步，微生物技术也得到了长足的发展，并在生物与食品领域得到不断的应用，尤其是在食品的加工领域，微生物技术得到广泛的应用，主要包括是食品生产和食品检验，尤其是在乳制品的加工和检验中，微生物技术必不可少。在乳制品的生产中，我们既需要通过发酵和培养来进行一定形式的乳制品生产，也必须严格控制其中的微生物污染情况；在微生物的检验过程中，更加需要严格检测其中的各种微生物含量，以确保其具有足够的营养价值并不会损害人体健康。本文先介绍微生物技术的起源与发展，并对其中的一些关键技术进行介绍，结合实际乳制品的生产需要，分别从生产和检验的角度，探讨乳制品生产中使用的微
2、生物技术，最后，结合现今微生物领域的前沿技术，对乳制品生产的未来趋势做出展望。关键词：微生物技术、乳制品生产和检验、微生物污染。THE APPLICATION OF MICROBIAL TECHNOLOGY IN THE DAIRY PROCESSINGABSTRACTWith the progress of science and technology, microbial technology has also been considerably developed and used in the field of biological and food constantly, espec
3、ially in the field of food processing, microbial technology has been widely used, including food production and food examination, especially in the dairy processing and examination, microbial technology is essential to the production of dairy products. In the processing of dairy products, we need to
4、 not only process particular form of dairy productions through microbial fermentation and culture, but also strictly control the microbial pollution; in the microbial examination process, we must more rigorously test the content of kinds of microbiological to ensure that it has enough nutritional va
5、lue and will not harm human health. This article first describes the origin and development of microbial technology, and introduces some of the key technologies, second combined with actual dairy production needs, discuss the use of microbial technology in the dairy processing technology from the pe
6、rspective of processing and examination, Finally, with the combination of todays microbial fields cutting-edge technology, make a outlook of future trends of dairy processing. Key words: Microbial Technology, Dairy processing and examination, Microbial pollution.目录第一章 绪论11.1 微生物学的起源与发展11.2微生物技术在各行各业
7、中的应用情况1第二章 微生物技术基本原理和主要技术21、微生物的定义与特点22、微生物的分类23、微生物的生长规律24、影响微生物生长的因素45、主要的微生物技术5第三章 微生物技术在乳制品生产中的应用讨论71、原料奶中的微生物控制72、乳制品加工中微生物控制83、乳制品的微生物检测10第四章 结束语12谢辞13参考文献14第一章 绪论早在生物起源的最初，微生物便出现在地球上，在生物的进化过程中，微生物始终存在，并占据生物这个大群体的半壁江山，作为生命体中种类最多的存在，微生物多自然界以及人类社会的影响极其重大，一个生命的命运，很大程度上都取决于与其相关的微生物，虽然微生物作为地球上最古老的存
8、在，但人们对微生物的真正认识却是从近代才开始。1.1 微生物学的起源与发展人类很早就开始利用微生物的许多特性为人类的生产生活服务，并认识到许多疾病是由一些小的生物传播。真正观察到微生物存在于17世纪，荷兰人吕义虎克发现了微生物，并确定了细菌的三种基种基本形状：球菌杆菌和螺旋菌，为微生物学奠定了基础，被称为显微技术之父。18世纪末英国医生琴约发明了种牛痘预防天花的方法，比以前用人痘接种安全得多，开创了近代免疫学一个非常成功的先例。19世纪是近代微生物学发展非常迅速的一个时期，法国科学家巴斯德证明发展和腐败是微生物作用的结果，而不是发酵发生了微生物，他发明的巴氏消毒法至今仍然广泛用于各种液态食品的
9、工业化生产，被称为现代微生物学之父。德国生物学家科赫创建了分离培养，接种和染色等系列微生物学技术。1892年俄国学者伊万诺夫基发现了比细菌更小，在普通光学显微镜下看不到而且能通过细菌过滤器的微生物病毒，20世纪80年代末发现了一种迄今为止最为简单的生命形式朊病毒，而且加深了对原有微生物种群之间亲缘关系的认识，对这些奇特生命形式的认识，使人类对生命的起源及演化过程有更清析的了解。1.2微生物技术在各行各业中的应用情况随着微生物学的不断发展，微生物技术在各行各业得到广泛应用，除了需要大量用到微生物技术的医药业、食品生产与加工行业外，农业、工业领域也越来越多地用到微生物技术。医药行业中，制药和医疗方
10、面广泛地用到微生物技术，医疗方面的功能肽等也是通过微生物获得；在工业领域比如酶制剂等基本都是通过微生物发酵提纯获得的，而我们日常生活中的很多食品和饮料都是通过微生物发酵获得，在农业方面，畜牧方面的活菌制剂、酶制剂、蛋白都是通过微生物手段获得。第二章 微生物技术基本原理和主要技术1、微生物的定义与特点 微生物的定义:一群体形微小结构简单，肉眼看不见，只能借助光学显微镜，由于显微镜放大数百倍，千倍，万倍，才能观察到的微小生物.微生物的主要特点：1.个体微小；由微生物的定义可以看出，微生物的个体微小，微生物仅仅依靠人类的肉眼是无法看清楚的，一般的微生物的长度都要小于0.1mm，目前为止人类发现的最大
11、的微生物是1985年Fishelson、Montgomery及Myrberg三人发现一种生长于红海水域中的热带鱼（名叫surgeonfish）的小肠管道中的微生物，长约200500m，最长可达600m，而目前为止发现的最小的微生物是支原体，它是一类介于细菌和病毒之间的单细胞微生物。地球上已知的能独立生活的最小微生物，大小约为100纳米。2.结构简单；微生物大多是单细胞结构生物，有的连细胞结构都没有，真核类的微生物由细胞膜、细胞质和细胞核组成，原核类的微生物则不具有细胞核结构，而像病毒等微生物则仅仅是由蛋白质分子组成。3.繁殖迅速；大多数微生物的繁衍方式是通过分裂完成，在适宜条件下，多数细菌繁殖
12、速度极快，分裂一次需时仅2030分钟。一个细菌群体的繁殖在经历了短暂的迟缓期之后就会进入对数期，进入对数期的细菌以几何级数增长，在短短的几个小时之内，细菌群体中细菌的数量会迅速壮大。4.代谢旺盛；由于微生物的表面积和体积比较大、与外界的物质交换迅速等原因，微生物的新陈代谢速度要远远快于高等动植物的代谢速度。 5.分布广泛；微生物在地球上几乎是无所不在的，在自然界的各个角落都遍布着各类的微生物，据研究发现在普通生物难以生存的深海和火山灰中，也存在生命力十分顽强的微生物。6.容易变异。微生物的变异十分迅速，例如导致人体病变的各类病毒，尽管抑制病毒滋生的药物层出不穷，但新的难以对付的变种病毒不断地变
13、异出现，微生物在这样的变异过程中不断地进化，新的种类的微生物也在这样的变异中不断诞生。2、微生物的分类微生物根据其结构形态分为：1.属于原核生物的真细菌（细菌、放线菌、立克次体、衣原体、支原体等）和古细菌。此类微生物的细胞结构中没有细胞核和细胞器。2.属于真核生物的藻类、酵母菌、霉菌、大型真菌和原生动物，真核生物的细胞结构包含细胞核、细胞膜和细胞质。3.属于非细胞形态的微生物（主要有病毒、噬菌体及湲病毒），此类微生物通常由核酸和衣壳蛋白组成。3、微生物的生长规律微生物的营养要求1.水；2.碳源；3.氮源；4.矿物元素；5.生长因子（氨基酸、嘌呤）。大多数细菌的繁殖速度都很快，大肠杆菌在适宜条件
14、下，每20分钟左右便可分裂一次，如果始终保持这样的繁殖速度，一个细菌在48小时内，其子代群体将达到无法想象的数量。然而，实际情况并非如此。将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜的条件下培养，定时取样测定其细菌含量，可以看到以下现象：开始有一短暂时间，细菌数量并不增加，随之细菌数目增加很快，既而细菌数又趋稳定，最后逐渐下降。如果以培养时间为横坐标，以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图，可以得到一条曲线，称为繁殖曲线，通常又称为生长曲线。生长曲线代表了细菌在新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。根据细菌生长繁殖速率的不同，可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、
15、稳定期和衰亡期四个阶段。(1)延迟期：少量细菌接种到新鲜培养基后，一般不立即进行繁殖，生长速度近于零。因此在开始一段时间，细菌数几乎保持不变，甚至稍有减少。这段时间被称为延迟期，又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃。延迟期的长短与菌种、种龄、接种量和培养基成分有关。(2)对数期：对数期又称指数期。这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加，代时稳定，细菌数目的增加与原生质总量的增加，与菌液混浊度的增加均呈正相关性。(3)稳定期：又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物，新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡，此时生长速度又逐
16、渐趋向零。 稳定期的细胞内开始积累贮藏物，如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等，大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体，就应在此阶段收获，因这时细胞总数最高；这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。(4)衰亡期：稳定期后如再继续培养，细菌死亡率逐渐增加，以致死亡数大大超过新生数，群体中活菌数目急剧下降，出现了“负生长”，此阶段叫衰亡期。图2：细菌生长的典型曲线(.延迟期， .对数期， .稳定期， .衰亡期)4、影响微生物生长的因素影响微生物生长的因素很多，主要有一下几个方面（1）温度。温度是影响有机体生长与存活的最重要的因素之一。它对生活机体的影
17、响表现在两方面：一方面随着温度的上升，细胞中的生物化学反应速率和生长速率加快。在一般情况下，温度每升高10，生化反应速率增加一倍；另一方面，机体的重要组成如蛋白质、核酸等对温度都较敏感，随着温度的增高而可能遭受不可逆的破坏。因此，只有在一定范围内，机体的代谢活动与生长繁殖才随着温度的上升而增加，当温度上升到一定程度，开始对机体产生不利影响，如再继续升高，则细胞功能急剧下降以至死亡。就总体而言，微生物生长的温度范围较广，已知的微生物在零下12-100均可生长。而每一种微生物只能在一定的温度范围内生长。各种微生物都有其生长繁殖的最低温度、最适温度、最高温度和致死温度。（2）酸碱度。环境中的酸碱度通
18、常以氢离子浓度的负对数即pH值来表示。环境中的pH值对微生物的生命活动影响很大，主要作用在于：引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。 微生物在基质中生长，代谢作用改变了基质中氢离子浓度。随着环境pH值的不断变化，微生物生长受阻，当超过最低或最高pH值时，将引起微生物的死亡。为了维持微生物生长过程中pH值的稳定，配制培养基时要注意调节pH值，而且往往还要加入缓冲物以保证pH在微生物生长繁殖过程中的相对稳定。（3）氧化还原电位。氧化还原电位()对微生物生长有明显影响。环境中值与氧分压有关，也受pH的影响。p
19、H值低时，氧化还原电位高；pH值高时，氧化还原电位低。（4）辐射。辐射是指通过空气或外层空间以波动方式从一个地方传播或传递到另一个地方的能源。它们或是离子或是是电磁波。电磁辐射包括可见光、红外线、紫外线、X射线和射线等。 (1)紫外辐射 紫外线是非电离辐射，以波长265-266纳米的杀菌力最强。紫外辐射对微生物有明显的致死作用，是强杀菌剂，紫外杀菌灯管在医疗卫生和无菌操作中广泛应用。由于紫外线穿透能力差，不易透过不透明的物质，故紫外杀菌灯只适用于空气及物体表面消毒。 (2)电离辐射 X射线与射线、射线和射线均为电离辐射。在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用。常用于一次性塑料制品的消毒，也用于食
20、品的消毒。（5）渗透压。适宜于微生物生长的渗透压范围较广，而且它们往往对渗透压有一定的适应能力。突然改变渗透压会使微生物失去活性，逐渐改变渗透压，微生物常能适应这种改变。对一般微生物来说，它们的细胞若置于高渗溶液中，水将通过细胞膜从低浓度的细胞内进入细胞周围的溶液中，造成细胞脱水而引起质壁分离，使细胞不能生长甚至死亡。相反，若将微生物置于低渗溶液或水中，外环境中的水将从溶液进入细胞内引起细胞膨胀，甚至使细胞破裂。（6）超声波。超声波具有强烈的生物学作用。超声波的作用是使细胞破裂，所以几乎所有的微生物都能受其破坏，其效果与频率、处理时间、微生物种类、细胞大小、形状及数量等均有关系。（7）重金属及
21、其化合物。一些重金属离子是微生物细胞的组成成分，当培养基中这些重金属离子浓度低时，对微生物生长有促进作用，反之会产生毒害作用；也有些重金属离子的存在，不管浓度大小，对微生物的生长均会产生有害或致死作用。因此，大多数重金属及其化合物都是有效的杀菌剂或防腐剂。其作用最强的是Hg、Ag和Cu。如：二氯化汞又名升汞，是杀菌力极强的消毒剂。0.1-1%浓度的硝酸银常用于皮肤的消毒。（8）有机化合物。对微生物具有有害效应的有机化合物种类很多，其中酚、醇、醛等能使蛋白质变性，是常用的杀菌剂。（9）干燥。水分是微生物的正常生命活动必不可少的。干燥会导致细胞失水而造成代谢停止以至死亡。微生物的种类，环境条件，干
22、燥的程度等均影响干燥对微生物的效果。休眠孢子抗干燥能力也很强，在干燥条件下可长期不死，这一特性已用于菌种保藏，如用砂土管来保藏有孢子的菌种。在日常生活中也常用烘干、晒干和熏干等方法来保存食物。（10）卤族元素及其化合物。碘：是强杀菌剂。3-7%碘溶于70-83%的乙醇中配制成碘酊，是皮肤及小伤口有效的消毒剂。碘一般都作外用药。 氯气或氯化物：这是一类最广泛应用的消毒剂。 氯气一般用于饮水的消毒，次氯酸盐等常用作食品加工过程中的消毒。氯气和氯化物的杀菌机制，是氯与水结合产生了次氯酸(HClO)，次氯酸易分解产生新生态氧，这是一种强氧化剂，对微生物起破坏用。（11）表面活性剂。具有降低表面张力效应
23、的物质称为表面活性剂。这类物质加入培养基中，可影响微生物细胞的生长与分裂。如肥皂、漂白粉、洗衣粉等。（12）染料。特别是碱性染料，在低浓度下可抑制细菌生长。由于这些染料具有选择性抑菌的特点，故常在培养基中加入低浓度的染料配制成选择培养基。例如：碱性三苯甲烷染料，包括孔雀绿、亮绿、结晶紫等，对革兰氏阳性菌有很强的抑制作用。（13）化学疗剂。能直接干扰病原微生物的生长繁殖并可用于治疗感染性疾病的化学药物即为化学疗剂。它能选择性地作用于病原微生物新陈代谢的某个环节，使其生长受到抑制或致死。但对人体细胞毒性较小，故常用于口服或注射。化学疗剂种类很多，按其作用与性质又分为抗代谢物和抗生素等。5、主要的微
24、生物技术微生物主要技术包括微生物的形态观测技术、微生物的培养技术、微生物的生长鉴定技术、微生物的选育技术、微生物的菌种保藏技术、环境微生物及其检测技术。由于篇幅的限制，下面对微生物技术包含的几个方面作简要介绍。（1）微生物的形态观测技术。微生物的形态观测可以通过肉眼观察和借助光学或电子显微镜观察。在平板或斜面培养基上生长的菌会形成具有特殊色泽的菌落，可以通过肉眼观察菌株的形态和色泽等特征；光学显微镜观察法先将微生物样品制作成标本，制作成标本后将标本染色，把标本放置在光学显微镜上来观察微生物的形态，其中涉及到标本的制作及染色等技术；电子显微镜使用的是比光波更短的电子波来观察，故电子显微镜可以观测
25、到比光学显微镜更小的物体，由于电子显微镜的作用原理与光学显微镜不同，电子显微镜观察法标本的制作和观察与光学显微镜有较大的区别。（2）微生物的培养技术。微生物的培养是给微生物提供特定的培养基，并控制微生物的生长环境来完成微生物的增殖的过程。培养基供微生物、动植物组织生长和维持用的人工养料，一般的培养基都包含碳水化合物、含氮物质、无机盐以及维生素和水，不同微生物所需要的培养基的配制原料不同，贮存方法也稍有不同；微生物的培养过程中还需要控制微生物的培养环境，如温度的控制、含氧量的控制等。（3）微生物的鉴定技术。微生物的鉴定技术主要包括形态结构和培养特性观察，生理生化试验，血清学试验等。形态结构观察主
26、要是通过染色，在显微镜下对其形状、大小、排列方式、细胞结构(包括细胞壁、细胞膜、细胞核、鞭毛、芽孢等)及染色特性进行观察，直观地了解细菌在形态结构上特性，根据不同微生物在形态结构上的不同达到区别、鉴定微生物的目的。养特征包括以下内容：在固体培养基上，观察菌落大小、形态、颜色(色素是水溶性还是脂溶性)、光泽度、透明度、质地、隆起形状、边缘特征及迁移性等。在液体培养中的表面生长情况(菌膜、环)混浊度及沉淀等。半固体培养基穿刺接种观察运动、扩散情况。微生物生化反应是指用化学反应来测定微生物的代谢产物，生化反应常用来鉴别一些在形态和其它方面不易区别的微生物。因此微生物生化反应是微生物分类鉴定中的重要依
27、据之一。血清学反应是指：相应的抗原与抗体在体外一定条件下作用，可出现肉眼可见的沉淀、凝集现象。在食品微生物检验中，常用血清学反应来鉴定分离到的细菌，以最终确认检测结果。（4）微生物的分离技术。微生物的分离，不仅是把混杂的各类微生物有效地分开，得到纯种，更重要的是依着生产实际的要求，有的放矢、快速、准确地将能产生所需产物，或具有某种生化反应性能的微生物，从大量的微生物中挑选出来.有时是设计一种在分离阶段便能识别所需微生物的方法，更多的是利用特定的方法分离，获得所需微生物后，再进行识别。为了使获得的微生物能满足工业生产的需要，须考虑各种性能指标。因此，微生物分离和筛选的方法和策略就十分重要。一般的
28、微生物分离纯化和筛选步骤可分为采样、增殖与分离、发酵与性能测定等几个步骤。（5）微生物的菌种保藏技术。微生物的菌种保藏技术的基本原理是在挑选优良纯培养物并使其处于休眠状态基础上，人为地创造一个有利于休眠的环境， 使其长期保存后仍能保持菌种原有的优良特性。基本措施是低温、真空和干燥。常用的保藏法有定期移植法、液体石蜡法、真空冷冻干燥法、低温冻结法以及液氮超低温冻结法。（6）环境微生物及其检测技术。环境微生物指的处在自然环境中的微生物，环境微生物技术是利用微生物技术进行环境保护，目前环境微生物技术用于废水处理、固体废物处理、废气处理、土壤微生物修复；生物能源技术；农业、工业技术和环境检测等方面。第
29、三章 微生物技术在乳制品生产中的应用讨论1、原料奶中的微生物控制原料奶指的是刚从奶牛身上挤下来的牛奶，这样的牛奶是不可以饮用的，在原料奶的生产过程中，会产生大量的微生物，原料奶中的微生物来源主要有（1） 牛体污染。牛体污染包括挤乳环境的污染、尘埃和牛粪、奶牛的清洗程度、奶牛的乳房污染。（2） 环境污染。环境污染包括空气质量、挤乳用具和盛乳容器污染、饲料的污染和一些其他的环境污染。（3） 疾病产生的污染。疾病产生的污染主要来源于奶牛乳腺炎而导致的鲜奶污染。原料奶在存储过程中，其中是微生物含量是不断变化的，在新鲜的牛乳中，含有大量的抗菌性物质，这些抗菌性物质会有效的抑制细菌的生长和繁殖，鲜乳放置室
30、温环境中，在两个小时内并不会出现变质的现象。 在鲜奶的抑制期过后，乳链球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和一些蛋白质分解菌等迅速繁殖，其中尤以乳链球菌生长繁殖特别旺盛，形成乳液的酸度不断升高，就抑制了其他腐败细菌的活动。当酸度升高至一定限度时(PH4.5）乳链球菌本身就会受到抑制，会逐渐减少，并有乳液凝块出现。当酸度继续升高至pH值3.5-3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，乳液的酸度就会逐渐降低，使乳液的pH值不断上升接近中性。在乳液中的乳糖含量已大量被消耗，在乳中仅是蛋白质和脂肪尚有较多的量存在。适宜于具有分解蛋白质的细
31、菌和能分解脂肪的细菌能在其中生长繁殖，这样就产生了乳凝块被消化（液化），乳液的PH值逐步提高，向碱性转化，并有腐败的臭味产生。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中的一些细菌。因此，在乳与乳制品的生产过程中，原料乳、半成品、成品都很容易被微生物所污染，常见的微生物包括有细菌、酵母、霉菌等三大类。图 1原料奶的运输过程原料奶中包含的细菌包括耐热性细菌和低温细菌，由于耐热性细菌在牛乳的低温储藏时，其生长、繁殖受抑制，所以，原料奶中的细菌控制以控制嗜冷菌含量为主。IDF提出，在20 。C下能繁殖的细菌叫嗜冷菌。在乳品工业中主要的菌属如下：（1）假单胞菌（重员菌）（2）产气杆菌（
32、3）芽胞菌特性：在很低的温度下也能良好生长，最适生长温度525 。C，35 。C以上不能生长。分布很广。若原料乳中的嗜冷菌含量超过106cfu/mL，则该牛乳就会含有大量的蛋白酶和脂肪酶，这些酶经过UHT杀菌处理后仍可以存活。牛乳中荧光假单胞菌含量超过8 106cfu/mL时，在1012d就会出现后凝胶现象。因此原料乳的嗜冷菌应控制在一定的范围之内。奶站和运输环节可通过设备的清洗消毒有效制冷等来控制污染.乳品厂环节可以通过有效的杀菌，杀菌机后续设备的卫生，无菌罐装环境(封闭式，保持正压)等来控制.但最难以控制的是原料乳的质量，也就是在奶户或牧场这一环节。嗜冷菌对原料奶产生的影响有：产生苦味和异
33、臭，产生耐高温酶类。一下是在不同温度保藏下嗜冷菌对牛乳苦味的影响：表 1 5C保藏下嗜冷菌对牛乳苦味的影响日数项目01246811P.f 菌数/ml245102610261039.51041.31051.3108苦味-+表 2 10C保藏下嗜冷菌对牛乳苦味的影响日数项目0123468P.f 菌数/ml272242.01033.91043.31051.21063.2108苦味-+表 3 25C保藏下嗜冷菌对牛乳苦味的影响日数项目0123578P.f 菌数/ml302.71033.71053.51075.51083.01094.0109苦味-+嗜冷菌在环境中分布很广，水中和空气中都含有一定的嗜冷菌
34、，不同环境下嗜冷菌的含量是不一样的，通常情况下，深井中的嗜冷菌含量要高于自来水中嗜冷菌的含量，空气中也含有较多的嗜冷菌，因此，在乳制品生产中，应严格杜绝奶户向奶中掺水。同时，应尽可能使牛乳在清洁卫生的环境下生产，榨乳器的选择方面，人工榨乳所使用的奶桶盖、胶圈、桶的内外壁以及过滤布上都存在大量的嗜冷菌，而使用机器榨乳，所使用的挤乳器中是嗜冷菌含量要远远低于人工榨乳所使用的奶桶。奶户的个人卫生也很重要，乳制品工厂应该对奶户的个人卫生有要求，奶户在牛乳生产操作之前应清理手部卫生，穿干净的衣服，严禁奶户用手搅拌鲜奶。注意牛体卫生，经常对牛体进行清洁。嗜冷菌的检测。目的：引起对嗜冷菌的重视，从根本上提高
35、奶源的质量。检测方法：IDF标准方法-132A：1991牛乳中嗜冷菌数的快速测定，21。 C/25hIDF标准方法-101A：1991牛乳中嗜冷菌数的准确测定，6.5 。C /10天。嗜冷菌是危害原料奶的潜在杀手，而往往被忽略.经实验分析，解决问题的关键在于原料奶质量，在于农户和牧场这一环节。2、乳制品加工中微生物控制乳制品的加工是对原料奶进行加工，既要确保食品安全，又要尽可能地保留牛奶的营养价值，所以在乳制品的加工过程中，需要消灭其中的有害菌，保留其中的有益菌和营养物质。 乳制品生产中的灭菌多采用热处理方式，乳品加工中的热处理方式有：初步杀菌：杀死低温菌的营养体。巴氏杀菌：杀死所有的致病菌的
36、营养体。灭菌：杀死所有的微生物, 使产品能够在室温下储存。 乳制品加工中主要的热处理类型：初步杀菌 6365 15秒LTLT巴氏杀菌 63 30分钟HTST巴氏杀菌（牛奶 ） 7275 1520秒HTST巴氏杀菌（奶油） 80 15秒超巴氏杀菌 126138 24秒UHT灭菌 135150 几秒保持灭菌 105120 1070分钟初步杀菌工艺： 6365 15秒主要用于偏远地区的牛奶场或奶户。一般牛奶在挤出后，要在低温下储存几小时到几天时间，等待工厂收集；但细菌（主要是嗜冷菌）即使是在低温下也会繁殖；为了保证原奶在收集处理之前的品质，需做初步杀菌处理。初步杀菌的温度/时间组合必须未钝化磷酸酶，
37、磷酸酶的检测必须呈阳性；许多国家是禁止两次巴氏杀菌。为了防止嗜氧芽孢在杀菌后的繁殖，应在杀菌后立即冷却至4以下保存（芽孢被激活为营养状态，能大量繁殖）。被初步杀菌的牛奶最好在24小时内运抵工厂处理。LTLT巴氏杀菌工艺： 63 30分钟一般在一个敞开的大缸或桶中进行，现代工艺很少采用。乳制品生产中主要使用的杀菌方法是巴氏杀菌法。巴氏灭菌法(pasteurization)，亦称低温消毒法，冷杀菌法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法,现在常常被广义地用于定义需要杀死各种病原菌的热处理方法。巴氏杀菌法主要原理：在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，
38、繁殖越快（一般微生物生长的适宜温度为2837）。但温度太高，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。巴氏消毒其实就是利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶要在4左右的温度下保存，且只能保存310天，最多16天。当今使用的巴氏杀菌程序种类繁多。“低温长时间”(LTLT)处理是一个间歇过程，如今只被小型乳品厂用来生产一些奶酪制品。“高温短时间”(HTST)处理是一个“流动”过程，通常在板式热交换器中进行，如今被广泛应用于饮用牛奶的生产。通过该方式获得的产品不是无菌
39、的，即仍含有微生物，且在储存和处理的过程中需要冷藏。“快速巴氏杀菌”主要应用于生产酸奶乳制品。目前国际上通用的巴氏高温消毒法主要有两种： 一种是将牛奶加热到6265，保持30分钟。采用这一方法，可杀死牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效率可达97.3%99.9%，经消毒后残留的只是部分嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌多数是乳酸菌，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。 第二种方法将牛奶加热到7590，保温1516秒，其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则是，能将病原菌杀死即可，温度太高反而会有较多的营养损失。 PU,在60温度下保温一分钟即称为灭菌强度是一个PU.主要为牛奶的一种灭菌法，既可
40、杀死对健康有害的病原菌又可使乳质尽量少发生变化。也就是根据对耐高温性极强的结核菌热致死曲线和乳质中最易受热影响的奶油分离性热破坏曲线的差异原理，在低温下长时间或高温下短时间进行加热处理的一种方法。其中，在60以下加热30分钟的方式，作为低温灭菌的标准，早为世界广泛采用。利用高温处理，虽对乳质多少有些影响，但可增强灭菌效果，这种方法称为高温灭菌（sterilization），也就是在95以上加热20分钟。巴氏灭菌法除牛奶之外，也可应用于发酵产品。图 2 巴士灭菌机巴氏灭菌机通常，市场上出售的袋装牛奶就是采用巴氏灭菌法生产的。工厂采来鲜牛奶，先进行低温处理，然后用巴氏消毒法进行灭菌。用这种方法生产
41、的袋装牛奶通常可以保存较长时间。当然，具体的处理过程和工艺要复杂的多，不过总体原则就是这样。需要指出的是，喝新鲜牛奶（指刚刚挤出的牛奶）反而是不安全的，因为它可能包含对我们身体有害的细菌。另一点是，巴氏消毒法也不是万能的，经过巴氏消毒法处理的牛奶仍然要储存在较低的温度下（一般4），否则还是有变质的可能性。因此市场上很多出售袋装牛奶的方法是很不规范的。巴氏消毒牛奶是世界上消耗最多的牛奶品种，英国、澳大利亚、美国、加拿大等国家巴氏消毒奶的消耗量都占液态奶80%以上，品种有全脱脂、半脱脂或全脂的。在美国市场上，实际几乎全是巴氏消毒奶，而且是大包装（1升、2升、1加仑）的，市民上超市一次就买够一个星期
42、喝的鲜奶。市场很少有灭菌纯牛奶卖，有的小城镇根本买不到。巴氏消毒纯鲜奶较好地保存了牛奶的营养与天然风味，在所有牛奶品种中是最好的一种。其实，只要巴氏消毒奶在4左右的温度下保存，细菌的繁殖就非常慢，牛奶的营养和风味就可在几天内保持不变。 3、乳制品的微生物检测乳制品的检测时，为了将其微生物污染控制在一定的范围内，必须对乳制品中的微生物含量进行检测。乳制品的微生物检测通常包含在坏包检测中。微生物所造成的坏包的原因分析牛奶被微生物污染后，会造成变质、变坏。若污染的微生物在产品中会繁殖并产气，则产品外观鼓胀（即胀包）；若污染的微生物在产品中会繁殖但不产气，则产品外观包型完整（即平酸包）；若污染的微生物
43、在产品中会分解蛋白质成一些发苦的肽类片断，则产品口味偏苦。主要原因有：（1）原料奶或辅料的影响。若原料奶或辅料中含有较多的芽孢菌或耐热芽孢菌，则超高温灭菌后，相应的产品中芽孢菌或耐热芽孢菌也会残留的较多，从而使产品的坏包数增加。（2）灭菌效率未达到要求。灭菌效率取决于灭菌温度和灭菌时间的配合，也会受杀菌器（对间接加热而言）内表面（产品的一面）的结垢程度的影响。 不同的产品，须采取不同的灭菌温度和灭菌时间，若灭菌效率未达到要求，则灭菌后的产品中残留的微生物（特别是芽孢菌或耐热芽孢菌）就较多，包装后的产品就会出现坏包。 杀菌器内便面的结垢程度较后，则会影响热的传递，使产品的实际灭菌温度降低和灭菌时
44、间缩短，从而影响灭菌效率。（3）灭菌后的输送管道、无菌罐清洗不到位。超高温灭菌后的五菌产品的输送管道以及五菌罐要确保无菌，若清洗杀菌不到位，会引起产品被二次污染，从而使包装后的产品出现坏包。（4）包材灭菌效果不佳。包材的灭菌通常是由双氧水进行的，若双氧水浓度或温度达不到要求，就不能有效地杀死包材内表面的微生物，包装后的产品就会出现坏包。（5）灌装机在生产时无菌环境被破坏。 为了保证灌装时的无菌状态，则灌装前整个灌装机同产品有接触的表面都必须进行彻底的清洗和杀菌，若清洗杀菌不到位，则会使同不洁表面接触的产品含有较多的微生物，从而使包装后的产品出现许多坏包。 在生产灌装时要通过热空气和蒸汽阀来保证
45、灌装时的无菌状况，若热空气温度太低或蒸汽阀的保证作用未达要求，则易使产品出现坏包。 产品在灌装时出现“爆管”现象（“爆管”是指灌注牛奶的纸管有泄漏点），即纸管成形灌注牛奶时，由于各种原因（如：纸管被夹爪拉破、纸接头未达要求）造成缝合不好形成泄漏，则有可能会使微生物通过泄漏处进入纸管，破坏了纸管内的无菌环境，则易使产品出现坏包。 对于封闭式无菌包装系统，若无菌室正压状态被破坏，则易使产品出现坏包。（6）包型缝合不严：若包型缝合不严，则易造成微生物的污染，出现坏包。（7）运输、贮存不当：利乐包产品为无菌包装，若运输、贮存不当，包被碰伤、挤压变形严重，就易使得包的无菌状况被破坏，出现坏包。坏包分析的
46、一般流程：（1）坏包产品的包装无明显破损 （2）由微生物污染引起的坏包（酶类及化学反应用不同的查验方式） （3）记录样品、描述所观察到的产品腐败类型（信息须全面）名称、批号、取样原因、时间，样品感官（组织状态）、PH值、酸度、气体形成，包装密封性，微生物鉴定结果等。针对不同的牛奶产品，所要进行的微生物检测项目也不尽相同：低酸产品：细菌、芽孢、耐热芽孢，必要时检测霉菌、酵母菌、乳酸菌高酸产品：细菌、霉菌、酵母菌同时，高酸产品和低酸产品在耐热性试验、需氧及厌氧培养、增殖等方面的检测方式也有所差异。第四章 结束语当今社会，食品安全问题逐渐成为人们中关注的焦点，而乳制品作为食品家族的重要成员，其质量问题对人民日常生活的影响日趋明显，2008年闹的沸沸扬扬的三鹿奶粉中三聚氰胺严重超标事件，造成了十分恶劣的影响，并引起了社会的广泛关注，因此，乳制品的生产过程中，生产厂家对乳制品的质量保证具有义不容辞的责任，而微生物技术的充分合理地应用是乳制品生产中的重要方面。目前，我国在乳制品生产环节的监控和管理还不够完善，而一个乳制品企业要想在当今的市场经济浪潮中立于不败之地，就必须依靠科学技术这一第一生产力。微生物技术是与乳制品生产息息相关的一门技术，在乳制品生产过程中，其原料奶的购入过程、产品的加工过程和检测过程都用到大量的微生物知识，
