淺談牛奶質(zhì)量參數(shù)

文 / 威廉?施米茨

（利拉伐中國(guó)牧場(chǎng)管理服務(wù)總監(jiān)）

牧場(chǎng)所生產(chǎn)牛奶的質(zhì)量是由多個(gè)參數(shù)確定的，其中最重要的2 個(gè)質(zhì)量參數(shù)就是體細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)。這2 個(gè)參數(shù)之所以重要，是因?yàn)轶w細(xì)胞和細(xì)菌水平超標(biāo)的牛奶不適宜進(jìn)行奶制品的加工。使用體細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)超標(biāo)的原料奶加工成的乳制品，保質(zhì)期會(huì)縮短，而且口感和奶香都劣于品質(zhì)達(dá)標(biāo)的牛奶。

體細(xì)胞數(shù)

健康奶牛所產(chǎn)的奶是無菌的，并且體細(xì)胞數(shù)低于150 000 個(gè)/mL。只有這樣的牛奶才能為人體提供健康有益的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充。但遺憾的是，奶牛是非常敏感的動(dòng)物，產(chǎn)奶的乳房容易受到損傷，而且極易感染發(fā)炎。一旦有細(xì)菌進(jìn)入奶牛的乳房，其免疫系統(tǒng)就會(huì)做出反應(yīng)，產(chǎn)生更多的體細(xì)胞對(duì)抗感染。這些新增殖的體細(xì)胞會(huì)被釋放到乳房?jī)?nèi)，進(jìn)而出現(xiàn)在其所產(chǎn)的奶中。

如果奶牛患有乳房炎，無論乳房有可視癥狀（臨床性的），還是無可視癥狀（亞臨床性的），其所產(chǎn)的奶中的體細(xì)胞數(shù)都會(huì)高于1 000 000 個(gè)/mL，同時(shí)含有原始感染細(xì)菌。

高體細(xì)胞數(shù)是奶牛乳房出現(xiàn)感染的指征。這種奶牛所產(chǎn)的奶，其脂肪、酪蛋白以及乳糖的含量都低于健康奶牛所產(chǎn)的奶。而上述成分含量的減少以及蛋白質(zhì)質(zhì)量的下降，對(duì)最終奶產(chǎn)品的質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感和保質(zhì)期都將產(chǎn)生負(fù)面影響。

如果牧場(chǎng)疏于擠奶設(shè)備的維護(hù)、擠奶程序不規(guī)范，或者奶牛的飼養(yǎng)環(huán)境不衛(wèi)生，那么就會(huì)經(jīng)常發(fā)生牛奶中體細(xì)胞數(shù)超標(biāo)的問題。奶中含高體細(xì)胞數(shù)的奶牛，其產(chǎn)奶量也會(huì)減少。表1說明了體細(xì)胞數(shù)對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)為200 000 個(gè)/mL牛奶。

如果某個(gè)牧場(chǎng)有1 000 頭奶牛產(chǎn)奶，每頭奶牛的產(chǎn)奶量為25 L/天。若經(jīng)檢測(cè)該牧場(chǎng)所產(chǎn)奶中的體細(xì)胞數(shù)為500 000 個(gè)/mL，那就意味著該牧場(chǎng)每天損失1 500 L牛奶。那么一年的損失將高達(dá)200 萬元人民幣。在中國(guó)的牧場(chǎng)，擠奶設(shè)備運(yùn)行狀況不良是導(dǎo)致奶牛患上乳房炎以及高體細(xì)胞水平的主要原因之一。

擠奶設(shè)備利用真空和脈動(dòng)的共同作用將奶從奶牛的乳房中抽取出來。在乳頭上施加真空負(fù)壓可將奶抽取出來。而脈動(dòng)裝置可使奶杯內(nèi)襯做規(guī)律性脈動(dòng)，幫助乳房保持良好的血液循環(huán)，防止奶牛的乳頭和泌乳組織在真空作用下受到損傷。

真空是由真空泵和控制系統(tǒng)產(chǎn)生的，而真空度的穩(wěn)定性取決于真空泵的性能，以及調(diào)節(jié)器的質(zhì)量和清潔度。陳舊的真空泵和不清潔的調(diào)節(jié)器都會(huì)造成真空度不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致奶牛乳房炎的高發(fā)。

奶杯內(nèi)襯的脈動(dòng)是由脈動(dòng)器產(chǎn)生的。運(yùn)行狀態(tài)正常的脈動(dòng)器每分鐘產(chǎn)生60 次脈動(dòng)，并且以60-40或65-35的脈動(dòng)節(jié)拍比運(yùn)行。脈動(dòng)節(jié)拍比表示在每一次擠奶和間歇狀態(tài)交替變化中，各自所占時(shí)間比例關(guān)系（圖1）。60-40節(jié)拍比表示擠奶時(shí)間占60%，而間歇時(shí)間占40%。脈動(dòng)是通過奶杯內(nèi)襯的打開和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)的。這種連續(xù)的運(yùn)動(dòng)會(huì)造成奶襯的磨損，所以每完成2 500 頭牛的擠奶操作需要更換一次奶襯。在這段時(shí)間內(nèi)，奶襯需要開關(guān)1 000 000 次左右，奶襯開始出現(xiàn)細(xì)小的裂紋，而且也會(huì)失去彈性。

為了確保擠奶設(shè)備不會(huì)對(duì)奶牛造成損傷，操作人員和經(jīng)認(rèn)證的技術(shù)人員必須定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。（1）在每個(gè)擠奶時(shí)間段，設(shè)備操作人員都需要查看真空泵是否工作正常，以及真空計(jì)上的讀數(shù)。真空度不足意味著擠奶速度下降、產(chǎn)奶量減少，而且清洗（CIP）效果不佳。（2）設(shè)備操作人員還要聽查脈動(dòng)器是否以每分鐘60 次左右的狀態(tài)工作，保證適當(dāng)?shù)拿}動(dòng)頻率（而非擠奶和間歇比率）。此外，操作人員還需檢查各連接部分和管線是否有滲漏、纏繞或堵塞的問題。如果擠奶后，奶牛的乳頭發(fā)青，則說明真空和脈動(dòng)系統(tǒng)存在問題（圖2）。（3）擠奶設(shè)備每完成2 500 頭次奶牛的擠奶工作，操作人員必須更換奶杯內(nèi)襯。如果某牧場(chǎng)有40 個(gè)擠奶點(diǎn)，每天需要為1 000 頭奶牛擠2 次奶，那么每個(gè)擠奶點(diǎn)每天需要完成50頭次牛擠奶工作，也就是說50 天后，所有設(shè)備的作業(yè)量都已經(jīng)達(dá)到2 500 頭次，全部需要更換奶杯內(nèi)襯。（4）經(jīng)過培訓(xùn)和認(rèn)證的技術(shù)人員應(yīng)該每年對(duì)真空系統(tǒng)和脈動(dòng)系統(tǒng)做至少2 次檢查和測(cè)試。對(duì)于真空系統(tǒng)，技術(shù)人員需要檢查其實(shí)際真空度、計(jì)量表的準(zhǔn)確度，以及調(diào)節(jié)器的工作狀況。對(duì)于脈動(dòng)系統(tǒng)，技術(shù)人員需要查看每個(gè)脈動(dòng)器的脈動(dòng)曲線，并且更換磨損部件，確保脈動(dòng)器能夠在規(guī)定的脈動(dòng)頻率和比率范圍內(nèi)正常工作（圖3）。

利拉伐在中國(guó)有80 名訓(xùn)練有素且經(jīng)過認(rèn)證的技術(shù)人員，并且專門配備了VPR100電子工具，對(duì)脈動(dòng)器進(jìn)行測(cè)試并打印如圖3所示的脈動(dòng)曲線。脈動(dòng)曲線能夠清楚地顯示出脈動(dòng)的質(zhì)量，并且可以確定需要進(jìn)行維修和更換的脈動(dòng)器。按照預(yù)防性維護(hù)措施的要求，每年對(duì)脈動(dòng)和真空系統(tǒng)進(jìn)行2 次上述檢測(cè)，防止錯(cuò)誤的脈動(dòng)，預(yù)防奶牛新感染乳房炎，保證奶牛的健康和產(chǎn)奶量的最大化。

圖1 奶襯的擠奶期和間歇期

圖2 青腫的奶牛乳頭

圖3 不正確（X）的和正確（√）的脈動(dòng)器曲線

細(xì)菌數(shù)

健康奶牛所產(chǎn)的奶中是沒有細(xì)菌的。如果牧場(chǎng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，遵照所有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)擠奶設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并且有完善的牛奶冷卻和存儲(chǔ)設(shè)施，那么該牧場(chǎng)所產(chǎn)的牛奶中的細(xì)菌數(shù)量可控制在10 000 CFU/mL以下。牛奶中細(xì)菌數(shù)量過高說明擠奶衛(wèi)生和擠奶設(shè)備衛(wèi)生管理不規(guī)范，或者冷卻能力不足。高細(xì)菌數(shù)對(duì)牛奶質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。雖然熱處理能夠殺死細(xì)菌，但是死后的細(xì)菌會(huì)向牛奶中釋放毒素，進(jìn)而影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感和保質(zhì)期。

規(guī)范的擠奶衛(wèi)生管理應(yīng)設(shè)法保證只在奶牛乳頭清潔干燥的情況下進(jìn)行擠奶作業(yè)。如果奶牛身體較臟，須首先用水清洗乳頭，而且必須等乳頭和乳房完全干燥后，才能上擠奶機(jī)。規(guī)范的擠奶設(shè)備衛(wèi)生管理則要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行正確的清潔，而且應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)定及時(shí)更換所有容易滋生細(xì)菌的部件。因?yàn)槔匣南鹉z表面上出現(xiàn)的細(xì)小裂紋中會(huì)藏有微生物，而且這些微生物通過CIP流程無法清除，橡膠管、密封墊和連接件需要定期更換（每年1 次）。充足的牛奶制冷能力是指所有牛奶在擠出后的2 h內(nèi)都能夠冷卻至4 ℃。如果牛奶在常溫下存放超過這個(gè)時(shí)限，奶中的細(xì)菌就會(huì)以指數(shù)級(jí)的速度繁殖（圖4）。

在中國(guó)，何時(shí)以及如何對(duì)擠奶和冷卻設(shè)備進(jìn)行維修完全取決于農(nóng)場(chǎng)主。但是，并非所有的農(nóng)場(chǎng)主都了解設(shè)備狀況對(duì)奶牛健康可能產(chǎn)生的影響，所以，他們對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)也往往不及時(shí)，進(jìn)而影響到其所產(chǎn)牛奶的質(zhì)量，導(dǎo)致其所供應(yīng)原料奶中含有較高的體細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)。而乳品業(yè)發(fā)展比較成熟的國(guó)家對(duì)此都有強(qiáng)制性規(guī)定。所有擠奶設(shè)備每年必須由其供應(yīng)商進(jìn)行年檢和認(rèn)證，而設(shè)備供應(yīng)商的工作受到牛奶質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)的監(jiān)管。

圖4 細(xì)菌在不同溫度條件下的繁殖速度

如要確保進(jìn)入乳品加工環(huán)節(jié)的原料奶都具備最佳的質(zhì)量，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)非常重要。除此之外，操作人員還應(yīng)該每天對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行檢查，防止牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和細(xì)菌數(shù)過高。2011年，利拉伐公司推出了預(yù)防性維護(hù)方案InService，確保對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)，并且按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)更換易磨損部件。該方案可以保證設(shè)備一直處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，為奶牛健康和牛奶質(zhì)量提供有效保障。