離心除菌與巴氏殺菌在原料奶預(yù)處理中應(yīng)用的研究

文∕張修軍 姚 晶

（黑龍江東方學(xué)院食品與環(huán)境工程學(xué)部）

1 引言

在液態(tài)乳、乳粉等乳制品的生產(chǎn)過(guò)程中，原料奶質(zhì)量直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，有了優(yōu)質(zhì)的原料奶，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。為了保證原料奶的質(zhì)量，從奶槽車卸下的原料奶，要經(jīng)過(guò)脫氣、過(guò)濾、冷卻、殺菌等工藝，以減少奶中的氣味、機(jī)械雜質(zhì)、微生物等。而當(dāng)原料奶中微生物數(shù)量過(guò)多時(shí)，會(huì)很容易導(dǎo)致乳制品生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)以下問(wèn)題：①乳中存在的致病菌，可能會(huì)產(chǎn)生一些耐熱毒素，雖然經(jīng)過(guò)之后的殺菌過(guò)程，但仍可能會(huì)有少量的殘留。②乳中的嗜冷菌會(huì)產(chǎn)生一些耐熱的酶類，在濕混、濃縮、干燥過(guò)程中，由于加熱而被激活，導(dǎo)致產(chǎn)品感官、氣味等發(fā)生變化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。③細(xì)菌在大量繁殖過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生酸，導(dǎo)致產(chǎn)品酸度增高，從而使產(chǎn)品中的一些營(yíng)養(yǎng)成分穩(wěn)定性下降。④原料奶中的芽孢總數(shù)及耐熱芽孢數(shù)量過(guò)多，雖然經(jīng)殺菌過(guò)程，但仍會(huì)有一些耐熱芽孢存在，在產(chǎn)品貯存過(guò)程中，耐熱芽孢可能會(huì)復(fù)活，導(dǎo)致產(chǎn)品細(xì)菌數(shù)增高。所以，控制好原料奶的細(xì)菌數(shù)是保證原料奶質(zhì)量的一個(gè)重要因素。

將巴氏殺菌機(jī)和離心除菌機(jī)串聯(lián)使用，對(duì)原料奶進(jìn)行離心殺菌，可以有效地清除芽孢。芽孢具有相對(duì)較高的自身密度，一般可高達(dá)1.2～1.3 g/L，密度大的芽孢被移至轉(zhuǎn)鼓的外圍，而密度相對(duì)小的牛乳將被移到轉(zhuǎn)鼓的中央，從而達(dá)到除芽孢的作用。牛乳中的細(xì)菌密度一般低于芽孢，通過(guò)離心除菌機(jī)，牛乳中的細(xì)菌難以除去，但牛乳經(jīng)過(guò)85℃，15 s的巴氏殺菌，可以殺死大量細(xì)菌。所以離心除菌機(jī)與巴氏殺菌裝置配合使用，除菌效果極佳，可以延長(zhǎng)原料奶的保存期。

本文對(duì)離心除菌機(jī)和巴氏殺菌（85℃，15 s）在原料奶處理中的使用進(jìn)行了研究。研究了原料奶質(zhì)量、原料奶溫度、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速對(duì)除菌效果的影響、巴氏殺菌乳儲(chǔ)存過(guò)程中的微生物變化。

2 材料和方法

2.1 材料

孢子離心除菌機(jī)CSE230-01-777型（進(jìn)口）；營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基。

2.2 取樣操作

取不同微生物指標(biāo)、不同溫度的原料奶，進(jìn)行巴氏殺菌和離心除菌，取原料奶和除菌之后的奶樣，分別測(cè)定細(xì)菌總數(shù)、芽孢總數(shù)。

2.3 細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定方法

取除菌后的原料奶樣品，用營(yíng)養(yǎng)瓊脂倒置于平板，置（36±1）℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)48 h，計(jì)數(shù)。

2.4 芽孢總數(shù)的測(cè)定方法

取除菌后的原料奶樣品，按不同的稀釋度，用營(yíng)養(yǎng)瓊脂倒置于平板，平皿置（36±1）℃恒溫箱內(nèi)，保溫培養(yǎng)72 h。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 原料奶中的細(xì)菌總數(shù)對(duì)除菌效果的影響

取不同細(xì)菌總數(shù)的原料奶樣，通過(guò)巴氏殺菌和離心除菌機(jī)，檢測(cè)其細(xì)菌總數(shù)，結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，原料奶中的初始細(xì)菌總數(shù)越少，除菌率就越高，除菌效果就越好。

3.2 原料奶的芽孢數(shù)對(duì)除芽孢率的影響

取不同芽孢數(shù)的原料奶樣，通過(guò)巴氏殺菌和離心除菌機(jī)，檢測(cè)其芽孢總數(shù)，結(jié)果如表2所示。由表2可以看出，原料奶的質(zhì)量越好，初始芽孢數(shù)越低，除芽孢率越高，除芽孢效果就越好。

3.3 原料奶溫度對(duì)除菌效果的影響

當(dāng)原料奶加熱到不同溫度時(shí)，通過(guò)離心除菌機(jī)的除菌率和除芽孢率如表3所示。由表3可以看出，原料奶在55～60℃時(shí)，除菌效果最佳，所以當(dāng)除菌機(jī)與巴氏殺菌機(jī)串聯(lián)使用時(shí)，先將原料奶加熱到55～60℃時(shí)，通過(guò)離心除菌機(jī)，再將原料奶加熱到85℃，保溫15 s，可以達(dá)到最佳的除菌效果。

表1 除菌前后細(xì)菌總數(shù)變化情況

表2 除菌前后芽孢數(shù)變化情況

表3 不同溫度原料奶的除菌率和除芽孢率

3.4 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速對(duì)除菌效果的影響

在選擇離心分離機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速是一個(gè)很重要的因素。轉(zhuǎn)鼓最大允許轉(zhuǎn)速取決于原料奶的化學(xué)和物理性質(zhì)，如：（1）溫度；（2）原料奶的密度；（3）在侵蝕和腐蝕方面的侵害性（對(duì)轉(zhuǎn)鼓材料的選擇產(chǎn)生影響）?；谶@些參數(shù)，并在充分考慮到安全性的前提下，將轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速確定為5860 r/min。

3.5 巴氏殺菌乳保質(zhì)期

原料奶經(jīng)過(guò)離心除菌機(jī)和85℃/15 s殺菌，在3 天的冷藏（4℃）過(guò)程中，感官、pH值和微生物指標(biāo)均符合巴氏殺菌乳的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 原料奶中的細(xì)菌總數(shù)對(duì)離心除菌機(jī)和巴氏殺菌機(jī)的除菌效果有影響，原料奶的初始細(xì)菌數(shù)越少，巴氏殺菌乳中的細(xì)菌總數(shù)就越少，除菌效果越好。

4.2 原料奶中的芽孢總數(shù)對(duì)離心除菌機(jī)和巴氏殺菌機(jī)的除芽孢率有影響，初始芽孢數(shù)越低，除芽孢效果越好。

4.3 原料奶的溫度對(duì)除菌機(jī)的除菌效果有影響，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出，當(dāng)原料奶溫度為55～60℃時(shí)，除菌機(jī)的除菌率和除芽孢率最高，可以除去99.3%～99.7%的細(xì)菌，54%～65%的芽孢。

4.4 當(dāng)原料奶溫度為55～60℃，密度為1.030～1.032 g/mL，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為5860 r/min時(shí)，除菌機(jī)的除菌效果最佳。

4.5 經(jīng)過(guò)離心除菌和巴氏殺菌的巴氏殺菌乳，在4℃時(shí)，儲(chǔ)存3 天內(nèi)，產(chǎn)品的感官、pH值和微生物指標(biāo)都符合巴氏殺菌乳的要求。

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