嗜冷菌對(duì)乳制品加工及貯存的影響和控制措施

◎ 韓秋紅，李 琴，李凱鋒

（1.農(nóng)業(yè)部乳品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱），黑龍江 哈爾濱 150090；2.黑龍江省完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150087）

乳與乳制品有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，百姓對(duì)乳與乳制品的青睞和關(guān)注與日俱增。乳中菌落總數(shù)的測(cè)定是在37 ℃進(jìn)行，而嗜冷菌適宜在低溫環(huán)境下生長(zhǎng)繁殖，在35 ℃以上嗜冷菌已不能生長(zhǎng)。因此，在乳的加工和貯存過(guò)程中，人們很容易忽視了嗜冷菌，從而對(duì)乳制品的品質(zhì)產(chǎn)生不好的影響，所以有必要全面了解嗜冷菌對(duì)乳制品加工及貯存的影響及控制措施。

1 嗜冷菌的生長(zhǎng)環(huán)境

有一部分微生物，它們能夠耐受很低的溫度，并在很低的溫度環(huán)境下生長(zhǎng)，這些低溫環(huán)境包括長(zhǎng)期低溫的深海、地球兩極的土壤、冰川和高空以及冬季等短期低溫環(huán)境。

2 嗜冷菌

嗜冷菌是一類(lèi)菌的總稱(chēng)，這類(lèi)菌一般是在0～20 ℃最適宜生長(zhǎng)，由于這個(gè)溫度范圍與其他菌的最適宜生長(zhǎng)溫度范圍相比要低很多，故此得名嗜冷菌[1]。

2.1 嗜冷菌的分布

嗜冷菌在地球上的分布極其廣泛，它們的蹤跡遍布在高山、極地地區(qū)，以及大洋的深處。除細(xì)菌外，在寒冷地區(qū)也發(fā)現(xiàn)有放線菌、霉菌、酵母和低溫藻類(lèi)[2]。

2.2 嗜冷菌的分類(lèi)

嗜冷菌按生活環(huán)境溫度分類(lèi)主要包括兩大類(lèi)微生物：專(zhuān)性嗜冷菌，兼性嗜冷菌（又名耐冷菌）[3]。①專(zhuān)性嗜冷菌最高生長(zhǎng)溫度不超過(guò)20 ℃，最適生長(zhǎng)溫度為15 ℃或者更低，在0 ℃依然可以生長(zhǎng)繁殖[1]。專(zhuān)性嗜冷菌對(duì)熱極度敏感，很難能分離到專(zhuān)性嗜冷菌。②兼性嗜冷菌的最高生長(zhǎng)溫度可以超過(guò)20 ℃，最適生長(zhǎng)溫度高于15 ℃，0～5 ℃也能生長(zhǎng)繁殖，適應(yīng)的溫度范圍更廣，在環(huán)境中存在更為廣泛[1]。兼性嗜冷菌在0 ℃生長(zhǎng)繁殖極其緩慢，往往需要在數(shù)周以后方能在培養(yǎng)基上肉眼看到兼性嗜冷菌。

2.3 嗜冷機(jī)制

因?yàn)閾碛刑厥獾闹?lèi)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，嗜冷菌才能存活于冰點(diǎn)下并進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖。這種細(xì)胞膜中有很多不飽和脂肪酸，它使菌內(nèi)蛋白質(zhì)呈現(xiàn)“抗凍能力”，在低溫時(shí)仍然保持其內(nèi)部為液態(tài)環(huán)境，并保護(hù)細(xì)胞膜具有通透性和較好的流動(dòng)性，不僅有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，而且能夠保護(hù)嗜冷菌的DNA免受傷害。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化，環(huán)境溫度比嗜冷菌的最高生長(zhǎng)溫度更高時(shí)，其細(xì)胞中的生命必需成分就會(huì)失活。

2.4 常見(jiàn)的嗜冷菌

嗜冷菌種類(lèi)繁多，包括細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物等，而細(xì)菌是其中種類(lèi)和數(shù)量最多的一類(lèi)，涉及30多個(gè)屬。嗜冷菌中最常見(jiàn)的有耶氏菌、李斯特氏菌和假單胞菌[4]。其中，李斯特氏菌在牛、羊、豬、馬等家畜和雞、鴨等家禽中廣泛存在，熒光假單孢菌常見(jiàn)于乳類(lèi)或蛋類(lèi)中。

2.5 嗜冷菌的危害

食品被嗜冷菌污染以后，食用者產(chǎn)生惡心、嘔吐等不適癥狀。如果感染的是李斯特氏菌，可能會(huì)導(dǎo)致新生兒及嬰兒出現(xiàn)化膿性腦膜炎，成人出現(xiàn)敗血癥，孕婦發(fā)生流產(chǎn)等。感染耶氏菌還可能會(huì)發(fā)生肝膿腫、腦膿腫等。

3 乳與乳制品中的嗜冷菌

3.1 原料乳中嗜冷菌的來(lái)源

嗜冷菌廣泛存在于牛乳的外部環(huán)境中，主要來(lái)源于土壤、水、空氣、灰塵、草料、糞便，擠奶的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，還可能存在于牛體的乳房部位或者擠奶的設(shè)備管道容器中。

3.2 乳與乳制品中常見(jiàn)的嗜冷菌及其對(duì)牛乳的影響

乳與乳制品中的嗜冷菌中最常見(jiàn)的是假單胞菌屬。假單胞菌屬中的細(xì)菌使乳與乳制品產(chǎn)生哈敗味，這些細(xì)菌具有強(qiáng)力分解乳制品中脂肪和蛋白質(zhì)的能力。

除此之外，乳與乳制品中還存在有產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬、色桿菌屬、梭菌屬、芽孢桿菌屬、棒狀桿菌屬、乳桿菌屬、微球菌屬和鏈球菌屬等。產(chǎn)堿桿菌，其本身不能分解原料奶中的糖，但其能產(chǎn)生灰黃色、棕黃色的色素，使得原料奶中所含的有機(jī)鹽分解成碳酸鹽，從而使牛奶轉(zhuǎn)變成堿性，并導(dǎo)致乳品發(fā)生黏性變質(zhì)[5]。

4 乳與乳制品中嗜冷菌的危害

低溫儲(chǔ)藏為嗜冷菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了有利條件。在原料乳擠出來(lái)后沒(méi)有及時(shí)冷卻，乳與乳制品的冷卻溫度沒(méi)有達(dá)到要求或貯存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，嗜冷菌就會(huì)大量繁殖，同時(shí)產(chǎn)生如耐熱性蛋白酶、脂肪酶、磷脂酶等熱穩(wěn)定水解酶類(lèi)，這些酶能夠侵害乳與乳制品中的營(yíng)養(yǎng)成分，破壞乳與乳制品的主要成分蛋白質(zhì)、脂肪和卵磷脂。

乳制品加工過(guò)程中通常采用巴氏殺菌（72 ℃/15 s）滅菌工藝和超高溫（UHT）（120～150 ℃/0.5～8.0 s）滅菌工藝，經(jīng)過(guò)滅菌后，嗜冷菌等細(xì)菌雖已死亡，但因其產(chǎn)生的熱穩(wěn)定酶仍具有活性，這些水解酶會(huì)在后續(xù)的保藏過(guò)程中繼續(xù)分解乳制品中的蛋白質(zhì)和脂肪。最終，耐熱性蛋白酶水解乳蛋白會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)苦味、果味、異味和酵母味等非正常風(fēng)味；在水解蛋白質(zhì)時(shí)，可釋放出氨基酸，氨基酸加劇褐變反應(yīng)，并且分解酪蛋白，致使蛋白質(zhì)出現(xiàn)膠凝化現(xiàn)象。與此同時(shí)，游離脂肪酸由乳脂肪被脂肪酶水解后游離出來(lái)，這些游離的脂肪酸會(huì)引起乳與乳制品出現(xiàn)腐臭、苦味、堿味和異味，由于游離脂肪酸不斷增加，將會(huì)使乳與乳制品出現(xiàn)如乳酪味、不潔味、腐爛味或酵母味等不良風(fēng)味。進(jìn)一步導(dǎo)致乳產(chǎn)品出現(xiàn)分層、結(jié)塊、惡苦味等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象。不但引起乳產(chǎn)品苦味包、酸包、變色發(fā)黏、乳清分離、脂肪分離等變質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生，還會(huì)影響乳制品的貨架期，使貨架期變短。另外，由嗜冷菌產(chǎn)生的蛋白酶和脂肪酶，容易使乳制品生產(chǎn)中使用的片式熱交換器淤塞。

5 乳中嗜冷菌的控制

乳與乳制品中嗜冷菌的污染主要為外源污染，污染方式主要是原料乳采集時(shí)的源頭污染和加工時(shí)的二次污染。所以，應(yīng)該嚴(yán)格控制牛乳加工環(huán)節(jié)和貯存環(huán)節(jié)。加工環(huán)節(jié)應(yīng)控制奶站及牧場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境、規(guī)范擠奶，控制接觸牛奶的物品，并加強(qiáng)牛乳加工過(guò)程的低溫控制，貯存環(huán)節(jié)應(yīng)控制原料奶的低溫貯存和制冷運(yùn)輸。

5.1 奶站及牧場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境的控制

防止嗜冷菌污染應(yīng)盡量為擠奶操作提供無(wú)菌的環(huán)境。奶站及牧場(chǎng)應(yīng)為奶牛提供潔凈的圈舍，盡量保證奶牛的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所整潔而寬闊，并定期對(duì)奶牛所處環(huán)境包括奶站及牧場(chǎng)周邊環(huán)境和廳內(nèi)環(huán)境進(jìn)行消毒，定期人工清理牛體表面，從而減小牛乳感染嗜冷菌的概率。

5.2 規(guī)范擠奶，控制接觸牛奶的物品

①擠奶過(guò)程要規(guī)范，要合理規(guī)范的使用前、后藥浴。②運(yùn)輸罐和管道容器、擠奶設(shè)備要在每次擠奶結(jié)束后及時(shí)使用CIP（CIP就是擠奶完畢后先預(yù)沖洗→堿洗→水沖洗→酸洗→后沖洗，堿洗液濃度為1%～1.5%，酸洗液濃度為0.8%～1.5%）清洗，保證運(yùn)輸罐內(nèi)部清潔，清洗時(shí)要控制好清洗水溫和清洗液濃度。清洗完畢后必須檢查驗(yàn)證清洗效果，清洗結(jié)束后要蓋嚴(yán)罐口，盡量做到設(shè)備管路密閉，設(shè)備不要敞開(kāi)放置。③為避免其內(nèi)有積水殘留，設(shè)備清洗完畢后，要空干凈殘留水。有實(shí)驗(yàn)表明，嗜冷菌在殘留的清洗液中的生長(zhǎng)繁殖速度要比在牛奶中快很多，所以清洗后的設(shè)備不得殘留沖刷水及清洗液。另外，清洗時(shí)加入二氧化氯等消毒劑，不僅可以控制擠奶過(guò)程被污染嗜冷菌，同時(shí)又能有效去除乳中嗜冷菌產(chǎn)生的部分胞外酶。④過(guò)濾盡量使用一次性過(guò)濾紙袋，且使用完畢后及時(shí)清理。

5.3 加強(qiáng)牛乳加工過(guò)程的低溫控制

加工中的熱處理只能殺滅低溫菌，但其產(chǎn)生的耐熱性胞外酶仍有活性。為滅活胞外酶，可在加熱殺菌的同時(shí)采用化學(xué)消毒劑等對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行冷消毒。

5.4 控制原料奶的低溫貯存和制冷運(yùn)輸

①原料乳要低溫貯存和制冷運(yùn)輸，但在此期間不能長(zhǎng)時(shí)間攪拌牛乳，還要避免牛乳反復(fù)入罐。②深度冷藏原料乳。當(dāng)原料乳為4 ℃時(shí)，其平均代時(shí)為8～9 h。另外，在2 ℃貯存和運(yùn)輸?shù)脑先樯a(chǎn)的UHT牛奶要比在6 ℃貯運(yùn)的原料乳生產(chǎn)的UHT牛奶的保質(zhì)期要長(zhǎng)得多。因此，若可行，應(yīng)盡量將牛奶在2 ℃條件下貯存，把牛奶運(yùn)輸?shù)綇S的溫度控制在4 ℃以下。③在現(xiàn)有條件下，將原料乳到廠時(shí)間24 h縮減至16 h左右。

6 結(jié)語(yǔ)

低溫中嗜冷菌生長(zhǎng)繁殖，會(huì)直接對(duì)乳與乳制品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。乳制品加工生產(chǎn)中通常用巴氏殺菌和超高溫滅菌來(lái)殺滅牛奶中的嗜冷菌，但其產(chǎn)生的耐熱性胞外酶仍有活性，這些酶會(huì)進(jìn)一步影響乳及乳制品的風(fēng)味質(zhì)地。因此，要注意對(duì)奶站及牧場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境的控制，規(guī)范擠奶，注意對(duì)接觸牛奶物品的控制，在牛乳加工過(guò)程中加強(qiáng)低溫控制，控制原料奶的低溫貯存和制冷運(yùn)輸，以進(jìn)一步控制乳與乳制品中的嗜冷菌繁殖。隨著乳與乳制品中的嗜冷菌被有效控制，我國(guó)的乳與乳制品企業(yè)將會(huì)生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)健康的乳產(chǎn)品。