ATP生物发光技术在牧场挤奶厅卫生管理中的应用

操国景

（希悦尔（中国）有限公司 食品组，上海）

ATP生物发光技术在牧场挤奶厅卫生管理中的应用

操国景

（希悦尔（中国）有限公司 食品组，上海）

挤奶厅卫生管理是牧场预防奶牛乳房炎以及提高原奶卫生质量的重要措施之一。本文介绍了ATP生物发光技术在牧场挤奶厅卫生管理中的可应用范围，旨在引导牧场管理者可以更客观地关注牧场卫生管理状况及其评测方法。

ATP生物发光技术；牧场；挤奶厅卫生；CIP清洗

挤奶厅是牧场管理中最为重要的环节之一，也是最薄弱的环节之一。挤奶厅被称之为牧场运行的“心脏”，每天肩负着实现牧场各部门业绩成果的重任。挤奶厅卫生管理是牧场预防奶牛乳房炎以及提高原奶卫生质量的重要措施之一。主要涉及：挤奶过程中人员及奶牛卫生准备、挤奶设备管道内表面循环清洗（CIP）、挤奶设备外表面清洗（OPC）以及挤奶厅空间消毒等。长久以来，牧场主要通过人员肉眼检查来评价挤奶厅卫生管理状况，这种方法快速简便，但却十分主观而且相对来说不够灵敏。

挤奶厅和所有挤奶设备清洗不彻底，会引起奶垢或菌膜形成，牛奶的营养物质对细菌来说也是很好的培养基，大量的细菌繁殖将会造成牛奶中微生物含量大大增加，直接影响原料奶的质量，造成牛奶等级下降，甚至被拒收。此外，设备内产生的奶垢会影响设备运行效率以及奶衬、过滤器等配件使用寿命，造成牧场经济效益损失。

目前国内牧场对挤奶设备的清洗普遍采用“两碱一酸”的CIP清洗程序，即每天三次挤奶的牧场按早班和午班用碱清洗，晚班用酸清洗；每天两次挤奶的牧场按两次用碱清洗，之后用一次酸清洗。清洗效果受到设备机械力、清洁剂产品及浓度、清洗时间以及水温的影响。尤其是冬季很多牧场无法保障清洗用水的温度，清洗效果常有不理想结果。然而牧场管理者对CIP实际清洗效果并无客观评价方法。只有待问题严重后，例如牛奶微生物超标，才会采取补救措施。

一般来讲，挤奶设备在进行完清洁后，设备表面不应留有任何残污或者清洗“死角”，看上去应该很“清洁”。微生物分离培养检测能够提供更多的信息，但是它仅仅反映的是消毒的效果，而不是清洁的效果。而且它所需要的时间比较长，如果结果超标，常因时间原因无法能依此及时地采取重新清洁。另外，微生物检测需要一定的实验室条件和相对较高的专业技能。

部分牧场还通过每次挤奶结束后牛奶过滤纸卫生状况进行监控管理。此外，还可通过乳品加工厂反馈的入厂检测数据（牛奶体细胞数、微生物数量）进行间接分析管理。牛奶体细胞数（somatic cell count, SCC）是指每毫升牛奶中的细胞总数，多数是白细胞，通常由巨噬细胞、淋巴细胞、多形核嗜中性白细胞和少量乳腺组织上皮细胞等组成，约占牛体细胞数的95%，其余是乳腺组织死去脱落的上皮细胞。体细胞数是评价牛奶质量及奶牛乳房健康状况的重要指标。牛奶微生物数量也是评价牛奶质量的一个重要指标，同时对乳制品加工厂的最终产品质量也非常重要。

ATP生物发光技术简介

ATP是一种基础的能量传递分子，存在于所有生物中，包括微生物、植物和动物细胞。

1947年，世界上第一次通过测量发光，并且利用来自与荧火虫的酶与底物(荧光素和荧光素酶)来检测该生物代谢物质。从此以后，该反应的详细机理开始被全面地研究，诸多不同的应用也相应被报道。

ATP同时存在于食品和活的微生物中，这对于利用ATP来检测食品中的微生物是不利的。但是，当考虑到清洁度时，这便成了巨大的有利。食品残渣中包含大量的ATP，这些ATP来源于食品的原料初始细胞，既可能包含在细胞内，也可能成为游离的ATP。到了80年代后期，这一应用开始被接受。到了90年代，随着ATP检测不断简便化的发展，该应用已被国际上众多主要的食品和饮料加工企业所广泛接受和认可。

在该检测中，产生的光量与ATP的浓度成正比。检测结果可在几秒中获得。通过高敏的荧光检测仪的检测后结果表示为相对光单位（RLU）。

ATP检测技术在牧场挤奶厅的应用及分析

与肉眼评价相结合，ATP检测技术可以成为极有价值的检测工具来评判牧场相关设备的清洁效果。利用ATP检测技术可以定期为牧场提供客观的卫生状况评价，便于在风险升高时做出及时的调整改进，减少由于清洁不当所造成的原奶品质下降和食品安全问题隐患。牧场利用ATP检测技术主要可用于挤奶管道CIP清洗效果评价、挤奶设备外表面及墙地面卫生状况评价以及挤奶程序卫生执行情况评价等。

1. 挤奶管道CIP清洗效果评价

CIP清洗（Cleaning in Place）又称原位清洗，被广泛应用于液体产品的生产工厂中，使用循环的清洁剂溶液对整个生产线和设备中的这些系统进行清洁。目前牧场挤奶设备CIP清洗普遍采用 “两碱一酸”清洗工艺。

定期对挤奶设备管道内表面以及储奶罐等设备进行ATP清洁度检测，可以客观评价牧场挤奶设备清洗效果以及奶厅卫生管理状况，及时发现卫生管理风险，保障牧场效益最大化。建议检测位置如表1。

表1 挤奶厅ATP检测建议采样位置

2. 挤奶设备外表面及墙地面卫生状况评价

与挤奶设备管道内卫生管理相比，牧场对挤奶设备外表面以及奶厅墙地面的卫生状况的关注则更显不足。主要通过人工擦拭的方法进行，该方法劳动效率低、清洁效果不确实，且易发生交叉污染。通过ATP检测技术可以客观揭示挤奶设备及墙地面清洁状况，引起牧场管理人员关注并采取相应改善方法。

OPC（Open Plant Cleaning）是针对开放和暴露的表面进行清洗消毒的一种方法。可以很好适用于挤奶设备/储奶罐外表面以及墙地面的清洁工作。

3. 挤奶程序卫生执行情况评价

标准的挤奶程序为：挤头三把奶，观察乳房炎情况—乳头前药浴—消毒毛巾/一次性纸巾擦干—套挤奶杯组—巡杯—脱杯—乳头后药浴。其中乳头药浴和消毒毛巾/一次性纸巾对于减少乳头皮肤细菌及污垢污染，减少奶牛之间乳房炎病原菌交叉感染和提高原奶卫生质量非常重要。许多采用毛巾进行乳头擦干的牧场，毛巾的清洗消毒效果存在很大的卫生隐患（如图4所示）。可利用ATP检测方法客观评价毛巾清洗消毒效果，必要时做出相应改善工作。

图2 ATP测试奶衬、短奶管和集乳器采样点示图及集乳器内ATP检测值

讨论与总结

ATP生物发光技术用于牧场挤奶厅卫生管理中具有检测快速、灵敏、客观，能够及时反映清洁程序是否达到预期标准等优点，并且适合于在生产环境安全使用。目前，其仪器和配套试剂的研发不断发展，已经完全能够适合非专业人员在食品生产环境中方便地操作。

但是，在牧场应用中，ATP检测技术仅可作为牧场清洁卫生状况的一个评测手段和改善依据，并不能直接代替是微生物检测，微生物检测仍然可以用于环境背景菌的监控，或者特定致腐菌或致病菌的跟踪。

若能将ATP检测技术与牧场DHI技术（Dairy Herd Improvement ，奶牛生产性能测定）以及大罐奶乳房炎病原鉴定、牧场清洁卫生程序优化等措施相结合，可建立一个主动有效的牧场卫生、乳房健康管理系统，并且随着对检测数据的不断总结和回顾，可以帮助牧场不断改进与发展，提高其养殖效益。

图4 挤奶用乳头擦拭毛巾卫生状况

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