离心除菌与巴氏杀菌在原料奶预处理中应用的研究

文∕张修军 姚 晶

（黑龙江东方学院食品与环境工程学部）

1 引言

在液态乳、乳粉等乳制品的生产过程中，原料奶质量直接决定着产品的质量，有了优质的原料奶，才能生产出优质的产品。为了保证原料奶的质量，从奶槽车卸下的原料奶，要经过脱气、过滤、冷却、杀菌等工艺，以减少奶中的气味、机械杂质、微生物等。而当原料奶中微生物数量过多时，会很容易导致乳制品生产过程中出现以下问题：①乳中存在的致病菌，可能会产生一些耐热毒素，虽然经过之后的杀菌过程，但仍可能会有少量的残留。②乳中的嗜冷菌会产生一些耐热的酶类，在湿混、浓缩、干燥过程中，由于加热而被激活，导致产品感官、气味等发生变化，影响产品质量。③细菌在大量繁殖过程中，会产生酸，导致产品酸度增高，从而使产品中的一些营养成分稳定性下降。④原料奶中的芽孢总数及耐热芽孢数量过多，虽然经杀菌过程，但仍会有一些耐热芽孢存在，在产品贮存过程中，耐热芽孢可能会复活，导致产品细菌数增高。所以，控制好原料奶的细菌数是保证原料奶质量的一个重要因素。

将巴氏杀菌机和离心除菌机串联使用，对原料奶进行离心杀菌，可以有效地清除芽孢。芽孢具有相对较高的自身密度，一般可高达1.2～1.3 g/L，密度大的芽孢被移至转鼓的外围，而密度相对小的牛乳将被移到转鼓的中央，从而达到除芽孢的作用。牛乳中的细菌密度一般低于芽孢，通过离心除菌机，牛乳中的细菌难以除去，但牛乳经过85℃，15 s的巴氏杀菌，可以杀死大量细菌。所以离心除菌机与巴氏杀菌装置配合使用，除菌效果极佳，可以延长原料奶的保存期。

本文对离心除菌机和巴氏杀菌（85℃，15 s）在原料奶处理中的使用进行了研究。研究了原料奶质量、原料奶温度、转鼓转速对除菌效果的影响、巴氏杀菌乳储存过程中的微生物变化。

2 材料和方法

2.1 材料

孢子离心除菌机CSE230-01-777型（进口）；营养琼脂培养基。

2.2 取样操作

取不同微生物指标、不同温度的原料奶，进行巴氏杀菌和离心除菌，取原料奶和除菌之后的奶样，分别测定细菌总数、芽孢总数。

2.3 细菌总数的测定方法

取除菌后的原料奶样品，用营养琼脂倒置于平板，置（36±1）℃恒温箱内培养48 h，计数。

2.4 芽孢总数的测定方法

取除菌后的原料奶样品，按不同的稀释度，用营养琼脂倒置于平板，平皿置（36±1）℃恒温箱内，保温培养72 h。

3 试验结果与分析

3.1 原料奶中的细菌总数对除菌效果的影响

取不同细菌总数的原料奶样，通过巴氏杀菌和离心除菌机，检测其细菌总数，结果如表1所示。由表1可以看出，原料奶中的初始细菌总数越少，除菌率就越高，除菌效果就越好。

3.2 原料奶的芽孢数对除芽孢率的影响

取不同芽孢数的原料奶样，通过巴氏杀菌和离心除菌机，检测其芽孢总数，结果如表2所示。由表2可以看出，原料奶的质量越好，初始芽孢数越低，除芽孢率越高，除芽孢效果就越好。

3.3 原料奶温度对除菌效果的影响

当原料奶加热到不同温度时，通过离心除菌机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℃时，除菌效果最佳，所以当除菌机与巴氏杀菌机串联使用时，先将原料奶加热到55～60℃时，通过离心除菌机，再将原料奶加热到85℃，保温15 s，可以达到最佳的除菌效果。

表1 除菌前后细菌总数变化情况

表2 除菌前后芽孢数变化情况

表3 不同温度原料奶的除菌率和除芽孢率

3.4 转鼓转速对除菌效果的影响

在选择离心分离机时，转鼓转速是一个很重要的因素。转鼓最大允许转速取决于原料奶的化学和物理性质，如：（1）温度；（2）原料奶的密度；（3）在侵蚀和腐蚀方面的侵害性（对转鼓材料的选择产生影响）。基于这些参数，并在充分考虑到安全性的前提下，将转鼓转速确定为5860 r/min。

3.5 巴氏杀菌乳保质期

原料奶经过离心除菌机和85℃/15 s杀菌，在3 天的冷藏（4℃）过程中，感官、pH值和微生物指标均符合巴氏杀菌乳的要求。

4 结语

4.1 原料奶中的细菌总数对离心除菌机和巴氏杀菌机的除菌效果有影响，原料奶的初始细菌数越少，巴氏杀菌乳中的细菌总数就越少，除菌效果越好。

4.2 原料奶中的芽孢总数对离心除菌机和巴氏杀菌机的除芽孢率有影响，初始芽孢数越低，除芽孢效果越好。

4.3 原料奶的温度对除菌机的除菌效果有影响，经过试验得出，当原料奶温度为55～60℃时，除菌机的除菌率和除芽孢率最高，可以除去99.3%～99.7%的细菌，54%～65%的芽孢。

4.4 当原料奶温度为55～60℃，密度为1.030～1.032 g/mL，转鼓转速为5860 r/min时，除菌机的除菌效果最佳。

4.5 经过离心除菌和巴氏杀菌的巴氏杀菌乳，在4℃时，储存3 天内，产品的感官、pH值和微生物指标都符合巴氏杀菌乳的要求。

[1]郭本恒.乳品微生物学.北京：中国轻工业出版社，2001.

[2]金世琳.乳品微生物学.呼和浩特：内蒙古大学出版社，1993.

[3]无锡轻工大学，天津轻工业学院.食品微生物学.北京：轻工业出版社，1987.

[4]李建强.乳品加工技术.北京：中国轻工业出版社，1994.

[5]姜得明.放心奶生产配套技术.南京：江苏科学技术出版社，2003.

[6]张和平，张列兵.现代乳品工业手册.北京：中国轻工业出版社，2005.

[7]杨同舟，于殿宇.食品工程原理.北京：中国农业出版社，2001.

[8]陆振曦，陆守道.食品机械原理与设计.北京：中国农业出版社，1996.