嗜冷菌导致乳制品腐败的相关探究

□ 马乙茹 四川大学

1 乳制品的重要地位

乳制品是人类优质的营养来源，富含有优质蛋白、维生素A、钙等营养物质，推荐一般人群每日奶及奶制品应摄入300克[1]。而且我国乳制品的需求日益增大：2017年我国乳制品产量将近3 000万吨，累计增长超过4%。预计2018年我国乳制品产量将超过3 000万吨，未来五年年均复合增长率超过5.5%[2]。因此，乳制品在人们的生活中不可缺少，日益重要。

2 乳制品的特点和杀菌方法

由于具有pH中性、营养丰富的特点，乳制品尤其是生牛乳为微生物的生长繁殖提供了较为理想的条件，若不适当处理，将导致快速的腐败变质。一般而言，乳制品可以分为液体乳、乳粉、其他乳制品[3]。不同的乳制品使用的杀菌方法也不一致，以达到最优的营养和卫生要求目标。关于牛乳质量控制的传统措施是在低于7～10 ℃的环境下冷冻直至加热，根据加热的差异将其方式分为巴氏消毒、ESL、UHT和灭菌。

3 乳品当中的嗜冷微生物

牛乳及乳制品中含有多种微生物。有国内研究发现，从155份原料乳样品分离纯化得到嗜冷菌分离物16株，经微生物分类学性状特点鉴定，确定为假单胞菌10株，微球菌4株，产碱杆菌2株[4]。国外文献报道较多。在新鲜的原乳当中有嗜盐菌、假单胞菌、乳杆菌、链球菌、梭菌属、乳酸乳球菌、串珠球菌，等等。而经过了冷冻之后，样品当中含有更多的微生物，国家和处理方式的不同也会影响检测出的种类和数量。如澳大利亚优势菌种有荧光假单胞菌、蜡状芽孢杆菌、芽孢杆菌、微杆菌，美国主要有假单胞菌、克雷伯菌、大肠杆菌。

4 微生物所致腐败机理探究

巴氏杀菌法由于无法灭活需氧嗜冷菌孢子，其主要的腐败机制是菌体的繁殖以及相关酶的产生。而UHT和灭菌处理的奶制品的腐败机制主要是因为肽酶和脂酶的作用：在冷冻储藏期间，有稳定的酪蛋白、耐热肽酶与不耐热肽酶。经过UHT处理，不耐热的肽酶被消除。随着常温下储藏的时间延长，剩余的酶与酪蛋白特定的位点结合，将其进行水解，随后已分解的物质进行聚集和沉淀，即可见到肉眼所见的沉淀。脂肪酶将水解脂肪，释放脂肪酸、单甘油酯、双甘油酯以及甘油。但由于研究较少，难以知道脂肪酸的种类。而水解变化将会让产品呈现腐臭、肥皂感、苦涩等不良风味。

5 已经采取的控制措施

嗜冷微生物来源广泛，主要污染属于外源性污染。空气、器械、操作人员等都是可能途径。通常通过几大环节进行控制。

5.1 嗜冷菌污染控制

主要是通过隔离、清洁以及持证上岗等方式进行。相应企业需要履行HACCP、GMP等标准进行整个生产销售过程。

5.2 嗜冷菌生长控制

第一，众多文献表示，一般情况下，原料储存时间不宜超过24小时。第二，相比热处理，冷消毒如采用化学消毒能有效抑制嗜冷菌和胞外酶，但是应当注意使用剂量。运用食品级壳聚糖利用其分子上的正电荷和细菌膜上的负电荷作用，进行抗菌防腐也有很好的作用。1.00%浓度的壳聚糖溶液可以达到80%以上的嗜冷菌生长抑制率。

5.3 残余酶的控制

除了抗菌，利用如二氧化氯进行冷消毒对于酶也有较好的灭活作用。另外，重金属离子（如Zn2+、Hg2+、u2+等）也可抑制某些脂肪酶的活性。

5.4 检测技术是关键

综合考虑检测方法的各个方面，选择最优方案，随着技术的不断更新，检测技术是质量控制的要点。

常见有3M纸片法、氨肽酶活性法、ATP发光法、FISH、QCM、PCR-ELISA、RT-PCR等。下面讨论一下各方法的优劣。ATP生物发光耗时短，仅花费10～20分钟，3M法成本较低，但是耗时很长，需要10天左右。其他方法如FISH、QCM、RT-PCR耗时均在两小时左右，花费较高，而且只能用于单一的研究对象，在应用时应该综合考虑各因素[5]。

6 总结与讨论

乳制品作为膳食当中必不可少的食物，有着强大的消费群体，它的营养和卫生问题受到广泛重视。基于现有的乳制品生产模式，嗜冷菌以及其产生的酶对乳制品的腐败变质扮演着极其重要的作用。探究乳制品腐败机制，防止外源性污染，创新检测方法，除去导致腐败的微生物和酶等方面有着十分重大的现实意义，将会延长乳制品货架期，保证供给，同时一定程度提升国民健康，降低经济压力。

[1]中国营养学会.中国居民平衡膳食宝塔（2016版）[M].北京:人民卫生出版社,2017.

[2]中商产业研究院.2018-2023年中国乳制品行业发展前景调查及投融资战略研究报告[R].2017.

[3]国家食品药品监督管理总局.关于公布食品生产许可分类目录的公告（2016年第23号）[Z].2016.

[4]吴石金,何光华,万常诘,等.原料乳嗜冷菌分离株微生物学特征研究[J].中国乳品工业,2005(8).

[5]李琳,冷凝,杜明,等.嗜冷菌快速检测方法研究进展[J].中国乳品工业,2013(1).