牛奶中几种易污染微生物属性及预防措施
2021-01-11张茹倪凯
张茹 倪凯
摘要:本文主要介紹了在牛奶中易于生长繁殖从而造成牛奶变质的三种微生物:细菌、酵母菌和霉菌。从这三种微生物的属性、赖于生长的环境因素以及对营养的需求进行阐述。根据微生物的生长特性提出的灭菌方法,以及在生产车间的防控措施。
关键词:微生物 滋生条件 控制污染
牛奶营养全面,它含有哺乳动物生长发育所需的全部营养。同时,它对各种微生物来说也是很好的培养基。当牛奶被微生物污染后,在适宜的条件下,微生物就会迅速增殖而使牛奶酸败、变质、甚至失去食用价值。因此,我们应充分了解牛奶中易污染微生物的属性,以便采取相应的有效措施,控制微生物的污染,提高产品的质量。
细菌、酵母菌和霉菌是在牛奶中迅速生长繁殖从而造成牛奶变质的常见微生物。
细菌是一类具有细胞壁的单细胞原核生物,根据形状可分为三种:球形、杆状及螺旋状,绝大多数细菌可根据细胞壁的类型被分为革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌。
细菌的生长依赖于环境因素,如水、温度、酸度、氧气和营养。
水:所有微生物的生长都需要水,但不同的种群甚至种类之间所需水量有相当大的差异,许多细菌对干燥有很强的抵御能力。革兰氏阳性菌的抵抗力比阴性菌强,球性菌细胞的抵抗力比杆菌细胞的抵抗力强,细菌孢子对干燥的抵御能力比生长期的细胞强。
温度:牛奶中细菌的增殖与温度有关,过高和过低的温度都会抑制甚至杀死细菌,只有适宜的温度才会使细菌迅速增长。(一)低温:环境温度低于最低温度时细菌停止生长,但不会被杀死,在–250℃的条件下,细菌可存活10小时,一般细菌在10℃以下停止生长,只有少数低温细菌能够生长。牛奶中低温细菌在0℃左右尚能够繁殖,这种细菌多来自土壤与水中,单纯利用冷水刷洗容器,会使牛奶中低温菌增加,如利用高温水或蒸汽消毒牛奶管道或容器,可防止低温细菌的污染;(二)中温 :在10℃以上,多数细菌能够生长与繁殖,如乳酸链球菌生长旺盛,随温度升高乳酸杆菌也繁殖起来。这两种乳酸菌都可以产生乳酸而抑制其它细菌生长,但温度如在26℃~38℃时多种病原菌能够迅速繁殖,因此,应尽量避免牛奶在此温度下停放;(三)高温:43℃以上的温度,大部分细菌不能生长,甚至死亡,只有少数能够生存,巴氏杀菌时可杀死牛奶中90%以上的细菌及全部致病菌,而超高温灭菌的温度可杀死全部细菌。
酸度:大多数细菌在PH值接近7(中性)的条件下最宜生长,在PH值为5~8的条件下生长良好,然而细菌中也有一些极端的情况,有一种细菌能在PH值接近0的条件下生长,但大多数细菌特别是致病菌不能在PH值低于4.5的条件下生长。
氧:不同细菌对氧的需要有所不同,根据对氧的需要情况可将细菌分类如下:需氧菌即仅在有氧的环境中生长;厌氧菌即仅在无氧的环境中生长;兼性厌氧菌即在有氧和无氧的环境中均能生长。
对营养的需求:微生物生长所必需的最重要的元素有碳、氢、氧、氮、硫、磷和一些矿物质,这些所需牛奶全部具备。
细菌的繁殖是通过分裂进行无性繁殖,在良好的条件下,细菌每隔20~30分钟分裂一次,在最佳温度下牛奶中一个细菌/毫升在10小时内将变成一百万个细菌/毫升,到了那个阶段,由于缺乏营养及毒性代谢废物的积蓄,细菌的生长率将被控制,繁殖最终停止,大量的细菌死亡。实际上,不利的条件如贮存温度低或PH值低,将会限制或延缓牛奶中细菌的生长。
细菌孢子是细菌在生存条件不利,如热或冷,有消毒剂,缺乏湿度或缺乏营养物质时的一种保护形式。只有很少的几种或几类细菌能形成孢子,人们熟知的有杆菌和梭形芽孢杆菌,生长条件不利时,这些生物体将核物质集合在一起,形成一个坚硬的外壳,保护着核物质。当条件适宜时孢子开始发芽成为生长的细胞,并重新开始繁殖。孢子没有新陈代谢,在干燥的空气中它们可以存活数年,孢子比细菌有更强的抵抗化学消毒剂、抗生素、抗干燥和抗紫外线的能力,它们还能抗热,在120℃条件下需20分钟才能将其完全杀灭。
酵母菌是污染酸奶的主要微生物类群。酵母菌能够在车间设备或墙壁表面附着,从而污染酸奶。产品发生酵母菌污染的典型特征之一是“鼓盖”,即酸奶杯口的铝箔膜隆起。这种现象一般在产品中酵母菌数超过1000个/g 时容易发生,多数是有厌氧性酵母引起;另外,当出现好气酵母污染时,会在酸奶,特别是凝固型酸奶表面出现由酵母菌生长引起的斑块。在正常情况下,酸奶在销售过程中,酵母计数不得超过100cfu/g。
目前已知的酵母菌有490余种,酵母菌为兼性厌氧性微生物,在有氧及无氧条件下都可以进行发酵,以不同方式获得能量。酵母菌在缺氧时进行乙醇发酵,将葡萄糖经糖酵解途径产生丙酮酸,然后丙酮酸脱羧生成乙醛,乙醛被还原成乙醇。有氧时,酵母菌则进行有氧呼吸,将有机物彻底氧化成CO2和H2O。
一般酵母菌生长与发酵的最适温度为26℃~30℃,最适PH值为5.0~6.0,酵母耐高温的能力不及耐低温的能力,60℃以上会很快死亡,而-60℃下仍具有活力。酵母菌营养细胞在70℃~80℃的温度范围加热10分钟左右即被杀死,但酵母菌的芽孢需经90℃左右的较长时间加热才能杀死。
霉菌是丝状真菌的通称。在分类学上,霉菌分属于藻状菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。霉菌在自然界分布很广,在阴暗、潮湿的地方分布最多。
霉菌最大的危害在于使食品发霉变质,并在使食物变质的同时,分泌出霉菌毒素。当人食用了发霉变质的食物时,容易出现腹泻、呕吐等症状。
霉菌滋生条件:
1. 湿度:环境相对湿度大于60%霉菌即可生长,大于65%时,生长加快,湿度达到80~95%时,是霉菌的高发环境;
2. 温度:霉菌菌丝体在8℃以上环境温度即可生长,当温度在10℃以上,湿度在60%以上的环境下,霉菌即可对物品造成危害,当温度在20℃~35℃,湿度在75~95%时,霉菌即可爆发行生长;
3. 营养物质:霉菌对营养物质需要的量很少,碳、氮、钾、磷、硫、镁等是霉菌的必需营养物质,霉菌还能吸收所有的无机盐来源的基本元素。当环境的温度湿度适宜孢子发育时,即可长霉。
综上可知,低温能抑制有害菌的生长;高温可消毒牛奶,杀死牛奶中的有害菌;只有20℃~40℃情况下才是有害菌易于繁殖的温度,因此,处理牛奶的原则是尽量减少牛奶在中温下停留的时间,及时降温至10℃以下。
其次强调良好的个人卫生和健康可有效地避免由于人体携带和辅助传播的微生物造成的原料和产品的污染。进入车间前,必须穿戴整洁干净的工作服、帽、靴,工作服应盖住外衣,头发不得露出帽外,必要时需戴口罩。工作鞋、靴底部必须经过消毒池内消毒液的浸泡。直接与原料、半成品或产品接触的人员不要配戴手表及饰物,因为这些物件本身和与皮肤接触的地方会存在无法充分清洗的卫生死角,个人用其他物品不得带入生产车间。生产过程中必须时刻保持双手的清洁,有感染过传染性疾病和有腹泻、呕吐、发烧、咳嗽等症状及有皮肤切口或伤口的人员,不得继续从事直接接触或有可能接触的原料、产品的工作。
车间和库房的地面、墙壁、天花板及设备表面要随时保持清洁,在生产过程中应尽量避免或减少冲洗工作,车间内的门窗应注意随时保持关闭,整个生产空间以空间熏蒸、人员喷雾、紫外灯照射综合杀菌。设备的清洗必须及时、彻底,对于使用CIP清洗的设备,必须保证酸碱液的浓度、温度及循环时间的准确,设备定期拆刷检查。
只要熟悉掌握以上有害菌的生长特性,将预防微生物工作认真落实,根据具体情况制定出各种有效的预防措施,整体卫生工作切实达到要求,那么微生物的预防工作必会取得应有的成果。