淺談牛奶質量參數

文 / 威廉?施米茨

（利拉伐中國牧場管理服務總監）

牧場所生產牛奶的質量是由多個參數確定的，其中最重要的2 個質量參數就是體細胞數和細菌數。這2 個參數之所以重要，是因為體細胞和細菌水平超標的牛奶不適宜進行奶制品的加工。使用體細胞數和細菌數超標的原料奶加工成的乳制品，保質期會縮短，而且口感和奶香都劣于品質達標的牛奶。

體細胞數

健康奶牛所產的奶是無菌的，并且體細胞數低于150 000 個/mL。只有這樣的牛奶才能為人體提供健康有益的營養補充。但遺憾的是，奶牛是非常敏感的動物，產奶的乳房容易受到損傷，而且極易感染發炎。一旦有細菌進入奶牛的乳房，其免疫系統就會做出反應，產生更多的體細胞對抗感染。這些新增殖的體細胞會被釋放到乳房內，進而出現在其所產的奶中。

如果奶牛患有乳房炎，無論乳房有可視癥狀（臨床性的），還是無可視癥狀（亞臨床性的），其所產的奶中的體細胞數都會高于1 000 000 個/mL，同時含有原始感染細菌。

高體細胞數是奶牛乳房出現感染的指征。這種奶牛所產的奶，其脂肪、酪蛋白以及乳糖的含量都低于健康奶牛所產的奶。而上述成分含量的減少以及蛋白質質量的下降，對最終奶產品的質量、營養價值、口感和保質期都將產生負面影響。

如果牧場疏于擠奶設備的維護、擠奶程序不規范，或者奶牛的飼養環境不衛生，那么就會經常發生牛奶中體細胞數超標的問題。奶中含高體細胞數的奶牛，其產奶量也會減少。表1說明了體細胞數對奶牛產奶量的影響，對照標準為200 000 個/mL牛奶。

如果某個牧場有1 000 頭奶牛產奶，每頭奶牛的產奶量為25 L/天。若經檢測該牧場所產奶中的體細胞數為500 000 個/mL，那就意味著該牧場每天損失1 500 L牛奶。那么一年的損失將高達200 萬元人民幣。在中國的牧場，擠奶設備運行狀況不良是導致奶牛患上乳房炎以及高體細胞水平的主要原因之一。

擠奶設備利用真空和脈動的共同作用將奶從奶牛的乳房中抽取出來。在乳頭上施加真空負壓可將奶抽取出來。而脈動裝置可使奶杯內襯做規律性脈動，幫助乳房保持良好的血液循環，防止奶牛的乳頭和泌乳組織在真空作用下受到損傷。

真空是由真空泵和控制系統產生的，而真空度的穩定性取決于真空泵的性能，以及調節器的質量和清潔度。陳舊的真空泵和不清潔的調節器都會造成真空度不穩定，進而導致奶牛乳房炎的高發。

奶杯內襯的脈動是由脈動器產生的。運行狀態正常的脈動器每分鐘產生60 次脈動，并且以60-40或65-35的脈動節拍比運行。脈動節拍比表示在每一次擠奶和間歇狀態交替變化中，各自所占時間比例關系（圖1）。60-40節拍比表示擠奶時間占60%，而間歇時間占40%。脈動是通過奶杯內襯的打開和關閉實現的。這種連續的運動會造成奶襯的磨損，所以每完成2 500 頭牛的擠奶操作需要更換一次奶襯。在這段時間內，奶襯需要開關1 000 000 次左右，奶襯開始出現細小的裂紋，而且也會失去彈性。

為了確保擠奶設備不會對奶牛造成損傷，操作人員和經認證的技術人員必須定期對設備進行維護保養。（1）在每個擠奶時間段，設備操作人員都需要查看真空泵是否工作正常，以及真空計上的讀數。真空度不足意味著擠奶速度下降、產奶量減少，而且清洗（CIP）效果不佳。（2）設備操作人員還要聽查脈動器是否以每分鐘60 次左右的狀態工作，保證適當的脈動頻率（而非擠奶和間歇比率）。此外，操作人員還需檢查各連接部分和管線是否有滲漏、纏繞或堵塞的問題。如果擠奶后，奶牛的乳頭發青，則說明真空和脈動系統存在問題（圖2）。（3）擠奶設備每完成2 500 頭次奶牛的擠奶工作，操作人員必須更換奶杯內襯。如果某牧場有40 個擠奶點，每天需要為1 000 頭奶牛擠2 次奶，那么每個擠奶點每天需要完成50頭次牛擠奶工作，也就是說50 天后，所有設備的作業量都已經達到2 500 頭次，全部需要更換奶杯內襯。（4）經過培訓和認證的技術人員應該每年對真空系統和脈動系統做至少2 次檢查和測試。對于真空系統，技術人員需要檢查其實際真空度、計量表的準確度，以及調節器的工作狀況。對于脈動系統，技術人員需要查看每個脈動器的脈動曲線，并且更換磨損部件，確保脈動器能夠在規定的脈動頻率和比率范圍內正常工作（圖3）。

利拉伐在中國有80 名訓練有素且經過認證的技術人員，并且專門配備了VPR100電子工具，對脈動器進行測試并打印如圖3所示的脈動曲線。脈動曲線能夠清楚地顯示出脈動的質量，并且可以確定需要進行維修和更換的脈動器。按照預防性維護措施的要求，每年對脈動和真空系統進行2 次上述檢測，防止錯誤的脈動，預防奶牛新感染乳房炎，保證奶牛的健康和產奶量的最大化。

圖1 奶襯的擠奶期和間歇期

圖2 青腫的奶牛乳頭

圖3 不正確（X）的和正確（√）的脈動器曲線

細菌數

健康奶牛所產的奶中是沒有細菌的。如果牧場有嚴格的衛生標準，遵照所有標準對擠奶設備進行維護，并且有完善的牛奶冷卻和存儲設施，那么該牧場所產的牛奶中的細菌數量可控制在10 000 CFU/mL以下。牛奶中細菌數量過高說明擠奶衛生和擠奶設備衛生管理不規范，或者冷卻能力不足。高細菌數對牛奶質量會產生負面影響。雖然熱處理能夠殺死細菌，但是死后的細菌會向牛奶中釋放毒素，進而影響最終產品的質量、營養價值、口感和保質期。

規范的擠奶衛生管理應設法保證只在奶牛乳頭清潔干燥的情況下進行擠奶作業。如果奶牛身體較臟，須首先用水清洗乳頭，而且必須等乳頭和乳房完全干燥后，才能上擠奶機。規范的擠奶設備衛生管理則要求對設備進行正確的清潔，而且應該嚴格按照規定及時更換所有容易滋生細菌的部件。因為老化的橡膠表面上出現的細小裂紋中會藏有微生物，而且這些微生物通過CIP流程無法清除，橡膠管、密封墊和連接件需要定期更換（每年1 次）。充足的牛奶制冷能力是指所有牛奶在擠出后的2 h內都能夠冷卻至4 ℃。如果牛奶在常溫下存放超過這個時限，奶中的細菌就會以指數級的速度繁殖（圖4）。

在中國，何時以及如何對擠奶和冷卻設備進行維修完全取決于農場主。但是，并非所有的農場主都了解設備狀況對奶牛健康可能產生的影響，所以，他們對設備的維護保養也往往不及時，進而影響到其所產牛奶的質量，導致其所供應原料奶中含有較高的體細胞數和細菌數。而乳品業發展比較成熟的國家對此都有強制性規定。所有擠奶設備每年必須由其供應商進行年檢和認證，而設備供應商的工作受到牛奶質量管理機構的監管。

圖4 細菌在不同溫度條件下的繁殖速度

如要確保進入乳品加工環節的原料奶都具備最佳的質量，對設備進行定期維護和保養非常重要。除此之外，操作人員還應該每天對設備的關鍵部件進行檢查，防止牛奶中的體細胞數和細菌數過高。2011年，利拉伐公司推出了預防性維護方案InService，確保對設備進行定期檢測，并且按照行業標準及時更換易磨損部件。該方案可以保證設備一直處于最佳的運行狀態，為奶牛健康和牛奶質量提供有效保障。