嗜冷菌導致乳制品腐敗的相關探究

□ 馬乙茹 四川大學

1 乳制品的重要地位

乳制品是人類優質的營養來源，富含有優質蛋白、維生素A、鈣等營養物質，推薦一般人群每日奶及奶制品應攝入300克[1]。而且我國乳制品的需求日益增大：2017年我國乳制品產量將近3 000萬噸，累計增長超過4%。預計2018年我國乳制品產量將超過3 000萬噸，未來五年年均復合增長率超過5.5%[2]。因此，乳制品在人們的生活中不可缺少，日益重要。

2 乳制品的特點和殺菌方法

由于具有pH中性、營養豐富的特點，乳制品尤其是生牛乳為微生物的生長繁殖提供了較為理想的條件，若不適當處理，將導致快速的腐敗變質。一般而言，乳制品可以分為液體乳、乳粉、其他乳制品[3]。不同的乳制品使用的殺菌方法也不一致，以達到最優的營養和衛生要求目標。關于牛乳質量控制的傳統措施是在低于7～10 ℃的環境下冷凍直至加熱，根據加熱的差異將其方式分為巴氏消毒、ESL、UHT和滅菌。

3 乳品當中的嗜冷微生物

牛乳及乳制品中含有多種微生物。有國內研究發現，從155份原料乳樣品分離純化得到嗜冷菌分離物16株，經微生物分類學性狀特點鑒定，確定為假單胞菌10株，微球菌4株，產堿桿菌2株[4]。國外文獻報道較多。在新鮮的原乳當中有嗜鹽菌、假單胞菌、乳桿菌、鏈球菌、梭菌屬、乳酸乳球菌、串珠球菌，等等。而經過了冷凍之后，樣品當中含有更多的微生物，國家和處理方式的不同也會影響檢測出的種類和數量。如澳大利亞優勢菌種有熒光假單胞菌、蠟狀芽孢桿菌、芽孢桿菌、微桿菌，美國主要有假單胞菌、克雷伯菌、大腸桿菌。

4 微生物所致腐敗機理探究

巴氏殺菌法由于無法滅活需氧嗜冷菌孢子，其主要的腐敗機制是菌體的繁殖以及相關酶的產生。而UHT和滅菌處理的奶制品的腐敗機制主要是因為肽酶和脂酶的作用：在冷凍儲藏期間，有穩定的酪蛋白、耐熱肽酶與不耐熱肽酶。經過UHT處理，不耐熱的肽酶被消除。隨著常溫下儲藏的時間延長，剩余的酶與酪蛋白特定的位點結合，將其進行水解，隨后已分解的物質進行聚集和沉淀，即可見到肉眼所見的沉淀。脂肪酶將水解脂肪，釋放脂肪酸、單甘油酯、雙甘油酯以及甘油。但由于研究較少，難以知道脂肪酸的種類。而水解變化將會讓產品呈現腐臭、肥皂感、苦澀等不良風味。

5 已經采取的控制措施

嗜冷微生物來源廣泛，主要污染屬于外源性污染。空氣、器械、操作人員等都是可能途徑。通常通過幾大環節進行控制。

5.1 嗜冷菌污染控制

主要是通過隔離、清潔以及持證上崗等方式進行。相應企業需要履行HACCP、GMP等標準進行整個生產銷售過程。

5.2 嗜冷菌生長控制

第一，眾多文獻表示，一般情況下，原料儲存時間不宜超過24小時。第二，相比熱處理，冷消毒如采用化學消毒能有效抑制嗜冷菌和胞外酶，但是應當注意使用劑量。運用食品級殼聚糖利用其分子上的正電荷和細菌膜上的負電荷作用，進行抗菌防腐也有很好的作用。1.00%濃度的殼聚糖溶液可以達到80%以上的嗜冷菌生長抑制率。

5.3 殘余酶的控制

除了抗菌，利用如二氧化氯進行冷消毒對于酶也有較好的滅活作用。另外，重金屬離子（如Zn2+、Hg2+、u2+等）也可抑制某些脂肪酶的活性。

5.4 檢測技術是關鍵

綜合考慮檢測方法的各個方面，選擇最優方案，隨著技術的不斷更新，檢測技術是質量控制的要點。

常見有3M紙片法、氨肽酶活性法、ATP發光法、FISH、QCM、PCR-ELISA、RT-PCR等。下面討論一下各方法的優劣。ATP生物發光耗時短，僅花費10～20分鐘，3M法成本較低，但是耗時很長，需要10天左右。其他方法如FISH、QCM、RT-PCR耗時均在兩小時左右，花費較高，而且只能用于單一的研究對象，在應用時應該綜合考慮各因素[5]。

6 總結與討論

乳制品作為膳食當中必不可少的食物，有著強大的消費群體，它的營養和衛生問題受到廣泛重視。基于現有的乳制品生產模式，嗜冷菌以及其產生的酶對乳制品的腐敗變質扮演著極其重要的作用。探究乳制品腐敗機制，防止外源性污染，創新檢測方法，除去導致腐敗的微生物和酶等方面有著十分重大的現實意義，將會延長乳制品貨架期，保證供給，同時一定程度提升國民健康，降低經濟壓力。

[1]中國營養學會.中國居民平衡膳食寶塔（2016版）[M].北京:人民衛生出版社,2017.

[2]中商產業研究院.2018-2023年中國乳制品行業發展前景調查及投融資戰略研究報告[R].2017.

[3]國家食品藥品監督管理總局.關于公布食品生產許可分類目錄的公告（2016年第23號）[Z].2016.

[4]吳石金,何光華,萬常詰,等.原料乳嗜冷菌分離株微生物學特征研究[J].中國乳品工業,2005(8).

[5]李琳,冷凝,杜明,等.嗜冷菌快速檢測方法研究進展[J].中國乳品工業,2013(1).