牛奶的成分及微生物.ppt

Click to add title,Level 1,Level 2,Level 3,Level 4,*,*,Dedicated Analytical Solutions,原料乳中的特殊成分对,FT 120,测定的影响,罗海峰,福斯中国有限公司应用技术部,2025/11/2,1,原料乳中的体细胞,2025/11/2,2,奶牛的乳腺炎和隐性乳腺炎,乳腺炎和隐性乳腺炎对患牛的奶产量和质量有极大影响。可引发乳腺炎的病原菌有百余种，但9095由金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌和大肠杆菌等感染引起,。,隐性乳腺炎的发病率比临床型的高得多，前者对生产奶量和乳质的影响不容忽视。,2025/11/2,3,为什么要体细胞计数?,2025/11/2,4,体细胞介绍（1),体细胞包括:,白细胞,上皮细胞,体细胞计数影响因素,乳房炎,年龄,哺乳期,压力,季节,2025/11/2,5,体细胞介绍（2),牛奶中的体细胞主要来自血液的白细胞（旧称白血球），小部分为乳腺组织的脱落上皮细胞，后者约占总细胞数的07（也有人报道可多达25）。,当乳腺组织受细菌感染时，通过机体的免疫系统，白细胞在此处积聚，该乳区分,泌,的乳汁中体细胞数随即增多,。,奶中的体细胞可用专门的体细胞自动测定仪迅速测定，目前公认该技术正确性甚高，已被广泛应用。我们可以根据牛奶中的体细胞数（,Somatic Cell Count，,简写,SCC）,来判断乳腺被细菌感染的程度，它可直接反映牛群乳房的健康,状况,，亦可反映损失多少奶量及牛奶质量的好坏（参见表2）,2025/11/2,6,体细胞影响牛奶产量（2),2025/11/2,9,体细胞影响按质论价项目,等级,限度,额外奖励,1E,501.000,-10%,2025/11/2,10,Fossomatic,Minor,使得体细胞计数变得简单,2025/11/2,11,Fossomatic,Minor,测定技术原理,将牛奶样品和染色液碘化丙啶混合,碘化丙啶使,DNA,着色,使牛奶中的体细胞能够检测,染色后的样品注射到观察室，染色后的,DNA,被绿光所激发,由于,DNA,含量不同，被激发的光点数目不同，从而可以计算体细胞的个数,CCD,光敏芯片计数激发光点数，从而得出体细胞数,2025/11/2,12,隐性乳腺炎对牛奶成分的影响为：乳糖比原成分降低,520，酪蛋白降618，乳脂和总固体分别降低512和312，,Ca、P、K、,含量也降低，奶中乳清蛋白增加约占总蛋白量1.4，免疫球蛋白、脂酶和,C1,含量有所增高，牛奶的热稳定性下降。,体细胞对牛奶成分的影响,2025/11/2,13,血液中含有5种酶：血纤维素蛋白溶酶原，血纤维蛋白溶酶，血纤维蛋白溶酶激活剂，血纤维蛋白溶酶和酶原的抑制剂,在新鲜牛乳中，血纤维溶酶几乎没有，但在体细胞增多时，酶原被激活，酶与酪蛋白结合，导致酪蛋白迅速分解。,血纤维蛋白溶酶体系,2025/11/2,14,原料乳中的微生物,2025/11/2,15,生鲜牛乳中微生物的种类,1）,细菌,A,需氧的嗜温菌（正常温度下生长的细菌）,如乳酸菌，肠杆菌科，丙酸菌，丁酸菌，假单胞菌属。,B,嗜热菌（40以上能正常发育的菌群，经过巴杀63，30,min,还能生存）,如嗜热链球菌、嗜热脂肪芽胞杆菌、牛链球菌,C,嗜冷菌（,IDF,规定，7以下生长的叫低温菌，20以下能繁殖叫嗜冷菌）,如假单胞菌属，明串珠菌属，醋杆菌属，微球菌属,D,芽胞菌（具耐热性的芽胞，在杀菌处理后仍可生存，适宜条件下萌发）,如芽胞杆菌属，梭状芽胞杆菌属,E,致病菌（若不慎进入牛乳，产生内毒素和外毒素）,如葡萄球菌属，链球菌科，沙门氏菌属、志贺氏菌属、布鲁氏菌属、结核杆菌属等,2）,其它细菌,：蛋白分解细菌（蛋白分解成多肽）,脂肪分解细菌（脂肪分解成脂肪酸）,3),真菌,，可分为酵母菌和霉菌；,4,）,病毒,，例如噬菌,体,2025/11/2,16,牛奶中有时会出现许多危害人类健康较严重的病原微生物，,如结核杆菌、,布氏杆菌、,沙门氏菌、,炭疽杆菌、,溶血性或化脓性链球菌、,葡萄球菌、,李斯特菌、,某些大肠杆菌,口蹄疫病毒等，应严加防范。,牛奶中的病源微生物,2025/11/2,17,牛奶中微生物的来源,1）,患有全身性疾病或乳腺炎的奶牛，所排出的奶汁中病菌会增多；,2）牛体被污染，尤其是乳房及其周围部位脏的牛,3）地表，尤其是带污水、潮湿或尘埃多且高温季节，被牛粪尿污染未清洗的地方,4）挤奶用具和装奶容器，曾有人测定，如用清水冲洗后盛奶，生奶中含菌量为每,ml250,万个，若用蒸汽消毒后再装奶，乳中含菌量仅2.3万个,5）牛床的褥草或垫料，以及饲草饲料,6）空气：牛舍空气中的含菌量通常为生,ml50100,个，卫生条件差的可达数百上千个；其中主要是芽胞杆菌和球菌，其次为霉菌和酵母菌等。,7）其他污染源：如挤奶工人的手和服装、蚊蝇等。,2025/11/2,18,储存和运输对生鲜牛乳微生物状况的影响,牛乳在挤后2,h,左右不会马上变质，乳中的杂菌数大体保持挤乳后含有的量，这一现象叫做牛乳的“自杀菌”作用。,乳汁通过血液循环，由营养物质转变而来，健康的母体，乳汁中带有抵御细菌的白血球等免疫物质，牛乳在挤取后，可保持一段时间不变质，称为牛乳的抗菌期,牛奶保鲜方法：挤乳后立即将乳冷却到4左右，微生物的繁殖能力此时较低，这是保存牛乳的最好办法。,2025/11/2,19,牛乳在室温下储存时微生物的变化,1,抑制期,原乳中含有抑菌物质：乳烃素,2,乳链球菌期,乳糖产生乳酸，酸度升高，当,pH6.0,时，乳链球菌受到抑制,3,乳酸杆菌期,酸度继续升高，当,pH 4.5,时，转至下一时期,4,真菌期,当,pH,下降至3.5-3时，细菌抑制，真菌大量繁殖,5,胨化菌期,此时乳糖大量消耗，蛋白、脂肪较多，此时分解蛋白和脂肪的微生物大量繁殖，,pH,逐渐向碱性方向发展，产生腐败臭味,2025/11/2,20,牛乳在冷藏时微生物的变化,生鲜牛乳在冷藏保存的条件下，一般的嗜温微生物在低温环境下被抑制，而属于低温微生物能够繁殖，但生长速度较慢，低温中，牛乳中常见的细菌有假单胞菌，醋酸杆菌等,冷藏乳的变质主要是乳脂的分解，多数假单胞菌可以产生脂肪酶,同时一些细菌也可使蛋白质分解,2025/11/2,21,牛乳中微生物的糖类代谢变化,牛奶中最重要的发酵形式是：,乳糖的酒精发酵，形成醇和气体，如乳糖被分解成酒精和二氧化碳，酒精发酵通常是在厌氧的条件下发生，并且主要是酵母和霉菌产生的。,乳糖的乳酸发酵，形成乳酸，这种反应常用于干酪，酸奶和其它酸性产品的生产。,乳糖的大肠（混酸和丁二醇）发酵。结果形成多种产物，如乳酸、醋酸、丁二酸、甲酸、丁二醇、乙醇、,CO2,和氢气 丁酸发酵，是在严格厌氧条件下，梭状芽胞杆菌产生的，通过丁酸发酵乳糖被分解成丁酸，,CO2,和氢气，有时还能产生丁醇。,2025/11/2,22,牛乳中微生物的蛋白质代谢变化,蛋白质的分解,蛋白质被分解的过程叫蛋白质水解，主要的酶是蛋白酶。如，凝乳酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶，这些酶将蛋白质降解成各种肽，然后再经过不同的肽酶降解成更小的肽，游离氨基酸。氨基酸才能被细胞利用，再次合成蛋白质，但是它们也可以被氧化或发酵分解。,液体牛乳中蛋白质的分解主要分两个阶段进行，称为胨化。其包括：,由凝乳酶引起牛奶的凝固(甜凝固对比于酸凝固)或凝结，牛奶的这种变质被称作甜凝固。这种缺陷在较高温度下贮存的巴氏杀菌奶中常见。,蛋白质分解是最终形成碱性的氨产物。,2025/11/2,23,牛乳中微生物的脂肪的代谢变化,脂肪被酶分解的过程叫脂解。主要的酶是脂酶，在脂肪分解过程中，脂肪被水解成甘油和三个分离的脂肪酸，有的脂肪酸是挥发性的，释放出强烈的气味，例如，丁酸能放出特征性的 败味。,纯净的脂肪对微生物的分解有相对的抵抗性，但稀奶油和奶油形式的乳脂肪中包含了蛋白质、碳水化合物、矿物质等营养物质，所以对微生物是很敏感的。,许多能够分解蛋白质的细菌和霉菌同时也能氧化分解脂肪。,2025/11/2,24,牛奶的化学品污染来源,1、饲料中的黄曲毒素、镰刀菌毒素、棒曲毒毒素等霉菌毒素被奶牛采食后，可随乳汁排出，毒害人体。,2、抗生素残留物：在奶牛饲料添加剂中使用抗生素，或在治疗奶牛疾病时使用青霉素、链霉素、庆大霉素、氯霉素、新霉素等，将这些牛所产的奶混入食用牛奶造成的后果是极其严重的。,3、农药污染牛奶：农用杀菌、杀虫、杀鼠、除莠剂有500余种，常用的为有机氯（如六六六、,DDT,等）、有机磷类（如敌百虫等）农药，通过多种途径可能混入牛奶。,4、重金属和有毒盐类，如汞、镉、铅、砷、以及硝酸盐、亚硝酸盐等过量混入牛奶是绝对不允许的。,5、其他不允许进入牛奶的化学品，如二恶英、消毒剂、洗涤剂、中和剂等。,6、掺假物：某些不法经营者在牛奶中人为加入各种杂伪物质，大大降低牛奶品质，更为国法和道德所不容。,2025/11/2,25,微生物的危害及防治,牛奶离开牧场，在贮运加工过程中同样会遭受多种多样的微生物污染；在适宜的条件下，原来存在于奶中的细菌会大量生长繁殖，对于牛奶中的微生物千万不可掉以轻心。,我们必须采取综合措施，切断以上各种来源的微生物入侵途径，以减少牛奶中的细菌数。,2025/11/2,26,Factors affecting the IR results,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,Homogenisation,均质度,Heat treatment,加热处理,Lipolysis,脂解,Lactic acid and pH,乳酸和,pH,Molecular composition,分子成份变化,2025/11/2,27,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,Salt and minerals,盐和矿物质,Non diary fat,非乳脂添加,Additives,添加剂,Preservation,防腐剂,2025/11/2,28,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,分子组成的变化1,脂肪分子中游离脂肪酸链长度的差异,2025/11/2,29,FatA,及,FatB,大多数情况下,FatA,、,FatB,两种测定方式的差异是可以忽略的，但是如果要测定多种牛奶，尤其是监测单头牛产奶的质量，用,FatB,较好。,FatA:,脂肪分子的数目,FatB:,脂肪链的长短及脂肪分子的数目,从另一方面来说，含糖量高的样品如冰淇淋混合物或甜炼乳，最好用,FatA,来测。因为,FatB,比较容易受糖的影响。,对于含有植物油的产品还是用,FatA,来测更好，因为脂肪饱和度或碘值可能会差别很大,2025/11/2,30,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,分子组成的变化2,蛋白组成的差异，由于乳蛋白其氨基酸链很长，结构微小的变化对测定结果几乎没有影响，即使是植物蛋白如大豆蛋白仅需要斜率/截距调整。,2025/11/2,31,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,加热处理,当对鲜奶进行加热处理，如生产,UHT,奶的酶拉德反应（蛋白与碳水化合物分子结合）,蛋白与碳水化合物结合生成褐色的聚合物，将对红外和化学分析造成干扰，导致蛋白和碳水化合物（糖类）测定结果比未经过高温处理的产品低。,脂解,牛奶中的脂解酶将游离脂肪酸从脂肪分子分离出来。促进游离酸形成的因素包括：,:,储存时间过长,剧烈的泵抽吸和均质度变化。,由于脂解作用会消除有特种吸收的脂键，因此,Fat B,测定准确度优于,Fat A,2025/11/2,32,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,乳酸和,pH,发酵产品如酸奶、和乳清等，乳酸菌会将牛奶中的乳糖转化为乳酸，乳酸在红外谱区有数个吸收波段。,pH,值与乳酸含量紧密相关。,福斯提供定标对发酵产品和乳清分析有很好的解决,盐和矿物质,盐(,NaCl),和其他矿物质本身不吸收红外光，也就是说不能被,FT 120,直接测定。,使用红外技术对乳酪产品中盐份进行分析是可能的。这是因为盐份对这些产品中水分，蛋白和脂肪有置换作用，而这些成分是可以被红外技术分析的。,2025/11/2,33,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,非乳脂的添加,脂肪分子重量的季节差异会影响定标,脂肪分子中游离脂肪酸双键的变化或游离脂肪酸链长度变化。,样品中总是加入相同类型的植物油（椰子油，棕榈油）时，120可以得到好的测定结果,防腐剂,正常添加量的防腐剂对红外分析几乎没有影响，乳制品最常使用的防腐剂有：,重铬酸钾(,K2Cr2O7)0.06%,叠氮化钠(,NaN3)0.04%,2-,溴,-2-,硝基,-1,3-,丙二醇,0.02%,2025/11/2,34,影响,MilkoScan FT 120,测定结果的因素,添加剂,稳定剂和乳化剂的添加可能影响定标，因此参与定标的样品也需要添加这些组分,均质度,鲜奶中的脂肪球就象小的镜头，会对照射到样品池的红外光有反射作用，导致吸光度变化，测定结果有可能比实际值大。,因此当进行仪器间定标传输时，一定确认仪器均质器工作状态良好。,2025/11/2,35,仪器的调零-获得真实的参比,补偿分析系统的漂移，如激光漂移,补偿系统沾污对分析的影响,如果样品池中沾有蛋白颗粒，以此调零扫描作为分 析参比，则可避免样品池蛋白颗粒对分析的影响,建议：对系统进行充分清洗,每小时进行调零,2025/11/2,36,Standardisation,标准化,WHY?,为什么标准化？,样品池的磨损而带来的光程变化，需要对定标不断调整,光源耗损带来的系统变化，需要对定标不断调整,如果定期进行标准化工作，还需要烦琐的定标调整？,Required:,需要,Equaliser sample,平衡液样品,Cleaned instrument,清洗液充分清洗过的仪器,Zero-setting before and after standardisation,标准化前后调零,When do we standardise?,何时标准化,Monthly,每月,Before calibration,建立定标之前,After major service,大修之后,2025/11/2,37,Standardisation-,Foss Master,instrument,标准化,Foss,主机,Pin number,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,38,Standardisation-,User,instrument,标准化用户子机,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,39,Master,and,User,do not match,主机与子机光谱不匹配,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,40,Stretching the Pin number axis,拖动波点,X,轴,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,41,Stretching the Pin number axis,拖动波点,X,轴,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,42,Pin numbers match,波点匹配,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,43,Stretching the absorbance axis,拖动吸光度,Y,轴,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,44,Stretching the absorbance axis,拖动吸光度,Y,轴,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,45,Absorbance match,吸光度匹配,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,Transmission,2025/11/2,46,仪器具有长期稳定性吗?监视样品,监视样品,仪器在长期使用时稳定吗?,定义一监视样品,每天测量监视样品并比较结果,监视样品作图,定义值,报警限对每天的测试结果作图,如果超出报警限,仪器漂移太大,检查仪器,2025/11/2,47,监视样品控制图,3.00,3.05,3.10,3.15,3.20,3.25,3.30,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,监控限,平均限,监控样品测量值,监控样品平均值,2025/11/2,48,定标控制报表,2025/11/2,49,