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,0,0.2,0.4,0.6,08,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,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,0,0.2,0.4,0.6,0.8,11.2,1.4,1.6,1.8,2,200,400,600,800,1000,1200,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,