張茹 倪凱
摘要:本文主要介紹了在牛奶中易于生長(zhǎng)繁殖從而造成牛奶變質(zhì)的三種微生物:細(xì)菌、酵母菌和霉菌。從這三種微生物的屬性、賴(lài)于生長(zhǎng)的環(huán)境因素以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求進(jìn)行闡述。根據(jù)微生物的生長(zhǎng)特性提出的滅菌方法,以及在生產(chǎn)車(chē)間的防控措施。
關(guān)鍵詞:微生物?滋生條件?控制污染
牛奶營(yíng)養(yǎng)全面,它含有哺乳動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部營(yíng)養(yǎng)。同時(shí),它對(duì)各種微生物來(lái)說(shuō)也是很好的培養(yǎng)基。當(dāng)牛奶被微生物污染后,在適宜的條件下,微生物就會(huì)迅速增殖而使牛奶酸敗、變質(zhì)、甚至失去食用價(jià)值。因此,我們應(yīng)充分了解牛奶中易污染微生物的屬性,以便采取相應(yīng)的有效措施,控制微生物的污染,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
細(xì)菌、酵母菌和霉菌是在牛奶中迅速生長(zhǎng)繁殖從而造成牛奶變質(zhì)的常見(jiàn)微生物。
細(xì)菌是一類(lèi)具有細(xì)胞壁的單細(xì)胞原核生物,根據(jù)形狀可分為三種:球形、桿狀及螺旋狀,絕大多數(shù)細(xì)菌可根據(jù)細(xì)胞壁的類(lèi)型被分為革蘭氏陽(yáng)性菌及革蘭氏陰性菌。
細(xì)菌的生長(zhǎng)依賴(lài)于環(huán)境因素,如水、溫度、酸度、氧氣和營(yíng)養(yǎng)。
水:所有微生物的生長(zhǎng)都需要水,但不同的種群甚至種類(lèi)之間所需水量有相當(dāng)大的差異,許多細(xì)菌對(duì)干燥有很強(qiáng)的抵御能力。革蘭氏陽(yáng)性菌的抵抗力比陰性菌強(qiáng),球性菌細(xì)胞的抵抗力比桿菌細(xì)胞的抵抗力強(qiáng),細(xì)菌孢子對(duì)干燥的抵御能力比生長(zhǎng)期的細(xì)胞強(qiáng)。
溫度:牛奶中細(xì)菌的增殖與溫度有關(guān),過(guò)高和過(guò)低的溫度都會(huì)抑制甚至殺死細(xì)菌,只有適宜的溫度才會(huì)使細(xì)菌迅速增長(zhǎng)。(一)低溫:環(huán)境溫度低于最低溫度時(shí)細(xì)菌停止生長(zhǎng),但不會(huì)被殺死,在–250℃的條件下,細(xì)菌可存活10小時(shí),一般細(xì)菌在10℃以下停止生長(zhǎng),只有少數(shù)低溫細(xì)菌能夠生長(zhǎng)。牛奶中低溫細(xì)菌在0℃左右尚能夠繁殖,這種細(xì)菌多來(lái)自土壤與水中,單純利用冷水刷洗容器,會(huì)使牛奶中低溫菌增加,如利用高溫水或蒸汽消毒牛奶管道或容器,可防止低溫細(xì)菌的污染;(二)中溫 :在10℃以上,多數(shù)細(xì)菌能夠生長(zhǎng)與繁殖,如乳酸鏈球菌生長(zhǎng)旺盛,隨溫度升高乳酸桿菌也繁殖起來(lái)。這兩種乳酸菌都可以產(chǎn)生乳酸而抑制其它細(xì)菌生長(zhǎng),但溫度如在26℃~38℃時(shí)多種病原菌能夠迅速繁殖,因此,應(yīng)盡量避免牛奶在此溫度下停放;(三)高溫:43℃以上的溫度,大部分細(xì)菌不能生長(zhǎng),甚至死亡,只有少數(shù)能夠生存,巴氏殺菌時(shí)可殺死牛奶中90%以上的細(xì)菌及全部致病菌,而超高溫滅菌的溫度可殺死全部細(xì)菌。
酸度:大多數(shù)細(xì)菌在PH值接近7(中性)的條件下最宜生長(zhǎng),在PH值為5~8的條件下生長(zhǎng)良好,然而細(xì)菌中也有一些極端的情況,有一種細(xì)菌能在PH值接近0的條件下生長(zhǎng),但大多數(shù)細(xì)菌特別是致病菌不能在PH值低于4.5的條件下生長(zhǎng)。
氧:不同細(xì)菌對(duì)氧的需要有所不同,根據(jù)對(duì)氧的需要情況可將細(xì)菌分類(lèi)如下:需氧菌即僅在有氧的環(huán)境中生長(zhǎng);厭氧菌即僅在無(wú)氧的環(huán)境中生長(zhǎng);兼性厭氧菌即在有氧和無(wú)氧的環(huán)境中均能生長(zhǎng)。
對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求:微生物生長(zhǎng)所必需的最重要的元素有碳、氫、氧、氮、硫、磷和一些礦物質(zhì),這些所需牛奶全部具備。
細(xì)菌的繁殖是通過(guò)分裂進(jìn)行無(wú)性繁殖,在良好的條件下,細(xì)菌每隔20~30分鐘分裂一次,在最佳溫度下牛奶中一個(gè)細(xì)菌/毫升在10小時(shí)內(nèi)將變成一百萬(wàn)個(gè)細(xì)菌/毫升,到了那個(gè)階段,由于缺乏營(yíng)養(yǎng)及毒性代謝廢物的積蓄,細(xì)菌的生長(zhǎng)率將被控制,繁殖最終停止,大量的細(xì)菌死亡。實(shí)際上,不利的條件如貯存溫度低或PH值低,將會(huì)限制或延緩牛奶中細(xì)菌的生長(zhǎng)。
細(xì)菌孢子是細(xì)菌在生存條件不利,如熱或冷,有消毒劑,缺乏濕度或缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)的一種保護(hù)形式。只有很少的幾種或幾類(lèi)細(xì)菌能形成孢子,人們熟知的有桿菌和梭形芽孢桿菌,生長(zhǎng)條件不利時(shí),這些生物體將核物質(zhì)集合在一起,形成一個(gè)堅(jiān)硬的外殼,保護(hù)著核物質(zhì)。當(dāng)條件適宜時(shí)孢子開(kāi)始發(fā)芽成為生長(zhǎng)的細(xì)胞,并重新開(kāi)始繁殖。孢子沒(méi)有新陳代謝,在干燥的空氣中它們可以存活數(shù)年,孢子比細(xì)菌有更強(qiáng)的抵抗化學(xué)消毒劑、抗生素、抗干燥和抗紫外線(xiàn)的能力,它們還能抗熱,在120℃條件下需20分鐘才能將其完全殺滅。
酵母菌是污染酸奶的主要微生物類(lèi)群。酵母菌能夠在車(chē)間設(shè)備或墻壁表面附著,從而污染酸奶。產(chǎn)品發(fā)生酵母菌污染的典型特征之一是“鼓蓋”,即酸奶杯口的鋁箔膜隆起。這種現(xiàn)象一般在產(chǎn)品中酵母菌數(shù)超過(guò)1000個(gè)/g 時(shí)容易發(fā)生,多數(shù)是有厭氧性酵母引起;另外,當(dāng)出現(xiàn)好氣酵母污染時(shí),會(huì)在酸奶,特別是凝固型酸奶表面出現(xiàn)由酵母菌生長(zhǎng)引起的斑塊。在正常情況下,酸奶在銷(xiāo)售過(guò)程中,酵母計(jì)數(shù)不得超過(guò)100cfu/g。
目前已知的酵母菌有490余種,酵母菌為兼性厭氧性微生物,在有氧及無(wú)氧條件下都可以進(jìn)行發(fā)酵,以不同方式獲得能量。酵母菌在缺氧時(shí)進(jìn)行乙醇發(fā)酵,將葡萄糖經(jīng)糖酵解途徑產(chǎn)生丙酮酸,然后丙酮酸脫羧生成乙醛,乙醛被還原成乙醇。有氧時(shí),酵母菌則進(jìn)行有氧呼吸,將有機(jī)物徹底氧化成CO2和H2O。
一般酵母菌生長(zhǎng)與發(fā)酵的最適溫度為26℃~30℃,最適PH值為5.0~6.0,酵母耐高溫的能力不及耐低溫的能力,60℃以上會(huì)很快死亡,而-60℃下仍具有活力。酵母菌營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞在70℃~80℃的溫度范圍加熱10分鐘左右即被殺死,但酵母菌的芽孢需經(jīng)90℃左右的較長(zhǎng)時(shí)間加熱才能殺死。
霉菌是絲狀真菌的通稱(chēng)。在分類(lèi)學(xué)上,霉菌分屬于藻狀菌綱、子囊菌綱和半知菌綱。霉菌在自然界分布很廣,在陰暗、潮濕的地方分布最多。
霉菌最大的危害在于使食品發(fā)霉變質(zhì),并在使食物變質(zhì)的同時(shí),分泌出霉菌毒素。當(dāng)人食用了發(fā)霉變質(zhì)的食物時(shí),容易出現(xiàn)腹瀉、嘔吐等癥狀。
霉菌滋生條件:
1. 濕度:環(huán)境相對(duì)濕度大于60%霉菌即可生長(zhǎng),大于65%時(shí),生長(zhǎng)加快,濕度達(dá)到80~95%時(shí),是霉菌的高發(fā)環(huán)境;
2. 溫度:霉菌菌絲體在8℃以上環(huán)境溫度即可生長(zhǎng),當(dāng)溫度在10℃以上,濕度在60%以上的環(huán)境下,霉菌即可對(duì)物品造成危害,當(dāng)溫度在20℃~35℃,濕度在75~95%時(shí),霉菌即可爆發(fā)行生長(zhǎng);
3. 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):霉菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要的量很少,碳、氮、鉀、磷、硫、鎂等是霉菌的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),霉菌還能吸收所有的無(wú)機(jī)鹽來(lái)源的基本元素。當(dāng)環(huán)境的溫度濕度適宜孢子發(fā)育時(shí),即可長(zhǎng)霉。
綜上可知,低溫能抑制有害菌的生長(zhǎng);高溫可消毒牛奶,殺死牛奶中的有害菌;只有20℃~40℃情況下才是有害菌易于繁殖的溫度,因此,處理牛奶的原則是盡量減少牛奶在中溫下停留的時(shí)間,及時(shí)降溫至10℃以下。
其次強(qiáng)調(diào)良好的個(gè)人衛(wèi)生和健康可有效地避免由于人體攜帶和輔助傳播的微生物造成的原料和產(chǎn)品的污染。進(jìn)入車(chē)間前,必須穿戴整潔干凈的工作服、帽、靴,工作服應(yīng)蓋住外衣,頭發(fā)不得露出帽外,必要時(shí)需戴口罩。工作鞋、靴底部必須經(jīng)過(guò)消毒池內(nèi)消毒液的浸泡。直接與原料、半成品或產(chǎn)品接觸的人員不要配戴手表及飾物,因?yàn)檫@些物件本身和與皮膚接觸的地方會(huì)存在無(wú)法充分清洗的衛(wèi)生死角,個(gè)人用其他物品不得帶入生產(chǎn)車(chē)間。生產(chǎn)過(guò)程中必須時(shí)刻保持雙手的清潔,有感染過(guò)傳染性疾病和有腹瀉、嘔吐、發(fā)燒、咳嗽等癥狀及有皮膚切口或傷口的人員,不得繼續(xù)從事直接接觸或有可能接觸的原料、產(chǎn)品的工作。
車(chē)間和庫(kù)房的地面、墻壁、天花板及設(shè)備表面要隨時(shí)保持清潔,在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)盡量避免或減少?zèng)_洗工作,車(chē)間內(nèi)的門(mén)窗應(yīng)注意隨時(shí)保持關(guān)閉,整個(gè)生產(chǎn)空間以空間熏蒸、人員噴霧、紫外燈照射綜合殺菌。設(shè)備的清洗必須及時(shí)、徹底,對(duì)于使用CIP清洗的設(shè)備,必須保證酸堿液的濃度、溫度及循環(huán)時(shí)間的準(zhǔn)確,設(shè)備定期拆刷檢查。
只要熟悉掌握以上有害菌的生長(zhǎng)特性,將預(yù)防微生物工作認(rèn)真落實(shí),根據(jù)具體情況制定出各種有效的預(yù)防措施,整體衛(wèi)生工作切實(shí)達(dá)到要求,那么微生物的預(yù)防工作必會(huì)取得應(yīng)有的成果。