乳中的微生物:来源、类型及其对乳品质量的影响
- 2026-07-01 11:28:21
- 逗点生物
乳中的微生物:来源、类型及其对乳品质量的影响
乳是营养丰富的天然食品,含有水分、乳糖、蛋白质、脂肪、矿物质和多种生长因子,因此也为微生物生长提供了良好条件。刚从健康乳腺分泌出的乳通常微生物数量较低,但在挤乳、储存、运输和加工过程中,乳很容易受到动物体表、粪便、设备、水源、空气、人员和环境的污染。
乳中微生物既有有益的一面,也有有害的一面。有些微生物可用于酸奶、干酪、酸奶油等发酵乳制品生产;有些微生物会引起腐败变质;还有一部分病原微生物可通过乳及乳制品传播疾病。CDC指出,生乳及未经巴氏杀菌乳制品可能携带弯曲菌、隐孢子虫、大肠埃希氏菌、李斯特菌、布鲁氏菌、沙门氏菌等病原体,因此乳品安全控制不能只看外观和气味。
一、乳中微生物的主要来源
乳中微生物来源复杂,主要包括内源性来源和外源性污染。内源性来源主要与乳房健康状况有关,例如乳房炎可使乳中出现链球菌、葡萄球菌等相关微生物。外源性污染则更常见,来自牛体表、挤乳人员手部、挤乳设备、储奶罐、管道、水源、空气、饲料、粪便和加工环境。
乳品微生物控制的关键,是减少污染来源并抑制污染菌增殖。冷藏可以延缓多数细菌生长,但不能完全阻止低温菌繁殖。研究显示,冷藏生乳中的嗜冷菌或耐冷菌是影响乳品质量的重要因素,这类微生物可在低温下生长,并可能产生耐热蛋白酶和脂肪酶,导致乳制品后期腐败。
二、乳中微生物的基本分类
从乳品质量和安全角度看,乳中微生物可分为三类。
第一类是病原微生物。它们不一定明显改变乳的感官性质,但可能危害人和动物健康。常见风险包括沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、致病性大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、弯曲菌、布鲁氏菌等。部分病原体可来自患病动物,也可来自挤乳和加工过程中的污染。
第二类是腐败微生物。这类微生物会分解乳糖、蛋白质或脂肪,引起酸败、胀包、苦味、异味、凝块、黏稠、气体产生或脂肪水解臭。常见类型包括低温菌、蛋白分解菌、脂肪分解菌、产酸菌、肠杆菌科细菌、芽胞形成菌和部分酵母霉菌。
第三类是有益微生物。乳酸菌、丙酸菌、部分酵母和霉菌可用于发酵乳、酸奶、干酪、酸奶油等乳制品生产。它们通过产酸、产香、蛋白质分解和脂肪代谢形成乳制品特有风味和质构。乳酸菌是乳品发酵中最重要的微生物群之一,乳球菌等乳酸菌长期用于发酵乳制品生产。
三、乳酸菌:乳品发酵的核心菌群
乳酸菌是乳及乳制品中最重要的一类有益微生物。它们能发酵糖类产生乳酸,使乳的pH下降,从而形成酸凝状态,并抑制部分腐败菌和病原菌。常见乳酸菌包括乳球菌、链球菌、乳杆菌、明串珠菌和部分肠球菌等。
旧资料中的“乳链球菌”多对应现代分类中的乳酸乳球菌等乳球菌类群。乳酸乳球菌可用于干酪、酸奶油和发酵乳制品生产,主要作用是产酸和形成基础风味。“乳脂链球菌”也属于旧称,现代乳品工业中常按乳球菌或相关乳酸菌分类理解。
嗜热链球菌是酸奶生产中的重要发酵菌,常与保加利亚乳杆菌配合使用。二者在乳中协同生长,促进乳糖发酵、酸度形成和风味物质生成。
乳杆菌包括保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等旧称对应的乳酸菌类群。保加利亚乳杆菌常用于酸奶发酵;嗜酸乳杆菌常见于益生菌乳品;干酪乳杆菌及其相关菌群常用于发酵乳和干酪成熟。
明串珠菌可利用柠檬酸等底物产生二乙酰等风味物质,对酸奶油、黄油和部分干酪风味形成有意义。但若在不适当产品中增殖,也可能造成气体或风味异常。
四、肠杆菌科细菌:卫生状况的重要提示
乳中检出肠杆菌科细菌,常提示粪便、环境、水源或设备卫生控制不足。常见相关菌包括大肠埃希氏菌、肠杆菌属、克雷伯菌属、柠檬酸杆菌属、沙门氏菌和耶尔森氏菌等。
大肠埃希氏菌常作为粪源污染和卫生状况的提示菌。普通大肠埃希氏菌不一定都是致病菌,但某些致病型大肠埃希氏菌可引起严重食源性疾病。肠杆菌属和克雷伯菌属广泛存在于土壤、水、植物和动物肠道中,污染乳后可产气、产酸或引起腐败。
沙门氏菌和耶尔森氏菌属于重要食源性病原菌,若在乳或乳制品中检出,应高度重视。乳品企业应通过原料奶控制、巴氏杀菌、清洁消毒和冷链管理降低风险。
五、假单胞菌和低温菌:冷藏乳腐败的重要原因
假单胞菌属是生乳冷藏过程中常见的腐败菌之一。它们能在低温条件下生长,并分泌蛋白酶和脂肪酶。部分酶具有较强耐热性,即使后续巴氏杀菌或热处理杀死了菌体,酶仍可能残留并继续作用于乳蛋白和乳脂肪,导致苦味、凝胶化、脂肪水解臭和货架期缩短。
因此,低温保存并不等于乳品质量完全稳定。原料奶应尽快冷却并缩短储存时间,同时加强设备、管路和储奶罐清洁,减少低温菌初始污染量。
六、芽胞形成菌:热处理后仍需关注
乳中常见芽胞形成菌包括芽胞杆菌属和梭菌属。旧资料中“孢子杆菌”更准确应写作“芽胞形成菌”。常见种类包括枯草芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、蜡样芽胞杆菌,以及部分梭菌。它们广泛存在于土壤、尘埃、饲料、水源和粪便中,可通过环境进入原料乳。
芽胞具有较强耐热性,普通巴氏杀菌不一定能完全杀灭。蜡样芽胞杆菌是乳制品中值得关注的芽胞形成菌,文献指出其可在挤乳、加工、储存和成熟各阶段污染乳制品;巴氏杀菌处理并不能有效降低其芽胞污染,甚至可能激活芽胞萌发。
在乳品生产中,应重点控制原料奶中芽胞形成菌水平,保持挤乳环境清洁,减少泥土、粪便、饲料粉尘进入乳中,并根据产品类型选择合适热处理和储藏条件。
七、丙酸菌和丁酸菌:干酪成熟与胀气风险
丙酸菌为革兰氏阳性杆菌,能分解乳酸盐或碳水化合物产生丙酸、乙酸和二氧化碳。其在瑞士型干酪等产品中具有重要作用,可形成典型“孔眼”和坚果样风味。但若出现在不需要该特征的乳制品中,也可能造成胀气和风味异常。
丁酸菌多指与丁酸发酵相关的梭菌类群,可产生丁酸、气体和异味。其污染源常与牛粪、土壤、水源和饲料有关。在干酪生产中,丁酸菌可导致迟发性胀气和不良气味,是重要腐败风险之一。
八、小球菌、产碱杆菌及其他环境菌
小球菌属、微球菌属等革兰氏阳性球菌可存在于土壤、水、动物皮肤和空气中,部分菌可产生色素。它们在乳中数量较高时,通常提示环境或人员污染。
产碱杆菌属等革兰氏阴性环境菌可来自水源、动物肠道和加工环境,部分可分解蛋白质或脂肪,造成腐败。虽然这些菌不一定都是主要病原菌,但在乳品质量控制中具有卫生指示意义。
九、乳中的酵母菌
乳和乳制品中也可出现酵母菌。某些酵母可利用乳糖、乳酸或其他成分生长,导致产气、酒精味、酸败、膨胀和表面膜形成。
克鲁维酵母可利用乳糖产生酒精和二氧化碳,在开菲尔、马奶酒等发酵乳制品中具有一定作用。旧资料中的“易脆酵母”多可按乳糖发酵酵母理解,但具体种名应结合现代分类确认。
圆酵母、假丝酵母等旧称在现代分类中可能对应不同属种,作为科普文章不宜直接用旧名下绝对结论。某些酵母污染炼乳、干酪或高糖乳制品时,可造成胀罐、产气、异味和质构改变。也有部分酵母参与传统发酵乳的风味形成,但前提是菌种可控、工艺稳定。
十、乳中的霉菌
乳制品中的霉菌既可能有益,也可能有害。有害霉菌包括根霉、毛霉、曲霉、青霉等,污染后可导致霉味、变色、表面斑点、质构破坏和腐败。部分霉菌还可能产生真菌毒素,因此霉菌污染不能简单理解为“刮掉表面还能吃”。
有益霉菌主要用于特定干酪成熟。例如卡门贝尔青霉用于卡门贝尔、布里等白霉干酪表面成熟;娄地青霉用于蓝纹干酪风味形成;白地霉也可参与部分干酪表面成熟。原文中的“沙门柏干酪青霉”应理解为卡门贝尔干酪相关青霉,不宜作为规范中文名使用。
霉菌在乳制品中的作用取决于菌种、产品类型和工艺控制。受控接种的发酵霉菌是工艺菌;非受控污染霉菌则是质量和安全风险。
十一、乳中的噬菌体
噬菌体是感染细菌的病毒。在乳品工业中,最受关注的是感染乳酸菌发酵剂的噬菌体。它们可导致发酵剂裂解、产酸迟缓、凝乳失败、风味不足和批次报废。研究综述指出,乳酸菌噬菌体是乳品发酵失败的重要原因之一,尤其在大规模乳品发酵中影响明显。
噬菌体可存在于原料乳、乳清、发酵剂残留、空气、设备表面和生产环境中。其传播速度快,且具有宿主特异性。一旦生产环境中累积大量针对某一发酵菌株的噬菌体,就可能造成连续发酵失败。
噬菌体控制不应只依赖加热。不同噬菌体耐热性差异较大,固定写成某一温度和时间能完全杀灭并不严谨。乳品企业更应采用综合控制策略,包括发酵剂轮换、使用抗噬菌体菌株、乳清与发酵区隔离、空气和设备卫生控制、CIP清洗消毒、避免发酵残留物回流,以及对发酵异常批次开展噬菌体监测。
十二、乳品微生物控制的关键措施
乳品微生物控制应覆盖原料、加工和储运全过程。原料端应控制乳房健康、挤乳卫生、设备清洗、水源质量和冷却速度。加工端应确保巴氏杀菌或其他热处理条件有效,并防止杀菌后再污染。储运端应维持冷链,缩短储存时间,避免温度波动。
对于发酵乳制品,还应控制发酵剂质量、接种量、发酵温度、发酵终点、噬菌体污染和后熟条件。对于干酪等成熟乳制品,应区分工艺所需微生物和污染微生物,既要允许特定发酵菌或成熟菌发挥作用,又要防止病原菌和腐败菌扩增。
十三、小结
乳中的微生物种类复杂,可分为病原微生物、腐败微生物和有益微生物。乳酸菌、丙酸菌、部分酵母和霉菌可用于发酵和风味形成;肠杆菌科细菌、假单胞菌、芽胞形成菌、丁酸菌和部分酵母霉菌则可能导致腐败或安全风险;噬菌体虽不直接危害消费者,但可造成乳品发酵失败。
乳品微生物控制的核心,是减少原料乳污染、控制冷藏时间、保证热处理有效、防止加工后再污染,并根据产品类型合理利用有益微生物。对于乳品检测和培养基研发人员而言,理解乳中微生物来源和特性,有助于正确选择检测方法、培养基和质量控制策略。




