浅谈牛奶质量参数

文 / 威廉•施米茨

（利拉伐中国牧场管理服务总监）

牧场所生产牛奶的质量是由多个参数确定的，其中最重要的2 个质量参数就是体细胞数和细菌数。这2 个参数之所以重要，是因为体细胞和细菌水平超标的牛奶不适宜进行奶制品的加工。使用体细胞数和细菌数超标的原料奶加工成的乳制品，保质期会缩短，而且口感和奶香都劣于品质达标的牛奶。

体细胞数

健康奶牛所产的奶是无菌的，并且体细胞数低于150 000 个/mL。只有这样的牛奶才能为人体提供健康有益的营养补充。但遗憾的是，奶牛是非常敏感的动物，产奶的乳房容易受到损伤，而且极易感染发炎。一旦有细菌进入奶牛的乳房，其免疫系统就会做出反应，产生更多的体细胞对抗感染。这些新增殖的体细胞会被释放到乳房内，进而出现在其所产的奶中。

如果奶牛患有乳房炎，无论乳房有可视症状（临床性的），还是无可视症状（亚临床性的），其所产的奶中的体细胞数都会高于1 000 000 个/mL，同时含有原始感染细菌。

高体细胞数是奶牛乳房出现感染的指征。这种奶牛所产的奶，其脂肪、酪蛋白以及乳糖的含量都低于健康奶牛所产的奶。而上述成分含量的减少以及蛋白质质量的下降，对最终奶产品的质量、营养价值、口感和保质期都将产生负面影响。

如果牧场疏于挤奶设备的维护、挤奶程序不规范，或者奶牛的饲养环境不卫生，那么就会经常发生牛奶中体细胞数超标的问题。奶中含高体细胞数的奶牛，其产奶量也会减少。表1说明了体细胞数对奶牛产奶量的影响，对照标准为200 000 个/mL牛奶。

如果某个牧场有1 000 头奶牛产奶，每头奶牛的产奶量为25 L/天。若经检测该牧场所产奶中的体细胞数为500 000 个/mL，那就意味着该牧场每天损失1 500 L牛奶。那么一年的损失将高达200 万元人民币。在中国的牧场，挤奶设备运行状况不良是导致奶牛患上乳房炎以及高体细胞水平的主要原因之一。

挤奶设备利用真空和脉动的共同作用将奶从奶牛的乳房中抽取出来。在乳头上施加真空负压可将奶抽取出来。而脉动装置可使奶杯内衬做规律性脉动，帮助乳房保持良好的血液循环，防止奶牛的乳头和泌乳组织在真空作用下受到损伤。

真空是由真空泵和控制系统产生的，而真空度的稳定性取决于真空泵的性能，以及调节器的质量和清洁度。陈旧的真空泵和不清洁的调节器都会造成真空度不稳定，进而导致奶牛乳房炎的高发。

奶杯内衬的脉动是由脉动器产生的。运行状态正常的脉动器每分钟产生60 次脉动，并且以60-40或65-35的脉动节拍比运行。脉动节拍比表示在每一次挤奶和间歇状态交替变化中，各自所占时间比例关系（图1）。60-40节拍比表示挤奶时间占60%，而间歇时间占40%。脉动是通过奶杯内衬的打开和关闭实现的。这种连续的运动会造成奶衬的磨损，所以每完成2 500 头牛的挤奶操作需要更换一次奶衬。在这段时间内，奶衬需要开关1 000 000 次左右，奶衬开始出现细小的裂纹，而且也会失去弹性。

为了确保挤奶设备不会对奶牛造成损伤，操作人员和经认证的技术人员必须定期对设备进行维护保养。（1）在每个挤奶时间段，设备操作人员都需要查看真空泵是否工作正常，以及真空计上的读数。真空度不足意味着挤奶速度下降、产奶量减少，而且清洗（CIP）效果不佳。（2）设备操作人员还要听查脉动器是否以每分钟60 次左右的状态工作，保证适当的脉动频率（而非挤奶和间歇比率）。此外，操作人员还需检查各连接部分和管线是否有渗漏、缠绕或堵塞的问题。如果挤奶后，奶牛的乳头发青，则说明真空和脉动系统存在问题（图2）。（3）挤奶设备每完成2 500 头次奶牛的挤奶工作，操作人员必须更换奶杯内衬。如果某牧场有40 个挤奶点，每天需要为1 000 头奶牛挤2 次奶，那么每个挤奶点每天需要完成50头次牛挤奶工作，也就是说50 天后，所有设备的作业量都已经达到2 500 头次，全部需要更换奶杯内衬。（4）经过培训和认证的技术人员应该每年对真空系统和脉动系统做至少2 次检查和测试。对于真空系统，技术人员需要检查其实际真空度、计量表的准确度，以及调节器的工作状况。对于脉动系统，技术人员需要查看每个脉动器的脉动曲线，并且更换磨损部件，确保脉动器能够在规定的脉动频率和比率范围内正常工作（图3）。

利拉伐在中国有80 名训练有素且经过认证的技术人员，并且专门配备了VPR100电子工具，对脉动器进行测试并打印如图3所示的脉动曲线。脉动曲线能够清楚地显示出脉动的质量，并且可以确定需要进行维修和更换的脉动器。按照预防性维护措施的要求，每年对脉动和真空系统进行2 次上述检测，防止错误的脉动，预防奶牛新感染乳房炎，保证奶牛的健康和产奶量的最大化。

图1 奶衬的挤奶期和间歇期

图2 青肿的奶牛乳头

图3 不正确（X）的和正确（√）的脉动器曲线

细菌数

健康奶牛所产的奶中是没有细菌的。如果牧场有严格的卫生标准，遵照所有标准对挤奶设备进行维护，并且有完善的牛奶冷却和存储设施，那么该牧场所产的牛奶中的细菌数量可控制在10 000 CFU/mL以下。牛奶中细菌数量过高说明挤奶卫生和挤奶设备卫生管理不规范，或者冷却能力不足。高细菌数对牛奶质量会产生负面影响。虽然热处理能够杀死细菌，但是死后的细菌会向牛奶中释放毒素，进而影响最终产品的质量、营养价值、口感和保质期。

规范的挤奶卫生管理应设法保证只在奶牛乳头清洁干燥的情况下进行挤奶作业。如果奶牛身体较脏，须首先用水清洗乳头，而且必须等乳头和乳房完全干燥后，才能上挤奶机。规范的挤奶设备卫生管理则要求对设备进行正确的清洁，而且应该严格按照规定及时更换所有容易滋生细菌的部件。因为老化的橡胶表面上出现的细小裂纹中会藏有微生物，而且这些微生物通过CIP流程无法清除，橡胶管、密封垫和连接件需要定期更换（每年1 次）。充足的牛奶制冷能力是指所有牛奶在挤出后的2 h内都能够冷却至4 ℃。如果牛奶在常温下存放超过这个时限，奶中的细菌就会以指数级的速度繁殖（图4）。

在中国，何时以及如何对挤奶和冷却设备进行维修完全取决于农场主。但是，并非所有的农场主都了解设备状况对奶牛健康可能产生的影响，所以，他们对设备的维护保养也往往不及时，进而影响到其所产牛奶的质量，导致其所供应原料奶中含有较高的体细胞数和细菌数。而乳品业发展比较成熟的国家对此都有强制性规定。所有挤奶设备每年必须由其供应商进行年检和认证，而设备供应商的工作受到牛奶质量管理机构的监管。

图4 细菌在不同温度条件下的繁殖速度

如要确保进入乳品加工环节的原料奶都具备最佳的质量，对设备进行定期维护和保养非常重要。除此之外，操作人员还应该每天对设备的关键部件进行检查，防止牛奶中的体细胞数和细菌数过高。2011年，利拉伐公司推出了预防性维护方案InService，确保对设备进行定期检测，并且按照行业标准及时更换易磨损部件。该方案可以保证设备一直处于最佳的运行状态，为奶牛健康和牛奶质量提供有效保障。