[科普中国]-离心除菌技术

离心除菌介绍

离心分离是通过离心力作用来实现的，一般细菌细胞是难以去除的。然而，离心杀菌对芽孢菌特别有效，因为芽孢菌具有相对高的密度，一般可高达1.2～1.3g/L，而普通细菌的密度远低于芽孢菌。典型情况下，离心机可除去98%的厌氧芽孢微生物和95%好氧芽孢菌，累计能降低乳中约86%的总菌数。

自19世纪60年代起，人们就开始用特殊设计的离心机处理牛乳，以去除乳中的杂菌。这种离心机能机械除去牛乳中的丁酮梭菌(Clostridium butylicum)和短粗丁酮梭菌 (Clostridium brevibutylicum)，可以防止半硬质干酪生产中出现的异常发酵(latent fermentation)，提高品质。最初设计的除菌离心机称作Bactofugate分离机。分离中，由蛋白质和细菌构成的液体可以从分离机中流出去，从Bactofugate中排出去的液体约占整个流出去乳量的3%，而且可以连续地进行分离和排除操作。随着分离机的发展，自动排出去的蛋白质和细菌构成的液体可以从分离机上部的分离出口连续泵出，而且能做到及时灭菌。然后，再将这种灭过菌的乳与被离心过的鲜乳混匀，从而能获得几乎没有厌氧芽孢杆菌的牛乳。传统上，分离杀菌只用于干酪生产，目前已应用于巴氏消毒乳、超高温灭菌(UHT)乳和乳粉的生产中。1

影响离心杀菌效果的因素高速离心杀菌技术应用于消毒乳时，不仅能降低巴氏杀菌的温度，而且可提高产品的风味。在一些情况下，通过除去鲜乳中的耐热微生物，离心除菌技术也可以延长乳制品的货架期。当然，用该技术虽可以生产出微生物质量很好的“干净”牛乳，但也要求乳品加工中仍要严格操作，以防产品被再度污染。实践中，影响离心杀菌效果的因素很多，主要为以下几点。

(1)位置 按工艺线路讲，Bactofugate分离机的位置应固定在乳的标准化之前，即位于鲜乳分离出脱脂乳及乳的最终标准化之前。经验表明，如果该设备位于脱脂乳生产线上，有 30%的好氧芽孢菌将被分离到稀奶油中，这样就会弱化Bactofugate分离机的作用。一般，密封的Bactofugate分离机适宜于在乳的标准化生产线上发挥作用。

(2)能力 由于每种设备都有一定的工作范围，若提高Bactofugate分离机处理鲜乳的能力，则势必使乳在分离机中滞留的时间缩短，就会降低除菌效果。生产中，若每日鲜乳处理量较大，通常建议安装两台Bactofugate分离机。

(3)温度 一般，乳的温度越高，黏度就会降低，则密度较重的微生物就容易从乳中分离出来。对Bactofugate分离机来说，理想的工作温度范围是55～60℃。

(4) Bactofugate分离机的循环使用 通常，微生物细胞减少的数量是以牛乳中最初微生物数量的百分率表示的，这也就意味着“澄清”后的乳中的微生物数量与最初的数量间呈比例关系。事实上，循环使用Bactofugate分离机的话，对厌氧芽孢菌来说，除菌效率会从 98%降到96%;而对好氧芽孢菌而言，除菌效率会从96%降到90%。

(5)产品的下游处理 鲜乳经高速离心除菌后，必须确保后续的加工过程能使经过这样处理的牛乳仍然能维持较低的细菌数。如果能做到这一点，就可以使消毒牛乳的货架期延长3～5d，而且可以将多余出的货架期天数与产品流通链挂钩，从而降低损耗，提高效率，增强消费者对长货架期产品的信心。1