埃塞俄比亚东部Jarso地区不同农业生态区生牛乳的理化特性与微生物质量评价

《Food Safety and Risk》：Physicochemical and microbiological quality of raw cow milk across agro-ecological zones in Jarso District, Eastern Ethiopia

　　

摘要专业翻译 改善生牛乳的理化特性和微生物安全性对于强化埃塞俄比亚乳制品供应链至关重要，然而关于农业生态条件如何影响乳品质的信息仍然有限。本研究评估了采集自埃塞俄比亚东部Jarso地区三个农业生态区的生牛乳理化特性和微生物质量。研究人员采用标准乳品分析程序对七十份乳样进行了分析。农业生态区显著影响（p??0.05）。这些研究结果表明，农业生态差异同时影响生牛乳的组成和微生物质量，并凸显了针对特定农业生态区采取卫生挤奶和乳品处理操作以改善乳品质和安全性的必要性。

论文解读

一、研究背景与意义

乳品是人类营养的重要组成部分，富含优质蛋白质、脂质、乳糖、矿物质、维生素及生物活性化合物。然而，其营养丰富且水分活度高的特性也使生乳在挤奶、处理、运输和储存环节卫生措施不当时成为微生物生长的理想介质。受污染的生乳可能缩短产品货架期、影响加工品质，并通过食源性病原体对消费者构成潜在风险。

埃塞俄比亚拥有非洲最大的牛群之一，乳业在改善粮食安全、家庭收入和农村生计方面发挥着关键作用。然而，该部门持续面临生产力低下和乳品质不佳的挑战，主要制约因素包括卫生挤奶操作不足、冷却设施有限、运输系统落后、质量控制机制薄弱以及非正规乳品营销渠道占主导地位。尽管已有研究探讨了农业生态条件对乳品质的影响，但在同一县域级小农户乳品生产系统中，关于不同农业生态条件如何同时影响生牛乳理化特性和微生物质量的信息仍然有限。此外，以往多数研究仅单独评估理化特性或微生物质量，在同一生产条件下对两者的综合评估仍然不足。

Jarso地区涵盖了高地、中地和低地三种截然不同的农业生态区，为研究这些问题提供了适宜场所。该研究的创新性体现在三个方面：首次对Jarso地区生牛乳品质进行评估；同时评估理化特性和微生物质量指标；在同一县域级小农户乳品生产系统中直接比较三个对比鲜明的农业生态区的乳品质。研究旨在为制定针对特定农业生态区的乳品质改善策略提供基线证据。

二、研究设计与技术方法

研究人员于2024年2月至5月在埃塞俄比亚东部Jarso地区开展横断面研究。采用多阶段抽样程序，首先将Jarso地区按农业生态区分为高地、中地和低地三层，随后从每层各选一个代表性kebele，最后通过系统随机抽样从拥有至少一头泌乳牛的农户中选取样本。计划样本量为72份，实际采集并分析70份生牛乳样品，其中高地25份、中地25份、低地20份。样品按照ISO 707:2008标准卫生采样程序采集，冷链运输至Haramaya大学乳品实验室，在2小时内完成分析，每份样品重复测定两次。

主要技术方法包括：使用校准数字pH计测定pH值；以酚酞为指示剂用0.1 N氢氧化钠滴定测定可滴定酸度；使用乳稠计测定比重；依据AOAC官方方法925.23重量法测定总固形物；依据ISO 19662:2018|IDF 238:2018采用Gerber法测定脂肪含量；依据AOAC官方方法991.20采用凯氏定氮法测定粗蛋白；依据AOAC官方方法945.46灰化法测定灰分；非脂乳固体按总固形物减脂肪计算；乳糖按总固形物减脂肪、蛋白和灰分估算。微生物分析方面，依据ISO 4833-1:2013采用倾注平板法在30°C测定总细菌数，依据ISO 4832:2006在紫红胆盐琼脂上测定总大肠菌群数，依据ISO 21527-1:2008在氯霉素玫瑰红琼脂上测定酵母和霉菌数。微生物计数数据经log₁₀(x+1)转换后，采用一般线性模型分析，以农业生态区为唯一固定效应，Tukey HSD检验进行多重比较。

三、研究结果

物理性质方面。 农业生态区显著影响所有测定的乳物理性质。低地乳具有较高的温度、pH值、比重和可滴定酸度。低地乳温度达27.37°C，高于其他区域；低地pH值为6.66，显著高于中地的6.17，高地呈中间值6.54；低地比重为1.028 g/mL，显著高于高地的1.023和/or中地的1.027 g/mL；低地可滴定酸度为0.21%，显著高于高地的0.153%和中地的0.162%。

化学组成方面。 脂肪、蛋白质、总固形物和灰分含量受农业生态区显著影响。高地乳脂肪、蛋白质和总固形物含量高于低地乳，而灰分含量在中地和低地乳中较高。高地乳脂肪含量最高，总体均值4.72%超过埃塞俄比亚标准3.5%的最低要求；蛋白质含量从低地的2.97%到高地的4.24%，总体均值3.53%高于3.2%的最低标准，但低地未达标；总固形物从低地的12.77%到高地的14.53%，总体均值13.71%高于12.8%的标准，但低地略低于标准。相比之下，非脂乳固体和乳糖含量在三个农业生态区之间无显著差异，总体均值分别为8.98%和4.67%，均满足相关标准要求。灰分含量在低地（0.82%）和中地（0.81%）显著高于高地（0.73%）。

微生物质量方面。 农业生态区显著影响总细菌数和总大肠菌群数。低地乳总细菌数最高（6.18 log₁₀ CFU mL^-1），显著高于中地（5.37 log₁₀ CFU mL^-1），总体均值5.75 log₁₀ CFU mL^-1超过埃塞俄比亚标准5 log₁₀ CFU mL^-1的限值。总大肠菌群数在中地最高（5.65 log₁₀ CFU mL^-1），所有区域均超过3 log₁₀ CFU mL^-1的标准限值。酵母和霉菌计数在三个区域间无显著差异。

四、讨论与结论

讨论部分指出，低地乳较高的温度与当地较温暖的气候条件有关，而升高的乳温为微生物增殖提供了有利条件。低地乳较高的可滴定酸度超过了埃塞俄比亚标准0.20%和东非标准0.17%的限值，表明该区域挤奶后处理和冷却条件不利。高地乳较高的脂肪和蛋白质含量可能与该区域更优越的饲料资源和环境条件有关，而低地乳较低的蛋白质和总固形物含量则反映了营养管理方面的不足。低地乳较高的总细菌数与其较高的乳温一致，总体总细菌数超过标准限值表明微生物品质普遍不达标。总大肠菌群数在所有区域均超标，反映了挤奶和乳品处理过程中卫生措施不足。酵母和霉菌计数无显著区域差异，表明真菌污染可能更多地受卫生和处理条件而非农业生态位置的影响。

研究结论为：农业生态差异是Jarso地区生牛乳理化组成和微生物质量的重要决定因素。乳品质在不同农业生态区之间存在差异，高地乳组成品质相对更优，而低地和中部地区微生物污染更高。这些结果凸显了在制定生牛乳品质改善策略时考虑农业生态差异的重要性，应优先加强低地和中部农业生态区的卫生乳品生产和处理实践。研究为小农户乳品生产系统中针对特定农业生态区的生牛乳品质干预措施提供了证据支持。