[發明專利]用于對喂給仔畜的奶進行巴氏殺菌的裝置和方法

有效

• 申請號: 201080018378.4
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN102413710A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: K.M.卡斯滕施密特;M.J.斯圖賽爾;D.A.貝克;R.L.巴克;R.A.羅蒂爾
• 申請（專利權）人: GEA農場技術股份有限公司
• 主分類號: A23K1/08
• 分類號: A23K1/08;A23K1/18;A23C3/07;A23L3/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

技術領域

本發明總體涉及液體消毒系統，且更具體地涉及用于對喂養仔畜的奶和初乳進行巴氏殺菌的裝置和方法。

背景技術

乳品采集工廠中的仔畜用從因醫學或其它原因從主畜群剔除的母牛那里收集到的不能銷售的(“廢品”)奶喂養仔畜。雖然給乳品廠仔畜喂養不能銷售的奶看起來對乳品廠經營者是經濟的，但是存在這樣的風險，即傳染性病原體可直接從母牛的乳腺通過奶或流出物(shed)傳播。其它病原體可從糞便或污物沉積在奶中，或者可從未適當冷藏或儲藏的奶中的繁殖產生。

為了降低這樣的風險，優選在將奶或初乳在喂給仔畜之前奶進行巴氏殺菌。在已知工藝中的巴氏殺菌包括：將奶加熱至目標溫度以殺滅目標微生物；和保持該溫度一段時間。巴氏殺菌奶規范定義了兩種不同的巴氏殺菌方法：1)在145°F下30分鐘的間歇式巴氏殺菌(低溫長時間，即LTLT)，或者2)在161°F下15秒的高溫短時間巴氏殺菌(HTST)(通常使用連續流工藝)。加熱并保持熱度高于目標溫度使得活細菌濃度成數量級的降低。但是，一些耐熱細菌可經受得住該工藝。此外，在具有非常高的細菌濃度的低品質奶中，一些病原菌也可經受得住巴氏殺菌工藝。

對于殺滅對仔畜有害的細菌如大腸桿菌、蠟狀芽孢桿菌和沙門氏菌來說，巴氏殺菌是合乎期望的且有時是必需的。如果奶在高于145°F保持至少30分鐘，則加熱至145°F的巴氏殺菌成功殺滅接近100％的這些細菌。一項研究表明，可使用120°F的較低溫度，但是，該溫度必須保持至少60分鐘。

一旦經過巴氏殺菌，可將奶裝瓶、冷凍、儲藏，然后重新加熱至100°F～110°F的喂奶溫度。無需儲藏經巴氏殺菌的奶，因為在奶經過熱巴氏殺菌并冷卻至供給溫度之后，其更易于利用且可直接喂給仔畜。

此外，在新生仔畜出生兩小時內喂給初乳并再次在出生12小時內喂給。初乳收集自產犢后不久的母牛，且初乳包含相對高濃度的碳水化合物、蛋白質和抗體。初乳還含有高濃度的免疫球蛋白(如IgG)和生長因子。對初乳進行巴氏殺菌可導致免疫球蛋白的凝結和損失。初乳中的IgG濃度的約25％～30％在初乳和奶的熱巴氏殺菌中受到破壞。因此，熱巴氏殺菌總的來說是有利的，但對奶和初乳具有不利影響。初乳通常在重新加熱和喂奶之前冷凍、裝瓶和儲藏。

紫外線巴氏殺菌器也可用于處理奶。Rix等人的美國專利6,916,452公開了：在將奶輸送至冷凍裝置和散裝奶儲藏桶之前，可以在乳品廠使用一個或多個UV殺菌器單元在將奶溫保持高于82.4°F(28℃)的同時對奶進行殺菌。這樣的巴氏殺菌器在概念上是非常合理的，但是，其不能單獨用于乳品廠設備中，因為其缺乏用于制備用于奶分配和喂給仔畜的奶和初乳所必需的關鍵功能。

需要成功殺滅有害細菌但很少或不破壞用于優化仔畜健康的免疫球蛋白的改善的巴氏殺菌系統。

發明內容

本發明涉及用于對喂養仔畜的奶和/或初乳進行巴氏殺菌的系統和方法。本文中所用的術語“奶”應當理解為包括奶、初乳、其它仔畜飼料、以及任何相關添加物。本文中所用的“仔畜”包括任何乳品廠動物例如奶牛、山羊和綿羊。

該系統包括：用于儲藏奶或初乳的桶；循環泵和管道系統；用于調節和/或保持奶溫的熱交換器；以及紫外光巴氏殺菌單元(“UV反應器”)。控制器使泵啟動以將奶循環至熱交換器，從而將奶溫升高至85°F～120°F，然后將溫熱的奶以適當的速率和頻率循環通過UV反應器以殺滅有害細菌。然后，奶可被冷凍和儲藏或者直接喂給仔畜。通過將奶溫僅升高至85°F～120°F的范圍，對免疫球蛋白的破壞少得多且奶仍通過來自UV反應器的UV光安全地進行了巴氏殺菌。

不同于間歇式巴氏殺菌器，UV反應器不依賴于奶的溫度來殺滅細菌。實際上，200～280納米范圍(即UVC范圍(殺菌范圍))內的單獨的UV光殺滅細菌。然而，奶溫是重要的，因為冷奶被泵和管道系統攪動(churn)，可形成難以通過UV光充分處理的奶油薄片(butter?flake)。將奶溫升高至85°F或更高足以使所形成的奶油薄片融化或減小其尺寸，從而由UV反應器對奶進行充分處理。優選地，將奶溫升高至超過95°F、且更優選地至超過100°F以確保在最低奶油濃度下的適當的奶粘度。另一方面，將奶加熱至過高的溫度能夠破壞有益的免疫球蛋白。使免疫球蛋白的破壞最小化的溫度范圍的上限為120°F、優選為115°F、且更優選為110°F。

約85°F～約120°F的溫度范圍包括約100°F～約110°F的喂養溫度范圍。如果將奶直接喂給仔畜，則加熱至約100°F～110°F的喂養溫度范圍，因為進行的巴氏殺菌是適當的。