一)牛乳在室温下贮存时微生物的变化
新鲜牛乳放置在室温(10 ～21 ℃ )下，微生物的生长过程可分为以下几个阶段
1、抑制期
特征：在最初阶段牛乳中的微生物反而减少。 原因：乳中含有一种名为“乳烃素”的细菌抑制物。在含菌少的鲜乳中，其作用可持续36h (13 一14 ℃ )；在污染严重的乳液中，可持续18h 左右。乳烃素的杀菌或抑菌作用随温度升高而增强，但持续时间会缩短。因此，鲜乳放置在室温环境中，在一定时间内并不会出现变质现象。
2、乳链球菌期
生鲜牛乳过了抑菌期后，抗菌物质减少或消失，其内的微生物迅速繁殖，尤其是细菌的繁殖占绝对优势，致使牛乳凝块出现。细菌主要是乳链球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和一些蛋白分解菌等，特别是乳链球菌生长繁殖特别旺盛。
乳链球菌分解牛乳中的乳糖产生乳酸，牛乳酸度不断升高。如大肠菌增殖，将会有产气现象出现。由于酸度升高，其它腐败细菌的活动就受抑制。当酸度升高至一定限度时(pH4.5) ，乳链球菌本身受到抑制不再继续繁殖，相反会逐渐减少，这时就有牛乳凝块出现。
3 、乳酸杆菌期
乳链球菌在牛乳中繁殖，使牛乳pH 下降至6 左右，这时乳酸杆菌的活动力逐渐增强。当继续下降至4.5以下时，由于乳酸杆菌耐酸力较强，尚能继续繁殖并产酸。此时还有非常耐酸的丙酸菌、孢子形成菌等出现，它们会消耗部分乳酸而形成一些优势菌。
特征：乳液中出现大量乳凝块，并有大量乳清析出。
4、真菌期
当酸度下降至pH3.5～3 时，绝大多数微生物被抑制甚至死亡，仅酵母和霉菌尚能适应高酸性的环境，并能利用乳酸及其他一些有机酸，于是形成优势菌。
特征：由于酸的被利用，乳液的酸度会逐渐降低，使乳液的PH不断上升接近中性。
5 、胨化菌期
特征：乳凝块被消化(液化)、乳液的pH 逐步提高向碱性方向转化，并有腐败的臭味产生的现象。
此时，适宜于分解蛋白质和脂肪的细菌在其中生长繁殖。这时的腐败菌大部分是属于芽抱杆菌属、假单胞菌属以及变形杆菌属的一些细菌。
二)牛乳在冷藏中微生物的变化
若生鲜乳未消毒即冷藏，一般的嗜温微生物被抑制；而低温微生物能增殖，但生长非常慢。
低温中，牛乳中较多见的细菌：假单胞菌、醋酸杆菌、产碱杆菌、无色杆菌、黄杆菌属等，部分乳酸菌、微球菌、酵母菌和霉菌等。
冷藏乳的变质：主要指乳脂肪的分解。假单胞菌属的多数细菌，均能产生脂肪酶，活性非常强并具有耐热性，加热消毒后，残留脂肪酶还有活性。
冷藏乳的蛋白分解现象：产碱杆菌属和假单胞菌属的细菌，它们可使牛乳胨化。
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