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芽孢类细菌超高压处理技术研究

黄训端  
【摘要】: 草莓、西瓜、猕猴桃等果汁具有热敏性,加热处理会产生异味。采用超高压杀菌技术可有效保持热敏性果汁的营养价值和天然风味。在超高压杀菌中,最难杀灭的是芽孢类细菌。本文以“丰香”草莓(产于安徽省长丰县)为对象,对未经杀菌处理草莓汁的细菌进行鉴别;通过超高压处理试验,考查压力对芽孢菌的孢子萌发诱导、营养体致死效应、代谢酶类以及修复生长的影响;利用神经网络模型对超高压加工草莓汁的货架期进行预测,结果表明: 1.依据国家食品卫生标准,对未经处理的草莓汁进行微生物学检验,查明: ①草莓汁中微生物种类丰富,包括细菌、霉菌和酵母菌,细菌总数、大肠菌群和霉菌酵母菌均超出国家食品卫生标准; ②草莓汁携带的细菌主要有17种(分别属于9科、11属):尿放线杆菌Actinobacillus ureae、少动鞘氨醇单胞菌Sphingomonas paucimobilis、溶血巴斯德氏菌Pasteurella haemolytica、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens、恶臭假单胞菌Pseudomonas putida、成团泛菌Pantoea agglomerans、阴沟肠杆菌Enterobacter cloacae、阿氏肠杆菌Enterobacter asburiae、弗氏柠檬酸杆菌Citrobacter freundii、布氏柠檬酸杆菌Citrobacter braakii、放射土壤杆菌Agrobacterium radiobacter、根癌土壤杆菌Agrobacterium tumefaciens、鲁氏不动杆菌Presumptive acinetobacter lwoffi、沙门氏菌Salmonella species、耳葡萄球菌Staphylococcus auricularis、科氏葡萄球菌Staptococcus cohnii和蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus; ③蜡样芽孢杆菌是草莓汁的优势芽孢菌,对压力具有强对抗性,难以杀灭,且能导致食物中毒,因此,设定该菌为草莓汁的杀菌指示菌。 2.采用梯度施压、温度协同处理蜡样芽孢杆菌,发现: ①200—300 MPa的超高压处理具有促进蜡样芽孢杆菌孢子萌发的作用,采用中等温度协同,可诱导芽孢基本齐一萌发; ②蜡样芽孢杆菌营养体的致死率(Y)与压力(x_1)、温度(x_2)、时间(x_3)存在下列关系: y=62.8+27.2x_1+7.3x_2+3.2x_3+1.0x_1~2+2.6x_2~2+1.0x_3~2-2.0x_1x_2-1.0x_1x_3-0.7x_2x_3 ③超高压具有诱导芽孢萌发和杀灭营养体的双重作用。先利用较低的压力促进芽孢萌发,继而采用较高的压力杀死营养体,可高效杀灭芽孢菌。 3.通过受压蜡样芽孢杆菌的损伤检测与修复生长研究,揭示: ①超高压处理对蜡样芽孢杆菌的碳源物质利用能力产生了影响,如在不同强度的压力处理后,该菌增加了对多种小分子糖类的需求; ②超高压处理使蜡样芽孢杆菌的ATP酶和SOD酶活性下降; ③经超高压处理,蜡样芽孢杆菌的药物敏感性也发生了变化; ④超高压处理后,残存的蜡样芽孢杆菌可修复生长。其生长规律为:延滞期与压力之间存在二次曲线关系(R~2=0.9857);最大生长速率与压力关系符合Logistic模型(R~2=0.0.9791)。 4.运用神经网络软件,以指示菌的数量为限量指标,建立了超高压加工草莓汁货架期的预测模型。模型达到显著水平,决定系数0.9998,均方差241.7,相对偏差<4.0%,神经网络预测模型逼近度高。


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