芽孢类细菌超高压处理技术研究

【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。