摘要:研究冷鮮梅條肉中假單胞菌(Pseudomonas)在0~20 ℃內(nèi)的生長曲線。運用修正的Gompertz模型擬合不同溫度條件下假單胞菌的變化情況,建立生長預(yù)測一級模型(R2>0.99),準確因子Af、偏差因子Bf均接近1.0;利用平方根模型描述溫度與最大比生長速率和延滯期的關(guān)系,得到假單胞菌的生長預(yù)測二級模型。模型可用來預(yù)測0~20 ℃內(nèi)冷鮮梅條肉中假單胞菌的生長情況,為保證冷鮮肉質(zhì)量安全提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞:冷鮮梅條肉;假單胞菌(Pseudomonas);預(yù)測模型
中圖分類號:TS251.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)18-4473-03
梅條肉是豬背脊兩側(cè)的肉,營養(yǎng)價值高,是冷鮮肉銷售市場中較暢銷的一類肉制品。假單胞菌(Pseudomonas)屬于嗜冷菌,其在有氧條件下是引起冷鮮肉腐敗的主要微生物[1,2]。近些年,應(yīng)用食品預(yù)測微生物學(xué)可評估食品貨架期和安全性[3]。目前,研究微生物生長預(yù)測模型都是以液體培養(yǎng)基為基質(zhì)而未考慮食品體系的復(fù)雜性[4,5]。對冷鮮肉、水禽等食品中主要腐敗微生物生長預(yù)測模型[6,7]研究較多,并形成相應(yīng)模型[8-10]。本試驗研究托盤包裝冷鮮梅條肉中假單胞菌的一級和二級生長預(yù)測模型,為冷鮮肉評估風(fēng)險概率和確定微生物危害提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料和試劑 試驗所用冷鮮梅條肉購于武漢市常青花園周黑鴨專營店;CFC瓊脂購于青島海博生物技術(shù)有限公司,氯化鈉(優(yōu)級純)購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司。
1.1.2 主要儀器 CP214(C)型電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司]、LRH-100C型低溫培養(yǎng)箱 (上海一恒科學(xué)儀器有限公司)、DHP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)、DNP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏試驗設(shè)備有限公司)、LRH-150-S恒溫恒濕培養(yǎng)箱(廣東省醫(yī)療器械廠)、SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、手提式蒸汽不銹鋼消毒器(滅菌鍋)(上海三申醫(yī)療器械有限公司)、低溫培養(yǎng)箱(三洋電機國際貿(mào)易有限公司)、HBM—400系列樣品均質(zhì)器(天津市恒奧科技發(fā)展有限公司)、SK-1快速混合器(金壇市科析儀器有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 不同溫度下假單胞菌數(shù)量的測定 選取0、5、10、15和20 ℃為試驗溫度,將當天購買的冷鮮梅條肉分別儲藏在以上5個溫度條件下,每天剪取25 g放入裝有225 mL無菌生理鹽水的無菌均質(zhì)袋中,以每秒7次的速度拍擊2 min;取出樣品,從無菌均質(zhì)袋中吸取1 mL懸液進行稀釋,取3個合適的稀釋梯度,每個稀釋梯度做3個重復(fù),傾注平板計數(shù),并記為第0天,0、5和10 ℃之后每隔24 h,15和20 ℃之后每隔12 h從同一批梅條肉中無菌操作剪取25 g進行測定。用選擇性培養(yǎng)基CFC瓊脂傾注平皿,30 ℃培養(yǎng)48 h后進行菌落計數(shù)[11,12]。
1.2.2 一級模型的擬合及其驗證
1)一級模型的擬合。應(yīng)用SAS 9.1統(tǒng)計軟件,分別將在不同溫度下獲得的腸桿菌的生長數(shù)據(jù),用Gompertz模型擬合其生長動態(tài)[13]。Gompertz方程如下:
lgN(t)=N0+C·exp{-exp[-B(t-M)]} (1)
式(1)中,N0是初始菌數(shù),lg(CFU/g);C是隨時間無限增加時菌增量的對數(shù)值,lg(CFU/g);B是在時間為M時的相對最大比生長速率,d;M是達到相對最大生長速率所需要的時間,d。再求出最大比生長速率U=B×C/e(e取2.718 2),d-1;遲滯期LPD=M-(1/B),d。
2)一級模型的驗證。通過計算準確因子(Af)和偏差因子(Bf)來驗證一級模型的預(yù)測效果。準確因子是用來評價預(yù)測模型的預(yù)測準確度的指標,偏差因子是用來評價預(yù)測值和實測值的差異程度的指標。準確因子的值越大表明預(yù)測效果越差,當準確因子值為1時預(yù)測效果最為理想。計算準確因子Af和偏差因子Bf的公式如(2)和(3)所示[14]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同溫度下假單胞菌生長曲線
由圖1可知儲藏的溫度越低,假單胞菌的生長速度越緩慢,隨著溫度的升高其生長速度加快。在0 ℃條件下假單胞菌生長趨勢緩慢,4 d后數(shù)量有所增加,在5 ℃時2 d后生長迅速。10、15、20 ℃ 3個溫度條件下假單胞菌急速增長,說明在10 ℃以上的溫度對假單胞菌生長的影響明顯。
2.2 假單胞菌生長動力學(xué)模型的擬合及其驗證
2.2.1 一級模型的擬合 運用SAS 9.1軟件擬合不同溫度下假單胞菌的生長曲線。由表1可以看出判定系數(shù)R2的值較高,并且隨溫度升高R2值逐漸增加,表明Gompertz模型能很好地描述不同溫度下假單胞菌的生長情況。利用Gompertz模型求得的假單胞菌生長動力學(xué)參數(shù)(表2)顯示:0 ℃條件下最大比生長速率較低,遲滯期較長,假單胞菌的生長處于抑制狀態(tài),隨著溫度的升高,比生長速率急劇增加,遲滯期縮短,當溫度升高到20 ℃時,遲滯期縮短至0.244 8 d。
2.2.2 一級模型的驗證 用準確因子(Af)和偏差因子(Bf)來驗證模型的預(yù)測效果。通過公式(2)和(3)計算得到偏差因子和準確因子的值如表3所示。從表3可以看出模型的準確因子和偏差因子均為1左右,表明模型能很好地預(yù)測不同溫度下假單胞菌的生長。
2.3 二級模型的擬合
表4為模型的方差分析結(jié)果,用F統(tǒng)計量檢驗二級模型總體的顯著性。由圖2、圖3和表4可知溫度與比生長速率存在良好的線性關(guān)系。
3 結(jié)論
本試驗研究了一定溫度條件下假單胞菌的增殖變化情況,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了冷鮮梅條肉中假單胞菌生長預(yù)測的一級模型和二級模型。隨著溫度升高,最大比生長速率從0.714 0 d-1上升到3.230 1 d-1,遲滯期從 2.117 5 d縮短到0.244 8 d,表明溫度是抑制微生物生長的一個重要柵欄因子。加強生鮮食品在加工、儲藏及銷售過程中的溫度監(jiān)管工作,可為生鮮食品質(zhì)量安全提供基礎(chǔ)保障。
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