劉亞兵，何臘平，2*，高澤鑫，高冰，劉涵玉

（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué)貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550025；3.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北武漢430068）

基于假單胞菌生長(zhǎng)模型預(yù)測(cè)冷卻牛肉的貨架期

劉亞兵1，何臘平1，2*，高澤鑫1，高冰3，劉涵玉1

（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué)貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550025；3.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北武漢430068）

假單胞菌（Pseudomonas spp.）的生長(zhǎng)繁殖是影響冷卻牛肉貨架期的重要因素。為確定假單胞菌為冷卻牛肉的特定腐敗菌并建立其貨架期預(yù)測(cè)模型，將屠宰后的冷卻牛肉4℃貯藏，測(cè)定了假單胞菌數(shù)量與菌落總數(shù)、揮發(fā)性氨基氮（TVBN）值、顏色明度值（L*）及感官評(píng)定分值等品質(zhì)指標(biāo)，并確定了冷卻牛肉的假單胞菌腐敗限控量。將冷卻牛肉分別置于0℃、5℃、10℃、15℃、20℃和25℃條件下進(jìn)行假單胞菌計(jì)數(shù)，建立Gompertz方程的初級(jí)生長(zhǎng)模型和二級(jí)模型，并進(jìn)行了模型的驗(yàn)證，建立了貨架期預(yù)測(cè)模型。研究表明，Gompertz預(yù)測(cè)模型能有效預(yù)測(cè)4～25℃條件下假單胞菌在冷卻牛肉中的生長(zhǎng)情況，在0℃、5℃和10℃溫度條件下，對(duì)牛肉貨架期進(jìn)行驗(yàn)證，與實(shí)際貨架期相比偏差＜1 d，表明貨架期預(yù)測(cè)模型適用。

冷卻牛肉；假單胞菌；Gompertz模型；貨架期

在肉類行業(yè)發(fā)展中，牛肉是我國(guó)僅次于豬肉消費(fèi)的第二大肉類食品，而在國(guó)外則是主要的肉類[1]。牛肉具有高蛋白、低脂肪的優(yōu)點(diǎn)，廣受消費(fèi)者的青睞。冷卻牛肉又稱冷鮮牛肉，是牛肉宰后使胴體深層溫度在24 h內(nèi)降至0～4℃，并保持在該溫度下貯藏的一類肉品。冷卻牛肉口感細(xì)膩、滋味鮮美并且有著較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)點(diǎn)，代表著牛肉行業(yè)消費(fèi)和生產(chǎn)的發(fā)展方向[2]。近年來，冷卻牛肉的消費(fèi)在我國(guó)呈上升的趨勢(shì)。但其水分活度高，營(yíng)養(yǎng)豐富，極易受微生物的污染，微生物是導(dǎo)致肉類腐敗變質(zhì)的主要原因之一，在低溫貯藏條件下，假單胞菌（Pseudomonas spp.）是導(dǎo)致肉類腐敗變質(zhì)的主要腐敗菌，嚴(yán)重影響牛肉的品質(zhì)[3]。因此，對(duì)冷卻牛肉貨架期的預(yù)測(cè)探究越來越受到消費(fèi)者的關(guān)注，由于我國(guó)肉類研究貯藏體系的不完善，使得貯藏溫度經(jīng)常異常波動(dòng)，在實(shí)際冷卻貯藏和銷售過程中，往往溫度會(huì)偏高，使得牛肉中微生物會(huì)迅速繁殖，從而影響牛肉產(chǎn)品的安全，因此，對(duì)肉類中微生物生長(zhǎng)的預(yù)測(cè)直接關(guān)系著肉類的質(zhì)量安全及其貨架期的壽命。目前，在變溫條件下，通過預(yù)測(cè)微生物生長(zhǎng)來反應(yīng)肉類貨架期的研究還很少，在冷卻牛肉貨架期方面的研究還僅處于起步階段[3]。

假單胞菌是能引起冷卻肉類腐敗變質(zhì)的主要微生物之一[4-5]，因此，冷卻肉類中假單胞菌的生長(zhǎng)繁殖直接關(guān)系到肉類的貨架期壽命。很多研究學(xué)者表明，假單胞菌在有氧條件下生長(zhǎng)，具有致腐的特性，田璐等[6]指出，冷卻肉類貯藏在有氧條件下，其腐敗主要是由需氧型假單胞菌大量繁殖引起的，與假單胞菌有較強(qiáng)的利用肌氨酸的能力有關(guān)[7]。假單胞菌的生長(zhǎng)需要肉類中的碳源與能源，在適宜的條件下，假單胞菌生長(zhǎng)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，冷卻牛肉中碳源不能滿足其生長(zhǎng)生理的需求，隨后假單胞菌就會(huì)利用冷卻牛肉的氨基酸作為生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，肉類的氨基酸分解利用將會(huì)產(chǎn)生一些帶有異味的物質(zhì)，如含硫化合物、酯、酸等。在對(duì)肉類腐敗評(píng)估中，其葡萄糖無疑被認(rèn)為是一種能預(yù)測(cè)腐敗水平的重要指標(biāo)。實(shí)際上，冷卻肉類的腐敗及貨架期壽命，主要是由于肉類中腐敗菌特別是假單胞菌的生理行為及其新陳代謝作用所導(dǎo)致[8]。

貯藏的環(huán)境溫度也是影響冷卻牛肉貨架期的長(zhǎng)短重要因素[9-10]。為有效控制冷卻牛肉的腐敗并使其具有較長(zhǎng)的貨架期，探究導(dǎo)致牛肉品腐敗的微生物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)及繁殖規(guī)律是有必要的，在變溫度條件下來對(duì)微生物生長(zhǎng)的預(yù)測(cè)，微生物預(yù)測(cè)模型可以快速有效的解決這一問題。確定冷卻牛肉中的特定腐敗菌是建立良好假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)。為了證實(shí)假單胞菌為低溫貯藏條件下冷卻牛肉的特定腐敗菌[11-13]，將冷卻牛肉分別置于0、5℃、10℃、15℃、20℃和25℃條件下，進(jìn)行假單胞菌活菌計(jì)數(shù)，建立Gompertz方程[14]的一級(jí)生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型和二級(jí)生長(zhǎng)模型，通過預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證，建立冷卻牛肉的貨架期預(yù)測(cè)模型。因此，本研究建立了不同溫度條件下冷卻牛肉中假單胞菌的生長(zhǎng)模型，進(jìn)行模型的驗(yàn)證并做了合理性的解釋，為冷卻牛肉的發(fā)展，更好地抑制冷卻牛肉中假單胞菌的生長(zhǎng)提供了理論基礎(chǔ)，以避免牛肉中假單胞菌的污染而造成的牛肉安全問題[15-16]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 17238—2008《鮮、凍分割牛肉》中要求，多次從貴陽(yáng)市花溪區(qū)星力超市采樣，每次隨機(jī)選取10條常規(guī)屠宰分割的牛臀肉，貯藏在（0～4）℃條件下2 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室。

假單胞菌培養(yǎng)基：蛋白胨16.0 g；水解酪蛋白10.0 g；無水硫酸鉀10.0 g；氯化鎂1.4 g；甘油10.0m L；假單胞菌培養(yǎng)基選擇劑含氯氟烴（chlorofluorocarbon，CFC）1支/200m L；pH值7.0±0.2；蒸餾水1 000m L。

平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)基（plate countagar，PCA）：胰蛋白胨5.0 g；酵母浸粉2.5 g；葡萄糖瓊脂15.0 g；蒸餾水1 000m L；pH 7.0±0.2。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX-400智能型生化培養(yǎng)箱：上海科恒實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；JM-A2002電子天平：余姚記銘稱量股份有限公司；SW-CJ-10超凈工作臺(tái)：蘇州凈化有限公司；BCD-278TAJ低溫冰箱：青島海爾股份有限公司；SFY 8931081水分測(cè)定儀：深圳市冠亞水分儀儀器有限公司；JM-AI5002便攜式色差儀：余姚市紅銘稱重校驗(yàn)設(shè)備公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

從超市采樣，每次隨機(jī)選取10條常規(guī)屠宰分割的牛臀肉，0～4℃冷藏條件下2 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室。隨機(jī)分成3組，每組3條。在無菌條件下將每條牛臀肉修去筋腱后，垂直于肌纖維方向切成30 cm2大小，厚約2～3 cm的肉塊。將每一個(gè)肉塊分別用低密度的保鮮袋包裝，放在4℃條件下分別貯藏0、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d、12 d、14 d、16 d。

1.3.2 菌落總數(shù)、假單胞菌數(shù)的測(cè)定

在無菌環(huán)境下進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)，每隔相應(yīng)時(shí)間段取3份肉樣25 g置于錐形瓶中，加入225m L無菌生理鹽水中并密封好，用搖床搖1 h左右，然后按10倍稀釋梯度，每個(gè)稀釋度取100μL樣液涂布于培養(yǎng)基表面，共取3個(gè)稀釋度，每個(gè)稀釋度做3個(gè)重復(fù)，進(jìn)行假單胞菌數(shù)的測(cè)定，細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定按照GB/T 4789.2—2008《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》中的方法進(jìn)行。

1.3.3 揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定

在規(guī)定的時(shí)間段，取牛肉樣10 g絞碎攪勻，置于錐形瓶中，加入100m L蒸餾水備用。按GB/T 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》微量擴(kuò)散法測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVBN）含量。

1.3.4 顏色明度值的測(cè)定

每隔相應(yīng)時(shí)間取相應(yīng)肉樣用便攜式色差儀測(cè)國(guó)際照明委員會(huì)（Commission Internationale de L'Eclairage，CIE）表示顏色亮度的L*值，每個(gè)樣品至少測(cè)定3次，取平均值。1.3.5感官評(píng)定

由10名評(píng)價(jià)員組成感官評(píng)價(jià)小組，以對(duì)肉的氣味、色澤、黏度、組織狀態(tài)、煮沸后肉湯及綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行打分。采用一種相對(duì)簡(jiǎn)單的7分法（分值越低表明感官評(píng)價(jià)越高），1分表示最好的牛肉品質(zhì)，7分表示腐敗牛肉，不可食用，即可接受界限。評(píng)定方法按GB 17238—2008《鮮、凍分割牛肉》中的方法執(zhí)行。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0，OriginPro9.0軟件進(jìn)行分析，各指標(biāo)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)分析和聚類分析，采用OriginPro9.0、Matlab7.0軟件進(jìn)行模型擬合和回歸分析。

1.3.7 假單胞菌的生長(zhǎng)模型的建立及驗(yàn)證

（1）假單胞菌生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)模型（一級(jí)模型）

分別在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃和25℃條件下，通過平板計(jì)數(shù)法測(cè)量假單胞菌生長(zhǎng)量，用Gompertz方程[17]預(yù)測(cè)變溫條件下假單胞菌的生長(zhǎng)情況，其一級(jí)模型表達(dá)式如下：

式中：Nt為貯藏時(shí)間為t時(shí)的微生物數(shù)量對(duì)數(shù)值；N0為初始時(shí)微生物數(shù)量對(duì)數(shù)值；Nmax為穩(wěn)定期時(shí)微生物的最大微生物數(shù)量對(duì)數(shù)值；μm為微生物生長(zhǎng)的最大比生長(zhǎng)速率，h-1；t為貯藏時(shí)間，h；tb是微生物生長(zhǎng)延遲期的時(shí)間，h。

（2）假單胞菌生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)模型（二級(jí)模型）

微生物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)二級(jí)模型方程的使用和研究都比較廣泛，在描述不同溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響動(dòng)力學(xué)模型常用Belehradek方程來描述，表達(dá)式如下：

式中：μm是一級(jí)模型求出的生長(zhǎng)速率，h-1；λ是模型待求的參數(shù)，℃-1h0.5；Tmin是理論上的最小生長(zhǎng)溫度，K；T是微生物生長(zhǎng)的特征溫度，K；tb是微生物生長(zhǎng)延遲期的時(shí)間，h。

（3）假單胞菌生長(zhǎng)模型的可靠性評(píng)價(jià)和驗(yàn)證

通過建立的假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型可求得在5℃和15℃貯藏時(shí)假單胞菌數(shù)的預(yù)測(cè)值與實(shí)際檢測(cè)的假單胞生長(zhǎng)數(shù)進(jìn)行比較，采用偏差度（bias factor，Bf）及準(zhǔn)確度（accuracy factor，Af）來評(píng)價(jià)己經(jīng)建立的特定腐敗微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型的可靠性[18]。偏差度及準(zhǔn)確度表達(dá)式如下：

式中：Nact是實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)得的假單胞菌數(shù)量，CFU/g；Npre是應(yīng)用假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的數(shù)量，CFU/g；n是實(shí)驗(yàn)次數(shù)，次。

（4）貨架期預(yù)測(cè)和驗(yàn)證

冷卻牛肉貨架期[3]（shelf life，SL），根據(jù)所建立的特定腐敗假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，可通過該特定腐敗菌量從（N0）增值到（Ns）所需要的經(jīng)歷時(shí)間來進(jìn)行預(yù)測(cè)。貨架期表達(dá)式如下：

式中：Ns為時(shí)的微生物數(shù)量對(duì)數(shù)值；N0為初始時(shí)假單胞菌數(shù)量對(duì)數(shù)值；Nmax為穩(wěn)定期時(shí)期假單胞菌最大菌量的對(duì)數(shù)值；μm為假單胞菌生長(zhǎng)的最大比生長(zhǎng)速率，h-1；tb微生物生長(zhǎng)延遲期的時(shí)間，h。

隨機(jī)取貯藏在5℃和15℃溫度條件下的冷卻牛肉，根據(jù)實(shí)際冷卻牛肉的貨架期與所建模型預(yù)測(cè)的貨架期進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)所建立貨架期預(yù)測(cè)模型的可靠性及使用性。

2 結(jié)果與分析

2.1 假單胞菌與各品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

如表1所示，牛肉在4℃貯藏期間，假單胞菌數(shù)量與TVBN值、L*值、感官評(píng)分以及菌落總數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.871（P＜0.01）、-0.847（P＜0.01）、0.984（P＜0.01）、0.985（P＜0.01）說明兩兩高度相關(guān)。

表1 冷卻牛肉在4℃貯藏下各品質(zhì)指標(biāo)的皮爾遜相關(guān)系數(shù)Table 1 Pearson correlation coefficient of qua lity indicators of chilled bee f stored at 4℃

由表1可知，假單胞菌的生長(zhǎng)與牛肉在4℃貯藏期間的細(xì)菌總數(shù)、感官評(píng)定、TVBN及L*值等多種品質(zhì)指標(biāo)均顯著相關(guān)，并且假單胞菌、菌落總數(shù)與各腐敗指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)均大于其他指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)，因此可以判定假單胞菌為冷卻牛肉的特點(diǎn)腐敗菌，以其生長(zhǎng)模型預(yù)測(cè)在有氧貯藏條件下，對(duì)冷卻牛肉的腐敗程度的預(yù)測(cè)具有可行性。

2.2 假單胞菌的腐敗限控量的確定

選用冷卻牛肉中假單胞菌總數(shù)、菌落總數(shù)、TVBN值、L*值及感官評(píng)定值作為冷卻牛肉不可接受的判斷指標(biāo)。

如表2所示，假單胞菌數(shù)量在前8 d逐漸增加且增幅較大，8 d之后基本處于穩(wěn)定狀態(tài)；而TVBN值在貯藏的前8 d變化不大，基本在14mg/100 g左右，但到了第10天變化很大升至16.85mg/100 g，超過GB 2707—2016《鮮（凍）畜、禽產(chǎn)品》中規(guī)定TVBN值≤15mg/100 g的標(biāo)準(zhǔn)；L*值前期基本處于39左右，但到了8 d之后顏色亮度值呈下降趨勢(shì)；感官評(píng)定值在第10天已經(jīng)接近4.5分，達(dá)到了不可接受值，表明此時(shí)的冷卻牛肉已經(jīng)變質(zhì)不可食用。

聚類分析是研究“物以類聚”的一種科學(xué)有效的方法，由試驗(yàn)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)是沒有進(jìn)行分類的、無規(guī)律的、錯(cuò)綜復(fù)雜的變量，要使得這些數(shù)據(jù)能夠反映出一定的規(guī)律性或特殊的分類性，需要對(duì)數(shù)據(jù)或變量進(jìn)行聚類分析，以使數(shù)據(jù)或變量呈現(xiàn)一定的分門別類的特征。結(jié)合聚類分析的特征，將各指標(biāo)數(shù)值通過OriginPro9.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖1。

表2 4℃貯藏冷卻牛肉各品質(zhì)指標(biāo)Table 2 Quality indicators of chilled beef stored at 4℃

圖1 冷卻牛肉貯藏時(shí)間的聚類分析Fig.1 Cluster ana lysis of chilled beef during storage tim e

由圖1可知，冷卻牛肉貯藏前8 d的被聚為一類，10～16 d的聚為一類，結(jié)合菌落總數(shù)、感官評(píng)定值及TVBN值可以判斷前8 d的牛肉為可接受的牛肉，之后為不可食用的冷卻牛肉。由表1和表2可以知，假單胞菌與各指標(biāo)相關(guān)性極顯著（P＜0.01），再結(jié)合圖1冷卻牛肉的貯藏時(shí)間聚類分析，當(dāng)貯藏第8天時(shí)，可得出假單胞菌數(shù)量對(duì)數(shù)值為7.54（3.5×107CFU/g）作為冷卻牛肉的腐敗控量。這一結(jié)果與劉婷婷等[19]所得假單胞菌達(dá)107～109CFU/g牛肉貨架期終了的結(jié)論是相符合的。

2.3 模型的建立與驗(yàn)證

2.3.1 假單胞菌生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)模型（一級(jí)模型擬合）

在變溫條件下，根據(jù)測(cè)定假單胞菌活菌數(shù)的結(jié)果，采用Matlab7.0軟件進(jìn)行模型擬合和回歸分析，擬合貯藏不同溫度條件下假單胞菌生長(zhǎng)的一級(jí)模型，繪制了在不同溫度條件下的時(shí)間-假單胞菌總數(shù)曲線，得到在不同溫度條件下的生長(zhǎng)曲線，結(jié)果見圖2，相應(yīng)Gompertz擬合方程為：

在不同貯藏溫度下，由于假單胞菌的生長(zhǎng)呈S型曲線，由圖2可知，Gompertz模型方程能很好的擬合假單胞菌的生長(zhǎng)情況，隨著貯藏溫度的不斷升高最大假單胞菌數(shù)的時(shí)間依次減小，貯藏條件0℃時(shí)最長(zhǎng)約為400 h，25℃最短僅為70 h左右。

圖2 不同溫度貯藏條件下冷卻牛肉中利用Gom pertz方程擬合的假單胞菌生長(zhǎng)曲線Fig.2 Grow th curve of Pseudom onads spp.in chilled beef under different tem perature conditions by Gompertz equation fitting

在不同貯藏溫度下，根據(jù)假單胞菌各指標(biāo)數(shù)測(cè)定結(jié)果，通過SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理分析結(jié)果見表3。

由表3可知，溫度對(duì)假單胞菌生長(zhǎng)的影響，Gompertz方程擬合的初始菌數(shù)對(duì)數(shù)值在3.19～3.59，最大菌數(shù)集中在9.00。最大比生長(zhǎng)速率隨溫度的升高而升高，延遲期的時(shí)間隨溫度的升高而減少。可以看出模型擬合的R2均＞0.95且均方誤差（mean squared error，MSE）較小，說明兩者均擬合得很好，表明Gompertz方程能很好的應(yīng)用于對(duì)假單胞菌的預(yù)測(cè)。

表3 由Gompertz方程得出在常溫（變溫）貯藏下初始霉菌數(shù)、最大菌數(shù)、最大生長(zhǎng)速率、延遲時(shí)間、均方誤差和相關(guān)系數(shù)Table 3 Initialnumber ofmolds,m axim um num ber of bacteria, maximum grow th rate,delay time,MSE and R2at norma l temperature(varying tem perature)storage by the Gompertz equation

2.3.2 假單胞菌生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)模型（二級(jí)模型擬合）

根據(jù)求得的假單胞菌在不同溫度下的最大比生長(zhǎng)速率，利用OriginPro9.0統(tǒng)計(jì)軟件擬合最大比生長(zhǎng)速率-溫度（μm1/2-T），結(jié)果見圖3。由圖3可知，得到二級(jí)模型，μm1/2= 0.134+0.010T（P＜0.01，R2=0.964），即：μm1/2=0.010[T-（-13.4）]。由二級(jí)模型μm1/2=λ（T-Tmin），可知假單胞菌的λ=0.010，假單胞菌延滯時(shí)間的擬合結(jié)果為：tb-1/2=0.065 0+0.024 2T。

圖3 假單胞菌的生長(zhǎng)速率與溫度的擬合關(guān)系Fig.3 Fitting relationship between grow th rate and tem perature of Pseudomonas spp.

溫度與比生長(zhǎng)速率平方根模型的殘差值，結(jié)果見表4。由表4可知，其殘差的絕對(duì)值均＜0.05，說明擬合的模型關(guān)系比較合理，說明假單胞生長(zhǎng)的平方根預(yù)測(cè)模型能較好的描述變溫條件下對(duì)假單胞菌生長(zhǎng)的影響。

表4 貯藏溫度與比生長(zhǎng)速率平方根模型的殘差值Table 4 Residualvalue of square rootm odelof temperature and specific grow th rate

2.3.3 模型的驗(yàn)證

在5℃和15℃條件下的預(yù)測(cè)值和實(shí)際所得貯藏過程的真實(shí)值來計(jì)算所得的預(yù)測(cè)方程的偏差度（Bf）和準(zhǔn)確度（Af），所得的準(zhǔn)確因子為1是模型擬合最理想效果，結(jié)果見表5。

表5 冷卻牛肉在5℃和15℃貯藏時(shí)微生物數(shù)量預(yù)測(cè)值的偏差度和準(zhǔn)確度Tab le 5 Deviation and accuracy of the m icrobes num ber prediction in chilled beef at 5℃and 15℃

由表5可知，預(yù)測(cè)值上下波動(dòng)的幅度（即Bf）為10%左右，預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值之間的差異（即Af）介于15%以內(nèi)，表示誤差比較低，建立的數(shù)學(xué)模型能很好的預(yù)測(cè)特定腐敗微生物在5℃和15℃條件下的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。

2.3.4 貨架期預(yù)測(cè)模型的建立

根據(jù)建立的假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，可以用假單胞菌這一特定腐敗菌從初始菌數(shù)（N0）增殖到最小腐敗量（Ns）所需的時(shí)間來預(yù)測(cè)0～25℃有氧貯藏牛肉的貨架期。冷卻牛肉的最大假單胞菌數(shù)（N0）對(duì)數(shù)值為7.54；最大菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值約為9.00。因此，只要實(shí)時(shí)測(cè)量冷卻牛肉的初始假單胞菌總數(shù)，就可以預(yù)測(cè)在0～25℃有氧貯藏牛肉的貨架期，其表達(dá)式如下：

2.3.5 貨架期預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證

隨機(jī)從不同采集地方買回的鮮牛肉，一組放置在0℃、5℃和10℃貯藏溫度條件下，另一地的鮮牛肉貯藏在15℃、20℃和25℃，取相應(yīng)肉樣進(jìn)行初始假單胞菌數(shù)的測(cè)定計(jì)數(shù)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，基于感官評(píng)分對(duì)鮮牛肉貨架期進(jìn)行預(yù)測(cè)，貨架期模型預(yù)測(cè)的貨架期與實(shí)際鮮牛肉的貨架期比較結(jié)果見表6。

表6 貨架期的預(yù)測(cè)值與實(shí)際貨架期比較Table 6 Com parison of prediction va lue and actualvalue of the shelf life

由表6可知，在0℃、5℃及10℃有氧貯藏條件下測(cè)定冷卻牛肉的貨架期，通過對(duì)牛肉剩余貨架期預(yù)測(cè)值與實(shí)際貨架期對(duì)比發(fā)現(xiàn)偏差都小于1 d，說明所建立的貨架期模型可行性較好，適用價(jià)值高。

3 結(jié)論

假單胞菌的生長(zhǎng)與冷卻牛肉中菌落總數(shù)、TVBN值、L*值及感官評(píng)分[20-21]等多種品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性顯著（P＜0.01），因此可以判定假單胞菌為冷卻牛肉的特定腐敗菌，在有氧貯藏冷卻牛肉條件下，假單胞生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型可以確定腐敗限量，通過可行性聚類分析及綜合各指標(biāo)結(jié)果得出冷卻牛肉中假單胞菌的限控量為3.5×107CFU/g。通過假單胞菌生長(zhǎng)Gompertz方程的一級(jí)、二級(jí)模型擬合，對(duì)研究低溫貯藏條件下冷卻牛肉的生長(zhǎng)情況進(jìn)行評(píng)估，在0℃、5℃及10℃有氧貯藏條件下測(cè)定冷卻牛肉的貨架期，預(yù)測(cè)結(jié)果跟實(shí)際貯藏結(jié)果偏差不到1 d，表明所建的貨架期模型可行性較高，在變溫條件下，為實(shí)時(shí)求得冷卻牛肉的貨架期奠定了理論基礎(chǔ)。所建立的假單胞菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型可以快速可靠地實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)假單胞菌在牛臀肉中的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，可以為冷卻牛肉中假單胞菌污染時(shí)的預(yù)測(cè)和監(jiān)控提供有效的工具，以提高冷卻牛肉質(zhì)量的安全性[22]。

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Prediction ofshelf life of chilled beefbase on Pseudomonas spp.grow thmodel

LIU Yabing1,HE Laping1,2*,GAO Zexin1,GAO Bing3,LIU Hanyu1
(1.SchoolofLiquorand Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China;2.Key Laboratory ofAgriculturaland AnimalProductsStore&Processing ofGuizhou Province,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 3.College ofBioengineering and Food Science,HubeiUniversity ofTechnology,Wuhan 430068,China)

The grow th of Pseudomonas spp.is the important factorsaffecting the shelf life of chilled beef.In order to determine the Pseudomonas spp. asspecific spoilageorganismsof coolbeef,theshelf life predictionmodelwasestablished.Chilled beefafter slaughterwasstorageat4℃,thenumber of Pseudomonas spp.,totalnumber of bacterial colony,total volatile basic nitrogen(TVBN)value,chromatic aberration L*value,sensory score and other quality indicatorswere determ ined,and the corruption control quantity of Pseudomonas spp.in chilled beef were determ ined.The number of Pseudomonas spp.in chilledbeefstoredat0℃,5℃,10℃,15℃,20℃and25℃wascounted respectively.Theprimarygrow thmodeland thesecondary model of Gompertz equation were established and verified,and the shelf life prediction modelwas established.The results showed that Gompertz predictionmodelcould effectively predict thegrow th situation of Pseudomonas spp.in chilled beef stored at4-25℃.Under the conditionsof0℃,5℃and 10℃,theprediction shelf lifewas less than 1 d compared to theactualshelf life,which indicated thatshelf life predictionmodelwasapplicable.

chilled beef;Pseudomonas spp.;Gompertzmodel;shelf life

TS251.8

0254-5071（2017）08-0114-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.08.025

2017-05-10

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合重大專項(xiàng)字[2015]6004-5號(hào)）；貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合支撐[2016]2580號(hào)）

劉亞兵（1991-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)及食品微生物。

*通訊作者：何臘平（1972-），男，教授，博士，研究方向?yàn)榘l(fā)酵工程、生物催化與生物轉(zhuǎn)化。