酸土脂环酸芽孢杆菌危害及其控制研究进展

酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)是引起酸性果汁腐败的主要微生物,有嗜酸耐热的双重特性,其芽孢有更强的耐酸热能力,常规巴氏杀菌无法将其杀灭,对果汁工业的灭菌工艺提出了严峻挑战。控制酸土脂环酸芽孢杆菌是食品研究领域和果汁产业普遍关注的问题。本文系统概述了酸土脂环酸芽孢杆菌的特性、危害、鉴定与检测及控制该菌芽孢污染的物理、化学和理化结合法,以期为进一步研究酸土脂环酸芽孢杆菌芽孢的危害控制提供理论指导。     

肌苷对酸土脂环酸芽孢杆菌生长及生物膜形成的影响

由嗜酸耐热酸土脂环酸芽孢杆菌污染酸性果汁引起的营养损失、风味劣变、沉淀等质量问题是制约果蔬加工及出口贸易的瓶颈。本文通过光密度测定、生物被膜测定、扫描电子显微镜检测、平板菌落计数、果汁理化特性及感官品质鉴定等方法,研究肌苷对酸土脂环酸芽孢杆菌生长的抑制效果及对橙汁品质的影响。结果表明,不同浓度的肌苷在酸性条件下均能高效抑制该菌营养菌体的生长繁殖,且对鲜榨橙汁的酸度、糖度、色度及口感等理化特性和感官品质无显著影响。低至5 mmol/L的肌苷添加量即可降低该菌的生物被膜形成能力,损伤菌体的细胞壁和细胞膜,导致菌体裂解死亡。在初始污染菌含量高达105 CFU/mL时,仍能将菌体的数量降低1个数量级,控制营养菌体的数量,使之不能产生达到嗅觉阈值的愈创木酚量,肌苷有望成为酸性果汁生产中抑制酸土脂环酸芽孢杆菌污染的新型高效防腐剂。     

不同种类果汁中脂环酸芽孢杆菌及其代谢产物污染调查

为了解不同种类果汁中脂环酸芽孢杆菌及其主要代谢产物的污染情况,随机选取6种市售果汁(共24份)进行调查。采用固相微萃取(SPME)和气相色谱(GC)-质谱(MS)技术检测果汁中愈创木酚和2,6-二溴苯酚的含量,并利用YSG培养基(p H=3.7)分离果汁中的脂环酸芽孢杆菌。在24份果汁样品中,2,6-二溴苯酚检出率为0%(0/24);愈创木酚检出率为33.3%(8/24),浓度最高可达26.9μg/L;脂环酸芽孢杆菌检出率为12.5%(3/24),分离出的3株脂环酸芽孢杆菌均来自愈创木酚含量较高的橙汁样品;在未检出愈创木酚的16份果汁样品中均没有分离出脂环酸芽孢杆菌。在所检测的24份果汁样品中,部分橙汁、葡萄汁以及桃汁中检测到愈创木酚,但是只在橙汁样品中分离出了脂环酸芽孢杆菌,表明橙汁可能更容易在生产过程中被脂环酸芽孢杆菌及其代谢产物所污染。     

果汁中脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus spp.)的危害及其控制

脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus spp.)对果汁风味影响较大,成为果汁的主要安全性指标备受国际社会关注.本文系统分析了脂环酸芽孢杆菌的代谢产物及其对果汁的危害、污染果汁的途径及安全性问题,提出:①通过原料选择、清洗、膜过滤和高温灭菌能较有效控制果汁中脂环酸芽孢杆菌;②ClO2、乳酸链球菌素、促肠活动素等被研究证实均对脂环酸芽孢杆菌有很好的杀灭作用,但还未应用于工业化生产;③辐照杀菌、脉冲电场、超声波杀菌等非热杀菌技术亟待研究开发,在果汁中脂环酸芽孢杆菌的控制应用方面前景广阔.     

培养条件和果汁种类对脂环酸芽孢杆菌生长的影响

脂环酸芽孢杆菌是造成巴氏灭菌果汁腐败的重要细菌之一。鉴于目前脂环酸芽孢杆菌的培养方法尚未统一且污染特征不明确,本研究考察了pH、7种培养基和9种果汁对其生长的影响,同时采用固相微萃取(SPME)和气相色谱(GC)-质谱(MS)技术检测了该菌的主要代谢产物愈创木酚和2,6-二溴苯酚在果汁中的释放情况。结果表明,脂环酸芽孢杆菌在pH4.0时生长情况最好,pH2.5时生长较差,pH6.0~7.0时最差。AAM培养基和BAT培养基较其他5种培养基(YSG培养基、K氏培养基、SK培养基、PDB培养基和营养肉汤培养基)更适合用来培养脂环酸芽孢杆菌。脂环酸芽孢杆菌接种到9种果汁中后生长差异明显,在葡萄汁和橙汁中生长情况最好,细菌数量分别为1.5×104 CFU/mL和8.5×103 CFU/mL;在菠萝汁和西柚汁中生长缓慢,细菌数量分别为4.4×102 CFU/mL和1.9×102 CFU/mL。此外,9种果汁接种脂环酸芽孢杆菌后均未检测出2,6-二溴苯酚;但是,除葡萄汁外的8种果汁均检测出愈创木酚,浓度在8.6~23.9 μg/L之间。     

培养基成分对酸土脂环酸芽孢杆菌生长及芽孢形成的影响

本研究通过单因素和双因素交互实验,研究多种营养因子对酸土脂环酸芽孢杆菌生长和芽孢形成的影响。结果表明,葡萄糖、酵母浸粉、Mn2+、Mg2+对酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成影响显著(p<0.05)。其中高浓度的Mn2+对酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长有抑制作用,但能促进其芽孢形成。而Ca2+、NH₄+和K+单一作用时,对其菌体生长和芽孢形成影响不显著(p>0.05),但Ca2+与K+或者NH₄+协同作用时,可以促进酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成。研究结果揭示了培养基中的营养成分对该菌菌体生长和芽孢形成的影响,为控制该菌芽孢污染及酸性果蔬产品保藏提供实验和理论依据。     

橙汁主要营养成分及温度处理对脂环酸芽胞杆菌生长的影响

本文研究了橙汁主要营养成分和加工中温度处理等因素对两种引起已灭菌果汁腐败的主要病原微生物酸土脂环酸芽孢杆菌(A licyclobacillus acidoterrestris)和酸热脂环酸芽孢杆菌(A licyclobacillus acidocaldarius)生长的影响.结果表明,柠檬酸、蔗糖、矿质元素(钙、镁和钾元素)等橙汁中的主要营养成分在一定浓度范围内均可以促进两种脂环酸芽孢杆菌的生长.酸热脂环酸芽孢杆菌和酸土脂环酸芽孢杆菌在蔗糖浓度分别高于25％和20％时,生长受到抑制.当环境中钾浓度高于1000mg/L时,酸土脂环酸芽孢杆菌生长的生长受到抑制.在不同橙汁含量的饮料中,橙汁原汁最适合两种脂环酸芽孢杆菌的生长,而浓缩果汁中两种菌的生长量最少.温度处理实验表明,两种脂环酸芽孢杆菌分别经(-20、4、30、50、70、90℃)处理30min后,仍能保持良好的生长状态.当菌体经121℃处理30min时,生长几乎完全受到抑制.因此.橙汁饮料及橙汁原汁更容易感染酸土脂环酸芽孢杆菌和酸热脂环酸芽孢杆菌;通过巴氏杀菌很难彻底杀灭橙汁中的脂环酸芽孢杆菌,有必要寻求新型非热杀菌方法来控制橙汁中脂环酸芽孢杆菌.     

微波提取苹果汁中脂环酸芽孢杆菌DNA的PCR检测方法研究

根据Genbank公布的酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922T)鲨烯环化酶序列自行设计一对引物,利用微波技术直接从果汁样品中提取目标菌DNA,对引物特异性、微波法提取DNA的扩增效果及检测灵敏度进行探讨。结果表明：微波功率1000W、处理时间30s、经5000r/min离心2min即可获得酸土脂环酸芽孢杆菌基因组DNA,所得模板质量符合聚合酶链式反应检测要求,目的条带清晰,检测时间仅为2h,检测限为200CFU/mL,有望真正应用于苹果汁生产的在线检测。     

环介导等温扩增技术检测食品中酸土环脂芽孢杆菌

目的：利用环介导等温扩增技术建立食品中酸土环脂芽孢杆菌快速检测方法。方法：针对酸土环脂芽孢杆菌16S序列设计特异引物,再优选反应体系,用显色法检测实验结果。结果：该方法能够在63 ℃条件下1 h内检出食品中酸土环脂芽孢杆菌,所设计的引物有良好的特异性;灵敏度达6.7 CFU/mL（弱阳性）。结论：该方法具有高效、特异性强和敏感性高等特点,可满足酸土环脂芽孢杆菌快速检测筛选的要求。     

电子鼻检测复合果汁饮料中的脂环酸芽孢杆菌

脂环酸芽孢杆菌是果汁加工中的一种重要腐败菌。因其具有嗜酸、耐热的特性,故巴斯灭菌不能除去此菌。该菌芽孢萌发、繁殖,产生类似药水的强烈异味,导致果汁腐败变质。本文从一种玉米蜜桃复合果汁饮料中分离筛选出1株嗜酸、耐热芽孢杆菌,经16S r DNA鉴定为脂环酸芽孢杆菌。采用FOX 4000电子鼻结合主成分分析(PCA),可快速、准确区分正常产品和异常样品(已污染脂环酸芽孢杆菌)。其中第一主成分累积方差贡献率为95.80%,异常样品与正常样品之间的模式判别指数大于79%。以正常产品为基础建立统计质量控制模型(SQC),被检异常产品位于置信区间之外。GC-MS分析结果表明,异常产品中3种挥发性物质含量高于正常产品,9种物质含量低于正常产品。结合挥发性物质的气味特征和活度分析,导致产品有异味的主要物质为邻乙氧基苯酚和愈创木酚,其含量高达51.79 mg/L和35.62 mg/L。本试验结果说明电子鼻技术可很好地用于检测果汁中的脂环酸芽孢杆菌。