鲤鱼假单胞菌生长动力学研究和货架期预测

以0,5,10,15℃条件下有氧冷藏的鲤鱼为研究对象,用Statistica软件拟合不同温度下优势腐败菌——假单胞菌的生长情况。结果表明,修正的Gompertz方程均能较好地描述假单胞菌在0～15℃范围内的生长动态。贮藏温度对Nmax(最大菌数)的影响不大,在4种温度下Nmax的平均值为(6.91±0.13)lg CFU/g。采用Belehradek方程分析发现,温度与μmax(最大比生长速率)和λ(延滞时间)均呈现良好的线性关系。再把鲤鱼贮藏在3,8,12℃来验证所建立的货架期(shelf life,SL)预测模型的可靠性,求得的SL预测值相比实测值的相对误差分别为-9.35%、-9.38%、-8.89%,表明SL预测模型能够较快速实时地预测0～15℃条件下鲤鱼贮藏过程中的鲜度品质和剩余SL。     

基于预测微生物学的冷却牛肉货架期预测模型的建立

为实时监测冷却牛肉贮藏期间的品质变化与货架期,分别测定冷却牛肉0、4、7、10 ℃贮藏过程中假单胞菌菌数、总挥发性盐基氮含量和感官评分。利用修正的Gompertz方程建立不同贮藏温度下假单胞菌生长的动力学模型,以Belehradek方程为二级模型,描述贮藏温度对假单胞菌生长的影响,并利用2、5、8 ℃条件下贮藏的冷却牛肉验证货架期预测模型的准确性。结果表明：所建立的Gompertz模型拟合相关系数均在0.99以上,预测结果准确度在1.013～1.126之间,偏差度在0.926～1.057之间,贮藏温度与μmax 1/2和（1/λ）1/2均呈良好的线性关系,说明建立的一级和二级模型能够真实、有效地预测0～10 ℃贮藏条件下冷却牛肉中假单胞菌的生长情况;货架期的预测值与实测值相对误差在±10%以内,该货架期模型可有效预测冷却牛肉在0～10 ℃贮藏条件下任意温度下的货架期。     

不同贮藏温度下稻花鸡肉优势腐败菌变化及Arrhenius货架期预测模型的建立

为获得稻花鸡肉腐败菌的Arrhenius货架期预测模型,采用培养基初步筛选与16S rDNA全基因序列鉴定优势腐败菌,研究不同贮藏温度（25、4、0℃）下优势腐败菌和菌落总数的生长变化,通过化学反应动力学方程构建菌落总数、假单胞菌和沙雷氏菌货架期预测模型并进行验证。结果表明,稻花鸡肉在贮藏过程中逐渐占主导地位的优势腐败菌是假单胞菌属莓实假单胞菌和肠杆菌科沙雷氏菌属液化沙雷氏菌。稻花鸡肉25℃常温贮藏下货架期不超过0.5 d,腐败中后期沙雷氏菌占主导地位,4℃冷藏保鲜货架期不超过4 d,假单胞菌和沙雷氏菌均随贮藏时间的延长呈增长趋势,0℃冰温贮藏货架期不超过10 d,贮藏后期假单胞菌和沙雷氏菌差异性不显著。利用菌落总数、假单胞菌、沙雷氏菌3个指标建立货架期预测模型,3种货架期预测模型预测值与实测值对比,平均相对误差均在允许范围内,预测效果最佳的是假单胞菌货架期预测模型。菌落总数、假单胞菌和沙雷氏菌货架期预测模型均能对稻花鸡肉的货架期进行真实预测。     

不同温度条件下三文鱼中荧光假单胞菌生长预测模型的建立

荧光假单胞菌SBW25(Pseudomonas fluorescence SBW25)作为三文鱼的特定腐败菌(specific spoilage organisms,SSOs),在三文鱼腐败过程中起着主导作用。实验选择以三文鱼的鱼肉和鱼汁为生长介质,采用修正的Gompertz方程和Belehradek方程拟合三文鱼特定腐败菌之一的荧光假单胞菌SBW25在不同温度条件下的生长动力学模型,同时探究鱼汁中蛋白酶活力对动力学参数的影响,并对模型的适用性进行评价。结果显示,修正的Gompertz方程所拟合出的各温度下货架期方程的决定系数(R~2)都达到0.999,适用于描述三文鱼鱼肉和鱼汁中微生物的生长曲线。随着温度升高,鱼肉和鱼汁中的荧光假单胞菌的最大比生长速率和延滞期出现上升和缩短。鱼汁中温度和最大比生长速率、延滞期的Belehradek平方根方程取得较高的决定系数,分别达到0.930 3和0.988 7,高于鱼肉中取得的。在鱼汁中蛋白酶活力和对应时期荧光假单胞菌的最大比生长速率出现相同变化趋势。基于Belehradek方程的鱼汁不同温度模型偏差度和准确度都更接近于1.00,说明鱼汁中SSOs的生长曲线能较好地反映出各温度条件下的三文鱼货架期。     

基于预报微生物学理论的鲜切西兰花货架期预测模型

将鲜切西兰花减压处理36 h,减压参数为温度(0±0.5)℃,压力(1 000±50)Pa,湿度85%~95%,换气量100mL/min,分别置于0,5,10,15,20℃下贮藏,定期对假单胞菌进行检测。利用修正的Compertz方程构建不同温度下微生物生长的动力学模型,再结合Belehradek方程,讨论假单胞菌生长的μmax(最大比生长速率)和λ(延滞时间)与温度的关系,最终建立鲜切西兰花货架期预测模型,并对预测模型进行准确性评估。研究发现:修正的Compertz方程能较好地拟合不同温度下鲜切西兰花假单胞菌生长的S型曲线,R2均大于0.95。假单胞菌生长的Nmax(最大菌数)随着温度的变化波动不大,平均值为(8.3122±0.0651)lg(CFU/g)。μmax随着温度的上升而变大,λ随温度的增加而减小,结合Belehradek方程发现:在0~20℃范围,μmax0.5、(λ-1)0.5与温度T之间均存在良好的线性关系,R2分别为0.9933,0.9941。确定了Ns(最小腐败水平)并建立了减压处理鲜切西兰花的货架期预测模型SL,各参数为:Nmax=8.3122 lg(CFU/g),Ns=7.6990 lg(CFU/g),bμ=0.0263,Tminμ=-11.9810,bλ=0.0294,Tminλ=-24.4572。通过测定8℃贮藏温度下鲜切西兰花中假单胞菌的生长状态,验证货架期预测模型的准确性,结果表明:预测值和实测值的相对误差为-6.86%,说明该货架期预测模型SL可有效预测减压处理鲜切西兰花在0~20℃范围内任意温度下的货架期。     

基于假单胞菌生长模型预测冷却牛肉的货架期

假单胞菌（Pseudomonas spp.）的生长繁殖是影响冷却牛肉货架期的重要因素。为确定假单胞菌为冷却牛肉的特定腐败菌并建立其货架期预测模型,将屠宰后的冷却牛肉4 ℃贮藏,测定了假单胞菌数量与菌落总数、挥发性氨基氮（TVBN）值、颜色明度值（L*）及感官评定分值等品质指标,并确定了冷却牛肉的假单胞菌腐败限控量。将冷却牛肉分别置于0 ℃、5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃和25 ℃条件下进行假单胞菌计数,建立Gompertz方程的初级生长模型和二级模型,并进行了模型的验证,建立了货架期预测模型。研究表明,Gompertz预测模型能有效预测4～25 ℃条件下假单胞菌在冷却牛肉中的生长情况,在0 ℃、5 ℃和10 ℃温度条件下,对牛肉货架期进行验证,与实际货架期相比偏差＜1 d,表明货架期预测模型适用。     

基于假单胞菌生长模型预测冷却猪肉的货架期

假单胞菌的生长繁殖是影响冷却猪肉货架期的重要因素之一。为证实假单胞菌为冷却猪肉的特定腐败菌,将屠宰后的冷却猪肉4℃贮藏,分离鉴定出的一株假单胞菌为接种量,测定了假单胞菌数量与菌落总数、挥发性盐基氮值、色差L*值及感官评定分值等品质指标,并确定冷却猪肉的假单胞菌腐败限控量。将冷却猪肉分别置于0、5、10、15、20、25℃条件下进行假单胞菌计数,且建立假单胞菌Gompertz方程的一级、二级生长预测模型,并运用0、5、10、15、20、25℃温度下猪肉货架期进行模型进行适应性验证,预测值与实际货架期值偏差均小于1 d。研究结果表明:通过试验发现菌株JXJ属于假单胞菌;且Gompertz预测模型能较好地预测不同条件下冷却猪肉中假单胞菌的生长情况。     

鲟鱼中荧光假单胞菌生长预测模型构建及货架期预测

为快速预测有氧贮藏鲟鱼的货架期、预防鱼肉变质,通过将鲟鱼有氧冰藏条件下的特定腐败菌（荧光假单胞菌）接种于灭菌鲟鱼片后置于0、4、10、15、20 ℃有氧贮藏,分析其生长动态及货架期终点的感官评分、pH值和挥发性盐基氮值,在以修正的Gompertz方程为一级模型的基础上,分别以平方根方程和Arrhenius方程为二级模型,建立并验证荧光假单胞菌的生长预测模型。结果显示：荧光假单胞菌菌数的最小腐败值为（7.35±0.05）（lg（CFU/g））;同时,分别在8 ℃和波动温度条件下对模型验证的结果表明：基于平方根方程的荧光假单胞菌生长预测模型的残差分布在－0.09～0.10之间,准确度Af为1.14、1.17,偏差度Bf为0.97、1.02,货架期预测相对误差为－7.95%、－3.28%;而基于Arrhenius方程的模型误差较大,其中残差分布在－0.17～0.24之间,Af为1.21、1.31,Bf为0.94、1.08,货架期预测相对误差为24.87%、7.54%。因此,基于平方根方程建立的模型可以更有效地预测有氧包装鲟鱼在0～20 ℃贮藏温度条件下的荧光假单胞菌的生长及相应货架期。     

冷藏三文鱼片微生物生长动力学模型适用性分析及货架期模型的建立

为研究不同冷藏温度(0,4,10℃)下三文鱼片中菌落总数、明亮发光杆菌、乳酸菌、假单胞菌以及产H2S细菌的生长情况,用不同的微生物生长动力学模型对其微生物生长动态进行非线性拟合,探究动力学模型对冷藏三文鱼片微生物生长的适用性,建立其剩余货架期模型。分别以一级化学反应动力学模型、修正的Gompetz模型、Baranyi and Roberts模型作为一级微生物生长动力学模型,描述微生物在恒定温度下随时间的生长规律;分别以Arrhenius方程和Belehradek方程(平方根模型)为二级模型,描述贮藏温度对微生物生长曲线的最大比生长速率(μmax)及延滞时间(λ)的影响。结果显示:Baranyi and Roberts模型方程能更好地描述冷藏三文鱼片中微生物的生长动态,拟合效果优于一级化学反应动力学模型和修正的Gompertz模型。Baranyi and Roberts模型方程所得参数用Belehradek方程拟合,结果发现冷藏三文鱼片微生物生长的最大比生长速率和延滞时间与贮藏温度呈良好的线性关系。由Belehradek方程建立的冷藏三文鱼片剩余货架期模型相对误差在(±18.90%)内,比Arrhenius方程建立的货架期预测模型预测更准确,可很好地描述菌落总数、假单胞菌、产H2S细菌及明亮发光杆菌随贮藏时间和温度的变化规律,预测冷藏三文鱼片的货架期。     

生鲜鸡肉货架期预测模型的建立与评价

为了建立生鲜鸡肉货架期的动力学模型,将自然污染的生鲜鸡肉经PS/PE托盘包装后,置于0、5、10、15、20、25℃贮藏,分别测定不同贮藏时间的假单胞菌数量,同时对5℃贮藏的生鲜鸡肉进行品质分析,确定腐败限控量。结果表明:假单胞菌用来预测生鲜鸡肉时的腐败限控量为5.39(lg(CFU/g)),Gompertz函数能很好的描述假单胞菌在不同温度下的生长动态,建立6种温度条件下假单胞菌在生鲜鸡肉中的生长模型。采用Belehradek方程描述温度对最大比生长速率和延滞时间的影响,呈现良好线性关系,模型残差值的绝对值均小于0.07,表明该模型描述的温度与比生长速率和延滞时间是可信的。在此基础上,建立了生鲜鸡肉贮藏过程中货架期的预测模型。     

真空包装狮子头货架期预测模型的建立

为建立真空包装狮子头货架期预测模型,分析不同温度贮藏期间狮子头中菌落总数的变化情况,分别用线性模型、修正的Gompertz模型、修正的Logistic模型和Baranyi模型对狮子头中菌落总数进行一级模型的拟合,在此基础上使用平方根模型建立二级模型。通过比较各模型的评价参数选择最优模型,并进一步建立货架期预测模型。结果表明在一级模型中,修正的Gompertz模型对真空包装狮子头中菌落总数生长曲线的拟合优度最高;基于修正的Gompertz模型建立的平方根模型可较好地描述温度对狮子头最大比生长速率和迟滞期的影响。在4、10、15、20、25℃条件下贮藏狮子头的货架期分别为80.79、45.22、10.96、4.96、4.01 d,货架期实测值与预测值的相对误差值均在10%以内,表明建立的模型可以较准确地对贮藏在4~25℃条件下的狮子头进行货架期预测。     

前腿猪肉丝中假单胞菌生长预测模型的建立

假单胞菌是冷鲜肉中的优势菌,利用Gompertz模型拟合了不同温度条件下前腿肉丝中假单胞菌生长变化的一级模型,得到了假单胞菌在前腿肉丝基质上的生长的模型参数,5个温度一级模型拟合的R2值都大于0.99.利用平方根模型描述温度与最大比生长速率和延滞期的关系,得到假单胞菌的生长预测二级模型,二级模型方差分析非常显著.模型可用于预测0℃～20℃范围内冷鲜前腿猪肉丝中假单胞菌的变化情况,为经过切分处理的冷鲜前腿肉丝腐败微生物的预测研究提供了支撑.     

烤肠中芽孢杆菌生长动力学模型及货架期预测

以真空包装烤肠中芽孢杆菌为研究对象,建立其生长动力学模型及货架期预测模型。将同批次真空包装烤肠存放于4,10,25℃条件下,定期进行各指标测定,由此建立其中芽孢杆菌生长的一级和二级模型以及货架期预测模型。结果表明,修正的Gompertz模型可以很好的描述烤肠中的芽孢杆菌的生长情况,建立不同温度下3个一级生长动力学模型,其R2均在0.960以上,其偏差因子Bf与准确因子Af值均在可接受范围内;平方根(Belehradck)模型可以很好的描述温度与延滞时间(λ)、最大比生长速率(μmax)间的关系,建立了温度与延滞时间、最大比生长速率间的二级模型,其R2均在0.940以上,其残差的绝对值均小于0.1;通过一级和二级模型建立出了真空包装烤肠在4～25℃条件下贮存的货架期预测模型。     

鲜切莲藕菌落总数变化预测模型研究

研究了鲜切莲藕在2℃,6℃,10℃和20℃下菌落总数的变化规律,运用统计学软件SAS9.1拟合鲜切莲藕在不同温度下的生长动力模型,表明Gompertz模型能很好拟合不同温度下菌落总数的动态变化;建立的平方根模型表明不同温度与最大比生长速率和延滞期之间存在较好的线性关系,模型判定系数R2的值均在0.99以上,说明建立的一级和二级模型能够有效的预测2℃～20℃下菌落总数的变化规律,为鲜切莲藕货架期的预测奠定基础。     

变温条件下大黄鱼品质变化动力学模型的建立与评价

为了构建变温条件下大黄鱼品质变化动力学模型,以预测大黄鱼经实际冷链物流后的准确货架期,研究0、5、10 ℃和20 ℃ 恒温条件下大黄鱼挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）生成量随时间的变化,并找出温度对TVB-N生成速率的影响,由此构建变温条件下基于TVB-N的大黄鱼品质变化动力学模型,并模拟冷链过程验证模型的准确性。结果发现,决定系数为0.984,偏差因子为0.968,准确因子为1.123,都接近于1,而平均均方误差为0.141,接近于零,说明构建的变温条件下品质变化动力学模型能够拟合实际情况下TVB-N的变化情况,能够为准确预测大黄鱼在冷链过程中的品质变化和货架期提供支持。     

冷却肉中假单胞菌生长动力学模型的建立

为能够准确预测冷却肉的货架期,以从冷却肉中分离得到特定腐败菌——铜绿假单胞菌C272为研究对象,建立其生长动力学模型。分别在0、4、8、12、25℃液态培养条件下,测定不同培养期内的菌数。结果表明:利用Matlab工具拟合不同温度下的生长情况,Gompertz模型能较好地描述铜绿假单胞菌C272在不同温度下的生长动态,平方根模型能很好地呈现温度对最大比生长速率的影响关系,二次多项式能很好地呈现温度对迟滞期与最大细胞密度的影响关系,再把冷却肉置于4℃和7℃温度下贮藏,分别测定不同贮藏时间的菌数,对模型进行验证,由此所建立的次级模型可以有效预测冷却肉在4～25℃条件下铜绿假单胞菌C272的生长情况。