电子舌联合微生物测序技术分析贮运温度对巴氏杀菌乳品质的影响

采用电子舌联合高通量测序两种快速现代检测技术,对5个不同温度下贮藏不同时间的巴氏杀菌乳样品进行感官品质和细菌多样性测定,进一步利用统计学软件分别对各样品味感值及细菌种类作主成分和关联性分析,揭示贮运温度对巴氏杀菌乳感官品质和微生物的影响规律,以及主要残留微生物与巴氏杀菌乳贮运期间感官品质之间的关系。结果表明:巴氏杀菌乳在0、4、10℃贮藏3 d内皆能保持良好的乳香味,在15、25℃条件下贮藏会导致甜味的显著下降。而随着贮藏温度升高及时间延长,微生物的生长也导致了巴氏杀菌乳的发酵腐败,细菌多样性及群落结构与巴氏杀菌乳感官品质显著相关。研究发现,气单胞菌属(Aeromonas)、阪崎肠杆菌(Cronobacter)、沙雷氏菌(Serratia)、梭状芽孢杆菌(Costridium)菌属对鲜味味感的影响最小,同时与巴氏杀菌乳的苦味、咸味、甜味呈现负相关性。除此以外,其他属水平物种皆对苦味呈现显著的正相关性。因此,这些菌属可能是致使乳品发生腐败变质的关键因素,这为更好地分析微生物组成与品质变化的相互影响性,快速、精确判定乳制品的品质变化提供了理论基础。     

低温贮藏对冷鲜鸡腐败菌菌群变化的影响

利用传统平板培养和变性梯度凝胶电泳(DGGE)指纹图谱相结合的方法,对冷鲜鸡低温贮藏期间的腐败菌菌群变化进行了分析。传统培养结果显示,冷鲜鸡的初始菌群主要为肠道菌、乳酸菌和葡萄球菌;4℃贮藏条件时微生物生长速度高于0℃和-1.5℃;贮藏6 d后,4℃贮藏样品的优势菌群为假单胞菌,0℃和-1.5℃贮藏下样品的优势菌群为葡萄球菌。通过变性梯度凝胶电泳法直接对冷鲜鸡中的菌群变化进行了分析,发现不动杆菌、伯克霍尔德氏菌、假单胞菌、肠杆菌,腐生葡萄球菌及乳球菌是样品中的主要污染菌;4℃贮藏时,假单胞菌条带逐渐变亮,0℃和-1.5℃条件下菌群的条带亮度变化不明显。本研究发现贮藏温度对样品中菌群多样性的变化影响较大,冰点温度下贮藏更利于冷鲜鸡中嗜冷菌的控制和产品的保鲜。     

高通量测序分析不同增菌温度下冷鲜鸡肉细菌的群落多样性

采用Ion Torrent个人化操作基因组测序仪高通量测序技术,对冷鲜鸡肉贮藏过程中的细菌在4℃与37℃两种增菌温度下群落结构、相对丰度及演替规律进行深入研究。结果表明:在门水平上,变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门为3大菌门。在属水平,4℃条件下,贮藏前期(0～4 d)以假单胞菌属、希瓦氏菌属、不动杆菌属为主要的优势菌属,其中假单胞菌占最大的比例,最高达44.03%;在贮藏中后期(6～12 d),类香味菌属迅速增加,含量大于假单胞菌属,成为冷鲜鸡肉贮藏中后期的优势腐败菌。在37℃条件下,柠檬酸杆菌属、变形杆菌属、乳球菌属及未知其他菌属在贮藏前期占主要优势;到贮藏中后期,以类香味菌属、污蝇杆菌属为主,对冷鲜鸡肉腐败变质有着重要的影响。两种增菌温度下细菌群落多样性及菌群结构变化,反映了冷鲜鸡肉潜在的卫生质量风险,为后期冷鲜鸡肉冷藏过程或贮藏中温度失控情况下有效实施冷鲜鸡肉质量安全监测提供技术参考。     

茶多酚-壳聚糖复合液对虹鳟鱼肉贮藏品质和菌群结构的影响

针对虹鳟鱼在贮藏过程中易受到微生物的污染而发生腐败变质的问题,将3 g/L茶多酚和10 g/L壳聚糖混合制成复配保鲜剂,浸泡涂膜覆盖于虹鳟鱼表面。以感官评价、挥发性盐基氮含量、菌落总数及菌群结构等为指标,研究保鲜剂对4℃贮藏虹鳟鱼肉贮藏品质变化的影响。结果表明:茶多酚和壳聚糖单独使用或复合使用均能延缓腐败的发生;复配保鲜剂能将4℃贮藏虹鳟鱼的货架期从8 d延长至13 d,效果优于单独使用;未经处理的新鲜虹鳟鱼片菌群由16个菌属组成,腐败末期则以假单胞菌属为优势菌属,而复合保鲜剂涂膜会明显抑制假单胞菌属的生长,进而减缓鱼肉品质劣变。综上,茶多酚和壳聚糖的复配保鲜剂有助于通过抑制优势腐败菌的生长延缓4℃贮藏条件下虹鳟鱼的腐败变质。     

冷鲜牛肉贮藏中菌群结构及优势菌致腐性的分析

为探究牛肉在0℃冷藏下微生物菌群变化和优势腐败菌,采用培养依赖的16S rRNA结合高通量测序技术分析牛肉样品的微生物多样性变化。通过定期测定接种牛肉汁的生长、感官、蛋白酶活性、pH值和挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值,分析分离株的致腐特征。结果表明,牛肉冷藏中感官品质保持良好,15 d出现异味,18 d有腐臭味。而样品中菌落总数第3天快速上升,15 d菌落总数为8.73(lg(CFU/g)),之后呈现稳定,假单胞菌(Pseudomonas spp.)、热死环丝菌(Brochothrix thermosphacta)、肠杆菌(Enterobacter)和乳酸菌4种分离培养基中细菌与菌落总数增长趋势相似,其中假单胞菌增长最快,肠杆菌数和乳酸菌数生长最慢。两种菌群鉴定结果显示,冷鲜牛肉初始微生物构成复杂,包括热死环丝菌、不动杆菌属(Acinetobacter spp.)、气单胞菌属(Aeromonas spp.)和假单胞菌等多种菌属构成,而腐败末期菌群构成趋于单一,假单胞菌和热死环丝菌为优势腐败菌,特别是莓实假单胞菌(P. fragi)。将腐败分离株10株假单胞菌、4株热死环丝菌和1株蜂房哈夫尼菌(Hafnia alve)接种于冷藏的牛肉汁,发现假单胞菌和蜂房哈夫尼菌的接种组感官评分、pH值和TVB-N值高于热死环丝菌,且假单胞菌有较强的蛋白酶活性。研究表明,结合感官和微生物评价冷鲜牛肉贮藏期为15 d,且菌群多样性下降,假单胞菌和热死环丝菌是优势腐败菌,其中假单胞菌致腐性较强。     

非真空包装烧鸡贮藏中品质变化和腐败菌分析

对非真空包装烧鸡在低温(0~4℃)贮藏过程中品质和腐败菌种群变化进行研究,通过分析贮藏期间微生物生长情况及pH值、TVB-N值、TBARS值变化,结合感官质量变化,确定低温条件下贮藏产品的货架期和腐败菌群。结果表明:低温贮藏条件下,初始菌数为4.95×103 cfu/g时,产品的货架期约为3 d;酵母菌、假单胞菌属、乳酸菌和葡萄球菌属是产品腐败时的主要微生物;酵母菌、假单胞菌属是优势腐败菌。     

包装方式和贮藏温度对羊肉微生物数量、细菌多样性和代谢途径的影响

为探究包装方式和贮藏温度对羊肉微生物数量、细菌多样性和代谢途径的影响,将宰后羊肉分别经空气包装（air packaging,AP）、真空包装（vacuum packaging,VP）和贴体包装（skin packaging,SP）后置于冷藏（4±1）℃和冰温（－1.7±0.2）℃下贮藏30 d,采用平板计数和高通量测序相结合的方法对贮藏过程中的微生物群落进行分析。结果表明,贮藏过程中SP组的菌落总数（total viable count,TVC）、乳酸菌、假单胞菌等6 种菌群数量均低于AP组和VP组,冰温组6 种菌群数量均明显低于冷藏组。随贮藏时间延长羊肉菌群多样性均呈下降趋势,冷藏组较冰温组多样性更复杂。采用高通量测序技术对羊肉菌群16S rDNA的V3～V4区域测序,共获得10 个菌门和30 个菌属,所有样品中丰度最高的菌门均为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）;假单胞菌属（Pseudomonas）在AP组中为优势菌属,而在SP组和VP组中丰度较低,肉食杆菌属（Carnobacterium）、环丝菌属（Brochothrix）和乳杆菌属（Lactobacillus）均为AP、VP和SP组贮藏末期的优势菌属。基于京都基因与基因组百科全书富集分析发现碳水化合物代谢、氨基酸代谢和核苷酸代谢为羊肉贮藏过程中主要代谢途径,其中贮藏前期以氨基酸代谢为主,贮藏后期主要为碳水化合物代谢和核苷酸代谢,包装方式和贮藏温度导致的菌群结构差异主导了代谢丰度的不同。结论：SP协同冰温贮藏能够降低羊肉贮藏过程中微生物的数量和细菌群落多样性,有利于保持羊肉品质。     

气调包装的调理啤酒鲈鱼片在微冻贮藏过程中的微生物群落多样性分析

为揭示调理啤酒鲈鱼片气调包装和微冻贮藏过程中的微生物变化规律及其腐败本质,为优化产品工艺和推广产品提供理论依据,采用Illumina MiSeq测序技术解析调理啤酒鲈鱼制品气调包装和-3℃贮藏过程中微生物群落多样性,并比较其与真空包装4℃贮藏鲈鱼片的微生物群落多样性的区别。结果表明:鲈鱼制品在贮藏过程中的优势微生物为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);真空包装的未调味鲈鱼片在4℃贮藏过程中微生物多样性比在-3℃贮藏的气调包装调理啤酒鲈鱼丰富,且在贮藏第4天时,开始出现了索丝菌属(Brochothrix)等常见的腐败微生物,到第10天时,索丝菌属、假单胞菌属(Pseudomonas)丰度迅速增大,出现了希瓦氏菌属(Shewanella),造成鲈鱼片彻底腐败变质;气调包装的调理啤酒鲈鱼片在第20天时才开始出现假单胞菌属和希瓦氏菌属等腐败菌,之后在CO_2的抑制作用下,腐败菌丰度逐渐减小,直到货架期终点时,假单胞菌才迅速增长,且出现了嗜冷杆菌属(Psychrobacte),造成了鲈鱼制品的彻底腐败变质。这说明气调包装联合啤酒调理的加工方式及-3℃贮藏可以有效延长产品的货架期。     

典型冷链贮藏南美白对虾优势菌菌相变化与感官品质相关性分析

将南美白对虾在典型冷链温度-23,0,5℃条件下贮藏,通过菌落计数与观察、革兰氏染色、生理生化试验对优势菌进行鉴定,结合感官评分和细菌总数变化规律,分析南美白对虾在典型冷链贮藏温度下优势菌菌相变化与感官品质的相关性。结果表明:典型冷链贮藏温度5℃条件下,南美白对虾细菌总数在第3天时超过6.2 lg(CFU/g),0℃条件下细菌总数在第5天超过6.0 lg(CFU/g),-23℃条件下的细菌总数一直低于4.0 lg(CFU/g)。分离纯化的4种优势菌被鉴定为黄杆菌属、假单胞菌属、不动杆菌属和葡萄球菌属,其中黄杆菌属与假单胞菌属占70%以上,是延长南美白对虾货架期的关键控制菌。结合菌相变化的感官评价表明,0℃和5℃条件下南美白对虾分别经3 d和5 d的贮藏,感官价值大大降低;而-23℃条件下贮藏30 d,其感官品质无明显下降。     

超高压处理对冷藏鲈鱼片细菌群落结构的影响

为研究超高压处理对冷藏鲈鱼片贮藏期间细菌菌群结构的影响,以压力250 MPa,时间9 min的超高压条件处理鲈鱼片,并以0.1 MPa处理样品为对照组。将处理后的样品置于4℃冰箱中贮藏,分别在0,3,6,9,11,13,15 d进行总挥发性盐基氮(TVB-N)与微生物指标(细菌总数、希瓦氏菌数、假单胞菌数和嗜冷菌数)测定,并作相关性分析,评价超高压处理对冷藏鲈鱼片品质的影响。随后分别提取两组样品在贮藏前期、中期、中后期与末期4个阶段的宏基因组,通过高通量测序技术分析冷藏鲈鱼肉不同阶段的细菌菌群。结果表明,样品经超高压处理,其TVB-N值、细菌总数、假单胞菌数、希瓦氏菌数和嗜冷菌数等指标的上升速度明显缓于对照组。相关性分析表明,TVB-N值与微生物指标可作为鲜度评价指标,用于分析鲈鱼片超高压处理后贮藏期间的品质变化。高通量测序结果表明,对照组与处理组样品在贮藏前期的主要细菌有芽孢杆菌属、大洋芽孢杆菌属与乳球菌属;在贮藏中后期与末期两个阶段,超高压处理组与对照组的菌相组成呈显著差异,优势腐败菌种类不同,对照组在中后期的主要细菌为假单胞菌属,超高压处理组在中后期的主要细菌为嗜冷菌属,对照组末期主要腐败菌为嗜冷菌属、假单胞菌属、希瓦氏菌属和气单胞菌属,超高压处理组末期主要腐败菌为嗜冷菌数、假单胞菌属与耶尔森氏菌属。可见,超高压处理在抑制TVB-N值与微生物指标升高的同时,也对其贮藏期间的菌相组成产生明显的影响,使嗜冷菌与希瓦氏菌的生长受到抑制。     

基于Illumina MiSeq测序技术分析大鲵肉冷藏过程中微生物菌群演替规律

为探究大鲵肉冷藏过程中菌相组成及特定腐败微生物,对托盘包装大鲵肉不同冷藏时间（4 ℃,0、2、4、6、8 d）的挥发性盐基氮和菌落总数进行评价,在此基础上采用Illumina MiSeq测序技术探究其微生物菌群变化与多样性。结果表明,大鲵肉在冷藏过程中菌落总数和挥发性盐基氮呈上升趋势,分别在第6天和第8天超标。高通量测序结果显示,大鲵肉中微生物丰度随着冷藏时间的延长呈降低趋势。在门水平上进行群落组成分析,细菌的优势菌门从冷藏前期（0、2 d）的拟杆菌门、厚壁菌门逐渐转变为中（4 d）、后期（6、8 d）的变形菌门。在属水平上细菌的优势菌属从冷藏前期主要的拟杆菌属、Faecalibacterium逐渐转变为中、后期的假单胞菌属、气单胞菌属、Hafnia-Obesumbacterium、沙雷氏菌属。主坐标分析显示0-2、4、6、8 d之间微生物菌群差异较大,2 个主坐标叠加解释度达80.92%;LEfSe分析表明,引起大鲵肉各冷藏期差异显著的菌门主要为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、纤维杆菌门、厚壁菌门,菌属主要为假黄单胞菌属、Bauldia、沙雷氏菌属、不动杆菌属、气单胞菌属、假单胞菌属、ambiguous_taxa、Hafnia-Obesumbacterium、Rikenellaceae_RC9_gut_group、Prevotella_9、拟杆菌属、纤维杆菌属、毛螺菌属、Faecalibacterium、Clostridium_sensu_stricto_1。进化分析表明大鲵肉冷藏过程中微生物菌群演替与冷藏时间具有较强相关性。综合分析,引起冷藏期间大鲵肉腐败变质的微生物主要为假单胞菌属、气单胞菌属、Hafnia-Obesumbacterium和沙雷氏菌属。该研究为今后大鲵肉冷藏过程中靶向抑菌及货架期延长提供了参考。     

3种植物源抗菌剂对青虾虾仁贮藏货架期及腐败菌多样性的影响

本研究利用传统平板计数及Illumina MiSeq高通量测序分析了3种植物来源的抗菌剂(香芹酚、百里香酚与紫苏醇)对青虾虾仁贮藏期和腐败菌多样性的影响。研究发现香芹酚、百里香酚与紫苏醇处理均能明显延长产品在4℃和10℃下贮藏的货架期,并且香芹酚和百里香酚的保鲜效果要优于紫苏醇。通过高通量测序分析发现产品贮藏后的微生物菌群发生了明显的变化,其中贮藏前期的某些优势菌如弓形杆菌、希瓦氏菌和气单胞菌等在贮藏后期的比例很低,而链球菌、索丝菌、肉杆菌、嗜冷杆菌、黄杆菌、假单胞菌等成为贮藏末期的优势菌群。3种抗菌剂处理能明显抑制索丝菌、肉杆菌、嗜冷杆菌和黄杆菌等的生长,使得假单胞菌成了抗菌剂处理产品中的优势菌。以上结果表明3种植物源抗菌剂均能通过抑制青虾虾仁中多种优势腐败菌的生长来延长产品的货架期。     

冷藏小龙虾优势腐败菌的筛选鉴定及细菌群落结构和多样性分析

以4℃贮藏小龙虾货架期终点筛选武汉孝感小龙虾中优势腐败菌,同时结合高通量测序方法,进一步确定小龙虾中优势腐败菌,并对小龙虾贮藏过程中菌相变化、微生物结构及其多样性进行分析。结果表明：传统培养法从腐败小龙虾中共筛选出10 株腐败菌,包括波罗的海希瓦氏菌（Shewanella baltica）、维氏气单胞菌（Aeromonas veronii）、普通变形杆菌（Proteus vulgaris）等;在属水平上,高通量测序法最终确定气单胞菌属（Aeromonas sp.）及希瓦氏菌属（Shewanella sp.）是小龙虾腐败末期相对丰度最大的2 种优势腐败菌;同时,高通量测序结果表明,随着贮藏时间的延长,小龙虾微生物群落丰富度、多样性及均匀度不断下降,这与腐败末期优势腐败菌的大量增长及生长繁殖过程中抑制其他种类微生物有关。     

Bacterial diversity and spoilage-related microbiota associated with freshly prepared chicken products under aerobic conditions at 4°C

This study analyzed the bacterial diversity and spoilage-related microbiota associated with freshly prepared chicken products stored aerobically at 4°C, using "bone and chicken string," a product popular in the People's Republic of China, as the study subject. Samples collected from three different factories were tray packaged with cling film and stored at 4°C. Bacterial diversity and dominant bacteria were analyzed using PCR amplification and denaturing gradient gel electrophoresis. Combined with selective cultivation of the dominant bacteria and correlation analysis, the dominant spoilage microbiota was determined. The results showed that bacterial diversity varied with different manufacturers. Such bacteria as Acinetobacter sp., Carnobacterium sp., Rahnella sp., Pseudomonas sp., Brochothrix sp., and Weissella sp. were detected in freshly prepared chicken products during storage. And Carnobacterium sp., Pseudomonas sp., and Brochothrix sp. bacteria were the common dominant spoilage bacteria groups in most freshly prepared chicken products from different factories. Carnobacterium was, for the first time, shown to be an important contributor to the spoilage-related microflora of freshly prepared chicken products stored aerobically under refrigeration. Our work shows the bacterial diversity and dominant spoilage microbiota of freshly prepared chicken products stored aerobically under refrigeration.     

基于高通量测序分析虾夷扇贝柱菌群结构及腐败优势菌

为揭示虾夷扇贝柱的菌群结构及腐败优势菌,通过对宏基因组DNA进行高通量测序,分析虾夷扇贝柱新鲜和腐败样品的菌群结构,同时对可培养细菌菌群基因组DNA进行高通量测序,分析新鲜和腐败样品可培养细菌菌群的结构特征。结果表明,对宏基因组测序后获得的新鲜虾夷扇贝柱中细菌菌群多样性丰富,其中相对丰度较高的有Candidatus kuenenia(10.73%)、弧菌属(Vibrio,8.15%)、别弧菌属(Aliivibrio,7.38%)、芽孢杆菌属(Bacillus,7.20%)和未分类菌(unclassified,16.08%);4℃的腐败优势菌为发光杆菌属(Photobacterium,46.91%)、别弧菌属(36.82%)和假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas,11.01%),15℃的腐败优势菌为发光杆菌属(46.97%)和别弧菌属(43.33%),25℃的腐败优势菌为发光杆菌属(41.94%)、别弧菌属(23.10%)、梭杆菌属(Fusobacterium,18.61%)和乳酸菌属(Lactobacillus,10.60%)。对可培养细菌菌群基因组测序后发现,新鲜样品可培养细菌菌群多样性大大降低,大部分为假交替单胞菌属(89.46%),在25℃腐败后,可培养的腐败优势菌为弧菌属(50.98%)、希瓦氏菌属(Shewanella,17.43%)和乳酸菌属(10.68%)。本研究揭示了虾夷扇贝柱新鲜及腐败样品的菌群结构特征及腐败优势菌,为进一步研究微生物对虾夷扇贝柱品质劣化的作用机制提供一定参考。     

Modelling the relation between bacterial growth and storage temperature in pasteurized milks of varying hygienic quality

The shelf-life of pasteurized milk was mainly determined by the level of contamination with Gram-negative psychrotrophic bacteria. The length of lag phase of the bacteria was also important, although the generation times of the naturally contaminating flora seemed to be of little relevance except for milks where the shelf-life exceeded 10 days at 6°C. The effect of temperature on growth of the contaminants could be accurately determined by the 'square root' plot but the conceptual minimum temperature for growth (T_o) varied. The variation was related to the quality of the pasteurized milk. Effects of temperature on generation time, length of lag phase and shelf-life were most marked at temperatures below 15°C.
The microflora of pasteurized milk varied significantly with storage temperature. At refrigeration temperatures, spoilage was mainly due to the growth of Pseudomonas spp. Enterobacteriaceae and Gram-positive bacteria assumed greater importance in the spoilage of milks stored at temperatures above 10°C. Milks of good quality also contained Bacillus spp and this group of bacteria were not detectable in milks with short shelf-lives.