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。     

冷链条件下马鲛鱼优势腐败菌生长动力学研究及货架期预测

为快速预测冷链马鲛鱼在不同冷链物流温度下优势腐败菌生长动态及货架期,进行了马鲛鱼0,4,10℃下3种典型冷链温度的贮藏模拟试验,分析了马鲛鱼不同温度下的菌落总数、希瓦氏菌数和假单胞菌数以及各个温度下马鲛鱼货架期终点时的挥发性盐基氮含量和感官评定质量指数,采用修正的Gompertz和Belehradek方程建立了冷链马鲛鱼中优势腐败菌在0~10℃的一级、二级生长预测模型与货架期预测模型。结果表明,修正的Gompertz方程能准确表达马鲛鱼在3种贮藏温度下假单胞菌的生长规律,拟合度R^2高达0.99,采用Belehradek方程描述温度对最大比生长速率(μ_max)和延滞期(λ)的影响呈现良好的线性关系,相关性R^2>0.90。进一步用贮藏于2,8℃马鲛鱼中假单胞菌数来验证模型的可靠性,偏差度为1.010 4~1.024 5,准确度为1.026 8~1.038 7,货架期预测模型的相对误差绝对值为6.09%~8.95%。     

不同温度下腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）生长动力学模型的比较与评价

以冷藏大黄鱼特定腐败菌腐败希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）为研究对象,采用修正Gompertz、修正Logistic和Baranyi方程拟合5、8、15 ℃和25 ℃条件下其在胰蛋白胨大豆肉汤中的生长动力学模型,采用Belehradek方程建立二级模型,探讨温度对腐败希瓦氏菌生长动力学的影响,并对模型的拟合优度及适用性进行评价。结果表明：温度对腐败希瓦氏菌生长动力学影响显著,其在5 ℃环境中延滞期较长,生长趋势得到明显抑制,当温度上升到25 ℃时,腐败希瓦氏菌的延滞期显著缩短,比生长速率随着温度的升高而增大,温度与延滞期及比生长速率均存在线性关系。采用均方根误差（root mean square error,RMSE）、残差平方和（residual sumof squares,RSS）、偏差度（bias factor,BF）、准确度（accuracy factor,AF）、R2对修正的Gompertz、修正的Logistic和Baranyi方程的拟合优度进行评价,修正的Logistic方程的RSS和RMSE均最小,BF和AF均最接近1,修正的Logistic模型的拟合优度最佳,适用性最强,水产品中腐败希瓦氏菌的生长情况能通过修正的Logistic模型得到较好地预测。     

不同温度下腐败希瓦氏菌(Shewanela putrefaciens)生长动力学模型的比较与评价

以冷藏大黄鱼特定腐败菌腐败希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)为研究对象,采用修正Gompertz、修正Logistic和Baranyi方程拟合5、8、15℃和25℃条件下其在胰蛋白胨大豆肉汤中的生长动力学模型,采用Belehradek方程建立二级模型,探讨温度对腐败希瓦氏菌生长动力学的影响,并对模型的拟合优度及适用性进行评价。结果表明:温度对腐败希瓦氏菌生长动力学影响显著,其在5℃环境中延滞期较长,生长趋势得到明显抑制,当温度上升到25℃时,腐败希瓦氏菌的延滞期显著缩短,比生长速率随着温度的升高而增大,温度与延滞期及比生长速率均存在线性关系。采用均方根误差(root mean square error,RMSE)、残差平方和(residual sum of squares,RSS)、偏差度(bias factor,BF)、准确度(accuracy factor,AF)、R2对修正的Gompertz、修正的Logistic和Baranyi方程的拟合优度进行评价,修正的Logistic方程的RSS和RMSE均最小,BF和AF均最接近1,修正的Logistic模型的拟合优度最佳,适用性最强,水产品中腐败希瓦氏菌的生长情况能通过修正的Logistic模型得到较好地预测。     

低温条件下冷却猪肉中假单胞菌生长模型的比较分析

为了确定拟合冷却猪肉中假单胞菌低温下生长的最适模型,分别对低温(0、5、10℃)条件下托盘和真空包装冷却猪肉中假单胞菌的生长特点进行分析,应用修正的Gompertz、Baranyi及Huang模型对其进行拟合,通过残差和拟合度(RSS、AIC、RSE)等统计指标比较3种模型的拟合能力,分析不同模型拟合假单胞菌生长的差别。结果表明：低温托盘和真空包装条件下假单胞菌在延滞期出现了明显的菌数下降现象,随后呈现“S”形生长;0℃条件下Baranyi模型拟合出最小的RSS、AIC、RSE值,分别是5.2933、－54.0428、0.1708;而修正的Gompertz模型和Huang模型分别在5℃和10℃条件下拟合出最小的RSS、AIC、RSE值,分别是17.7372、－18.9098、0.5068和13.0410、－22.4848、0.4207。拟合冷却猪肉中假单胞菌生长的最适模型0℃是Baranyi模型,5℃是修正的Gompertz模型,10℃是Huang模型。因此,在冷却猪肉腐败菌预测时,不同温度条件下应该选择最适合的模型而不是单一的模型来预测假单胞菌的生长。     

底物和环境因子对鱼源腐败希瓦氏菌和假单胞菌生长动力学的影响

水产品在贮运和加工过程中极易腐败,微生物是引起腐败的主要原因,腐败希瓦氏菌和假单胞菌分别是低温有氧贮藏海水鱼和淡水鱼时的特定腐败菌。为探讨环境因子和底物对特定腐败菌的影响,以源自大黄鱼和罗非鱼中的腐败希瓦氏菌和假单胞菌为对象,探究不同底物、温度、pH和NaCl影响下的菌体生长动态,采用Gompertz方程拟合生长曲线,定量分析对其最大比生长速率(μ_max)和迟滞期(λ)的影响,并使用Belehradek方程描述其μ_max与温度间的关系。结果表明:底物对腐败希瓦氏菌和假单胞菌生长影响较为明显;而温度对其生长影响最为显著,是影响腐败速率的决定性因素;pH对腐败希瓦氏菌生长影响较大,pH为7时其μ_max高于pH为6时,但对假单胞菌无明显影响,pH为4和5时,两者均不生长;NaCl含量对腐败希瓦氏菌生长有显著影响,随着NaCl含量的升高,其μ_max和λ降低。该研究可为探究水产品腐败菌调控因子筛选、靶向抑菌和延长产品货架期等提供支撑。     

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。     

冰温冷藏鲜肉的菌落总数动态变化预测模型拟合验证

采用Huang模型、Baranyi模型和修正的Gompertz模型对猪肉、鸡胸肉和牛肉在不同温度条件下冷藏时的菌落总数进行拟合,通过比较拟合效果筛选出能够准确预测鲜肉在冰温条件下贮藏时菌落总数的预测模型,进一步采用平方根模型来描述贮藏温度对菌落总数的影响,并用偏差因子和准确因子进行预测模型验证。结果表明：采用Huang模型对猪肉、鸡胸肉和牛肉分别在－1.0、－1.0、2.5 ℃条件下贮藏过程中菌落总数拟合的效果优于Baranyi模型和修正的Gompertz模型,Huang模型可以更好地预测不同冰温条件下贮藏鲜肉的菌落总数变化;通过平方根模型拟合得到的牛肉贮藏温度与最大比生长速率和迟滞期的判定系数R2Adj分别为0.999和0.985,这表明牛肉贮藏温度与最大比生长速率和迟滞期之间存在良好的线性关系;预测模型的准确因子和偏差因子平均值分别为1.164和0.998,尤其是在－2.5 ℃贮藏条件下,准确因子和偏差因子分别为1.009和1.000,均接近于1.000,预测模型可靠性高,说明Huang模型能较好地预测冰温贮藏鲜肉菌落总数的动态变化。     

气调包装鸭胸肉中假单胞菌生长预测模型的建立

以气调包装的分割鸭胸肉制品为研究对象,研究在0~20℃温度条件下假单胞菌的生长预测模型。结果表明:根据5℃温度下的挥发性盐基氮值、菌落总数、假单胞菌落数、感官评价等指标确定腐控值为6.3442(1g(CFU/g))。Gompertz一级模型可以很准确地描述假单胞菌的生长。绘制不同温度下假单胞菌的实际值和预测值生长曲线,重合度较好。验证一级模型的预测效果,准确因子(A_1)、偏差因子(B_1)均在1左右,模型拟合效果较好。用平方根模型构建了假单胞菌的二级模型,描述了最大比生长速率和延滞期与温度变化的关系。在一级模型和二级模型的基础上建立货架期预测模型,以7℃为贮藏参考温度,对货架期预测模型进行了验证。     

荧光假单胞菌噬菌体对大西洋鲑贮藏过程中品质变化情况研究

目的 探究大西洋鲑在4℃贮藏过程中, 外源添加荧光假单胞菌及其噬菌体影响大西洋鲑品质变化相关的常见指标的变化规律, 为噬菌体在实际食品作为保鲜剂的应用提供科学依据。方法 采用色差值、菌落总数(Total viable count, TVC)、挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen, TVB-N)、质构、硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid, TBA)、pH、剪切力、持水性等致腐能力指标对冷藏温度(4℃)条件下大西洋鲑的新鲜度变化进行综合评价。结果 4℃贮藏期间, 初期微生物生长迅速且数量变化明显, 噬菌体vB_PF_Y1-MI的加入使得鱼肉中TVC下降了大约0.07 lg ( CFU·g-1 ); 大西洋鲑TVB-N含量整体变化趋势明显呈指数型增长, pH值均呈现先下降后上升的变化趋势; 添加荧光假单胞菌组的大西洋鲑TBA值和失水率增加程度较为明显, 经噬菌体处理后增加程度有所降低。结论 噬菌体vB_PF_Y1-MI的加入, 能够降低大西洋鲑鱼肉脂质氧化速率, 可以延缓其腐败变质, 从而延长大西洋鲑保质期。     

包装内O_2对冷却肉微生物生长的影响

研究了气调包装内不同初始氧浓度对冷却肉微生物生长的影响。来自冷却猪肉的混合微生物群接种于液体培养基中,经不同O2浓度的无CO2气调包装后于3℃下贮藏,测定其中假单胞菌属、肠杆菌科及乳酸菌的生长变化,同时测定样品中菌落总数的变化规律。采用Baranyi模型拟合微生物生长变化数据得到相关动力学参数。结果表明:包装内初始O2浓度在11.0%～79.0%范围内变化时,3种特征微生物生长及菌落总数的变化均不受影响;0.3%～11.0%范围内,初始氧浓度的降低可不同程度上抑制假单胞菌属、肠杆菌科及乳酸菌的生长,且浓度越低,抑制作用越强;同时,低氧浓度也能有效抑制混合菌群菌落总数增长。     

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。     

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。     

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。     

4℃、20℃贮藏下鲍鱼品质变化

以新鲜鲍鱼为原料,应用选择培养基、高效液相色谱技术等对贮藏期间的微生物、生物胺及相关理化指标(感官评价、挥发性盐基氮(Total volatile basic nitrogen,TVB-N)、pH值)进行测定,研究4℃、20℃贮藏下鲍鱼品质劣变的优势菌以及危害因子生物胺的产生情况。2种贮藏温度下,假单胞菌和腐败希瓦氏菌均为优势腐败菌,腐胺、尸胺含量和TVB-N值、总菌落数、假单胞菌、腐败希瓦氏菌数量有良好的相关性(R2=0.983~0.914),尸胺、腐胺可以作为鲍鱼品质评价的参考指标,4℃可以有效抑制鲍鱼的腐败进程,延长鲍鱼保质期。     

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。     

气调包装冷却牛肉特定腐败菌生长模型的建立

以气调包装冷却牛肉为研究对象,研究储藏在0、5、10℃温度条件下气调包装冷却牛肉中特定腐败菌(假单胞菌)的生长变化规律。通过Matlab7.0 软件拟合不同温度条件下假单胞菌的生长情况,得到假单胞菌生长的Gompertz 模型参数;利用响应面方程建立假单胞菌生长的二级模型;由平方根方程建立了温度对假单胞菌生长动力学影响的数学模型。进而验证0～10℃低温条件下假单胞菌的生长动力学模型。结果表明：建立的Gompertz 方程拟合相关系数均在0.99 以上,二级模型偏差度和准确度均在0.90～1.05 之间,说明建立的一级和二级模型能够真实有效地预测0～10℃条件下气调包装冷却牛肉中假单胞菌的生长情况。     

冷却羊肉贮藏中品质变化及假单胞菌生长预测模型的建立

为研究冷却羊肉中微生物与理化指标之间的关系及建立优势腐败菌生长预测模型,文中对冷却羊肉的多个理化指标和主要致腐微生物进行研究。实验测定了冷却羊肉在4℃条件贮藏下菌落总数、pH值、挥发性盐基氮和主要致腐微生物假单胞菌(Pseudomonas)的变化。结果表明:pH值为先下降后上升;挥发性盐基氮值(TVB-N)和失水率初期平稳上升,后期快速增大。在4、7、10、15、20℃条件下,利用Matlab7.0拟合实验数据,得到Gompertz一级模型和平方根二级模型,对预测模型在4℃和10℃条件下进行验证,准确度在20%以内,可以有效地预测冷却羊肉中假单胞菌的生长变化。     

工厂实测冷却分割鸡胸肉生产过程中菌落总数的变化及货架期预测模型的建立

本文研究了冷却鸡肉工厂实际分割生产线和工艺对冷却分割鸡胸肉菌落总数的影响,探究了不同贮藏温度(0、4、7、10、15、20、25℃)下冷却分割鸡胸肉菌落总数的变化,对4℃贮藏的冷却分割鸡胸肉的菌落总数、假单胞菌、p H、TVB-N、感官进行相关性分析,确定腐败限量,并结合logistic动力学一级模型和Belehradek二级模型,建立不同温度下冷却分割鸡胸肉货架期预测模型。结果表明:冷却鸡胸肉本身携带微生物并不多,二次污染是导致产品微生物增加的主要原因。预测冷却分割鸡胸肉的腐败限量的菌落总数是5.78 log(cfu/g),冷却分割鸡胸肉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,模型的R2在0.94以上,残差值的绝对值小于0.06。对4、7、10℃贮藏条件下的冷却鸡胸肉的货架期预测模型进行验证,相对误差在10%左右,说明该模型能很好的预测冷却分割鸡胸肉的剩余货架期。     

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。