温度对铜绿假单胞菌生长的影响及其预测研究

以铜绿假单胞菌ATCC27853为试材,研究温度对其生长的影响以及在不同温度下生长的预测,为其在食品中的安全控制提供理论依据。将ATCC27853接种于胰蛋白胨大豆肉汤(tryptic soy broth,TSB)肉汤中,分别置于6、10、16、22、28、36、42、45、48、50℃共10个温度下生长,采用MATLAB软件建立了在不同温度下ATCC27853的一级Gompertz生长模型;基于Gompertz一级模型拟合的参数,结合Ratkowsky与Hyperbola模型分别建立了ATCC27853的最大比生长速率μmax与温度、迟滞时间λ与温度之间的二级模型;采用决定系数R~2、均方根误差(root mean square error,RMSE)、准确因子Af和偏差因子Bf对ATCC27853的一级和二级模型进行评价。试验结果表明,Gompertz一级模型能很好地预测不同温度下ATCC27853的生长;二级模型Ratkowsky和Hyperbola的验证结果表明二级模型显著,拟合度较好。研究发现,在48℃和6℃下的生理状态参数h0明显高于10℃～45℃的h0。ATCC27853的生长温度对μmax和λ的影响可用于其在食品中的安全预测,为其在食品中的安全控制提供理论依据。     

凉皮中金黄色葡萄球菌生长预测模型的建立

为了研究金黄色葡萄球菌在凉皮中的生长规律,通过测定5℃、10℃、15℃、20℃、25℃下金黄色葡萄球菌在凉皮中的生长数据,采用Baranyi模型、Modified Gompertz和Huang模型拟合金黄色葡萄球菌的生长曲线。比较3种模型的相关系数和参数,将一级模型得到的最大比生长速率(μmax)与迟滞期(λ)建立与温度相关的二级模型。实验表明,Modified Gompertz模型建立的一级模型的偏差因子(B_f)和准确因子(A_f)均在合理范围内。采用Modified Gompertz模型拟合的μmax和λ建立其与温度的平方根模型,拟合得到的R2为0.80和0.88,说明Modified Gompertz模型最适合拟合生长曲线,二级模型经方差分析显示方程显著,表明所建模型能有效预测金黄色葡萄球菌在凉皮中的生长情况。本研究为凉皮中金黄色葡萄球菌的定量风险评估提供理论依据。     

糯米面团中金黄色葡萄球菌生长预测模型的构建

通过建立一级和二级模型描述糯米面团中金黄色葡萄球菌的生长动力学,为糯米制品原料中金黄色葡萄球菌的生长监测提供依据。将2株金黄色葡萄球菌(ATCC 8095和NCTC 8325)混合菌悬液接种至糯米面团样品中,分别将其在4、11、18、25、32℃和37℃恒温培养。结果表明,除4℃生长缓慢无法构建模型外,其他温度下3种一级生长模型(Baranyi、修正的Gompertz和Huang模型)均能对糯米面团中金黄色葡萄球菌生长曲线进行良好的拟合;但在较低和较高温度(11℃和37℃)下修正的Gompertz模型表现出最好的拟合准确度。赤池信息准则和决定系数(R²)等数据分析显示,修正的Gompertz模型可作为金黄色葡萄球菌最优一级生长预测模型。采用2个二级模型(Ratkowsky和Huang平方根模型)分析温度对金黄色葡萄球菌生长速率的影响,结果表明Ratkowsky平方根模型预测最低(0.049℃)和最高(47.135℃)生长温度相较于Huang平方根模型与实验结果更为接近,因而更适合作为糯米面团中金黄色葡萄球菌的二级生长模型。本研究结果可对食品企业和监管机构预测糯米制...     

凉皮中金黄色葡萄球菌生长预测模型的

为了研究金黄色葡萄球菌在凉皮中的生长规律,通过测定 5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃下金黄色葡萄球菌在凉皮中的生长数据,采用 Baranyi 模型、Modified Gompertz 和 Huang 模型拟合金黄色葡萄球菌的生长曲线。比较 3 种模型的相关系数和参数,将一级模型得到的最大比生长速率（μmax）与迟滞期（λ）建立与温度相关的二级模型。实验表明,Modified Gompertz 模型建立的一级模型的偏差因子（Bf）和准确因子（Af）均在合理范围内。采用 Modified Gompertz 模型拟合的 μmax和 λ 建立其与温度的平方根模型,拟合得到的 R2为 0.80 和 0.88,说明 Modified Gompertz 模型最适合拟合生长曲线,二级模型经方差分析显示方程显著,表明所建模型能有效预测金黄色葡萄球菌在凉皮中的生长情况。本研究为凉皮中金黄色葡萄球菌的定量风险评估提供理论依据。     

盐水鸭中单核细胞增生李斯特菌生长预测模型的建立

为研究盐水鸭中单核细胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes,Lm)的生长规律,通过测定4、10、16、25℃条件下的生长数据,选用4种常用的一级模型(Gompertz、Logistic、Richards及MMF模型)对数据进行拟合,比较各模型决定系数R^2和均方误差(MSE),确定最适一级模型,根据一级模型得到的最大比生长速率(μmax)和迟滞期(λ)建立与温度相关的二级模型。结果表明:Gompertz模型拟合的生长曲线R^2均达到0.99以上,为最适一级模型,在25℃条件下,Lm经0.78 h后即进入对数期,从4℃提高到10℃时,生长速率从0.02 1g(cfu/g)·h^-1增至0.05 1g(cfu/g)·h^-1,说明温度对盐水鸭中Lm的生长影响较大。选用Ratkowsky平方根模型建立的温度与μmax关系的二级模型R^2为0.98,偏差因子(Bf)、准确因子(Af)分别为0.99、1.01,二次多项式模型建立的温度与λ关系的R^2为0.99,Bf、Af分别为1.01、1.08,表明所建两种模型均能较好地描述盐水鸭中Lm的生长情况。本研究建立的生长模型可为监控盐水鸭的食品安全和风险评估提供参考。     

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。     

冷却牛肉中沙门氏菌生长预测模型的建立和验证

建立了恒温条件下牛肉中沙门氏菌的生长动力学模型,准确掌握并及时预报沙门氏菌的生长情况,为冷却牛肉生产过程中该菌的控制提供有效的手段。将不同血清型的沙门氏菌混合菌株(以下简称沙门氏菌)接种到无污染的冷却牛肉表面,分别置于0、4、7、10、15和20℃恒温条件下贮藏并计数,采用Linear方程或修正的Gompertz方程拟合一级模型,并采用Ratkowsy平方根方程拟合二级模型。最后分别在恒温和波动温度下对模型进行验证。修正的Gompertz方程能较好地描述沙门氏菌在4~20℃贮藏条件下的生长动态(R2均大于0.99),而在0℃下则适用Linear方程拟合。采用平方根模型构建的沙门氏菌预测二级模型,表明温度对最大比生长速率(μmax)和迟滞期(λ)均呈现良好的线性关系(R2均大于0.96)。用贮藏在9℃、12℃和波动温度下沙门氏菌的生长实验值进行验证,偏差度分别为0.913、0.997、0.889,准确度分别为1.118、1.019、1.147。该预测模型能有效预测4~20℃条件下沙门氏菌在冷却牛肉中的生长情况。     

清蛋糕中金黄色葡萄球菌生长预测模型的建立

目的建立清蛋糕中金黄色葡萄球菌生长预测模型。方法选用清蛋糕和金黄色葡萄球菌作为研究对象,比较了6、15、25、35℃条件下金黄色葡萄球菌在糕点中生长情况,分别采用修正Gompertz模型(SGompertz)和修正Logistic模型(SLogistic)进行拟合,建立清蛋糕中金黄色葡萄球菌一级生长动力学模型,采用平方根模型和二次多项式模型描述温度与最大比生长速率(μmax)及延滞期(λ)的关系,并进行验证。结果SLogistic模型作为一级模型,能更好描述6～35℃条件下清蛋糕中金黄色葡萄球菌生长变化;平方根模型是拟合温度与最大比生长速率的最适二级模型;二次多项式模型是拟合温度与延滞期的最适二级模型。结论本研究建立的生长预测模型能够有效预测金黄色葡萄球菌在清蛋糕中的生长情况,为清蛋糕的定量风险评估提供参考。     

卤鸡腿中大肠杆菌生长模型的研究

为探讨食源性大肠杆菌的生长特性,建立即食食品卤鸡腿中大肠杆菌生长模型,在20℃、25℃、30℃、35℃和40℃等不同温度下测定了大肠杆菌的生长状态。采用修正的Gompertz方程拟合大肠杆菌的生长曲线,分析了大肠杆菌的生长参数。结果表明,修正的Gompertz函数能够很好地描述大肠杆菌在20℃、25℃、30℃、35℃和40℃贮藏条件下的生长动态(R20.933 6)。应用平方根模型描述了温度对最大比生长速率(μm)和延滞时间(λ)参数的影响,结果表明,温度与最大比生长速率呈现较好的线性关系。此外,应用20℃、25℃、30℃、35℃和40℃条件下实际测得的数值与预测模型数据进行比较,验证了恒定温度下模型的有效性。所建立的预测模型能有效地预测大肠杆菌在卤鸡腿中的生长动态,为控制即食食品中大肠杆菌污染提供理论依据。     

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。     

不同温度下椰汁中金黄色葡萄球菌的生长动力学模型比较

探讨不同温度下椰汁中金黄色葡萄球菌的生长预测模型。将菌悬液接种到椰汁中,测定不同温度(20、25、30、36℃)下的生长数据。使用Matlab软件拟合得到修正Gompertz(MGompertz)、修正Logistic(MLloistic)和Baranyi模型,比较残差和拟合度选择最优一级模型,并拟合出生长参数。用平方根和二次多项式方程建立二级模型,通过相关系数、偏差因子和准确因子对二级模型进行检验。在20~36℃下,Baranyi模型拟合出的各个拟合度最优,Baranyi模型适宜作为模拟金黄色葡萄球菌在椰汁中生长的一级预测模型。二次多项式相较于平方根模型可以更好地表达温度与最大比生长速率及延滞期的关系。因此选择Baranyi模型和二次多项式模型描述不同温度下椰汁中金黄色葡萄球菌的生长。     

猪肉中气单胞菌生长与失活的Gompertz模型构建

为探讨预测微生物生长与失活模型统一化问题,将气单胞菌接种到经80℃无菌水灭菌的精腿猪肉中,用无菌袋装好分别于0、4、15、25、30、35℃的生长环境下和40、45、50、55℃的失活环境下贮藏,将描述微生物生长的Gompertz模型分别对所得的生长曲线和热失活“镜像化”曲线进行模拟,通过判定系数(R2)、偏差值(Bf)和准确值(Af)进行评价。结果表明,用于描述微生物生长的Gompertz模型也能较好地描述微生物的失活情况。     

烤鸭中金黄色葡萄球菌生长模型的建立

选用修正的Gompertz（SGompertz）和修正的Logistic（Slogistic）作为一级生长模型,应用Origin 9.0软件分别拟合烤鸭中金黄色葡萄球菌在10、15、25、30、37 ℃的生长数据,并以此获得最大比生长速率（μmax）和迟滞期（λ）。在此基础上,采用平方根模型和二次多项式模型建立二级生长模型。结果表明,SGompertz模型拟合的R2值优于Slogistic模型。以SGompertz模型拟合得到的μmax建立平方根和二次多项式模型R2分别为0.942 3、0.947 1,偏差因子（Bf）分别为1.02和0.93,准确因子（Af）分别为1.18和1.37,表明采用μmax进行拟合时平方根模型的预测效果较好;以SGompertz模型拟合得到的λ建立的平方根和二次多项式模型R2分别为0.953 3、0.987 1,Bf分别为0.99和1.00,Af分别为1.11和1.06,表明采用λ进行拟合时二次多项式模型较好。     

草鱼鱼整片中热杀索丝菌的生长预测模型

为了研究热杀索丝菌(Brochothrix thermosphacta)的生长动态,建立了5、10、15、20℃四种不同温度下草鱼鱼整片中的热杀索丝菌的预测模型.利用Gompertz方程获得热杀索丝菌的生长预测值,根据预测值和恒定温度下的活菌数,绘制实际和预测生长曲线,曲线重合度较好.利用平方根模型描述温度对最大比生长速率和延滞期的影响.通过计算准确因子和偏差因子对一级模型进行了验证,结果准确因子AF值均在1左右,偏差因子BF值在0.7～1.1之间.利用F统计量对二级模型进行验证,得到的P值小于0.05.得到的预测模型能很好的预测热杀索丝菌在草鱼鱼整片中的生长动态,为水产品的预报模型在实际生产和流通过程中的提供一定参考.     

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。     

原料乳中金黄色葡萄球菌生长预测模型的建立

研究冬季、春季和夏季原料乳中金黄色葡萄球菌在15、25、37℃条件下的生长情况,并利用Logistic模型和Gompertz模型对生长数据进行建模。3个季节的原料乳中,金黄色葡萄球菌的Gompertz模型方根误差(RMSE)分别为0.0936(冬)、0.1057(春)和0.1032(夏),而Logistic模型相应的参数值为0.1498(冬)、0.1926(春)和0.1857(夏)。通过模型参数比较表明,Gompertz模型比Logistic模型更能准确的描述原料乳中金黄色葡萄球菌的生长情况;同时,建立以温度为自变量的平方根模型,以此来预测原料乳中金黄色葡萄球菌的生长速率。     

热胁迫和培养温度对大肠杆菌抗热性的影响

研究大肠杆菌O157:H7 ATCC 43889经50、60 ℃和70 ℃反复多次热胁迫处理与在10、28、36 ℃和45 ℃的条件下生长培养后对其80 ℃抗热性的影响。分别对ATCC 43889进行50、60 ℃和70 ℃的热胁迫,研究在一定的热力致死温度条件下杀死某细菌数量90%所需要的时间（D值）的变化,观察ATCC 43889热胁迫前后菌落形态和个体形态的变化;将ATCC 43889置于10、28、36 ℃和45 ℃培养至稳定期,分别测定其在80 ℃的存活量,再利用Weibull模型拟合其在80 ℃的热致死曲线。结果表明,50、60 ℃和70 ℃热胁迫处理均可诱导ATCC 43889抗热性增加,经10 次热胁迫并传代培养后,其D值分别为第1次热胁迫处理后的1.88、2.38 倍和8.18 倍,D值随热处理次数的增加不断增大,说明胁迫温度越高,D值越大,其抗热性越强;经过60 ℃和70 ℃热胁迫后,ATCC 43889菌落形态和个体形态与对照组相比差异显著;在80 ℃,ATCC 43889的致死曲线表明,胁迫温度越高,其抗热性越强（P＜0.05）;在10～45 ℃培养,随培养温度的升高,ATCC 43889的抗热性显著增加（P＜0.05）。利用Weibull模型可以较好地拟合ATCC 43889经过50、60 ℃和70 ℃热胁迫处理10 次后与10、28、36 ℃和45 ℃培养后在80 ℃的抗热性曲线,随着胁迫温度和培养温度的升高,ATCC 43889的抗热性都呈增加趋势。综上,一定热处理与培养温度可胁迫诱导大肠杆菌ATCC 43889抗性热增强和形态的变化。     

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。     

不同贮藏温度下进口生鲜牛肉中大肠杆菌生长预测模型的建立

为了建立不同温度条件下进口生鲜牛肉中大肠杆菌O157:H7的生长预测模型。将于超市购买的进口生鲜牛肉和大肠杆菌O157:H7作为研究对象,监测其在4、16、25、30、37 ℃贮藏温度条件下进口生鲜牛肉中大肠杆菌生长数据,绘制生长曲线,采用修正Gompertz、Logistic、Richards、MMF四种模型进行拟合,建立进口生鲜牛肉中大肠杆菌一级模型,将一级模型拟合的数据代入Ratkowsky方程建立二级模型,通过准确因子、偏差因子以及均方根误差,对模型的准确性进行检验。结果表明,四种模型拟合后得到的相关系数均为0.98以上,修正Gompertz模型数据表明该模型拟合程度最好,最适合预测大肠杆菌在进口生鲜牛肉上的生长动态,模型的准确因子均为0.99,偏差因子为1.14和1.03,决定系数R2为0.97和0.99,说明所建立的模型可靠性较高。本研究建立的生长预测模型能够有效预测4~37 ℃不同温度条件下大肠杆菌O157:H7在进口生鲜牛肉上的生长情况。