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。     

基于预测微生物学理论的南美白对虾仁货架期预测模型

目的建立并评估南美白对虾仁贮藏期的货架期数学预测模型。方法将南美白对虾仁分别贮藏在-18℃、4℃条件下,定期对特定腐败菌进行检测,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,结合Belehradek方程,讨论特定腐败菌生长的最大比生长率μ_(max)和延滞时间λ与温度的关系。结果修正的Compertz方程能较好地拟合不同温度下南美白对虾仁特定腐败菌生长的S型曲线,r~2均大于0.95。温度对特定腐败菌的最大菌数N_(max)的影响不大,平均值为7.57 log(CFU/g);延滞时间λ随温度的上升而降低;最大比生长率μ_(max)随温度的上升而增大,结合Belehradek方程发现在-20~10℃温度范围内最大比生长率μ_(max)与μ_(max)~(0.5)、(λ-1)~(0.5)之间均有良好的线性关系。确定了最小腐败水平(Ns)并建立了南美白对虾仁的货架期预测模型SL,模型各参数为N_(max)=7.57log(CFU/g),b_μ=0.0302,T_(minμ)=-25.8179,b_λ=0.0010,T_(minλ)=-523.2000。通过测定5℃贮藏温度下南美白对虾仁特定腐败菌的生长状态,验证货架期预测模型SL的准确性,预测值和实测值之间的相对误差为7.2%。结论该货架期预测模型能有效预测南美对白对虾仁在-20~10℃范围内任意温度下的货架期。     

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R²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R²>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%。     

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。     

鲜切生菜中荧光假单胞菌生长动力学模型和货架期预测

为了快速预测鲜切生菜中荧光假单胞菌的生长动态,评价温度对鲜切生菜剩余货架期的影响,以引起鲜切生菜腐败的荧光假单胞菌为研究对象,研究不同温度(0、4、10、25℃)对其生长的影响,建立和验证荧光假单胞菌生长动力学模型以及鲜切生菜剩余货架期的预测模型。结果表明:建立的修正的Gompertz方程拟合相关系数R~2均在0.99以上,二级模型偏差度和准确度均在0.9～1.05之间,说明建立的一级和二级模型能够真实有效的预测鲜切生菜中荧光假单胞菌的生长情况。以鲜切生菜在7℃和15℃货架期的实测值进行剩余货架期模型的验证,相对误差分别为-12.53%和9.49%,表明建立的模型能够快速可靠的预测鲜切生菜的剩余货架期。     

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。     

鲜切卷心菜中嗜麦芽窄食单胞菌的动力学预测模型

以鲜切卷心菜中分离得到的优势腐败菌之一嗜麦芽窄食单胞菌作为研究对象,将嗜麦芽窄食单胞菌液体培养18h后,使OD600=0.2,取10mL溶于990mL的生理盐水中,按照料液比1∶10,把处理的鲜切卷心菜组织条悬浮于其中15s进行接种,分别置于4、7、10、15、25、30℃下贮藏,建立Gompertz模型和Belehradek平方根方程,进行货架期预测。结果表明:Gompertz模型能够较好地拟合鲜切卷心菜中嗜麦芽窄食单胞菌的生长动态。温度对最大比生长速率(μmax)和延滞时间(λ)的影响采用平方根模型描述,呈现良好的线性关系。以鲜切卷心菜在7℃和15℃的嗜麦芽窄食单胞菌实测值进行剩余货架期模型的验证,相对误差分别为-4.090%和12.119%,表明建立的模型可以较好的预测0~40℃范围内鲜切卷心菜产品的剩余货架期。     

冷鲜肉中热杀索丝菌生长预测模型的建立与验证

以市售托盘装冷鲜猪肉为研究对象测定热杀索丝菌的数量变化情况与感官、挥发性盐基氮和菌落总数的变化,结果表明冷鲜猪肉的腐败限控量为5.316 lg(CFU/g) ,热杀索丝菌在不同温度货架期终点时菌落数均值为7.519lg(CFU/g)。运用统计学软件SAS9.1 拟合热杀索丝菌在不同温度下的生长动力模型,表明Gompertz 模型能很好拟合热杀索丝菌在不同温度下的生长;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,得到热杀索丝菌生长的二级模型,判定系数R2 的值均在0.99 以上,表明温度与最大比生长速率和延滞期之间存在良好的线性关系;建立了0～15℃温度区域内冷鲜猪肉储藏过程中的货架期预测模型,用3℃储藏冷鲜肉中热杀索丝菌生长的实测值与通过货架期预测模型得到的预测值进行比较,相对误差为1.6%,表明模型可以可靠预测0～15℃温度区域内冷鲜猪肉的货架期。     

养殖尼罗罗非鱼鲜度特征及动力学模型构建

通过感官、化学、微生物学方法对低温(0～10℃)和室温(25℃)贮藏尼罗罗非鱼鲜度特征进行评价,确定产品货架期及货架期终点细菌种群,运用平方根相对腐败速率方程构建货架期预测模型。结果表明:鲜鱼感官品质良好,菌落总数、假单胞菌数、产H2S细菌数和挥发性盐基氮(TVBN)分别为(4.41±1.13)、(3.39±1.09)、(2.01±0.88)(lg(CFU/g))和(8.53±0.73)mg/100g。低温贮藏罗非鱼货架期终点时,菌落总数、假单胞菌、产H2S细菌数和TVBN分别为(7.79±0.35)、(7.24±0.45)、(6.35±0.23)(lg(CFU/g))和(19.90±2.10)mg/100g,确定货架期为5.5～20.1d,优势菌是假单胞菌属,而室温贮藏的罗非鱼货架期为1.3d,优势菌为气单胞菌。0～25℃范围贮藏的罗非鱼品质动力学模型参数Tmin为-8.9℃,并用3、8℃恒温和变温等实际流通条件对货架期预测模型进行了验证,显示货架期预测模型能有效评价0～25℃范围内的罗非鱼品质。     

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。     

海水鱼优势腐败菌腐败能力分析

研究大黄鱼和大菱鲆无菌鱼块接种优势腐败菌后5℃贮藏中的感官、腐败产物和腐败菌的变化,以生长动力学参数和腐败产物的产量因子(YTVBN/CFU和YTMA/CFU)为指标,探讨两种冷藏海水鱼优势腐败菌希瓦氏菌和假单胞菌的腐败能力。结果表明,大菱鲆鱼块接种腐败希瓦氏菌和恶臭假单胞菌的货架期分别为60,72h,货架期终点时的TVBN含量分别为35.48,37.56mg/100g,腐败菌菌数分别为8.14,8.32lg(CFU/g),产量因子YTVBN/CFU分别为1.86×10-7,1.35×10-7 mg TVBN/CFU。大黄鱼鱼块接种腐败希瓦氏菌和荧光假单胞菌的货架期分别为162,174h,货架期终点时的TVBN含量分别为31.74,39.01mg/100g,腐败菌菌数分别为8.71,8.91lg(CFU/g),产量因子YTVBN/CFU分别为4.49×10-8,3.72×10-8 mg TVBN/CFU。大黄鱼鱼块的货架期比大菱鲆的明显长,接种假单胞菌的两种鱼块的货架期比接种希瓦氏菌的稍长。两种海水鱼低温有氧贮藏优势腐败菌希瓦氏菌和假单胞菌都有很强的腐败能力。     

鲜切水芹贮藏期间微生物生长模型及货架期预测

利用选择性培养基进行鲜切水芹贮藏期菌相分析,发现假单胞菌属是其贮藏期优势菌。保鲜袋挽口包装的鲜切水芹在22 ℃贮藏8 d,假单胞菌数量即达到106 CFU/g,低温贮藏有助于抑制假单胞菌的生长繁殖。修正的Gompertz模型能有效地拟合出4 ℃和22 ℃条件下假单胞菌属细菌的动态变化,偏差度和准确度分析表明所建立的模型是有效的。鲜切水芹于低温贮藏3 d后置于常温（22 ± 1） ℃贮藏时,叶绿素和木质素动态变化符合一级模型,在实际应用中,可根据腐败菌的生长速率来预测鲜切水芹的货架期。     

鲜切卷心菜中嗜麦芽窄食单胞菌的动力学预测模型

以鲜切卷心菜中分离得到的优势腐败菌之一嗜麦芽窄食单胞菌作为研究对象,将嗜麦芽窄食单胞菌液体培养18h后,使OD600=0.2,取10mL溶于990mL的生理盐水中,按照料液比1∶10,把处理的鲜切卷心菜组织条悬浮于其中15s进行接种,分别置于4、7、10、15、25、30℃下贮藏,建立Gompertz模型和Belehradek平方根方程,进行货架期预测。结果表明:Gompertz模型能够较好地拟合鲜切卷心菜中嗜麦芽窄食单胞菌的生长动态。温度对最大比生长速率（μmax）和延滞时间（λ）的影响采用平方根模型描述,呈现良好的线性关系。以鲜切卷心菜在7℃和15℃的嗜麦芽窄食单胞菌实测值进行剩余货架期模型的验证,相对误差分别为-4.090%和12.119%,表明建立的模型可以较好的预测0⁴0℃范围内鲜切卷心菜产品的剩余货架期。      

冷藏鲤鱼和罗非鱼优势腐败菌腐败能力分析

通过分析接种腐败菌的鲤鱼和罗非鱼无菌鱼块贮藏中感官、腐败代谢产物和腐败菌的变化,以腐败菌的生长动力学参数和腐败代谢产物的产量因子(YTVBN/CFU)为指标,探讨冷藏鲤鱼和罗非鱼优势腐败菌假单胞菌和腐败希瓦氏菌的腐败能力。结果表明:接种腐败希瓦氏菌和恶臭假单胞菌的鲤鱼无菌鱼块的货架期分别为132h和162h,此时的TVBN值为27.12mg/100g和22.51mg/100g,腐败希瓦氏菌和恶臭假单胞菌菌数为8.96 lg(CFU/g)和9.07 lg(CFU/g),产量因子YTVBN/CFU为9.28×10-9mg TVBN/CFU和1.81×10-8mg TVBN/CFU。接种荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌的罗非鱼无菌鱼块的货架期分别为132h和144h,此时的TVBN值为23.46mg/100g和24.30mg/100g,荧光假单胞菌和腐败希瓦氏菌菌数为8.83 lg(CFU/g)和9.12 lg(CFU/g),产量因子YTVBN/CFU为1.67×10-8mg TVBN/CFU和9.10×10-9mg TVBN/CFU。结合两种养殖鱼冷藏过程中的菌相变化和腐败菌在腐败过程中的作用,初步得出冷藏罗非鱼和鲤鱼的特定腐败菌是假单胞菌,两种腐败菌都具有较强的腐败能力。     

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。     

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。     

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。     

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。     

鲅鱼贮藏过程中的品质变化和货架期预测

将感官、微生物和化学变化作为检测指标,对鲅鱼(Scomberomorus niphonius)在0℃、4℃、15℃、22℃和25℃贮藏过程中的品质变化和货架期进行研究。通过化学分析研究,对菌落总数(TVC)、挥发性盐基氮(TVB-N)、三甲胺(TMA)与感官评价的一致性进行探讨。结果表明,在0℃、4℃、15℃、22℃和25℃贮藏过程中鲅鱼较好品质的时期分别为192h、144h、24h、18h和12h,货架期终点分别为240h、192h、48h、24h和20h。各个温度条件下,鲅鱼贮藏过程中较好品质期和货架期终点的TVB-N平均值分别为(22.88±1.98)mg/100g、(49.40±2.40)mg/100g;TMA均值为(11.67±1.88)mg/100g、(18.88±2.75)mg/100g;菌落总数分别为(4.01±0.49)lg(CFU/g)、(6.17±0.49)lg(CFU/g);产H2S菌数分别为(3.28±0.63)lg(CFU/g)、(5.78±0.65)lg(CFU/g),、假单胞菌数分别为(3.60±0.39)lg(CFU/g)、(6.12±0.50)lg(CFU/g)。可知TVB-N、TMA、菌落总数、产H2S菌、假单胞菌作为鲅鱼贮藏过程中的鲜度指标与感官评价具有一致性。