脉冲强光对流动水中大肠杆菌的杀灭效果研究

利用管道脉冲强光杀菌系统对流动水中大肠杆菌进行连续杀灭研究。研究了能量、菌液浓度、pH值、浊度、色度对蒸馏水中对大肠杆菌的灭菌效果的影响,并在此基础上进行正交实验以得出最佳组合水平。单因素结果表明,脉冲强光杀菌效果随着脉冲光能量增大而增大,随着菌液浓度、浊度、色度的增大而逐渐减小;pH值在3.04～5.99范围内,具有较高杀菌效果。正交试验结果表明,影响脉冲强光杀菌效果的主次顺序为:色度>能量>浊度>菌液浓度>pH,最佳组合水平为能量2028mJ/m2、菌液浓度1.3×103cfu/mL、pH4.96浊度(透光率)100%、色度(A520nm)0,在该组合水平下杀菌率为99.84%,菌数下降3.11lg。本研究结果表明脉冲强光在饮用水消毒中有潜在应用价值。     

响应面优化脉冲强光对煎饼表面大肠杆菌的杀菌效果

采用脉冲强光对煎饼表面进行杀菌处理,研究脉冲强光对煎饼表面大肠杆菌的杀菌效果。在单因素试验基础上,利用响应面分析方法建立大肠杆菌数量降低对数值的二次多项数学模型,利用模型对脉冲能量、脉冲次数和脉冲距离及其交互作用进行分析。结果表明：脉冲强光可有效杀死煎饼表面的大肠杆菌,优化条件为脉冲能量500 J、次数40 次、距离10.9 cm,此时脉冲强光对煎饼表面大肠杆菌的数量可减少2.15 个对数值,提高了煎饼的货架期及食用安全性。     

脉冲强光对副溶血性弧菌的杀菌效果及动力学

为了描述脉冲强光杀菌过程和预测杀菌效果,建立了脉冲强光对副溶血性弧菌的杀菌动力学模型。采用单次辐照剂量为67、92、113 mJ/cm²分别处理3.0%氯化钠体系中副溶血性弧菌0~25 s,考察其杀菌效果。选取Linear、Weibull和Log-logistic三种数学模型来拟合脉冲强光杀菌的动力学过程,以精确因子(A_f)、偏差因子(B_f)、根平均方差(RMSE)和决定系数(R²)作为模型拟合度优劣评价指标。结果表明,当辐照距离为30 cm,单次辐照剂量为113 mJ/cm²处理时间为25 s时,副溶血性弧菌减少5.63 logCFU/mL,杀菌率为99.96%;Weibull模型和Log-logistic模型较Linear模型能更好的拟合脉冲强光处理副溶血性弧菌的杀菌曲线,Weibull模型能最好地拟合脉冲强光杀菌的动力学过程,且相较Log-logistic模型更简洁、灵活实用。     

脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果、微观结构及动力学的影响

脉冲强光是一种新兴的非热杀菌技术。为研究和预测脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌作用,在强度2.86,1.60,1.08,0.93 W/cm2脉冲强光下对固体培养基中黄曲霉菌孢子处理1~60 s,并对处理前、后孢子的微观形态进行扫描电镜分析。运用Log-linear模型、Weibull模型和Weibull+tail模型对杀菌致死曲线进行动力学分析。研究表明,随着照射强度增加和时间的延长,脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果增强。初始菌落数为5.15 lg(CFU/mL)的孢子在2.86 W/cm2下处理19 s可被全部杀死。电镜照片显示脉冲强光处理后孢子细胞结构崩溃。Weibull模型和Weibull+tail模型较Log-linear模型能更好地拟合脉冲强光处理黄曲霉菌孢子的杀菌曲线(R2>0.95)。其中Weibull+tail模型能更加精确地拟合杀菌动力学过程(R2=0.9727)。     

脉冲强光对煎饼中细菌的杀菌效果的研究

煎饼在包装和贮藏过程中易受微生物的二次污染,严重影响其食用安全性,采用脉冲强光杀菌技术可有效杀死煎饼中的微生物。结果表明:脉冲能量为400J、次数20次、距离10.9cm、频次2次/s,在此优化条件下脉冲强光对煎饼中细菌杀菌率达到99.4%。      

脉冲强光对煎饼中细菌的杀菌效果的研究

煎饼在包装和贮藏过程中易受微生物的二次污染,严重影响其食用安全性,采用脉冲强光杀菌技术可有效杀死煎饼中的微生物。结果表明:脉冲能量为400J、次数20次、距离10.9cm、频次2次/s,在此优化条件下脉冲强光对煎饼中细菌杀菌率达到99.4%。     

脉冲强光对大肠杆菌的杀菌实验研究

脉冲强光杀菌是一种新兴的冷杀菌技术,自制脉冲强光杀菌装置,光脉冲的脉冲宽度为20μs,最大输入能量为644J.使用该装置对大肠杆菌进行杀菌实验,对脉冲强光的杀菌影响因素进行研究.结果表明,脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效果十分显著,输入电压2500V时,闪照4次能达到完全致死.各因素对脉冲强光杀菌效果影响的主次顺序是:闪照次数>输入电压>菌液透光率>菌液厚度.此外,杀菌菌液的物理性质对杀菌效果有较大影响.     

自动控制脉冲强光杀菌装置的研制

采用单片机控制技术，研制了自动控制脉冲强度杀菌装置。每个光脉冲的输入能量可达６００～２２００Ｊ；光脉冲宽度经测定小于８００μＳ。３０个光脉冲能使大肠杆菌减少５个数量级，４０个光脉冲以使蛋白酶的活力钝化９０％，脉冲强光杀菌可事负透明塑料薄膜包装的切片面包的保存期延长１倍以上，脉冲强光杀菌是一种很有发展前途的冷杀菌技术。     

脉冲强光杀菌机制及其在肉类食品中作用效果的研究进展

脉冲强光作为一种新型的非热杀菌技术,它利用宽光谱、瞬时、高能量的脉冲光阻止细菌细胞DNA复制、破坏蛋白酶活性及其空间结构、造成细胞内溶物泄漏、以及细胞完整性丧失等,来实现杀菌的目的。本文综述了脉冲强光的杀菌机制及影响因素,分析了脉冲强光对肉类食品中常见的病源微生物（沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌等）的灭活效果,还对此技术在杀菌过程中对肉类色泽、风味和感官品质的影响进行了阐述,旨为脉冲强光杀菌技术在肉类食品加工中的应用提供建议和理论支持。     

脉冲强光对馒头表面金黄色葡萄球菌的杀菌效果

目的研究脉冲强光技术在馒头表面金黄色葡萄球菌杀菌中的效果及其机制。方法控制闪照距离为9~21 cm,单脉冲能量为100~500 J,闪照次数为0~20次,分析不同条件下金黄色葡萄球菌的失活规律,并将该优化条件应用于馒头表面金黄色葡萄球菌的杀菌试验,最后采用透射电子显微镜技术分析脉冲强光技术对金黄色葡萄球菌形态结构的影响,从而分析其杀菌机制。结果脉冲强光在闪照距离为9 cm,单脉冲能量为500 J的情况下,闪照16次能对金黄色葡萄球菌产生良好的杀菌效果。该脉冲强光处理技术能降低馒头表面的金黄色葡萄球菌1.72 log CFU/g。透射电镜观察结果说明了脉冲强光可破坏金黄色葡萄球菌的细胞膜和菌体胞质内容物,从而造成细胞的失活。结论脉冲强光可对金黄色葡萄球菌产生较强的杀菌效果,在馒头加工业中具有一定的应用前景。     

脉冲强光对枯草芽孢杆菌NG-2灭活机理

采用脉冲强光对枯草芽孢杆菌NG-2及芽孢进行灭活并研究其机理。在脉冲强光辐照枯草芽孢杆菌NG-2菌体及其芽孢后,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察形态特征变化,利用紫外分光光度法测定细胞内物质含量,利用荧光光谱法检测细胞内Ca~(2+)浓度和非特异性酯酶活力。结果表明,辐照距离为5 cm,闪照频率为5次/s,辐照15 s时,脉冲强光对NG-2菌体及其芽孢灭活率超过50%;辐照40 s时,脉冲强光对NG-2菌体及其芽孢灭活率超过99.98%。辐照枯草芽孢杆菌及芽孢后菌体结构损伤,芽孢壁破裂,细胞内核酸、蛋白质、Ca~(2+)和2,6-吡啶二羧酸含量显著减少,非特异性酯酶活力降低,研究结果为脉冲强光对枯草芽孢杆菌及芽孢灭活机理提供理论依据。     

Inactivation of Escherichia coli in orange juice using ozone

This research investigated the efficacy of gaseous ozone for the inactivation of Escherichia coli ATCC 25922 and NCTC 12900 strains in orange juice. Orange juice inoculated with E. coli (10⁶ CFU mL^− 1) as a challenge microorganism was treated with ozone at 75–78 µg mL^− 1 for different time periods (0–18 min). The efficacy of ozone for inactivation of both strains of E. coli was evaluated as a function of different juice types: model orange juice, fresh unfiltered juice, juice without pulp, and juice filtered through 500 µm or 1 mm sieves. Fast inactivation rates for total reduction of E. coli were achieved in model orange juice (60 s) and in juice with low pulp content (6 min). However, in unfiltered juice inactivation was achieved after 15–18 min. This indicated that juice organic matter interferes with antibacterial activity of gaseous ozone. The effect of prior acid (pH 5.0) exposure of E. coli strains on the inactivation efficacy of ozone treatment was also investigated. There was a strain effect observed, where prior acid exposure resulted in higher inactivation times in some cases by comparison with the control cells. However, the overarching influence on inactivation efficacy of ozone was related to the pulp content. Generally, the applied gaseous ozone treatment of orange juice resulted in a population reduction of 5 log cycles.

Industrial relevance

To facilitate the preservation of unstable nutrients many juice processors have investigated alternatives to thermal pasteurisation, including un-pasteurised short shelf life juices with high retail value. This trend has continued within the European Union. However within the US recent regulations by the FDA have required processors to achieve a 5-log reduction in the numbers of the most resistant pathogens in their finished products. Pathogenic E. coli may survive in acid environments such as fruit juices for long periods. This study demonstrates that the use of ozone as a non-thermal technology is effective for inactivation of E. coli and acid exposed E. coli in orange juice. Information on the design of the ozone treatment for inactivation of E. coli which results into safe juice products is also among the main outputs of this work. Ozone auto-decomposition makes this technology safe for fruit juice processing.     

阿魏酸对大肠杆菌和蜡状芽孢杆菌产组胺的影响

以产组胺的大肠杆菌(E. coli)和蜡状芽孢杆菌(B. cereus)两株菌为研究对象,通过双倍琼脂稀释法,得出阿魏酸对其最低杀菌浓度(MBC)和最低抑菌浓度(MIC);并利用高效液相色谱法(HPLC)检测不同浓度的阿魏酸对两株菌株产组胺的影响,从而明确阿魏酸对其产组胺的抑制作用。结果表明:阿魏酸对供试菌株都具有较强的抑菌活性,且抑菌效果随着阿魏酸浓度的增大而增强;阿魏酸对E. coli的MIC为0.031%,对B. cereus的MIC为0.063%;当阿魏酸的添加量为MIC时,E. coli和B. cereus的生长均受到抑制,导致组胺含量显著降低(p<0.05),E. coli和B. cereus所产组胺量较空白对照组分别降低了18.45%和25.78%。所以,阿魏酸是一种能够显著抑制组胺的优良添加物,在食品工业中具有很好的应用前景。     

Staphylococcus aureus and Escherichia coli in nham (Thai-style fermented pork sausage)

The fate of Staphylococcus aureus and Escherichia coli was determined when they were introduced into ground pork made into nham (Thai-style fermented pork sausage) with or without 0.75 or 1.5% added starter culture. Without starter culture, the numbers of E. coli remained little changed but there was slow multiplication of S. aureus. With 0.75% starter culture, S. aureus was no longer detectable after 48 h and E. coli numbers decreased by 1 log after 96 h. No viable S. aureus or E. coli were recovered after 36 h and 96 h, respectively, when 1.5% starter culture was added. The addition of a starter culture is recommended when making nham.     

Inactivation of Polyphenoloxidase by Pulsed Light

The effect of pulsed light on the inactivation of polyphenoloxidase (PPO) in model solutions was investigated focusing on the effect of enzyme concentration and total energy dose of the treatment. PPO inactivation increased with the dose of the treatment. Complete enzyme inactivation was achieved by pulsed light doses higher than 8.75 J cm^?2. At low PPO concentrations (4 to 10 U), the enzyme resulted highly inactivated by pulsed light treatment. Further increase in enzyme units determined a progressive decrease in PPO inactivation. The latter was attributed to protein structural modifications including cleavage and unfolding/aggregation phenomena. PPO amounts higher than 10 U probably favoured enzyme conformations that were less prone to intermolecular rearrangements leading to inactivation.     

大肠杆菌多酚氧化酶结构域及连接区域对其功能的影响

以毕赤酵母X-33作为宿主,在摇瓶水平上测定了大肠杆菌多酚氧化酶(CueO)的表达量、最适pH和最适温度,并研究了信号肽、前导肽、第三结构域以及结构域连接区域的\     

大肠杆菌发酵产L-色氨酸培养基及补料优化

为了进一步提高优化大肠杆菌发酵产L-色氨酸的产量,采用响应面法优化了原初始发酵培养基组合成分,建立了乙酸铵-玉米浆补料模式。结果表明优化后培养基组合:0.12%硫酸铵、0.7%磷酸二氢钾、0.15%一水柠檬酸、0.28%七水硫酸镁、0.05%酵母粉、0810 0.39%乙酸铵、0.3%玉米浆。5 L罐的培养验证表明,玉米浆和乙酸铵是影响L-色氨酸产量的主要成分因素,优化后L-色氨酸产量提高了35.4%,发酵结束达到24.53 g/L,单位菌体L-色氨酸产量提高了19.8%,达到0.272 g/OD,糖酸转化率提高了27%,为L-色氨酸发酵提供一定的参考。     

枯草芽孢杆菌发酵提取物对大肠杆菌的抑制作用

为探索枯草芽孢杆菌发酵提取物对大肠杆菌的抑菌效果及作用机理,利用倍半稀释法确定其对大肠杆菌的最小抑菌浓度,通过研究枯草芽孢杆菌发酵提取物对大肠杆菌生长曲线、细胞膜通透性以及细胞超微结构的影响,探讨提取物对大肠杆菌的抑制作用机理,同时对该提取物的化合物类型进行了初步分析。结果表明,该提取物对大肠杆菌具有明显的抑制作用,其最小抑菌浓度为0.614 mg·mL^-1,在大肠杆菌生长的延滞期和对数期加入该提取物,比在稳定期加入能够显现出更好的抑菌效果。经提取物作用后的细胞表面粗糙,边缘模糊,细胞膜破裂,表明该提取物能够增加大肠杆菌细胞膜的通透性。化合物分析显示,提取物中抑菌成分主要是多烯类化合物和脂肽类化合物。     

代谢工程大肠杆菌高效利用甘油合成丁二酸

为了构建高产丁二酸的重组大肠杆菌,以删除了乙酸激酶和磷酸乙酰转移酶基因(ackA-pta)、乳酸脱氢酶基因(ldhA)和丙酮酸甲酸裂解酶基因(pflB)的大肠杆菌CICIM B0013-025为出发菌株,将其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(ppc)基因的启动子替换为温度诱导的λ噬菌体启动子P_L-P_R,获得温度调控型的丁二酸合成菌株B0013-026。继而通过发酵条件优化,建立了两阶段发酵法:菌株的生长温度和诱导温度分别为37和42 ℃,以甘油为碳源并添加入5 g/L蛋白胨,发酵产酸阶段在微供氧(100 r/min)条件下进行。在5 L发酵罐中采用最优条件进行发酵,丁二酸的产量、生产强度和甘油转化率分别为62.5 g/L、1.04 g/(L·h)和64.2%,而且发酵液中仅有少量的α-酮戊二酸(3.0 g/L)和乙酸(1.8 g/L)等副产物积累,实现了以甘油为唯一碳源高效合成丁二酸,为其工业化生产提供了重要参考。