三文魚(yú)魚(yú)籽中單增李斯特菌預(yù)測(cè)模型建立及控制研究.pdf

1、三文魚(yú)魚(yú)籽醬是具有極高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的輕度腌制即食水產(chǎn)品，目前大部分三文魚(yú)魚(yú)籽醬未經(jīng)過(guò)殺菌處理而直接進(jìn)入超市等零售終端冷藏銷售，僅少量產(chǎn)品經(jīng)巴氏殺菌后再冷藏貯存銷售。單增李斯特菌因其在低溫下能生長(zhǎng)且致死率高的特性而對(duì)魚(yú)籽醬的食用安全造成嚴(yán)重威脅。本文開(kāi)展了單增李斯特菌在三文魚(yú)魚(yú)籽中的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究，建立了一級(jí)、二級(jí)生長(zhǎng)模型；提出聯(lián)合使用山梨酸鉀和Nisin抑制單增李斯特菌生長(zhǎng)，并結(jié)合一級(jí)生長(zhǎng)模型建立了溫度、山梨酸鉀、Nisin對(duì)單增

2、李斯特菌生長(zhǎng)影響的響應(yīng)面模型；開(kāi)展了單增李斯特菌在三文魚(yú)魚(yú)籽中的的熱失活動(dòng)力學(xué)研究，建立了罐裝三文魚(yú)魚(yú)籽巴氏殺菌過(guò)程二維傳熱模型，并結(jié)合熱失活動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)了單增李斯特菌的致死率。主要研究結(jié)果如下：
　　首先研究了單增李斯特菌在未經(jīng)過(guò)殺菌處理的三文魚(yú)魚(yú)籽（含鹽量分別為0％和3%，即未腌制與腌制）中的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。將單增李斯特菌分別接種至未腌制與腌制的魚(yú)籽樣品中，測(cè)定其在5、10、15、20、25、30℃的生長(zhǎng)曲線，且采用Huang模型和

3、Baranyi模型進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，Huang模型和Baranyi模型進(jìn)行分析均能很好地描述單增李斯特菌在三文魚(yú)魚(yú)籽中的生長(zhǎng)。相同溫度條件下，單增李斯特菌在腌制的樣品中的遲滯期比在未腌制的樣品中長(zhǎng)約40%，但生長(zhǎng)速率無(wú)明顯差異。Ratkowsky平方根模型、Huang平方根模型、Arrhenius模型均適合用于描述溫度對(duì)三文魚(yú)魚(yú)籽中單增李斯特菌生長(zhǎng)速率的影響。對(duì)于Ratkowsky平方根模型，其理論最低生長(zhǎng)溫度為-0.5℃。Hua

4、ng平方根模型的預(yù)測(cè)的最低生長(zhǎng)溫度為2.57℃。單增李斯特菌遲滯期與其生長(zhǎng)速率成對(duì)數(shù)-線性關(guān)系。對(duì)與未腌制與腌制的三文魚(yú)魚(yú)籽，Baranyi模型中的h0值分別為0.742、1.193，且溫度對(duì)h0值無(wú)顯著影響。
　　運(yùn)用響應(yīng)面法，考察了不同溫度（4-45℃）條件下，Nisin（0-500ppm）和山梨酸鉀（0-3000ppm）對(duì)三文魚(yú)魚(yú)籽（含鹽3%）中單增李斯特菌生長(zhǎng)的影響，并模擬了其遲滯期和生長(zhǎng)速率。所建立的遲滯期和生長(zhǎng)速率方程

5、相關(guān)系數(shù)分別為0.99和0.96。溫度、Nisin、山梨酸鉀均對(duì)單增李斯特菌的遲滯期和生長(zhǎng)速率產(chǎn)生顯著影響（P<0.05），溫度與 Nisin和山梨酸鉀的交互作用均顯著（P<0.05），而 Nisin與山梨酸鉀交互作用不顯著（P>0.05）。溫度不高于25℃時(shí)，增加Nisin或山梨酸鉀的濃度可延長(zhǎng)單增李斯特菌的遲滯期，高濃度的 Nisin或山梨酸鉀降低其生長(zhǎng)速率主要發(fā)生在溫度（25-37℃）非常適合單增李斯特菌生長(zhǎng)的條件下。
　　

6、研究了單增李斯特菌（F2365、F4260、V7）在三文魚(yú)魚(yú)籽中的熱失活動(dòng)力學(xué)。將三株單增李斯特菌分別接種至含鹽量為0.0、1.5、3.0、4.5%的三文魚(yú)魚(yú)籽中，測(cè)定其57.5、60.0、62.5、65℃測(cè)量其熱失活曲線。結(jié)果表明，單增李斯特菌 F2365、F4260、V7的D值分別介于12.09、19.67、17.13 min（57.5℃）至0.14、0.10、0.11 min(65℃)之間。三株單增李斯特菌D值的對(duì)數(shù)（Log D）

7、均隨溫度的升高而線性降低，但隨含鹽量的增加而線性增大。不同含鹽量的三文魚(yú)魚(yú)籽中，單增李斯特菌 F2365、F4260、V7的 Z值分別介于5.37至6.91℃、4.09至4.67℃、4.42至4.90℃。單增李斯特菌F2365的Z值顯著高于F4260、V7的Z值；三文魚(yú)魚(yú)籽中鹽的添加使得單增李斯特菌F2365的Z值升高，而對(duì)單增李斯特菌F4260、V7的Z值影響較小。
　　研究了Nisin對(duì)含鹽量為3%的三文魚(yú)魚(yú)籽中單增李斯特菌熱

8、失活的影響，將三株單增李斯特菌（21633、21635、21662）混合接種分別接種至 Nisin添加量為0、250、500ppm的三文魚(yú)魚(yú)籽中，測(cè)定其57.5、60.0、62.5、65℃測(cè)量其熱失活曲線。結(jié)果表明，單增李斯特菌的D值隨著溫度的升高而降低，同時(shí)也隨著Nisin濃度的增加而降低加而增大，兩者存在協(xié)同效應(yīng)。
　　建立了罐裝三文魚(yú)魚(yú)籽巴氏殺菌過(guò)程的二維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，通過(guò)求解析解的方法測(cè)定了三文魚(yú)魚(yú)籽的熱擴(kuò)散速率，并結(jié)合

9、數(shù)值方法求解了巴氏殺菌過(guò)程中罐中心點(diǎn)的溫度分布。模擬的罐中心升溫和降溫曲線與實(shí)際測(cè)得的溫度曲線進(jìn)行了比較，結(jié)果表明所建立的二維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型適用于描述罐裝三文魚(yú)魚(yú)籽巴氏殺菌過(guò)程熱量傳遞。模擬所得的溫度曲線與一般法結(jié)合推導(dǎo)了罐裝三文魚(yú)魚(yú)籽巴氏殺菌過(guò)程中單增李斯特菌的致死率。理論上為了達(dá)到同等的致死率，三文魚(yú)魚(yú)籽熱處理所需的強(qiáng)度隨著鹽含量的增大而增大，而隨著 Nisin含量的增大而減小。通過(guò)一般法計(jì)算的致死率通常更為保守，在此基礎(chǔ)上建立起來(lái)