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芽孢的灭活效果与机制及其应用研究一直以来都是食品工业所面临的严峻挑战和重要课题。蜡样芽孢杆菌(B.cereus)对高温、辐射等条件均具有高抗性,在谷物、乳制品等食品中污染严重,因此有必要开发高效、处理条件温和且环境友好的灭菌方法来减少甚至灭活芽孢。近年来,非热杀菌技术成为新型杀菌技术研究和开发的重点,等离子体技术在非热杀菌领域的应用迅速发展,等离子体活化水(PAW)具有杀菌效率高、处理量大、流动性好、操作方便等优点,因此本文通过数学模型拟合、电子显微镜成像、激光共聚焦显微镜等技术手段研究等离子体活化水对B.cereus芽孢的灭活效果与机理以及此技术在大米杀菌中的应用,并利用质构分析、感官评价等方法对等离子体活化水处理后的大米进行质构品质和感官品质特性的分析,主要研究结论如下:
1、通过灭活曲线的绘制研究了处理温度、初始芽孢浓度、有机物(BSA)含量、活化体积等不同条件下PAW对B.cereus芽孢的灭活效果,并利用Linear、Weibull、Log-logistic模型拟合其灭活曲线,结果表明:在功率为650W的条件下,无菌水通过等离子体设备处理1min,得到的PAW处理纯培养B.cereus芽孢60min,可实现2.96log10CFU/mL的杀灭效果;处理温度、初始芽孢浓度、有机物(BSA)含量以及活化体积都会显著影响PAW对B.cereus芽孢的灭活效率;Log-logistic模型最适合拟合不同条件下PAW对B.cereus芽孢的灭活曲线,模型参数σ可以反映PAW处理时芽孢的最大失活速率。
2、通过考察B.cereus芽孢内容物(DPA、核酸及蛋白质)含量的变化,并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光共聚焦显微镜等技术手段研究PAW处理对B.cereus芽孢超微结构的破坏情况,从而对PAW灭活B.cereus芽孢的形态学进行研究,结果表明:PAW处理B.cereus芽孢过程中可以导致B.cereus芽孢DPA、核酸和蛋白质的释放,并破坏其芽孢衣、外膜、内膜等多层结构,其中PAW对B.cereus芽孢内膜的破坏可能直接导致芽孢的死亡,破坏的程度随着处理温度的提高而增加。
3、通过分析PAW对接种B.cereus芽孢的大米在不同料液比和温度条件下的灭活效果,将PAW应用于食品体系(大米)的杀菌中;同时通过质构、感官指标的变化研究PAW对大米食味品质的影响,结果表明:无菌水通过等离子体设备处理1min,得到的PAW处理B.cereus芽孢60min,可实现2.11log10CFU/g的杀灭效果,杀菌率达99.9%以上;料液比和温度显著影响PAW对大米中B.cereus芽孢的灭活效果;PAW处理对大米的质构及感官品质没有显著影响,PAW具有较好的应用前景。
1、通过灭活曲线的绘制研究了处理温度、初始芽孢浓度、有机物(BSA)含量、活化体积等不同条件下PAW对B.cereus芽孢的灭活效果,并利用Linear、Weibull、Log-logistic模型拟合其灭活曲线,结果表明:在功率为650W的条件下,无菌水通过等离子体设备处理1min,得到的PAW处理纯培养B.cereus芽孢60min,可实现2.96log10CFU/mL的杀灭效果;处理温度、初始芽孢浓度、有机物(BSA)含量以及活化体积都会显著影响PAW对B.cereus芽孢的灭活效率;Log-logistic模型最适合拟合不同条件下PAW对B.cereus芽孢的灭活曲线,模型参数σ可以反映PAW处理时芽孢的最大失活速率。
2、通过考察B.cereus芽孢内容物(DPA、核酸及蛋白质)含量的变化,并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光共聚焦显微镜等技术手段研究PAW处理对B.cereus芽孢超微结构的破坏情况,从而对PAW灭活B.cereus芽孢的形态学进行研究,结果表明:PAW处理B.cereus芽孢过程中可以导致B.cereus芽孢DPA、核酸和蛋白质的释放,并破坏其芽孢衣、外膜、内膜等多层结构,其中PAW对B.cereus芽孢内膜的破坏可能直接导致芽孢的死亡,破坏的程度随着处理温度的提高而增加。
3、通过分析PAW对接种B.cereus芽孢的大米在不同料液比和温度条件下的灭活效果,将PAW应用于食品体系(大米)的杀菌中;同时通过质构、感官指标的变化研究PAW对大米食味品质的影响,结果表明:无菌水通过等离子体设备处理1min,得到的PAW处理B.cereus芽孢60min,可实现2.11log10CFU/g的杀灭效果,杀菌率达99.9%以上;料液比和温度显著影响PAW对大米中B.cereus芽孢的灭活效果;PAW处理对大米的质构及感官品质没有显著影响,PAW具有较好的应用前景。