低温预制食品中单核细胞增生李斯特菌生长模型的构建及光动力抑菌的应用

来源 :南昌大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yanguangkai
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食品安全问题是关系民众健康和国计民生的重大问题,也是影响我国食品工业发展的主要因素之一。当今影响食品安全的因素众多,但由病原微生物引起的食源性疾病依然是世界最为突出的公共卫生问题之一。低温预制食品,也称为即食食品(RET-food),可在不加热或简单加热后直接食用。因此,该类食品极易发生因病原菌污染引起的食物中毒事件。单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,L.M.)是李斯特菌属(Listeria)中一种重要的人畜共患食源性传播病原菌,广泛存在于自然界,易导致李斯特菌病。该菌环境耐受性强,可在低温(如4℃冰箱)条件下生长繁殖并长期生存,对低温预制即时食品的质量安全构成了严重威胁。因此,本研究拟以冷藏鸡肉沙拉和苹果汁为研究对象,建立低温预制食品不同贮藏温度下不同初始污染浓度L.M.的生长预测模型,探究贮藏温度和污染浓度对L.M.生长繁殖规律的影响。本研究还以天然异喹啉生物碱盐酸小檗碱(BBR)为光敏剂,探讨了基于BBR的光动力杀菌技术(PDI)对L.M.的抑菌效果及其抑菌机制。在此基础上,将光敏剂BBR作为填料加入到海藻酸钠-壳聚糖基质中以制备BBR/海藻酸钠/壳聚糖复合包装膜,并考察了该复合包装膜对三文鱼的贮藏保鲜效果。本研究为L.M.在低温预制食品贮藏和流通过程中的生长预测模型提供一定的理论依据,也为开发新型具有光动力杀菌效应的复合包装材料以及三文鱼的低温贮藏保鲜提供新思路和新方法。本文主要取得了以下研究结果:1.L.M.在冷藏鸡肉沙拉和苹果汁中生长预测模型的构建通过研究不同贮藏温度和不同L.M.初始污染浓度对低温预制食品中L.M.生长的影响,分别构建了L.M.在冷藏鸡肉沙拉和冷藏苹果汁中的生长预测模型。通过Matlab软件拟合了不同初始污染量的L.M.在不同贮藏温度下的Gompertz和Weibull模型,计算得到了相应的预测模型参数,包括最大生长速率μmax、迟滞期λ和失活尺度参数b等。实验结果显示,在冷藏鸡肉沙拉中,三种初始污染浓度的L.M.在不同贮藏温度下均呈现缓慢生长状态,且随着温度从2℃升高到16℃时,L.M.生长的滞后期缩短,最大生长速率μmax从0.3006 h-1显著增加到1.7673 h-1;在冷藏苹果汁中,三种不同接种浓度的L.M.在不同贮藏温度下均呈现失活状态,且随着贮藏温度由2℃升高至16℃,失活速率由0.433 h-1减小至0.31 h-1,失活尺度参数b由0.063减小至0.009。以上结果表明,通过控制低温预制食品的贮藏温度和病原菌的初始污染浓度可以减少病原微生物对食品品质的危害,改善其质量安全。本研究为低温预制食品中致病菌的生长预测提供了一定的理论参考和科学依据。2.基于BBR介导的PDI技术对L.M.灭活及生物被膜清除本研究获得了一种具有聚集诱导发光性质的天然光敏剂BBR,并以其构建了相应的光动力灭活技术,并评价了该方法对L.M.灭活及生物被膜清除的效果。结果显示,光照处理30 min,BBR对L.M.具有明显的抑制作用,且随着BBR浓度增加,其对L.M.的杀灭效果越明显。当BBR浓度增加到50μM以上时,杀菌效率高达99.9%。本研究还发现100μM BBR结合光照30 min可清除60%以上的生物被膜。进一步机制研究显示基于BBR介导的PDI技术主要通过抑制L.M.特异性基因表达,损伤DNA,从而降低其吸附生长和逃脱能力,进而实现对L.M.灭活。3.BBR/海藻酸钠/壳聚糖复合包装膜对三文鱼中的L.M.抑制及保鲜作用本研究以光敏剂BBR作为填料加入到海藻酸钠-壳聚糖基质中,利用热熔流延法制备BBR/海藻酸钠/壳聚糖复合抑菌包装膜,并探究了该复合包装膜对对三文鱼中的L.M.生长抑制作用,通过分析挥发性盐基氮(TVB-N)、游离脂肪酸(FFA)、pH值、蛋白含量以及质构等理化指标考察了该复合膜对三文鱼的贮藏保鲜效果。结果表明,BBR/海藻酸钠/壳聚糖复合抑菌包装膜结合LED光照处理显著抑制了L.M.的生长,降低了TVB-N和游离脂肪酸生成,延缓了蛋白质降解和脂质氧化,维持了正常的pH值,延缓了肉质的软化,有效保持了三文鱼良好的感官品质。以上结果表明,BBR/海藻酸钠/壳聚糖复合包装膜结合光照处理的贮藏方法对于防止微生物引起的三文鱼腐烂变质,延长其贮藏保鲜时间具有重要的作用。
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