论文部分内容阅读
蓝莓被誉为浆果之王,具有多种生理保健功能,为了更好地对蓝莓汁进行商业化加工,本文采用高静水压这种非热加工技术处理新鲜蓝莓汁,研究通过高静水压处理蓝莓汁,杀菌钝酶、蓝莓汁品质、花色苷稳定性等的变化;高静水压与超声波、温热联合作用蓝莓汁,大肠杆菌O157:H7、多酚氧化酶和花色苷的变化;探索高静水压在蓝莓汁加工中潜在优势。通过高静水压对大肠杆菌O157:H7细胞膜损伤、糖代谢以及基因转录表达的影响,探究高静水压致死大肠杆菌O157:H7的机理。主要研究结果如下。(1)在高于450MPa情况下,高静水压的杀菌效果明显好于热处理组;热处理(80℃,10min)可完全钝化PPO和POD活性;低压(350-450MPa)对PPO、POD有激活作用,压力升高,酶活力下降趋势缓慢;550MPa时,起到钝酶作用,但效果不显著,两种酶残留量均在80%以上;POD耐热性与耐压性均强于PPO。(2)经高静水压处理能较好保留蓝莓汁中的营养成分。色泽和可溶性固形物略有提高;较好地保留了蓝莓汁中的营养成分,总酚和Vc损失量较热处理显著较低;蓝莓汁中的蛋白质和pH稍有下降;高静水压处理能有效地保留蓝莓汁中总抗氧化性,在压力为350MPa时,抗氧化能力下降了2.7%,而经热处理后,抗氧化能力下降了14.41%。(3)在新鲜蓝莓汁中鉴定出18种单体花色苷。我们分析测定了高静水压处理过程中花色苷的保留率,并对其建立降解反应动力学模型(一级)。在较低的高静水压处理下,花色苷的保留率并无显著变化,当压力升高到550MPa时,保留率才较显著降低,但是对比80℃的热处理,热处理对花色苷的破坏作用明显大于高静水压。试验证明,蓝莓汁中富含花色苷,且高静水压处理对花色苷的降解作用较小。(4)采用不同处理方式(HT,TS,MT,MS,MTS)对蓝莓汁进行处理。我们发现MTS使大肠杆菌O157:H7在5 min后迅速灭活(减少5.85个对数值),这表明高压显著增强了大肠杆菌O157:H7的灭活效果。与HT相比,MTS保留了更多的花色苷,保留率为97.49%,残余PPO活性下降到10.91%。采用SEM和TEM证实了不同处理方式会导致大肠杆菌细胞不同的破坏程度。高静水压、超声和温热的联合处理蓝莓汁不仅保证了安全性,且能够保留功能成分。(5)高静水压作用使大肠杆菌O157:H7细胞膜通透性增强,细胞膜上的Ca2+/Mg2+-ATP酶、Na+/K+-ATP酶、H+-ATP(F型)酶、H+-ATP(P型)酶活性总体呈现下降趋势。糖酵解相关指标变化与致死大肠杆菌O157:H7死亡的有一定相关性,大肠杆菌O157:H7三羧酸循环相关脱氢酶活性降低趋势与大肠杆菌O157:H7死亡基本一致。大肠杆菌O157:H7细胞膜通透性增强和三羧酸循环受损可能是致死大肠杆菌O157:H7死亡的主要原因。(6)测序发现样品全基因组为4730个基因,总体来看50MPa压力比150、250MPa条件下差异表达多,并且上调基因较多,而其他两种处理下调基因较多。压力不同,差异表达GO富集功能也不同,与物质转运相关酶的差异表达基因较多,均为上调基因;与代谢相关的酶的差异表达基因较多,均为下调基因;与细胞膜相关的酶的差异表达基因较多,均为下调基因。KEGG富集分析发现不同高静水压处理后,差异表达基因分别富集29、35和28个通路上。在ABC转移蛋白(ABC transporters)通路上,与透性酶相关的蛋白对菌体的正常生理活动产生正效应;群体感应(Quorum sensing)通路上菌体的群体感应基因没有增强,反而受到了破坏;嘌呤代谢(Purine metabolism)通路上对菌体的遗产物质代谢、能量代谢以及生理环境造成影响。多方面、深层次在基因表达方面影响菌体的生长和繁育,可能是高静水压杀菌的主要原因。