冷卻豬肉中微生物生態(tài)分析及貨架期預(yù)測模型的研究.pdf

1、冷卻豬肉是生鮮豬肉的一種新型消費(fèi)形態(tài)，代表生鮮豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展方向。但是在生產(chǎn)、運(yùn)輸和貯藏過程中因?yàn)槲廴疚⑸锏纳L繁殖導(dǎo)致產(chǎn)品的腐敗，一直是困擾生產(chǎn)者的一個重要問題，同時引發(fā)的肉品安全問題是消費(fèi)者最為關(guān)注的核心。目前，應(yīng)用數(shù)學(xué)模型預(yù)測冷卻豬肉的貨架期是提高產(chǎn)品安全監(jiān)控水平的有效措施之一，而在冷卻肉中一直沒有相關(guān)的研究。本論文是國家科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“冷卻肉加工全程質(zhì)量控制規(guī)程的研究與示范(2001BA501A15-3)”中的一部分，

2、主要從調(diào)查不同企業(yè)和不同來源冷卻豬肉污染微生物的分布和多樣性入手，研究冷卻豬肉中微生物的種群結(jié)構(gòu)；結(jié)合傳統(tǒng)的分離技術(shù)，得到優(yōu)勢微生物；然后研究影響冷卻豬肉品質(zhì)的微生物效應(yīng)，找出特定的腐敗微生物，建立科學(xué)的品質(zhì)預(yù)測模型，為冷卻豬肉生產(chǎn)、流通和銷售過程中的品質(zhì)和安全監(jiān)控提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.冷卻豬肉生產(chǎn)過程中污染微生物的調(diào)查 調(diào)查國內(nèi)三個大型豬肉屠宰企業(yè)和不同生產(chǎn)工藝的微生物污染水平。結(jié)果表明，不

3、同企業(yè)和不同屠宰工藝在生產(chǎn)過程中微生物的污染水平存在很大的差別，宰后冷卻豬肉表面污染的細(xì)菌總數(shù)在4.5-5.5log(cfu/cm<'2>)之間；在屠宰線結(jié)束時3.5％乳酸噴淋處理后顯著降低了剝皮工藝中污染微生物數(shù)量，細(xì)菌總數(shù)為2.95(logcfu/cm<'2>)，而對燙毛工藝沒有效果。 2．屠宰和貯藏過程中微生物的種群結(jié)構(gòu)和多樣性的研究 應(yīng)用PCR-DGGE指紋技術(shù)研究不同屠宰工藝以及屠宰和貯藏過程中微生物的多樣性

4、。結(jié)果表明，不同屠宰工藝初始階段污染微生物的相似性在84％左右，與燙毛工藝相比，剝皮工序中污染的微生物更加多樣；貯藏階段與污染源和屠宰后期胴體表面污染細(xì)菌的相似性系數(shù)大于80％，與屠宰階段的細(xì)菌相似性只有60％，表明貯藏階段污染微生物的多樣性是由屠宰和分割過程中的污染源直接造成的，接觸物是導(dǎo)致污染的主要原因，而不同來源的冷卻豬肉4℃貯藏過程中隨著貯藏時間的延長，相似性增高，多樣性降低，在貯藏6d時的相似性系數(shù)約90％。 對4℃貯

5、藏的冷卻豬肉DGGE圖譜上的主要條帶進(jìn)行DNA回收，再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，測序分析獲得6種不同的細(xì)菌。從DGGE圖譜可知，假單胞菌(Pseudomonas)在貯藏 期間一直是優(yōu)勢菌，熱殺索絲菌(Brochothrix thermosphacta)在不同來源的肉樣中有差異，也是優(yōu)勢菌之一，氣單胞菌(Aeromonas.sp)、莫拉氏菌(Moraxella.sp)、葡萄球菌(Staphylococcus.sp)和Arthrobacter

6、.sp在不同的貯藏期間發(fā)生的變化不大，也是冷卻豬肉中主要的微生物。應(yīng)用傳統(tǒng)的方法對這些微生物有針對性的進(jìn)行分離，鑒定出14株不同的微生物。 3.冷卻豬肉品質(zhì)變化的微生物效應(yīng) 把分離得到的優(yōu)勢微生物分6種不同的組合，分別接種到無污染的冷卻豬肉背最長肌表面，托盤包裝后在4℃下貯藏，分別于1d、3d、5d、7d、9d、11d取樣，分析不同指標(biāo)的變化并進(jìn)行感官評定，研究導(dǎo)致產(chǎn)品腐敗的微生物效應(yīng)。結(jié)果表明，冷卻豬肉在托盤包裝

7、貯藏時，不同微生物對產(chǎn)品的腐敗品質(zhì)的影響不同，且微生物的數(shù)量與產(chǎn)品的腐敗程度并不完全一致，腸桿菌科細(xì)菌在低溫條件下能很好的生長，利用碳水化合物產(chǎn)生粘液的能力最強(qiáng)，并且是產(chǎn)生腐胺和尸胺的重要細(xì)菌之一；氣單胞菌達(dá)到10<'6>cfu／g時卻沒有任何腐敗的跡象；熱殺索絲菌生長很快，分解含氮化合物的能力很強(qiáng)，尤其是分解鳥氨酸產(chǎn)生腐胺能力強(qiáng)，而分解賴氨酸產(chǎn)生尸胺的能力較差；特定腐敗微生物在達(dá)到10<'7>cfu／g后產(chǎn)品中pH、TVBN值和一些生

8、物胺類物質(zhì)隨之發(fā)生急速的變化，對腐敗現(xiàn)象的綜合影響最大，包括色澤、氣味和粘性等，含氣單胞菌的混合微生物組腐敗能力次之。說明低溫條件下影響肉品腐敗品質(zhì)不是單獨(dú)的某一類微生物的作用，而是多種腐敗細(xì)菌聯(lián)合作用的結(jié)果。 4.冷卻豬肉品質(zhì)變化與特定腐敗微生物的判別分析 對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)和聚類分析，找出對冷卻豬肉起腐敗作用的特定腐敗微生物。結(jié)果表明，在托盤包裝冷卻豬肉的貯藏過程中，氣單胞菌對產(chǎn)品的腐敗品質(zhì)沒有產(chǎn)生直接的作用

9、，它與其它細(xì)菌(熱殺索絲菌、腸桿菌科細(xì)菌和假單胞菌等)相互影響，共同作用于冷卻豬肉的腐敗品質(zhì)，含氣單胞菌的混合微生物與自然污染的冷卻豬肉最為接近，是影響產(chǎn)品腐敗的特定腐敗微生物，可以作為品質(zhì)預(yù)測的標(biāo)準(zhǔn)。尸胺的變化能反映腐敗程度和特定腐敗微生物的數(shù)量，結(jié)合表觀指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)判斷冷卻豬肉的最小腐敗量時的特定腐敗微生物數(shù)量是10<'7.2>cfu／g。 5.冷卻豬肉中特定腐敗微生物生長動力學(xué)模型和貨架期預(yù)測 把含氣單胞

10、菌的特定腐敗微生物接種到無污染的冷卻豬肉表面，托盤包裝分別置于0℃，4℃，7℃，10℃，14℃和20℃的溫度下貯藏，建立和驗(yàn)證了用于預(yù)測冷卻豬肉的微生物學(xué)品質(zhì)和剩余貨架期的特定腐敗微生物生長動力學(xué)模型。結(jié)果表明，修正的Gompertz函數(shù)能很好的描述特定腐敗微生物在不同溫度下的生長動態(tài)，建立了六 種溫度下特定腐敗微生物在豬肉中的生長模型。溫度對最大比生長速率和延滯時間等動力學(xué)參數(shù)的影響，采用Belehradek(平方根)模型描述