面包蝦中金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型的建立.pdf

1、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是引起全球食物中毒事件中最重要的細(xì)菌之一，它對(duì)生長(zhǎng)沒(méi)有特殊的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境要求。當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定級(jí)數(shù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生耐熱的腸毒素，微量的腸毒素就可使人產(chǎn)生中毒。面包蝦是對(duì)蝦的一種深加工產(chǎn)品，目前我國(guó)很多大型水產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了面包蝦系列產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)。面包蝦工藝復(fù)雜，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)稍有不慎，都有可能受金黃色葡萄球菌的污染，影響出口。本課題結(jié)合面包蝦生產(chǎn)工藝，分別建立金黃色葡萄球菌在面包蝦、蝦仁

2、和裹漿中的生長(zhǎng)模型，并設(shè)計(jì)仿真軟件，方便企業(yè)實(shí)時(shí)在線評(píng)估產(chǎn)品中的菌落數(shù)，確定產(chǎn)品的安全性保護(hù)水平，做好產(chǎn)前評(píng)估，指導(dǎo)生產(chǎn)。本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)分別研究不同溫度、pH、鹽度對(duì)面包蝦、裹漿、蝦仁中金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，金黃色葡萄球菌在面包蝦、裹漿、蝦仁中的最適溫度為30～37℃，pH為6～8，鹽度為7.5％左右。
　　(2)建立了14、18、22、27、32和37℃下金黃色葡萄球菌在面包蝦、裹漿

3、和蝦仁中的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，初級(jí)模型用修正Gompertz、Logistic、Weibull和Baranyi模型分別擬合，二級(jí)模型用Ratkowsky平方根模型、Arrhenius方程進(jìn)行擬合。結(jié)果表明，面包蝦、裹漿、蝦仁中的初級(jí)模型最適合用修正Gompertz模型，R2均達(dá)到0.98以上。二級(jí)模型中，面包蝦、裹漿和蝦仁的參數(shù)μm和溫度的變化關(guān)系，適合用Ratkowsky平方根模型，R2分別為0.9691，0.9527，0.9721，遲滯期

4、（λ）與溫度之間采用Arrhenius方程進(jìn)行擬合，R2分別為0.9906，0.9763，0.9816。模型經(jīng)偏差因子Bf、準(zhǔn)確因子Af驗(yàn)證，均有效。
　　(3)建立了4℃儲(chǔ)藏10d，-18℃儲(chǔ)藏10d，-18℃儲(chǔ)藏60d等條件下金黃色葡萄球菌在面包蝦中的低溫存活模型，菌落數(shù)經(jīng)對(duì)數(shù)換算后，分別擬合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型、Weibull模型和Logistic模型。結(jié)果表明，三個(gè)低溫儲(chǔ)藏條件下的數(shù)據(jù)最適合用Logistic模型，R2均在0.9

5、以上，金黃色葡萄球菌在4℃、-18℃下處于數(shù)量緩慢減少的階段，沒(méi)有失活，處于存活狀態(tài)。
　　(4)根據(jù)面包蝦的生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)了二種波動(dòng)溫度方案，研究了金黃色葡萄球菌在二種波動(dòng)條件下的生長(zhǎng)情況。結(jié)果表明，恒溫下建立的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型同樣適合波動(dòng)溫度下使用，在面包蝦整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，裹漿階段是金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)最快的階段。
　　(5)建立了面包蝦中金黃色葡萄球菌與副溶血弧菌的競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)模型，通過(guò)對(duì)單獨(dú)培養(yǎng)及混合培養(yǎng)條件下的菌落分別計(jì)數(shù)，

6、初級(jí)模型用修正Gompertz擬合，競(jìng)爭(zhēng)模型由Lotka-Volterra模型擬合。結(jié)果表明，單獨(dú)培養(yǎng)及混合培養(yǎng)條件下二種菌的初級(jí)生長(zhǎng)模型用修正Gompertz模型擬合效果較好，R2達(dá)到0.98以上。由Lotka-Volterra模型計(jì)算二種菌之間的拮抗系數(shù)，拮抗系數(shù)均大于0。其中，金黃色葡萄球菌對(duì)副溶血弧菌的抑制作用主要在高溫階段較強(qiáng)，在27℃達(dá)到最強(qiáng)，a12=1.249。而副溶血弧菌對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用主要在低溫階段較強(qiáng)，在1

7、8℃時(shí)達(dá)到最強(qiáng)，a21=1.181。
　　(6)在273K、277K和283K下，建立以TVC、TVB-N和TBA為指標(biāo)的面包蝦的貨架期預(yù)測(cè)模型。將各溫度下TVC、TVB-N和TBA的含量隨時(shí)間的變化情況用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合，TVC、TVB-N和TBA的反應(yīng)速率(Ka)與溫度之間用Arrhenius方程進(jìn)行擬合。結(jié)果表明，一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能很好地描述TVC、TVB-N及TBA與時(shí)間的關(guān)系，R2在0.9以上。TVC、TVB-N和TBA