多酚氧化酶的射频加热灭活效果及动力学分析

为了阐述多酚氧化酶(PPO)射频加热对灭活规律,本文研究了板间距和溶酶磷酸盐缓冲液电导率对加热速度及酶灭活效果的影响,进行了酶灭活动力学模型研究。结果表明:极板间距和电导率影响射频加热速度,极板间距越大升温越慢,电导率为0.1 S/m时,升温速度最快。在极板间距120 mm,电导率0.1 S/m时,射频加热105 s,PPO的灭活率为91.88%。对酶灭活的动力学曲线分别用一级动力学模型、Weibull模型和Log-Logistic模型进行拟合。通过对模型的拟合评价参数即精确因子Af、偏差因子Bf、根平均方差RMSE和决定系数R2进行比较,PPO的灭活动力学曲线不符合一级反应动力学模型,Weibull和Log-Logistic模型都能较好的拟合PPO失活曲线。通过衡量三种模型的预测值和实测值的一致性,Log-Logistic模型能最好地拟合射频加热条件下多酚氧化酶的失活曲线。     

高压脉冲电场对酿酒酵母杀菌效果影响和模型分析研究

研究了高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)对接种于胡萝卜汁中酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,CGMCC2.604)的杀菌效果并进行了模型分析。结果表明,随电场强度和脉冲时间增加,PEF对酿酒酵母的杀灭效果增强,25kV/cm、2173μs时酿酒酵母降低了4.5个对数。Weibull模型和Log-Logistic模型均能很好的拟合PEF处理酿酒酵母的失活曲线,模型评价参数(Af,Bf,SS,RMSE和R2)分析表明,Log-Logistic模型比Weibull模型能更好地拟合PEF处理下酿酒酵母失活动力学变化。     

高密度CO2对生鲜调理鸡肉杀菌动力学模型构建

研究不同压力、温度和时间的高密度CO2对生鲜调理鸡肉中细菌的杀菌效果,并采用Weibull、Modified Gompertz、Logistic模型来拟合高密度CO2杀菌的动力学过程,以精确因子(Af),偏差因子(Bf),根平方和(SS),根平方方差(RMSE)和决定系数(R2)作为模型拟合度优劣的评判指标,旨在找出最能拟合高密度CO2处理下微生物失活曲线的数学模型,为高密度CO2杀菌的实际应用提供理论依据.结果表明:随着处理压力、温度、时间的增加,高密度CO2杀菌效果逐渐增强;预测值和实测值的相关决定系数R2表明三种模型都能较好的拟合生鲜调理鸡肉中细菌的失活曲线,其中Logistic模型较拟合度最好,Modified Gompertz其次,Weibull最差.本结果可为高密度CO2新型非热力杀菌技术在肉品上的实际应用提供理论依据.     

脉冲强光对副溶血性弧菌的杀菌效果及动力学

为了描述脉冲强光杀菌过程和预测杀菌效果,建立了脉冲强光对副溶血性弧菌的杀菌动力学模型。采用单次辐照剂量为67、92、113 mJ/cm2分别处理3.0%氯化钠体系中副溶血性弧菌0~25 s,考察其杀菌效果。选取Linear、Weibull和Log-logistic三种数学模型来拟合脉冲强光杀菌的动力学过程,以精确因子(A_f)、偏差因子(B_f)、根平均方差(RMSE)和决定系数(R2)作为模型拟合度优劣评价指标。结果表明,当辐照距离为30 cm,单次辐照剂量为113 mJ/cm2处理时间为25 s时,副溶血性弧菌减少5.63 logCFU/mL,杀菌率为99.96%;Weibull模型和Log-logistic模型较Linear模型能更好的拟合脉冲强光处理副溶血性弧菌的杀菌曲线,Weibull模型能最好地拟合脉冲强光杀菌的动力学过程,且相较Log-logistic模型更简洁、灵活实用。     

脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果、微观结构及动力学的影响

脉冲强光是一种新兴的非热杀菌技术。为研究和预测脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌作用,在强度2.86,1.60,1.08,0.93 W/cm2脉冲强光下对固体培养基中黄曲霉菌孢子处理1~60 s,并对处理前、后孢子的微观形态进行扫描电镜分析。运用Log-linear模型、Weibull模型和Weibull+tail模型对杀菌致死曲线进行动力学分析。研究表明,随着照射强度增加和时间的延长,脉冲强光对黄曲霉菌孢子的杀菌效果增强。初始菌落数为5.15 lg(CFU/mL)的孢子在2.86 W/cm2下处理19 s可被全部杀死。电镜照片显示脉冲强光处理后孢子细胞结构崩溃。Weibull模型和Weibull+tail模型较Log-linear模型能更好地拟合脉冲强光处理黄曲霉菌孢子的杀菌曲线(R2>0.95)。其中Weibull+tail模型能更加精确地拟合杀菌动力学过程(R2=0.9727)。     

全蛋液微波巴氏杀菌动力学及蛋白质变化研究

热传导式的传统巴氏杀菌方法由于传热方式的限制,会导致全蛋液的过度热加工,造成蛋白质变性、产品品质劣变。微波体积式加热效率高,有利于降低巴氏杀菌过程对热敏蛋白质的影响。该文研究了全蛋液的微波巴氏杀菌,探究了微波巴氏杀菌对全蛋液中3种典型微生物(大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌)的杀菌效率、微波巴氏杀菌动力学及对全蛋液蛋白质的影响。结果表明,微波巴氏杀菌升温迅速(<50 s)且杀菌效果显著(致死对数>5 log₁₀)。Log-Logistic模型拟合精度和稳定性最佳(R²:0.998～0.999,均方根误差：0.002～0.072),Log-linear+Tail模型拟合效果好且变量少(R²:0.982～0.999,均方根误差：0.026～0.298)。模型拟合结果与存活曲线趋势一致,进一步证明了模型的有效性和准确性。微波巴氏杀菌使蛋白质溶解度增加0.021～0.030。微波诱导蛋白质适度展开,极性基团暴露,游离巯基含量增加,有利于产品品质的改善。     

脉冲强光对大肠杆菌的灭活效果及其动力学模型的建立

为研究脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效应,试验以大肠杆菌ATCC 8739为对象,研究了不同生长期、pH和温度对脉冲强光杀菌效果的影响,并对其杀菌动力学进行Linear和Weibull模型拟合。结果表明:培养了6 h的对数期大肠杆菌对脉冲强光处理最为敏感,处理1 s能够降低(2.31±0.16)lg cfu/mL。pH和温度对脉冲强光杀菌效果有很大影响,介质温度在35~45 ℃,pH4.0~6.0或pH8.0都能促进脉冲强光的灭活作用。不同脉冲距离和时间下,Linear和Weibull模型都能够很好地拟合脉冲强光对大肠杆菌的杀菌效果(R2>0.99),且Weibull模型更为精确,但杀菌效果最终取决于辐射通量(可通过调节脉冲距离和脉冲时间改变)。总之,脉冲强光技术可以作为一种有效杀灭大肠杆菌的非热杀菌技术,其杀菌过程符合Linear和Weibull模型,且Weibull更为精确,该模型可以为饮用水消毒提供参考。     

高浓度臭氧水对巨大芽孢杆菌的杀菌效果及动力学模型

采用新型螺旋切割器作为气液分散装置制备的高浓度臭氧水作为杀菌剂,以年糕等米制品中难以杀灭的巨大芽孢杆菌作为研究对象,分析不同初始浓度、不同温度以及不同pH值的臭氧水对巨大芽孢杆菌的杀菌效果。试验结果表明:初始浓度为10 mg/L,温度为15℃,pH为5,杀菌时间为6 min时,臭氧水对巨大芽孢杆菌的杀菌数值可高达5.63 lg CFU/g。应用Weibull模型、Dose-response模型、一级动力学Linear模型对臭氧水在不同初始浓度下杀菌所得的试验数据进行拟合,并运用独立试验数据验证模型的准确度因素Af、偏移因素Bf、根平均方差RMSE和决定系数R2。通过对这三种模型的拟合参数的比较,结果表明在臭氧水初始浓度低于5 mg/L时适宜使用Weibull模型,在臭氧水初始浓度高于5 mg/L时使用Dose-response模型更合适。     

软包装太湖白虾超高压杀菌效果及动力学研究

以熟制太湖白虾包装产品中残存菌为研究对象,探讨超高压(High hydrostatic pres-sure,HHP)用于灭菌的可行性,对影响超高压灭菌效果参数(压力、时间)进行考察与评价,并分别用Weibull和Log-Logistic模型对不同处理条件下的杀菌效果进行拟合。结果表明:压力大小和保压时间是影响杀菌效果的主要因素,而压力的影响更加显著;两种模型均有较好的拟合度,且Log-Logistic模型拟合度更高。     

高压均质对芒果汁中大肠杆菌的杀菌动力学

为预测高压均质(high pressure homogenization,HPH)对芒果汁中大肠杆菌的杀菌作用,进行了压力40~190 MPa、进料温度20~60℃和均质次数1~5次的HPH实验,并运用Weibull模型对杀菌致死曲线进行动力学分析。研究表明:随压力、进料温度和均质次数的升高,HPH对芒果汁中大肠杆菌的杀菌效果增强。50℃HPH处理芒果汁,压力由40 MPa升高至190 MPa时,大肠杆菌降低量由0.46(lg(CFU/mL))增加至5.16(lg(CFU/mL)),达到美国食品药物管理局规定的非热加工杀菌卫生安全要求;70 MPa HPH处理芒果汁,进料温度由20℃升高至60℃时,大肠杆菌降低量由0.34(lg(CFU/mL))增加至5.02(lg(CFU/mL));20℃、190 MPa HPH处理芒果汁,均质次数由1增加至4时,大肠杆菌降低量由1.73(lg(CFU/mL))增加至5.15(lg(CFU/mL))。通过Weibull模型拟合杀菌致死曲线,并对模型进行简化,发现简化的Weib ull模型在20~50℃、40~190 MPa均质1次和20~40℃、190 MPa均质1~5次时拟合性较好(R~20.92)。简化的Weibull模型可用于预测进料温度-压力和进料温度-均质次数的杀菌效果,可为芒果汁的HPH生产过程中微生物安全性的控制提供理论依据。     

基于代谢活性的ε-聚赖氨酸杀菌动力学

ε-聚赖氨酸是一种高安全性天然食品防腐剂,具有抑菌谱广、抑菌活性强的特点。该研究以大肠杆菌（Escherichia coli）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）为指标菌,利用荧光探针5-氰基-2,3-二甲苯基氯化四唑检测菌体细胞在ε-聚赖氨酸处理前后的代谢活性,计算相对活性,考察ε-聚赖氨酸的杀菌效果,利用Linear和Weibull模型拟合杀菌动力学过程。结果表明：液体体系条件下低质量分数（0.005%）ε-聚赖氨酸与大肠杆菌作用15 min,活性下降至起始活性的86.33%,120 min时为73.44%;ε-聚赖氨酸作用质量分数为0.025%时,处理15 min时活性为起始活性的21.06%,120 min时仅为3.61%。ε-聚赖氨酸杀灭枯草芽孢杆菌的效果与大肠杆菌相近。动力学分析显示ε-聚赖氨酸杀菌效果的Linear模型拟合度低,R2值低于0.70,Weibull模型在测试质量分数范围可精确拟合杀菌动力学过程,R2值大于0.97。该研究表明基于细胞代谢活性指标,Weibull模型可准确拟合ε-聚赖氨酸杀菌动力学过程。     

微波杀菌对草莓罐头的杀菌效果研究

目的研究微波杀菌对草莓罐头的杀菌效果。方法微波功率800 W的条件下对草莓罐头微波杀菌,分别处理1、3、5、7、9 min,应用Weibull模型对草莓罐头的杀菌效果进行拟合。结果随着微波杀菌时间的延长,杀菌效果增强,微波杀菌处理7 min时可全部杀死霉菌和酵母,Weibull模型动力学曲线的决定系数r2大于0.9800,?2、RMSE的值分别小于0.0300和0.0800,拟合效果较好。结论微波杀菌方法快速、简便、高效,对草莓罐头的杀菌效果较好。     

猕猴桃汁射频杀菌工艺初探

本研究选用鲜榨猕猴桃汁为研究对象,以沙门氏菌为受试菌,使用固定频率为27.12MHz的射频设备进行处理,研究了处理时间、极板间距以及猕猴桃汁厚度对射频杀菌效果的影响。通过正交实验得出射频杀菌的最优条件为:极板间距105mm、处理时间210s、猕猴桃汁厚度为45mm。该条件下射频处理可使猕猴桃汁中的沙门氏菌下降8个以上数量级。同时,本研究还比较了巴氏杀菌和射频杀菌对猕猴桃汁中维生素C含量的影响,结果表明相比巴氏杀菌,射频杀菌能更好地保持猕猴桃汁中维生素C。     

莴笋烫漂过程中过氧化物酶失活动力学模型的建立

为有效预测一定时间、温度条件下的过氧化物酶活力,避免过度烫漂导致莴笋品质的损坏,本研究对75～95℃条件下莴笋烫漂过程中过氧化物酶失活的动力学特性建立数学模型。利用一级动力学模型和Weibull分布模型进行拟合,以决定系数(R2)和卡方(χ2)为评价指标,分析了两种模型的拟合效果。此外以VC含量为指标优化烫漂工艺条件,将模型应用于实际预测中。结果表明：Weibull分布模型的拟合效果较好,R2均大于0.9900,χ2均小于0.0024,高温短时条件下的VC含量损失较少。     

Nisin、ε-聚赖氨酸和温度对枯草芽孢杆菌失活动力学的影响

以源自熟制对虾虾仁的优势腐败菌枯草芽孢杆菌为对象,对温度(25、37和45℃)、Nisin和ε-聚赖氨酸在酸性环境(p H=5)作用下其失活效应进行分析,并采用线性模型、Weibull模型、Log-logistic模型对不同处理条件下枯草芽孢杆菌的失活动力学进行拟合和评价。结果表明:25～45℃时,枯草芽孢杆菌失活量随Nisin和ε-聚赖氨酸的浓度变化而变化。温度由25℃升高至45℃,Nisin和ε-聚赖氨酸作用下枯草芽孢杆菌失活量呈先升后降趋势,37℃时失活效果最佳,25℃和45℃时,ε-聚赖氨酸作用下的失活效果优于Nisin,37℃时,两者差异不显著。处理180 min终点枯草芽孢杆菌数均降至0。Log-logistic模型与Weibull模型均能很好拟合其失活过程,而线性模型难以描述失活动力学,Log-logistic模型拟合优度优于Weibull模型。通过构建虾源枯草芽孢杆菌在温度、Nisin和ε-聚赖氨酸作用下失活模型,为优化靶向生物杀菌和延长水产品货架期等提供依据。     

高压均质对烟用料液中微生物杀菌效果分析

为利用高压均质技术降低烟用料液中微生物的数量,以减缓其发酵作用,延长料液的贮藏时间,选取均质压力90～180 MPa,均质次数1～10次,通过Weibull模型对料液微生物致死曲线进行拟合,并预测料液杀菌效果。结果显示:①提高均质压力、升高入料温度和增加均质次数可有效提升对料液中微生物的杀伤效果,降低菌落数量;②均质压力180 MPa,入料温度40℃,均质处理5次后的料液,较正常生产的料液贮藏期可延长8～10 d;③Weibull模型能较好地拟合料液中醋酸杆菌的杀菌动力学方程(R20.90),并有效预测不同均质压力、入料温度、均质次数组合的杀菌效果。高压均质作为一种低温物理杀菌技术,可有效降低烟用料液中的微生物数量,减缓其发酵作用,在相同条件下可延长料液的贮藏时间。     

山梨酸钾辅助HPTS对芽孢的杀菌动力学及应用研究

本文研究山梨酸钾辅助高压热杀菌(HPTS)对枯草杆菌芽孢的灭活动力学。选用一级动力学模型、Weibull和Loglogistic动力学模型对山梨酸钾辅助HPTS对枯草杆菌芽孢的失活曲线进行动力学模型拟合。分析精确因子(A_f)、偏差因子(B_f)、均方根误差(RMSE)、决定系数(R²),在3个模型中,山梨酸钾辅助HPTS的杀菌作用更符合Log-logistic动力学模型(R²=0.986)。山梨酸钾(0.2 g/100 mL)辅助HPTS(600 MPa、75℃、25 min)时,失活效果最佳,芽孢致死率为6.10 lg(CFU/mL)。山梨酸钾辅助HPTS处理能有效杀灭甜瓜汁中的芽孢,且杀菌后甜瓜汁的褐变度显著降低,贮藏28 d后山梨酸钾(0.1 g/100 mL)辅助HPTS(600 MPa、75℃、25 min)处理的甜瓜汁在420 mn处的吸光度达0.093,而HPTS处理的对照样品的吸光度为0.058。通过扫描电镜观察甜瓜汁中枯草杆菌芽孢处理前、后的微观结构,处理后的芽孢形态结构发生变化。结...     

蜡样芽孢杆菌及其芽孢的杀菌技术和动力学研究进展

蜡样芽孢杆菌是易造成食源性疾病爆发的污染菌之一。本文重点介绍了蜡样芽孢杆菌的几种新型食品杀菌技术及几种常用的动力学模型,其中,新型杀菌技术包括:高温瞬时杀菌、射频加热、高静压以及高压脉冲电场等;动力学模型包括:线性和非线性模型。并对蜡样芽孢杆菌及其芽孢在不同介质、杀菌方法及条件的杀菌动力学模型参数分别进行总结。因此认为传统均匀加热的杀菌动力学为线性模型,而高新技术的杀菌动力学通常为非线性的,非线性模型中最常用的两个模型为Weibull模型和Log-logistic模型。     

荠菜过氧化物酶热失活动力学的研究

目的 研究热烫处理引起荠菜过氧化酶(POD)失活的速率常数和动力学规律。方法 对荠菜在80～100℃的热水处理一定时间条件,对荠菜过氧化酶的残余活性进行测定,并用一级动力学模型对过氧化物酶失活动力学进行拟合,分析失活速率常数。结果 热烫处理钝化新鲜荠菜POD活性效果明显,在80～100℃处理范围内,随着处理温度的上升,荠菜POD 失活速率常数k 值从0.01702增加到0.14260,反应活化能为114 kJ/mol。一级动力学模型拟合决定系数R²＞0.99。结论 荠菜POD 的热失活动力学符合一级动力学模型。     

中短波红外线对冬枣粉杀菌效果及品质的影响

研究了不同条件中短波红外线处理对冬枣粉菌落总数、霉菌酵母的杀菌效果,对水分、色泽的影响,并应用Weibull模型对不同处理条件下冬枣粉的杀菌效果进行拟合。结果表明:随着温度的升高和时间的延长,杀菌效果增强,水分含量降低,色差值变大;110℃处理5 min和120℃处理1 min时可全部杀死霉菌和酵母。Weibull模型动力学曲线的决定系数R~2均大于0.98,χ~2、RMSE的值分别小于0.020 0和0.070 0,拟合效果较好。中短波红外线对冬枣粉杀菌处理的最佳工艺条件为120℃、1 min。