冷卻豬肉中微生物生態(tài)分析及貨架期預(yù)測(cè)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(guò)程中因?yàn)槲廴疚⑸锏纳L(zhǎng)繁殖導(dǎo)致產(chǎn)品的腐敗，一直是困擾生產(chǎn)者的一個(gè)重要問(wèn)題，同時(shí)引發(fā)的肉品安全問(wèn)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(cè)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(méi)有相關(guān)的研究。本論文是國(guó)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(lái)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(shì)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(cè)模型，為冷卻豬肉生產(chǎn)、流通和銷(xiāo)售過(guò)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?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 1.冷卻豬肉生產(chǎn)過(guò)程中污染微生物的調(diào)查 調(diào)查國(guó)內(nèi)三個(gè)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(guò)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(shí)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(duì)燙毛工藝沒(méi)有效果。 2．屠宰和貯藏過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)源的冷卻豬肉4℃貯藏過(guò)程中隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，相似性增高，多樣性降低，在貯藏6d時(shí)的相似性系數(shù)約90％。 對(duì)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(cè)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(shì)菌，熱殺索絲菌(Brochothrix thermosphacta)在不同來(lái)源的肉樣中有差異，也是優(yōu)勢(shì)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(duì)這些微生物有針對(duì)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(shì)微生物分6種不同的組合，分別接種到無(wú)污染的冷卻豬肉背最長(zhǎng)肌表面，托盤(pán)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(píng)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(pán)包裝

7、貯藏時(shí)，不同微生物對(duì)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(zhǎng)，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(shí)卻沒(méi)有任何腐敗的跡象；熱殺索絲菌生長(zhǎng)很快，分解含氮化合物的能力很強(qiáng)，尤其是分解鳥(niǎo)氨酸產(chǎn)生腐胺能力強(qiáng)，而分解賴(lài)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(lèi)物質(zhì)隨之發(fā)生急速的變化，對(duì)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(shuō)明低溫條件下影響肉品腐敗品質(zhì)不是單獨(dú)的某一類(lèi)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(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)和聚類(lèi)分析，找出對(duì)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(pán)包裝冷卻豬肉的貯藏過(guò)程中，氣單胞菌對(duì)產(chǎn)品的腐敗品質(zhì)沒(méi)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(cè)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(shí)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(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型和貨架期預(yù)測(cè) 把含氣單胞

10、菌的特定腐敗微生物接種到無(wú)污染的冷卻豬肉表面，托盤(pán)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(cè)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(zhǎng)動(dòng)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(zhǎng)動(dòng)態(tài)，建立了六 種溫度下特定腐敗微生物在豬肉中的生長(zhǎng)模型。溫度對(duì)最大比生長(zhǎng)速率和延滯時(shí)間等動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響，采用Belehradek(平方根)模型描述