冷鮮梅條肉中假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型的建立與驗(yàn)證

摘要：研究冷鮮梅條肉中假單胞菌（Pseudomonas）在0～20 ℃內(nèi)的生長(zhǎng)曲線。運(yùn)用修正的Gompertz模型擬合不同溫度條件下假單胞菌的變化情況，建立生長(zhǎng)預(yù)測(cè)一級(jí)模型（R2>0.99），準(zhǔn)確因子Af、偏差因子Bf均接近1.0；利用平方根模型描述溫度與最大比生長(zhǎng)速率和延滯期的關(guān)系，得到假單胞菌的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)二級(jí)模型。模型可用來預(yù)測(cè)0～20 ℃內(nèi)冷鮮梅條肉中假單胞菌的生長(zhǎng)情況，為保證冷鮮肉質(zhì)量安全提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：冷鮮梅條肉；假單胞菌（Pseudomonas）；預(yù)測(cè)模型

中圖分類號(hào)：TS251.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）18-4473-03

梅條肉是豬背脊兩側(cè)的肉，營養(yǎng)價(jià)值高，是冷鮮肉銷售市場(chǎng)中較暢銷的一類肉制品。假單胞菌（Pseudomonas）屬于嗜冷菌，其在有氧條件下是引起冷鮮肉腐敗的主要微生物[1，2]。近些年，應(yīng)用食品預(yù)測(cè)微生物學(xué)可評(píng)估食品貨架期和安全性[3]。目前，研究微生物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型都是以液體培養(yǎng)基為基質(zhì)而未考慮食品體系的復(fù)雜性[4，5]。對(duì)冷鮮肉、水禽等食品中主要腐敗微生物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型[6，7]研究較多，并形成相應(yīng)模型[8-10]。本試驗(yàn)研究托盤包裝冷鮮梅條肉中假單胞菌的一級(jí)和二級(jí)生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，為冷鮮肉評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)概率和確定微生物危害提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料和試劑 試驗(yàn)所用冷鮮梅條肉購于武漢市常青花園周黑鴨專營店；CFC瓊脂購于青島海博生物技術(shù)有限公司，氯化鈉（優(yōu)級(jí)純）購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器 CP214（C）型電子天平[奧豪斯儀器（上海）有限公司]、LRH-100C型低溫培養(yǎng)箱 （上海一恒科學(xué)儀器有限公司）、DHP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）、DNP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司）、LRH-150-S恒溫恒濕培養(yǎng)箱（廣東省醫(yī)療器械廠）、SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺(tái)（蘇州凈化設(shè)備有限公司）、手提式蒸汽不銹鋼消毒器（滅菌鍋）（上海三申醫(yī)療器械有限公司）、低溫培養(yǎng)箱（三洋電機(jī)國際貿(mào)易有限公司）、HBM—400系列樣品均質(zhì)器（天津市恒奧科技發(fā)展有限公司）、SK-1快速混合器（金壇市科析儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 不同溫度下假單胞菌數(shù)量的測(cè)定 選取0、5、10、15和20 ℃為試驗(yàn)溫度，將當(dāng)天購買的冷鮮梅條肉分別儲(chǔ)藏在以上5個(gè)溫度條件下，每天剪取25 g放入裝有225 mL無菌生理鹽水的無菌均質(zhì)袋中，以每秒7次的速度拍擊2 min；取出樣品，從無菌均質(zhì)袋中吸取1 mL懸液進(jìn)行稀釋，取3個(gè)合適的稀釋梯度，每個(gè)稀釋梯度做3個(gè)重復(fù)，傾注平板計(jì)數(shù)，并記為第0天，0、5和10 ℃之后每隔24 h，15和20 ℃之后每隔12 h從同一批梅條肉中無菌操作剪取25 g進(jìn)行測(cè)定。用選擇性培養(yǎng)基CFC瓊脂傾注平皿，30 ℃培養(yǎng)48 h后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)[11，12]。

1.2.2 一級(jí)模型的擬合及其驗(yàn)證

1）一級(jí)模型的擬合。應(yīng)用SAS 9.1統(tǒng)計(jì)軟件，分別將在不同溫度下獲得的腸桿菌的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，用Gompertz模型擬合其生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)[13]。Gompertz方程如下：

lgN（t）=N0+C·exp{-exp[-B（t-M）]} （1）

式（1）中，N0是初始菌數(shù)，lg（CFU/g）；C是隨時(shí)間無限增加時(shí)菌增量的對(duì)數(shù)值，lg（CFU/g）；B是在時(shí)間為M時(shí)的相對(duì)最大比生長(zhǎng)速率，d；M是達(dá)到相對(duì)最大生長(zhǎng)速率所需要的時(shí)間，d。再求出最大比生長(zhǎng)速率U=B×C/e（e取2.718 2），d-1；遲滯期LPD=M-（1/B），d。

2）一級(jí)模型的驗(yàn)證。通過計(jì)算準(zhǔn)確因子（Af）和偏差因子（Bf）來驗(yàn)證一級(jí)模型的預(yù)測(cè)效果。準(zhǔn)確因子是用來評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的指標(biāo)，偏差因子是用來評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值的差異程度的指標(biāo)。準(zhǔn)確因子的值越大表明預(yù)測(cè)效果越差，當(dāng)準(zhǔn)確因子值為1時(shí)預(yù)測(cè)效果最為理想。計(jì)算準(zhǔn)確因子Af和偏差因子Bf的公式如（2）和（3）所示[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下假單胞菌生長(zhǎng)曲線

由圖1可知儲(chǔ)藏的溫度越低，假單胞菌的生長(zhǎng)速度越緩慢，隨著溫度的升高其生長(zhǎng)速度加快。在0 ℃條件下假單胞菌生長(zhǎng)趨勢(shì)緩慢，4 d后數(shù)量有所增加，在5 ℃時(shí)2 d后生長(zhǎng)迅速。10、15、20 ℃ 3個(gè)溫度條件下假單胞菌急速增長(zhǎng)，說明在10 ℃以上的溫度對(duì)假單胞菌生長(zhǎng)的影響明顯。

2.2 假單胞菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型的擬合及其驗(yàn)證

2.2.1 一級(jí)模型的擬合 運(yùn)用SAS 9.1軟件擬合不同溫度下假單胞菌的生長(zhǎng)曲線。由表1可以看出判定系數(shù)R2的值較高，并且隨溫度升高R2值逐漸增加，表明Gompertz模型能很好地描述不同溫度下假單胞菌的生長(zhǎng)情況。利用Gompertz模型求得的假單胞菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)（表2）顯示：0 ℃條件下最大比生長(zhǎng)速率較低，遲滯期較長(zhǎng)，假單胞菌的生長(zhǎng)處于抑制狀態(tài)，隨著溫度的升高，比生長(zhǎng)速率急劇增加，遲滯期縮短，當(dāng)溫度升高到20 ℃時(shí)，遲滯期縮短至0.244 8 d。

2.2.2 一級(jí)模型的驗(yàn)證 用準(zhǔn)確因子（Af）和偏差因子（Bf）來驗(yàn)證模型的預(yù)測(cè)效果。通過公式（2）和（3）計(jì)算得到偏差因子和準(zhǔn)確因子的值如表3所示。從表3可以看出模型的準(zhǔn)確因子和偏差因子均為1左右，表明模型能很好地預(yù)測(cè)不同溫度下假單胞菌的生長(zhǎng)。

2.3 二級(jí)模型的擬合

表4為模型的方差分析結(jié)果，用F統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)二級(jí)模型總體的顯著性。由圖2、圖3和表4可知溫度與比生長(zhǎng)速率存在良好的線性關(guān)系。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了一定溫度條件下假單胞菌的增殖變化情況，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了冷鮮梅條肉中假單胞菌生長(zhǎng)預(yù)測(cè)的一級(jí)模型和二級(jí)模型。隨著溫度升高，最大比生長(zhǎng)速率從0.714 0 d-1上升到3.230 1 d-1，遲滯期從 2.117 5 d縮短到0.244 8 d，表明溫度是抑制微生物生長(zhǎng)的一個(gè)重要柵欄因子。加強(qiáng)生鮮食品在加工、儲(chǔ)藏及銷售過程中的溫度監(jiān)管工作，可為生鮮食品質(zhì)量安全提供基礎(chǔ)保障。

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