格氏李斯特菌脈沖磁場(chǎng)殺菌效果研究

吳 平,曾 義,王薇薇,郁曉晨,任珊珊,馬海樂(lè)

(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江 212013)

格氏李斯特菌脈沖磁場(chǎng)殺菌效果研究

吳 平,曾 義,王薇薇,郁曉晨,任珊珊,馬海樂(lè)*

(江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江 212013)

以自行研制的脈沖磁場(chǎng)殺菌設(shè)備對(duì)格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌實(shí)驗(yàn),研究了格氏李斯特菌的生長(zhǎng)時(shí)期、脈沖磁場(chǎng)參數(shù)(強(qiáng)度、脈沖數(shù)),介質(zhì)參數(shù)(溫度、Na+濃度、pH)等對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌效果的影響。結(jié)果表明:格氏李斯特菌在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)中期對(duì)脈沖磁場(chǎng)最為敏感;脈沖磁場(chǎng)對(duì)格氏李斯特菌的殺菌效果產(chǎn)生生物學(xué)窗口效應(yīng),不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度殺菌時(shí),2.5T和4.0T殘留率出現(xiàn)谷值;不同的脈沖數(shù)殺菌時(shí),25個(gè)脈沖數(shù)殘留率達(dá)到谷值;當(dāng)介質(zhì)溫度為30℃時(shí),殘留率最低,較低或較高溫度的介質(zhì)中,殺菌效果較差;Na+對(duì)脈沖磁場(chǎng)的殺菌效果有一定的協(xié)同作用;較低或者較高的pH促進(jìn)了脈沖磁場(chǎng)的殺菌作用,pH為9.0時(shí)殘留率最低;對(duì)2.5T,25個(gè)脈沖數(shù)處理的格氏李斯特菌進(jìn)行掃描電鏡觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)菌體細(xì)胞膜破裂,胞內(nèi)物質(zhì)外溢,這可能是脈沖磁場(chǎng)造成格氏李斯特菌死亡的原因。

脈沖磁場(chǎng),格氏李斯特菌,殺菌,窗效應(yīng),掃描電鏡

微生物是引起食品腐敗變質(zhì)的主要因素,目前在食品工業(yè)中主要采用熱殺菌技術(shù)如巴氏殺菌、UHT殺菌等進(jìn)行滅菌處理。熱殺菌使食品中腐敗菌細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固變性,導(dǎo)致細(xì)菌失活,但是食品受熱后,常會(huì)發(fā)生物理或化學(xué)性質(zhì)的變化,造成其色、香、味、組織結(jié)構(gòu)的改變,破壞食品中的天然和營(yíng)養(yǎng)成分[1-2]。由于熱殺菌技術(shù)無(wú)法滿足熱敏性食品的殺菌要求,同時(shí),消費(fèi)者對(duì)于食品的品質(zhì)要求越來(lái)越高,因此,非熱加工技術(shù)得到了巨大的發(fā)展[3]。非熱殺菌在低溫環(huán)境下進(jìn)行,在殺滅微生物的同時(shí),能夠最大限度地保留食品的營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味。脈沖磁場(chǎng)殺菌技術(shù)作為非熱殺菌技術(shù)的一種,得到了各方面的關(guān)注。到目前為止已經(jīng)有較多的研究[4-10]表明,高強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng)殺菌技術(shù)對(duì)微生物有一定的殺菌效果。但也有學(xué)者認(rèn)為高強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng)不具備殺菌能力[11]。脈沖磁場(chǎng)殺菌的研究還處于初步階段,其真正的殺菌機(jī)理還不明確并且存在爭(zhēng)議,其有待學(xué)者的進(jìn)一步研究。格氏李斯特菌是李斯特菌中的一種,它雖對(duì)人和動(dòng)物的危害相對(duì)較小,但因可作為致病李斯特菌檢測(cè)鑒定的指示菌而受到關(guān)注[12]。實(shí)驗(yàn)以格氏李斯特菌為對(duì)象,研究脈沖強(qiáng)度、脈沖數(shù),介質(zhì)溫度、pH、Na+濃度等對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌的影響,從而為高強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng)殺菌技術(shù)在食品冷殺菌工業(yè)化中的應(yīng)用提供必要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

格氏李斯特菌(ListeriagrayiATCC 19120) 中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC);牛肉浸膏、魚(yú)粉蛋白胨、瓊脂粉、氯化鈉、磷酸二氫鉀、十二水合磷酸氫二鈉、氯化鉀、戊二醛、無(wú)水乙醇、乙酸異戊酯 購(gòu)置于上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;脈沖磁場(chǎng)殺菌設(shè)備 自行研制,專(zhuān)利號(hào)ZL0322055111;LZ-610H型特斯拉計(jì) 湖南婁底市聯(lián)眾科技有限公司;LRH-250型生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;IS-RDD3型臺(tái)式恒溫振蕩器 南京暢翔儀器設(shè)備有限責(zé)任公司;YM30Z型高壓滅菌鍋 上海三申醫(yī)療器械有限公司;WFJ7200型可見(jiàn)光分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司;PHS-3TC型酸度計(jì) 上海大普儀器有限公司;SW-CJ-2FD型凈化工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;XH-C型漩渦混勻器 常州金壇市醫(yī)療器械廠;600型恒溫水浴鍋 江蘇金壇市中大儀器廠。

1.2 工作原理

脈沖磁場(chǎng)殺菌裝置的主體主要包括兩大部分,脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器和殺菌室。脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖磁場(chǎng)通過(guò)螺線管作用于殺菌處理室中的物料。此外,殺菌過(guò)程也需要一些輔助裝置,磁屏蔽外殼防止漏磁,溫控裝置控制殺菌室的溫度,特斯拉計(jì)測(cè)量處理室內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。脈沖磁場(chǎng)殺菌裝置的電路原理是穩(wěn)壓直流電源由橋式整流電路提供,儲(chǔ)能電容儲(chǔ)存磁能,晶閘管開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)電能和磁能的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。當(dāng)開(kāi)關(guān)接通A時(shí),高壓直流電源通過(guò)限流電阻R0向電容器充電,至電容器上兩端的電壓為V值。然后將開(kāi)關(guān)接通B,則電容器通過(guò)線圈和電阻R放電,在線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)并生成感應(yīng)電流,接著線圈上的電流又向電容器充電直至接近電壓V值,電容器又沿反方向向電阻R和線圈放電,線圈中又產(chǎn)生反方向磁場(chǎng)[13]。如此反復(fù)充放電以產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 脈沖磁場(chǎng)殺菌操作 開(kāi)機(jī)預(yù)熱10min,調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕至所需電壓,用特斯拉計(jì)確定所需磁場(chǎng)強(qiáng)度,然后將菌液送入殺菌室進(jìn)行處理。脈沖數(shù)采用人工計(jì)數(shù)方法。完成一個(gè)殺菌作業(yè)后,取出菌液,裝置停止工作3min進(jìn)行冷卻,再進(jìn)行下一組的殺菌作業(yè)。

1.3.2 菌液的制備 取出斜面冷藏的格氏李斯特菌種進(jìn)行活化,挑取一至三環(huán)接入已滅菌的牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)10～12h,而后按5%的接種量接入已滅菌的150mL的液體培養(yǎng)基中,37℃,140r/min培養(yǎng)8h后,取5mL菌液進(jìn)行殺菌實(shí)驗(yàn)。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置 菌液溫度保持在37℃,pH7.4,采用磁場(chǎng)強(qiáng)度2.5T,脈沖數(shù)25個(gè)對(duì)格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌處理,以不經(jīng)脈沖磁場(chǎng)處理的相同菌液為對(duì)照。保持其他條件不變,采取冰浴及恒溫箱冷卻和恒溫水浴鍋加熱的方式控制菌液溫度分別為5、10、15、20、25、30、35、40℃;采用0.5mol/L H3PO4以及0.5mol/L NaOH調(diào)節(jié)菌液pH分別為5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0;采用稱(chēng)量不同質(zhì)量NaCl固體溶解于培養(yǎng)基中,控制菌液Na+濃度分別為45、55、65、75、85、95、105、115mmol/L。

1.3.4 菌落總數(shù)的測(cè)定 殺菌完成后,吸取1mL菌液,按1∶10的比例進(jìn)行梯度稀釋,選取適宜的三個(gè)稀釋梯度的菌液,用傾注法進(jìn)行平板接種,每個(gè)稀釋度做三個(gè)平行;將接種后的平板在37℃下,培養(yǎng)48h。培養(yǎng)結(jié)束后,對(duì)平板上的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。以殺菌前的菌液作對(duì)照,計(jì)算殘留率。格氏李斯特菌殘留率計(jì)算公式:

(1)

式中,N為殺菌后菌液中李斯特菌數(shù),CFU/mL;N0為殺菌前的菌數(shù),CFU/mL。

1.3.5 生長(zhǎng)曲線的測(cè)定 在48支試管(三組平行)中分別分裝已滅菌的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基各4.75mL,準(zhǔn)確吸取格氏李斯特菌培養(yǎng)液0.25mL接種到上述試管中,37℃,140r/min振蕩培養(yǎng)。每隔1h取出三支試管標(biāo)號(hào)放入冰箱4℃保存,培養(yǎng)時(shí)間結(jié)束后以未接種的培養(yǎng)基為空白組在600nm下測(cè)量OD值。濃度較高的菌液用培養(yǎng)基稀釋適當(dāng)倍數(shù)后測(cè)定,記錄OD值時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。以菌懸液的OD值為縱坐標(biāo),培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo),繪制生長(zhǎng)曲線。

1.3.6 不同對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的格氏李斯特菌殘留率測(cè)定 對(duì)分別培養(yǎng)2～10h的格氏李斯特菌在2.5T,25個(gè)脈沖下進(jìn)行殺菌處理,進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),計(jì)算殘留率。

1.3.7 掃描電鏡觀察 脈沖磁場(chǎng)處理前后的菌液5000r/min離心15min,棄上清液,PBS清洗3次,2.5%的戊二醛在4℃下固定過(guò)夜。棄固定液,PBS清洗3次,乙醇梯度脫水(30%、50%、70%、80%、90%、95%)各1次,100%乙醇清洗3次,乙酸異戊酯清洗2次,每次均浸泡15min,10000r/min離心5min。樣品在-20℃冷凍過(guò)夜,-80℃凍干12h,備用。以上所有操作均在4℃下進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 李斯特菌生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)殺菌效果的影響

測(cè)得格氏李斯特菌的生長(zhǎng)曲線如圖1所示,0～1h為延滯生長(zhǎng)期,1～11h為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,12h后進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期。

圖1 格氏李斯特菌生長(zhǎng)曲線Fig.1 Listeria grayi growth curve

有研究表明微生物處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)比延滯生長(zhǎng)期和穩(wěn)定生長(zhǎng)期對(duì)脈沖磁場(chǎng)更為敏感[9],但關(guān)于敏感性在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的不同時(shí)間段是否存在差異的研究卻較少。對(duì)培養(yǎng)2、4、6、8、10h處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期不同時(shí)間的格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌,發(fā)現(xiàn)格氏李斯特菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期不同時(shí)間段對(duì)磁場(chǎng)的敏感程度有所不同,處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)中期時(shí),殺菌效果最好,尤其是對(duì)培養(yǎng)8h時(shí)的格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌時(shí),殘留率最低,如圖2所示。這可能是因?yàn)楦袷侠钏固鼐趯?duì)數(shù)生長(zhǎng)中期時(shí)繁殖分裂速度最快,正在建立人工感受態(tài),對(duì)外界環(huán)境變化最為敏感。

圖2 不同對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌效果的影響Fig.2 Effect of different logarithmic growth phase on the sterilizing effect of PMF

2.2 脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)殺菌效果的影響

圖3 脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)殺菌效果的影響Fig.3 Effect of PMF intensity on the sterilizing effect

菌液初始溫度30℃,菌液pH7.4,脈沖數(shù)分別為15、20和25個(gè)時(shí),不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的殺菌效果見(jiàn)圖3。由圖3可知,格氏李斯特菌殘留率隨著脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大呈現(xiàn)波動(dòng)變化趨勢(shì),在2.5T,4T時(shí)出現(xiàn)谷值,而在2T,3.5T時(shí)出現(xiàn)峰值,這種波動(dòng)現(xiàn)象在前人的研究中也被頻繁發(fā)現(xiàn),符合電磁波生物學(xué)窗效應(yīng)的特征,該效應(yīng)是指生物體只有受特定頻率參數(shù)與特定強(qiáng)度參數(shù)恰當(dāng)組合的電磁波作用時(shí)才能產(chǎn)生最佳作用效果的一種生物學(xué)現(xiàn)象。脈沖磁場(chǎng)造成格氏李斯特菌死亡的原因可能是由于菌體細(xì)胞膜在周期性脈沖場(chǎng)的反復(fù)沖擊下各種離子更易滲透進(jìn)入細(xì)胞中,造成細(xì)胞各細(xì)胞器發(fā)生膨脹[14],胞內(nèi)壓力超過(guò)細(xì)胞膜所能承受的壓力后,造成了細(xì)胞膜的破裂。3.5T,20個(gè)脈沖數(shù)處理時(shí),脈沖磁場(chǎng)促進(jìn)了格氏李斯特菌的生長(zhǎng),這可能是由于3.5T,20個(gè)脈沖數(shù)處于殺菌效應(yīng)的窗口外,其促進(jìn)機(jī)理需要進(jìn)一步的研究。脈沖磁場(chǎng)產(chǎn)生殺菌效應(yīng)時(shí)需要在對(duì)應(yīng)的殺菌窗口中進(jìn)行,2.5T、4T均是脈沖磁場(chǎng)產(chǎn)生殺菌效應(yīng)的強(qiáng)度窗口,但高場(chǎng)強(qiáng)下能耗較高,而且2.5T和4T處理時(shí),殘留率沒(méi)有顯著性差異(p>0.05),因此后面采用2.5T的脈沖強(qiáng)度進(jìn)行殺菌實(shí)驗(yàn)。

2.3 脈沖數(shù)對(duì)殺菌效果的影響

菌液初始溫度30℃,菌液pH7.4,磁場(chǎng)強(qiáng)度2、2.5、3T,不同脈沖數(shù)下的殺菌效果見(jiàn)圖4。由圖4可知,隨著脈沖數(shù)的升高,格氏李斯特菌殘留率呈波動(dòng)變化。15、25個(gè)脈沖數(shù)時(shí)出現(xiàn)谷值,10、20個(gè)脈沖出現(xiàn)峰值。15、25個(gè)脈沖可能是脈沖磁場(chǎng)產(chǎn)生殺菌效應(yīng)的時(shí)間窗口。而3T,10個(gè)脈沖、2T,20個(gè)脈沖處理時(shí),脈沖磁場(chǎng)促進(jìn)了微生物的生長(zhǎng)。已有研究表明一定范圍內(nèi)的電磁能可以促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)[15-16],但產(chǎn)生的機(jī)理尚不清楚。

圖4 脈沖數(shù)對(duì)殺菌效果的影響Fig.4 Effect of the number of pulses on the sterilizing effect

2.4 介質(zhì)溫度對(duì)殺菌效果的影響

菌液pH7.4,采用磁場(chǎng)強(qiáng)度2.5T,脈沖數(shù)25個(gè)對(duì)格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌處理,不同介質(zhì)溫度下的殺菌效果見(jiàn)圖5。由圖5知,脈沖磁場(chǎng)處理后,格氏李斯特菌的殘留率在5～30℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高而下降,這說(shuō)明溫度的升高對(duì)脈沖殺菌有一定的協(xié)同作用。當(dāng)達(dá)到30℃時(shí),殘留率達(dá)到最低63.48%,隨后殘留率又有所增加,這說(shuō)明低溫或者較高溫度下(遠(yuǎn)低于熱力致死溫度),殺菌效果較差,這可能是由于對(duì)其不利的環(huán)境溫度條件使得該菌發(fā)生抗逆性作用而導(dǎo)致對(duì)脈沖磁場(chǎng)有一定的抵觸作用。而當(dāng)環(huán)境溫度在格氏李斯特菌最適生長(zhǎng)溫度(37℃)附近時(shí),細(xì)菌處于代謝增殖的最佳時(shí)期,其對(duì)脈沖磁場(chǎng)的抵抗性增大,因此殘留率在35℃時(shí)有所增加[17]。

圖5 介質(zhì)溫度對(duì)殺菌效果的影響Fig.5 Effect of medium temperature on the sterilizing effect

2.5 Na+濃度對(duì)殺菌效果的影響

菌液溫度30℃,pH7.4時(shí),采用磁場(chǎng)強(qiáng)度2.5T,脈沖數(shù)25個(gè)對(duì)格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌處理,在介質(zhì)中不同的Na+濃度對(duì)殺菌效果的影響見(jiàn)圖6。從圖6中可知,隨著Na+濃度的增加,格氏李斯特菌殘留率呈下降趨勢(shì),濃度在45～75mmol/L之間時(shí)下降較平緩,85mmol/L之后下降顯著,并在115mmol/L時(shí)達(dá)到最低殘留率29.41%。這可能是由于前者處于脈沖磁場(chǎng)作用下細(xì)胞所能承受的Na+濃度范圍內(nèi),而達(dá)到85mmol/L后,超出脈沖磁場(chǎng)下細(xì)胞所能承受Na+濃度閾值,胞內(nèi)外滲透壓差顯著增大,導(dǎo)致細(xì)胞大量破裂死亡。因此,Na+濃度對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌具有協(xié)同作用,且濃度越高殺菌效果越好。

圖6 Na+濃度對(duì)殺菌效果的影響Fig.6 Effect of concentration of Na+ on the sterilizing effect

2.6 pH對(duì)殺菌效果的影響

菌液溫度30℃,采用磁場(chǎng)強(qiáng)度2.5T,脈沖數(shù)25個(gè)對(duì)格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌處理,不同的pH對(duì)殺菌效果的影響見(jiàn)圖7。由圖7可知,不同pH對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌效果有較顯著的影響。當(dāng)pH為7.5時(shí),殘留率最大,pH7.5是格氏李斯特菌的最適生長(zhǎng)pH,此時(shí),細(xì)菌生長(zhǎng)代謝最快,對(duì)脈沖磁場(chǎng)的抗性也較強(qiáng),因此殺菌效果最差。當(dāng)菌液是酸性或者堿性時(shí),細(xì)菌殘留率顯著降低,說(shuō)明介質(zhì)pH不僅對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)代謝有一定的影響,而且可能使其對(duì)脈沖磁場(chǎng)的抗性也發(fā)生下降,從而使細(xì)菌死亡率增加。當(dāng)pH大于7.0時(shí),格氏李斯特菌殘留率下降的幅度要比在pH小于7.0的環(huán)境中要大,這說(shuō)明該菌在堿性環(huán)境中更易受脈沖磁場(chǎng)的影響而失活。

圖7 介質(zhì)pH對(duì)殺菌效果的影響Fig.7 Effect of medium pH on the sterilizing effect

2.7 掃描電鏡觀察

由圖8可以看出,處理前的格氏李斯特菌呈短桿狀,細(xì)胞飽滿,表面光滑。經(jīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為2.5T,25個(gè)脈沖數(shù)的脈沖磁場(chǎng)處理后,細(xì)胞出現(xiàn)皺縮,表面出現(xiàn)褶皺,細(xì)胞與細(xì)胞之間發(fā)生黏粘。高強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng)的反復(fù)作用可能造成格氏李斯特菌的細(xì)胞膜發(fā)生不同大小的電穿孔,一部分出現(xiàn)小孔的細(xì)胞膜在處理后的一段時(shí)間內(nèi)會(huì)逐漸恢復(fù)成原樣;而另一部分出現(xiàn)大孔的細(xì)胞膜則發(fā)生不可逆破裂,造成胞內(nèi)物質(zhì)的溶出,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡[18-19]。

圖8 掃描電鏡觀察格氏李斯特菌微觀結(jié)構(gòu)Fig.8 The observation of microstructure of L.Grayi by SEM注：A為脈沖磁場(chǎng)處理前,B為脈沖磁場(chǎng)處理后。

3 結(jié)論

3.1 格氏李斯特菌在生長(zhǎng)12h后進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期,其在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)中期(8h)對(duì)外加的脈沖磁場(chǎng)更敏感,殺菌效果也更好。

3.2 脈沖磁場(chǎng)的殺菌殘留率出現(xiàn)生物學(xué)窗口效應(yīng),不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度殺菌時(shí),2.5T和4T時(shí)殘留率出現(xiàn)谷值;不同的脈沖數(shù)殺菌時(shí),25個(gè)脈沖數(shù)殘留率達(dá)到谷值。

3.3 采用2.5T,25個(gè)脈沖數(shù)對(duì)格氏李斯特菌進(jìn)行殺菌時(shí),隨著溫度的增加,脈沖磁場(chǎng)殺菌殘留率總體呈下降趨勢(shì),在30℃時(shí)殘留率達(dá)到最低,殺菌效果最好;Na+對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌有一定的協(xié)同作用,低濃度的Na+對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌的協(xié)同作用較弱,高濃度的Na+對(duì)脈沖磁場(chǎng)殺菌的協(xié)同作用較強(qiáng);而過(guò)低或過(guò)高的pH都會(huì)提高殺菌效果。

3.4 掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),脈沖磁場(chǎng)造成格氏李斯特菌細(xì)胞出現(xiàn)皺縮,表面產(chǎn)生褶皺,這可能是外加的脈沖磁場(chǎng)造成了部分菌體細(xì)胞膜的破裂,胞內(nèi)物質(zhì)外溢,從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生不可逆的死亡。

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Study on the sterilization effect of pulsed magnetic fields onListeriaGrayi

WU Ping,ZENG Yi,WANG Wei-wei,YU Xiao-chen,REN Shan-shan,MA Hai-le*

(School of Food and Biological Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)

Effect of different growth phase,pulsed magnetic field(PMF)parameters(intensity,pulsed number),medium parameters(temperature,concentration of Na+,pH)on sterilizing effect ofListeriaGrayiby pulsed magnetic field were studied. The results indicated thatListeriaGrayiwas sensitive to pulsed magnetic field at the middle of log phase. Pulsed magnetic field generated biological window effect on sterilization effect ofL.Grayi. When different intensity used to sterilization,the survival rate reached valley value at 2.5T and 4T. When different pulsed number used to sterilization,the survival rate reached valley value at the number of 25. Low and higher temperature,the sterilization effect was worse,only in 30℃ the survival rate reached the minimum value. Na+had the synergistic effect to sterilization effect. Low and higher pH value increased the sterilizing effect,survival rate reached the minimum value when pH was 9.0. By scanning electron microscope to observe the samples after handled at 2.5T intensity and 25 pulsed number,the result showed that cells membrane rupture and intracellular material spill,this may be the death reason ofL.Grayiby PMF.

pulsed magnetic field;ListeriaGrayi;sterilization;window effect;scanning electron microscope

2014-06-27

吳平(1990-),男,碩士研究生,主要從事食品非熱殺菌方向的研究。

*通訊作者:馬海樂(lè)(1963-),男,博士,教授,主要從事食品功能因子及其分離技術(shù)研究。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31271966);江蘇大學(xué)科研項(xiàng)目(12A011)。

TS205.9

A

1002-0306(2015)07-0127-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.018