初始菌落對(duì)鴨肉假單胞菌生長預(yù)測模型影響研究

劉思敏，趙建蘭，王宏勛，侯溫甫，艾有偉，閔婷

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北省生鮮食品工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430023）

初始菌落對(duì)鴨肉假單胞菌生長預(yù)測模型影響研究

劉思敏，趙建蘭，王宏勛，侯溫甫，艾有偉，閔婷*

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北省生鮮食品工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430023）

以氣調(diào)包裝的分割鴨肉為研究對(duì)象，通過分別將同一批次的冷鮮鴨肉在4℃的低溫培養(yǎng)箱中放置0、1、2、3 d后形成4種不同初始菌落數(shù)的冷鮮鴨肉模擬實(shí)際銷售環(huán)節(jié)中由于批次加工與物流的差異造成的冷鮮鴨肉產(chǎn)品初始菌落數(shù)的差異特點(diǎn)，研究初始菌落數(shù)差異對(duì)氣調(diào)包裝冷鮮鴨肉中假單胞菌和腸桿菌生長預(yù)測模型影響，結(jié)果表明初始菌落數(shù)的增加對(duì)冷鮮鴨肉制品中假單胞菌的比生長速率有延長的效果，延滯期有縮短的作用。通過不同初始菌落數(shù)預(yù)測3～7d的預(yù)測值與實(shí)測值間差異均不顯著。

冷鮮鴨肉；初始菌落數(shù)差異；假單胞菌；預(yù)測模型

近年來，冷鮮豬肉以新鮮、衛(wèi)生等特點(diǎn)而快速發(fā)展［1］。冷鮮肉從檢疫、屠宰、分割、包裝、貯藏到銷售過程中對(duì)質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，產(chǎn)品一直在0～4℃低溫環(huán)境下儲(chǔ)藏，低溫環(huán)境抑制了大部分微生物的生長繁殖及降低了酶的活性，延緩了肉制品的腐敗變質(zhì)，確保了冷鮮肉安全衛(wèi)生的食用價(jià)值［2］。冷鮮鴨肉與冷鮮豬肉類似，既有新鮮鴨肉的外觀，且滋味鮮美，且汁液流失率少，肉質(zhì)較好，便于進(jìn)行各類的深度加工，冷鮮鴨肉制品成為活禽交易取消與限制之后鴨產(chǎn)品供應(yīng)的一種重要產(chǎn)品形式［3］。然而冷鮮肉在加工與貯藏過程中極易受腐敗微生物污染而腐敗變質(zhì)，其中假單胞菌是冷鮮鴨肉中常見的優(yōu)勢腐敗菌之一［4］。前期的研究表明，保鮮劑和包裝技術(shù)等廣泛應(yīng)用于肉制品保鮮，延緩腐敗微生物生長［5-6］。鄭夢(mèng)林等通過菌落總數(shù)、腸桿菌數(shù)、pH、TVB-N值指標(biāo)，比較真空聯(lián)合乙酸、真空聯(lián)合曲酸、真空聯(lián)合乙酸和曲酸、氣調(diào)聯(lián)合乙酸、氣調(diào)聯(lián)合曲酸、氣調(diào)聯(lián)合乙酸和曲酸6種體系對(duì)冷鮮鴨肉的保鮮效果，結(jié)果表明真空聯(lián)合乙酸和氣調(diào)聯(lián)合曲酸對(duì)延長冷鮮鴨肉制品的貨架期效果良好［7］。趙建蘭等以氣調(diào)包裝的分割鴨胸肉制品為研究對(duì)象建立了在0～20℃條件下不同恒定溫度下假單胞菌的生長預(yù)測模型［8］。

常規(guī)的預(yù)測模型是在初始菌落數(shù)一致條件下構(gòu)建的［8-9］。由于批次加工與物流的差異，會(huì)造成冷鮮鴨肉產(chǎn)品初始菌落數(shù)的差異。與實(shí)際的銷售環(huán)節(jié)相比，初始菌落數(shù)的波動(dòng)可能影響預(yù)測模型的預(yù)測準(zhǔn)確度。本文分別將同一批次的冷鮮鴨胸肉產(chǎn)品在4℃的低溫培養(yǎng)箱中放置0、1、2、3 d后，形成4種不同初始菌落數(shù)的冷鮮鴨肉原材料作為試驗(yàn)材料，在構(gòu)建生長預(yù)測模型的基礎(chǔ)上，研究初始菌落數(shù)差異對(duì)氣調(diào)包裝冷鮮鴨肉中假單胞菌生長預(yù)測模型影響。

1　材料、試劑與儀器設(shè)備

1.1材料與試劑

新鮮宰殺的凈膛鴨肉購于鴻翔；假單胞菌培養(yǎng)基（CFC）、CFC添加劑均購于青島高科園海博生物技術(shù)有限公司；NaCl、無水乙醇均購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2儀器設(shè)備

HBM-400系列樣品均質(zhì)器：天津市恒奧科技發(fā)展有限公司；立式壓力滅菌鍋：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；DHG-9140A電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒；恒溫培養(yǎng)箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；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；SZ-93自動(dòng)雙重純水蒸餾器：上海亞榮生化儀器廠；FD-Z1氣調(diào)包裝機(jī)：上海福帝包裝機(jī)械；3S-K型空氣殺菌消毒機(jī)：北京同林高科科技有限責(zé)任公司；YP2002型電子天平：上海菁海儀器有限公司；TopPette100-1 000 μL、1 000 μL～5 000 μL手動(dòng)可調(diào)式移液器：大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器北京有限公司。

2　試驗(yàn)內(nèi)容與方法

2.1微生物計(jì)數(shù)

根據(jù)GB 4789.2—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》操作［10］。

2.2初始菌落數(shù)差異對(duì)生長預(yù)測模型的影響

由于批次加工與物流的差異，會(huì)造成冷鮮鴨肉產(chǎn)品初始菌落數(shù)的差異。試驗(yàn)分別將同一批次的冷鮮鴨胸肉產(chǎn)品在4℃的低溫培養(yǎng)箱中放置0、1、2、3 d后，形成4種不同初始菌落數(shù)的冷鮮鴨肉原材料，然后采用保鮮劑和氣調(diào)包裝進(jìn)行處理，測定假單胞菌與腸桿菌在儲(chǔ)藏8 d內(nèi)數(shù)量變化規(guī)律，并用Gompertz一級(jí)模型分別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，形成4個(gè)一級(jí)預(yù)測模型，比較不同預(yù)測模型的比生長速率及延滯期數(shù)值的差異，并比較利用不同預(yù)測模型預(yù)測同一天微生物數(shù)量的差異，分析初始菌落數(shù)的差異對(duì)生長預(yù)測模型的影響。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)條件如下：

用0.4%的曲酸處理1 min后，瀝干，放入氣調(diào)包裝中進(jìn)行包裝（50%O2+30%CO2+20%N2）后放入4℃低溫培養(yǎng)箱中，測定0、2、4、6、8 d假單胞菌數(shù)量。

2.3生長預(yù)測一級(jí)模型擬合

Gompertz方程表達(dá)式如下：

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

3　結(jié)果與分析

3.1不同初始菌落數(shù)條件下假單胞菌生長變化

對(duì)于假單胞菌而言（圖1），隨著在低溫培養(yǎng)箱中放置時(shí)間從0 d增加到3 d，原料中初始假單胞菌數(shù)目也持續(xù)增加，從5.630 4 lg（cfu/g）增加到5.801 4 lg（cfu/ g），在后續(xù)的8 d貯藏過程中，初始菌落數(shù)較高的氣調(diào)包裝鴨胸肉原料中假單胞菌測定值也一直保持較高的數(shù)值，呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)，一定程度上說明，不同的加工與物流環(huán)節(jié)對(duì)初始假單胞菌數(shù)目具有一定的相關(guān)性。

圖14　℃溫度條件下假單胞菌的生長曲線圖Fig.1The growth curve of Pseudomonas at 4℃

3.2不同初始菌落數(shù)條件下假單胞菌生長預(yù)測模型構(gòu)建與參數(shù)比較

利用Gompertz一級(jí)模型對(duì)假單胞菌的生長進(jìn)行擬合（表2）。判定系數(shù)R2的值較高，均達(dá)到0.98以上，表明Gompertz模型能很好的描述不同溫度下假單胞菌的生長。

表2　不同初始菌落數(shù)條件下假單胞菌的生長預(yù)測模型Table 2The growth prediction model on Pseudomonas under different initial colonies conditions

比較了不同初始菌落數(shù)的假單胞菌生長預(yù)測模型中的比生長速率數(shù)值和延滯期數(shù)值（表3），發(fā)現(xiàn)隨著在低溫培養(yǎng)箱中放置時(shí)間的增長，比生長速率數(shù)值均呈現(xiàn)出增長趨勢，假單胞菌預(yù)測模型中的比生長速率數(shù)值由0.220 6增加到0.322 7。而延滯期數(shù)值呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，由數(shù)值7.830 6下降到3.345 1。

表3　假單胞菌實(shí)際值延滯期與比生長速率Table 3The actual of specific growth rate and lag phase diagram of Pseudomonas

3.3不同預(yù)測模型的假單胞菌預(yù)測值比較

采用4個(gè)預(yù)測模型分別預(yù)測了同一批次鴨胸肉產(chǎn)品貯藏3 d～8 d的假單胞菌的數(shù)值，其中在低溫培養(yǎng)箱中貯藏時(shí)間也計(jì)入整個(gè)的貯藏天數(shù)，實(shí)測值指的是在試驗(yàn)過程中實(shí)際測定的假單胞菌的數(shù)值。對(duì)于假單胞菌而言（表4），貯藏3 d～7 d的預(yù)測值之間差異不明顯，4號(hào)預(yù)測模型預(yù)測的貯藏8 d的預(yù)測值明顯大于其他3個(gè)預(yù)測模型的預(yù)測值。同時(shí)與實(shí)測值相比，預(yù)測值均大于實(shí)測值。

4　小結(jié)

本論文以氣調(diào)包裝的冷鮮鴨肉為研究對(duì)象，通過將同一批次的冷鮮鴨胸肉產(chǎn)品在4℃的低溫培養(yǎng)箱中放置0、1、2、3 d后形成4種不同初始菌落數(shù)的冷鮮鴨肉模擬實(shí)際銷售環(huán)節(jié)中由于批次加工與物流的差異造成冷的鮮鴨肉產(chǎn)品初始菌落數(shù)的差異，研究初始菌落數(shù)差異對(duì)生長預(yù)測模型的影響。結(jié)果表明初始菌落數(shù)的增加延長了冷鮮鴨肉中假單胞菌的比生長速率，縮短了延滯期。通過不同初始菌落數(shù)預(yù)測3 d～7 d的預(yù)測值與實(shí)測值間差異均不顯著。

表4　不同預(yù)測模型假單胞菌預(yù)測值及實(shí)測值Table 4Predictive and measured values of Pseudomonas under different predictive model

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［10］國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB 4789.3-2010食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010

The Effect of the Initial Colony Count on the Growth Prediction Model on Pseudomonas in Duck

LIU Si-min，ZHAO Jian-lan，WANG Hong-xun，HOU Wen-fu，AI You-wei，MIN Ting*
（College of Food Science&Engineering，Wuhan Polytechnic University，Engineering Research Center for Fresh Food in Hubei Province，Wuhan 430023，Hubei，China）

Based on the cold fresh duck with modified atmosphere packaging，in order to simulate the condition that the initial colony count is different in different batch cold fresh duck during the process of logistics and processing in marketing，the cold fresh duck meat was stored at incubator for 4℃for 0，1，2，3 d respectively to produce four differents initial colony count of cold fresh duck material in the paper，and the effect of the differences of the initial colony count on the growth prediction model on Pseudomonas was studied.The results indicated that the increase number of the initial bacteria made the specific growth rate of Pseudomonas prolonged but the lag phase decreased；The predicted value of Pseudomonas by different initial colony number forecast and the measured value was not significant in 3 d-7 d.

cold fresh duck；the differences of the initial colony count；Pseudomonas；prediction model

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.034

2015-09-21

湖北省科技支撐計(jì)劃公益性科技研究類項(xiàng)目（2014BBB012）作者簡介：劉思敏（1996—），女（漢），本科，研究方向：食品加工與安全。