超声协同气体杀菌技术在果蔬产品质量安全控制中的应用

近年来,超声波因具有高效、低碳等优势,成为非热杀菌技术领域的研究热点之一,许多研究也证实了其在控制果蔬中致病微生物,保障果蔬质量安全方面的良好效能。但超声单独作用的效果有限,与其他技术协同使用则可以有效改善这一状况。某些气体(O_(3)、CO_(2)、ClO_(2)等)具有广谱杀菌效果,并且价格低廉、易于获得,与超声波协同使用后,既能有效提升对果蔬的杀菌效果,还能减少有毒物质的产生。本文综述了超声波空化效应导致的声穿孔、声化学、声致发光效应,重点阐述了超声联合气体协同杀菌技术在果蔬食品安全控制中的研究进展,旨在为进一步研究基于超声协同气体杀菌技术来控制果蔬的质量安全并揭示协同机制提供参考。

非热杀菌技术在低温鸡肉制品致病菌控制中的应用研究进展

由于低温鸡肉制品具有较好的感官品质,能够保留鸡肉原有的营养,成为我国肉制品发展的一个趋势。低温鸡肉制品水分含量和pH值较高,在加工和贮藏过程中极易受到食源性致病菌的污染,影响产品的质量安全,甚至引发食源性疾病,因此采用合适的杀菌技术来解决致病菌的污染是低温鸡肉制品贮藏保鲜需要解决的关键问题。由于热杀菌技术不适合用于低温鸡肉制品的灭菌,非热杀菌技术的应用就显得尤其重要。目前,应用在低温鸡肉制品加工中的非热杀菌技术主要包括超高压、辐照、超声、低温等离子体、脉冲紫外线、脉冲电场和脉冲微波。本文主要综述以上7种非热杀菌技术的杀菌机制以及在不同低温鸡肉制品加工应用时对致病菌的控制效果,为未来非热杀菌技术在低温肉制品加工中的应用提供参考。

超声和绿原酸联用对杀鲑气单胞菌生物膜的协同杀菌作用

为了探究超声联合绿原酸处理对杀鲑气单胞菌生物膜的杀菌效果及可能的作用机制,分析了超声(ultrasound,US)、绿原酸(chlorogenic acid,CA,0.5%、1%、2%)以及超声联合绿原酸(US+0.5%CA、US+1%CA、US+2%CA)处理后的杀鲑气单胞菌生物膜。结果表明US+1%CA可在60 min内使得杀鲑气单胞菌生物膜细胞降低8 logCFU/mL,这与2%CA单独处理的杀菌效果一致。胞外多糖含量分析发现US+1%CA能使得生物膜内可溶性多糖与不可溶性多糖含量分别降低到13.01和16.52μg/mL,扫描电镜、激光共聚焦电镜和胞外物质含量分析发现联合处理明显导致生物膜空间结构的瓦解,造成了生物膜内菌体细胞的细胞膜通透性急剧增加,导致胞外核酸和ATP的浓度显著高于对照组(p<0.05)。此外,联合处理显著降低了菌体细胞内呼吸链脱氢酶活性(p<0.05)。综上可知,US+CA处理能通过协同降低生物膜胞外多糖的含量,破坏菌体细胞的完整性及胞内酶的活性来达到对杀鲑气单胞菌生物膜的控制效果。

超声联合乳酸处理对沙门氏菌游离及生物膜菌体的杀菌作用

采用超声联合乳酸处理研究其对沙门氏菌游离及生物膜菌体的杀菌作用。结果表明:超声(400 W)联合0.5%和1.0%乳酸处理有明显的协同杀菌作用。超声联合1%乳酸,可在30 min内完全杀死沙门氏菌游离细胞,60 min内使肠炎沙门氏菌生物膜细胞降至低于检测限。扫描电镜、激光共聚焦显微镜和胞外ATP浓度检测发现:超声联合乳酸处理造成菌体细胞形态结构严重损伤,细胞膜的通透性显著增加,菌体胞内ATP泄露。呼吸链脱氢酶活性测定结果显示:超声联合乳酸处理可导致细胞中呼吸链脱氢酶的活性迅速降低。结论:超声联合乳酸处理对沙门氏菌游离及生物膜菌体有协同杀菌作用。

超声结合热处理对金黄色葡萄球菌及其生物膜的抗菌和抗生物膜机制

将超声(ultrasound,US)与热处理(heat,HT)相结合(UH),研究其对金黄色葡萄球菌游离细胞和生物膜细胞的杀菌效果,并分析其抗菌和抗生物膜机制。结果表明:US联合70℃HT(UH70)可显著降低金黄色葡萄球菌游离细胞和生物膜细胞的数量(P<0.05);扫描电子显微镜结果表明,UH70对菌体细胞的细胞膜完整性具有明显的破坏作用,激光共聚焦扫描显微镜显示,UH70导致细胞的通透性急剧增加,从而导致胞外ATP、核酸和蛋白质含量显著增加(P<0.05);此外,UH70能引起细胞内呼吸链脱氢酶活性显著降低,引起生物膜胞外多糖含量显著降低(P<0.05)。综上所述,US结合HT与单独的US或HT相比具有较强的杀菌效果,它可以通过破坏金黄色葡萄球菌菌体细胞的细胞膜完整性,引起细胞膜通透性的改变,造成ATP、核酸、蛋白质外泄,降低细菌呼吸链脱氢酶的活性,达到协同杀菌目的。

超声波联合乳酸对金黄色葡萄球菌的杀菌效果

研究超声波(US,400 W,50 kHz)、乳酸(LA,质量分数为0.5%, 1.0%)和超声波联合乳酸处理(US+0.5%LA,US+1.0%LA)对游离和生物膜状态下的金黄色葡萄球菌的抗菌和抗生物膜机制,并且选用US+0.5%LA对羊肉上的金黄色葡萄球菌进行杀菌处理。结果显示,超声波联合乳酸处理对金黄色葡萄球菌的杀菌作用明显,显著降低了生物膜胞外多糖的含量,破坏了生物膜的胞外基质(P<0.05);通过扫描电子显微镜观察发现,超声波联合乳酸处理使得菌体细胞产生了严重的凹陷;激光共聚焦电镜和核酸泄露试验结果表明,超声波联合乳酸处理对菌体的细胞膜造成了严重破坏,使其通透性显著增加,进而造成内部核酸大量泄露;US+0.5%LA处理可以显著地控制羊肉上金黄色葡萄球菌的生长。因此,超声波联合乳酸处理通过影响菌体细胞膜的完整性、改变细胞膜的通透性,使生物膜胞外多糖含量降低及内部核酸泄露,进而发挥杀菌作用。

冷鲜鹅二次脱毛与减菌技术的研究

本文采用酶协同松香甘油酯作为肉鹅宰后二次脱毛方法,酶解温度37 ℃、pH为7、浸泡15 min、松香甘油酯温度110 ℃时,脱毛率高达98%以上。采用预冷、微酸性电解水喷淋、真空包装栅栏减菌技术控制冷鲜鹅屠宰加工过程中微生物污染和保鲜,使得肉鹅胴体初始菌落数下降率高达97%,显著抑制了贮藏期间微生物的生长速度,货架期延长至10 d。

超声协同苯乳酸对冷鲜鸡胸肉中金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的控制作用

探究超声协同不同浓度苯乳酸(US+0.5%PLA、US+1%PLA)不同处理时间(5、15、30 min)对鸡胸肉表面金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的杀菌效果,US+0.5%PLA处理15 min使菌数降低了0.67 lg CFU/g,US+1%PLA处理15 min使菌数降低了0.68 lg CFU/g,选取US+0.5%PLA处理15 min作为贮藏试验的处理条件,通过探究贮藏期间冷鲜鸡肉的菌数、pH值、挥发性盐基氮、硫代巴比妥酸及色泽的结果发现,处理组贮藏期间金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的菌数始终低于空白组约1 lg CFU/g,贮藏6 d,空白组挥发性盐基氮值为36.67 mg/100 g,处理组的值比空白组的值低约10 mg/100 g,此时,空白组的硫代巴比妥酸值为1.15 mg/100 g,处理组为0.78 mg/100 g,显著低于空白组数值,结果表明超声与苯乳酸的协同处理(US+0.5%PLA)可有效抑制鸡胸肉表面的金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的生长速率,且能延缓蛋白质分解及脂肪氧化,明显降低肉的TVB-N、TBA含量增长速率,且对鸡胸肉的色泽无显著性影响,使其贮藏期延长1~2 d。