欧姆加热对苹果汁中酸土脂环芽孢杆菌的杀灭作用

利用自行设计的批式欧姆加热装置,研究了欧姆加热对苹果汁中酸土脂环芽孢杆菌Alicyclobacillus acidoterrestris的杀灭作用。分析了欧姆加热的温度、电压、加热时间、pH值及加热体积等对杀菌效果的影响。结果表明欧姆加热可以有效地杀灭苹果汁中的酸土脂环芽孢杆菌。杀菌率随电压、温度和加热体积的升高而增大,随pH值的降低而增大。由于电压、pH值和加热体积的变化会改变欧姆加热系统中的电流,从而可以降低杀菌的操作条件,提高杀菌效率。

基于近红外光谱的橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌的生长预测

酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)是引起橙汁劣变的主要微生物,为研究酸土脂环酸芽孢杆菌在橙汁中的生长规律,利用近红外光谱获取橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌含量的信息,采用标准化(autoscale)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、标准正态变换(standard normal variate,SNV)、去趋势化(detrend)对光谱进行预处理,结合化学计量学,构建近红外光谱与酸土脂环酸芽孢杆菌含量预测模型。在此基础上,将近红外光谱转换为酸土脂环酸芽孢杆菌预测菌落数据,并采用“一步法”直接基于预测菌落数构建橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌的生长模型。结果表明,利用标准化进行光谱预处理建立的偏最小二乘(partial least squares,PLS)模型对橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌含量的预测效果相对较好,其预测决定系数(prediction determination coefficient,Rp2)与预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)分别为0.733和0.242 lg CFU/mL,相对分析误差(relative percent deviation,RPD)为1.919。4种预测模型的均方误差(mean square error,MSE)介于0.0046~0.0300 lg CFU/mL之间;均方根误差(root mean square error,RMSE)介于为0.068~0.173 lg CFU/mL之间;赤池信息准则(akaike information criterion,AIC值)介于-66.383~-53.944之间,且Huang-full模型的3种指标相较更小,较适合描述橙汁中酸土脂环酸芽孢杆菌的生长。将近红外光谱获得预测菌落数构建的4种生长模型与平板计数法构建的生长模型分别进行相关性分析,发现4种模型的相关系数(r)均大于0.900,且Huang-full模型的拟合效果最优。所构建的模型通过准确因子(accuracy factor,Af)和偏差因子(bias factor,Bf)进行验证,证实模型均具有良好的可靠性。因此,利用近红外光谱分析结合适当的化学计量学方法描述酸土脂环酸芽孢杆菌生长预测是可行的。

肌苷对酸土脂环酸芽孢杆菌生长及生物膜形成的影响

由嗜酸耐热酸土脂环酸芽孢杆菌污染酸性果汁引起的营养损失、风味劣变、沉淀等质量问题是制约果蔬加工及出口贸易的瓶颈。本文通过光密度测定、生物被膜测定、扫描电子显微镜检测、平板菌落计数、果汁理化特性及感官品质鉴定等方法,研究肌苷对酸土脂环酸芽孢杆菌生长的抑制效果及对橙汁品质的影响。结果表明,不同浓度的肌苷在酸性条件下均能高效抑制该菌营养菌体的生长繁殖,且对鲜榨橙汁的酸度、糖度、色度及口感等理化特性和感官品质无显著影响。低至5 mmol/L的肌苷添加量即可降低该菌的生物被膜形成能力,损伤菌体的细胞壁和细胞膜,导致菌体裂解死亡。在初始污染菌含量高达105 CFU/mL时,仍能将菌体的数量降低1个数量级,控制营养菌体的数量,使之不能产生达到嗅觉阈值的愈创木酚量,肌苷有望成为酸性果汁生产中抑制酸土脂环酸芽孢杆菌污染的新型高效防腐剂。

介质阻挡放电等离子体对不同pH值生长的酸土脂环酸芽孢杆菌的灭活作用

该研究探讨了介质阻挡放电等离子体对不同pH值(3.2、3.6、4.0和4.4)下生长的酸土脂环酸芽孢杆菌的杀灭作用。研究发现等离子体对最适生长pH值4.0下的酸土脂环酸芽孢杆菌杀灭效率最低,pH值升高(4.4)或降低(3.2、3.6)均引起致死率增加(P<0.05)。例如30 kV处理2 min条件下,等离子体对pH值为4.0生长的酸土脂环酸芽孢杆菌致死率为4.8个对数,对pH值为3.2、3.6和4.4生长的菌体致死率分别为5.9、5.4和5.1个对数。等离子体对不同pH值培养的酸土脂环酸芽孢杆菌致死率的差异可能与菌体形态和膜脂质成分有关。扫描电镜观察发现,pH值3.2和3.6培养的菌体出现异常伸长形态,且酸土脂环酸芽孢杆菌在pH值3.2条件下更为明显,更易被等离子损伤而导致死亡。气相-质谱联用结果表明相比于最适pH值4.0,pH值4.4生长条件下环己烷十一酸相对含量显著提高(67.86%),而环戊烷十三酸降低(22.21%)(P<0.05),使得等离子体产生的氧自由基等成分在细胞膜中的堆积,而导致菌体更易被杀灭。该研究表明菌体耐受性增加与酸土脂环酸芽孢杆菌细胞膜脂肪酸成分和形态变化存在一定的相关性。

植物乳杆菌对脂环酸芽孢杆菌的抑菌机理研究

脂环酸芽孢杆菌是当前许多水果饮品中的致腐菌,其中酸土脂环酸芽孢杆菌最为常见。许多被公认安全的乳酸菌对脂环酸芽孢杆菌具有抑菌活性。为了研究乳酸菌抑制脂环酸芽孢杆菌的机理,该研究从分离自中国传统泡菜的乳酸菌中,筛选出对酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^(T)具有较强抑菌活性的植物乳杆菌509,采用非靶向代谢组学分析了酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^(T)受植物乳杆菌509抑制时的代谢产物变化,受抑制后的酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^(T)中上调的代谢物有308个,下调的代谢物有666个,它们主要位于氨基酸代谢、核酸代谢、糖代谢、TCA循环、细胞壁合成和跨膜运输等通路中,其中大部分氨基酸及其氨基酰类、核苷及其磷酸盐类等物质均受到下调。研究结果表明,酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922^(T)中许多参与重要生物途径的中间代谢物受到植物乳杆菌509的抑制,而这些代谢物的下调反过来又促使酸土脂环酸芽孢杆菌自身凋亡,从而达到抑菌效果。

酸土脂环酸芽孢杆菌可溶性全细胞蛋白提取工艺优化

研究了超声波破碎法、SDS沸水浴、溶菌酶和细胞裂解液处理对酸土脂环酸芽孢杆菌破碎和可溶性全细胞蛋白提取效果的影响,并采用SDS-PAGE电泳进行蛋白成分分析,通过单因素试验和响应面法对可溶性全细胞蛋白的提取工艺条件进行了分析与优化。结果表明:细胞裂解液处理提取效果最好;细胞裂解液处理参数对全细胞蛋白提取量有显著影响,因素影响主次顺序为液料比、处理时间、处理温度;细胞裂解液处理优化工艺参数为:处理时间37.4 min、处理温度18.9℃和液料比27.0 mL/g,可溶性全细胞蛋白提取量达到161.18 mg/g。试验所得可溶性全细胞蛋白提取回归模型高度显著(R2=0.989 2),拟合性好,可用于预测。

酸土环脂芽孢杆菌检测与控制技术研究进展

酸土环脂芽孢杆菌是造成果汁变质的一种主要腐败菌。在生产实践中快速、准确的检测手段必不可少,同时对该菌进行控制是提高产品质量、减少污染的重要环节,特别是对其耐热芽孢的抑制。通过对酸土环脂芽孢杆菌生长、代谢特性的分析,重点阐述了该菌污染的检测技术和菌种的分离、鉴定方法;同时从果汁生产环节入手探讨了控制该菌的各种方法,并指出今后应该进行的研究方向。

环介导等温扩增技术检测食品中酸土环脂芽孢杆菌

目的:利用环介导等温扩增技术建立食品中酸土环脂芽孢杆菌快速检测方法。方法:针对酸土环脂芽孢杆菌16S序列设计特异引物,再优选反应体系,用显色法检测实验结果。结果:该方法能够在63℃条件下1 h内检出食品中酸土环脂芽孢杆菌,所设计的引物有良好的特异性;灵敏度达6.7 CFU/m L(弱阳性)。结论:该方法具有高效、特异性强和敏感性高等特点,可满足酸土环脂芽孢杆菌快速检测筛选的要求。

培养基成分对酸土脂环酸芽孢杆菌生长及芽孢形成的影响

本研究通过单因素和双因素交互实验,研究多种营养因子对酸土脂环酸芽孢杆菌生长和芽孢形成的影响。结果表明,葡萄糖、酵母浸粉、Mn^(2+)、Mg^(2+)对酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成影响显著(p<0.05)。其中高浓度的Mn^(2+)对酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长有抑制作用,但能促进其芽孢形成。而Ca^(2+)、NH_4^+和K^+单一作用时,对其菌体生长和芽孢形成影响不显著(p>0.05),但Ca^(2+)与K^+或者NH_4^+协同作用时,可以促进酸土脂环酸芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成。研究结果揭示了培养基中的营养成分对该菌菌体生长和芽孢形成的影响,为控制该菌芽孢污染及酸性果蔬产品保藏提供实验和理论依据。

酸土环脂芽孢杆菌的鼠源多克隆抗体制备及纯化

以耐热菌标准菌株(Aliyclobacillus acidoterrestris)为抗原,通过背部肌肉注射免疫SD大鼠,取血制备免疫血清,再通过饱和硫酸铵沉淀法和ProtainG亲和层析纯化制备耐热菌鼠源多克隆抗体,经测定抗体效价达到1:12800。经SDS-PAGE鉴定抗体为IgG,纯化效果好,与食源性常见菌无交叉反应,证明特异性良好。本研究首次建立了耐热菌鼠源多克隆抗体的制备及纯化方法,为耐热菌的酶联免疫检测研究提供了基础。

酸土脂环酸芽孢杆菌危害及其控制研究进展

酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)是引起酸性果汁腐败的主要微生物,有嗜酸耐热的双重特性,其芽孢有更强的耐酸热能力,常规巴氏杀菌无法将其杀灭,对果汁工业的灭菌工艺提出了严峻挑战。控制酸土脂环酸芽孢杆菌是食品研究领域和果汁产业普遍关注的问题。本文系统概述了酸土脂环酸芽孢杆菌的特性、危害、鉴定与检测及控制该菌芽孢污染的物理、化学和理化结合法,以期为进一步研究酸土脂环酸芽孢杆菌芽孢的危害控制提供理论指导。

浓缩苹果汁中酸土脂环酸芽孢杆菌检测及控制措施研究进展

酸土脂环酸芽孢杆菌具有嗜酸耐热的特性,是果汁工业中关键的质量安全因子。本文基于我国浓缩苹果汁产业现状,以及耐热菌对苹果汁行业的危害,系统分析了目前果汁行业酸土脂环酸芽孢杆菌的检测方法及控制措施;并基于现有的方法,探究了整条浓缩苹果汁生产链条上酸土脂环酸芽孢杆菌的具体控制措施,以期为苹果汁加工业的健康快速发展提供参考。

天然化合物抑制酸土脂环酸芽孢杆菌的研究进展

嗜酸耐热酸土脂环酸芽孢杆菌是导致巴氏灭菌果汁产品腐败变质的主要微生物.因其对果汁工业造成了巨大的经济损失,开发有利于保证果汁产品感官和营养品质的天然抑菌化合物,已成为科研工作者的研究热点.围绕近几年有关天然化合物抑制酸土脂环酸芽孢杆菌活性的最新研究,系统概述天然化合物对酸土脂环酸芽孢杆菌的抑菌活性、机制及其工艺应用研究进展,以期为酸土脂环酸芽孢杆菌的防治提供新思路.

橙汁主要营养成分及温度处理对脂环酸芽胞杆菌生长的影响

本文研究了橙汁主要营养成分和加工中温度处理等因素对两种引起已灭菌果汁腐败的主要病原微生物酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)和酸热脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidocaldarius)生长的影响。结果表明,柠檬酸、蔗糖、矿质元素(钙、镁和钾元素)等橙汁中的主要营养成分在一定浓度范围内均可以促进两种脂环酸芽孢杆菌的生长。酸热脂环酸芽孢杆菌和酸土脂环酸芽孢杆菌在蔗糖浓度分别高于25%和20%时,生长受到抑制。当环境中钾浓度高于1000mg/L时,酸土脂环酸芽孢杆菌生长的生长受到抑制。在不同橙汁含量的饮料中,橙汁原汁最适合两种脂环酸芽孢杆菌的生长,而浓缩果汁中两种菌的生长量最少。温度处理实验表明,两种脂环酸芽孢杆菌分别经(-20、4、30、50、70、90℃)处理30min后,仍能保持良好的生长状态。当菌体经121℃处理30min时,生长几乎完全受到抑制。因此,橙汁饮料及橙汁原汁更容易感染酸土脂环酸芽孢杆菌和酸热脂环酸芽孢杆菌;通过巴氏杀菌很难彻底杀灭橙汁中的脂环酸芽孢杆菌,有必要寻求新型非热杀菌方法来控制橙汁中脂环酸芽孢杆菌。

忍冬不同部位提取液抑菌活性及其对酸土脂环酸芽孢杆菌的抑菌特性

本研究探究了忍冬(Lonicera japonica Thunb.)不同部位提取液的生物活性物质含量及其对12株供试菌株的抑菌活性。首先,分别测定了忍冬叶、金银花和忍冬藤中的总酚、总黄酮和绿原酸含量,并分析了它们的提取液对12株菌株的抑菌效果。然后,进一步研究了金银花和忍冬叶提取液对酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)、生长曲线、生物膜形成和细胞形态的影响。结果显示,忍冬叶和金银花中的总酚、总黄酮和绿原酸含量均显著高于忍冬藤(P<0.05)。此外,忍冬叶的总黄酮含量显著高于金银花(P<0.05)。三种提取液对A.acidoterrestris、金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、单增李斯特氏菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌和沙门氏杆菌均具有一定的抑菌效果,且忍冬叶和金银花提取液的抑菌效果优于忍冬藤。忍冬叶和金银花提取液对A.acidoterrestris的抑菌效果最显著,MIC值均为3.91 mg/mL,MBC值均为31.25 mg/mL。此外,忍冬叶和金银花提取液能有效抑制A.acidoterrestris生长和生物膜的形成,破坏其菌体形态,抑菌效果随提取液浓度的增加而增强。本研究为阐明忍冬抑制A.acidoterrestris的机制奠定了坚实基础,同时也为开发安全高效的新型食品抑菌剂提供了新思路。

酸、热胁迫条件下酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因的表达分析

本研究在克隆得到酸土脂环酸芽孢杆菌DSM 3922T SOD基因全序列的基础上,利用荧光实时定量PCR技术分别检测酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因在酸、热胁迫条件下的表达差异。结果表明:该基因在正常生长条件下组成性表达,在酸、热胁迫下表达量在短时间内迅速上调,酸胁迫0.5 h表达量为对照组的4.63倍,胁迫1 h表达量升至最高,为对照组的32.55倍,随后表达量迅速下调,胁迫5 h时表达量降至对照组的1.67倍。70℃热胁迫5 min时SOD基因相对表达量为对照组的2.81倍,胁迫25 min时表达量升至最高,为对照组的15.05倍,随后表达量下调,胁迫40 min时表达量降至对照组的4.93倍。酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因对酸、热环境胁迫具有快速反应的特点,表明酸土脂环酸芽孢杆菌SOD基因与该菌嗜热耐酸的独特生理适应机制密切相关。

酸土脂环酸芽孢杆菌Fe-SOD基因克隆及生物信息学分析

酸土脂环酸芽孢杆菌具有嗜酸耐热的独特生理特性,从该属细菌中分离到的多种酶类都具有耐酸热稳定性,是筛选耐酸耐热酶的重要菌种资源。超氧化物歧化酶(SOD)由于具有重要的生理功能而广泛用于食品、药品及化妆品等行业。为了深入探讨酸土脂环酸芽孢杆菌SOD的分子生物学特性,本研究利用同源克隆、交错式热不对称PCR技术和生物信息学方法进行Fe-SOD基因克隆、测序及序列分析。结果表明,Fe-SOD基因(GenBank序列号:JN614998)ORF全长为606bp,编码202个氨基酸,其推测氨基酸序列与来源于酸热脂环酸芽孢杆菌DSM446的Fe-SOD(ACV58017.1)序列相似性最高,为78%。整个蛋白序列含有Fe/MnSODs家族的5个模体,SOD活性中心含有金属离子结合配基His27、His82、Asp164和His168,具有Fe/MnSODs家族典型的蛋白结构特征。酸土脂环酸芽孢杆菌Fe-SOD基因的克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、获得生产耐酸热Fe-SOD的基因工程菌株奠定基础。

异源表达酸土脂环酸芽孢杆菌DnaJ基因提高大肠杆菌胁迫抗性

构建重组质粒p ET28a-Dna J,转化大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导重组大肠杆菌表达酸土脂环酸芽孢杆菌Dna J,对重组大肠杆菌和对照大肠杆菌分别进行热及酸、碱胁迫处理,研究酸土脂环酸芽孢杆菌Dna J基因异源表达对重组大肠杆菌胁迫抗性的影响。试验结果表明,经过热、酸胁迫后,重组大肠杆菌的存活率明显高于对照菌株,而在碱胁迫条件下,两种菌株的存活率相差不大,说明酸土脂环酸芽孢杆菌Dna J基因在大肠杆菌中异源表达能显著提高宿主菌对高温及酸胁迫的抗性,为发酵工业生产中构建高产抗逆工程菌株提供基因素材和理论依据。

酸土脂环酸芽孢杆菌DnaK基因克隆及生物信息学分析

利用同源克隆和基因组步移技术克隆得到酸土脂环酸芽孢杆菌(DSM 3922T)DnaK基因全序列,其ORF全长1 854 bp,编码617个氨基酸,推测其氨基酸序列与来源于A.acidocaldarius LAA1的分子伴侣蛋白DnaK同源性最高,相似性达86%。利用同源建模对DnaK的二级结构和超二级结构的预测结果显示,该伴侣蛋白主要由α-螺旋和β-折叠组成,基本不含无规则卷曲,具有耐热蛋白质的特征。

超声对荔枝汁中TAB的杀菌效果研究

以荔枝汁为原料,研究不同超声处理条件对酸土脂环芽孢杆菌(TAB)杀菌效果的影响。在单因素试验基础上,采用响应曲面法考察超声功率、超声时间、超声间隔时间对杀菌效果的影响,并进行杀菌条件优化。结果表明:影响杀菌效果的因素顺序为超声时间>超声功率>超声间隔时间,得到的优化杀菌工艺条件为:超声时间7.5 min、超声功率400W、超声间隔时间5s;在该优化杀菌条件下,酸土脂环芽孢杆菌杀菌率92.25%。比较超声杀菌和水浴加热杀菌对荔枝汁品质的影响,结果表明超声杀菌能够有效地减少荔枝汁营养物质的损失。