高压均质法对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果研究
2018-04-21 09:59:23
传统的均质技术一般用于改善物料的物化性质，制备稳定的乳状液。随着设备和技术的发展，均质机的设计压力和稳定性有了明显的提高，高压均质技术己经开始应用于食品杀菌领域，己有研究表明高压均质技术的杀菌效果受微生物种类、处理体系以及处理条件的影响。但是研究多集中高压均质处理对缓冲液和食品体系的杀菌效果，由于微生物种类、处理设备以及处理条件的不同，所得到的结果难直接比较。由于食品体系对于微生物可能存在一定的保护作用，因此缓冲液体系或食品体系中的结果不能直接应用食品体系中，本文以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为研究对象，将微生物接种到PBS、牛奶和苹果汁体系中，研究高压均质对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果。
仪器和原料
高静压设备S-IL-100-250-09-W（英国Stansted Fluid Power公司）NanoDeBEE高压均质机（美国BEE公司）pH计PB-10型（德国Sartorius公司）紫外可见分光光度计UV3802型（尤尼柯(上海)仪器有限公司）立式压力蒸汽灭菌器LDZX-5OKBS型（上海申安医疗器械厂）生化培养箱LRH-250型（上海一恒科技有限公司）净工作台SW-CJ-2FD型（苏州净化设备有限公司）水浴恒温振荡器SHA-BA型（金坛市荣华仪器制造有限公司）离心机CF16RX II型（日本Hitachi公司）
大肠杆菌(Escherichia coli)0157:H7 NCTC 12900
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)菌种编号为CGMCC1.0128
氯化钠、氯化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等化学试剂
试验方法
将微生物菌种冻干粉以1%的接种量接种于20mL营养肉汤中，在37℃，180rpm条件下振荡培养12h。将培养液划线于营养琼脂平板，37℃恒温培养24h。挑取平板上的单菌落，接种于20mL营养肉汤中，37℃，180rpm下摇床振荡培养12h。将培养液与灭菌的50%甘油以1:1(0.5mL:0.5mL)的比例保存于1.5mL EP管中，用密封膜封口，在-20℃条件下预冻12h后，放于-80℃冰箱中保存。
从-80℃冰箱中取出冻存菌种，划线于营养琼脂平板，于37℃培养箱中培养24h。挑取单菌落接种于20mL营养肉汤中，在37℃，180rpm条件下振荡培养12h。以1%的接种量将培养液接种到营养肉汤中，在37℃，180rpm条件下振荡培养。每0.5h取出菌液，测定OD600根据生长曲线，确定培养3.0和4.0h可以分别达到大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的对数中期。
试验所选压力为50、100、150和200MPa，物料入口温度(水浴温度)为4、20和40℃。微生物培养液在4℃下经过8000g离心10min后，弃去上清菌体沉淀用PBS清洗后再次离心，所得菌体用PBS、牛奶和苹果汁重悬，初始菌浓度调整到106CFU/mL。
实验结果
高压均质对大肠杆菌的杀菌效果随着压力和物料入口温度的升高而增强。物料入口温度为4 ℃时，经过50 MPa处理后，PBS、牛奶和苹果汁三种体系中大肠杆菌数量分别降低了0.35 , 0.43和0.22 log10CFU/mL。而当均质压力升高到200MPa，物料入口温度仍为4 ℃条件下，PBS、牛奶和苹果汁三种体系中大肠杆菌数量分别降低了1.70. 1.28和1.17log10CFU/mL在较剧烈的处理条件下，即均质压力为200MPa，物料入口温度为40℃时，PBS、牛奶和苹果汁三种体系中大肠杆菌数量分别降低了3.42, 3.67和3.19 log10CFU/mL 。
大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别是革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，为比较分析高压均质对两者杀菌效果的差异，试验选取相同的处理条件，对比相同条件下的杀菌效果。在物料入口温度为4和20℃时，高压均质(50-200 MPa)处理对不同体系中的金黄色葡萄球菌均没有杀菌效果。而当均质压力为200 MPa，物料入口温度为40℃条件下，PBS、牛奶和苹果汁三种体系中大肠杆菌数量分别降低了1.73, 1.20和1.03 log10CFU/mL，说明金黄色葡萄球菌具有更高的抵抗性。
高压均质处理过程中，苹果汁对于大肠杆菌有保护作用，牛奶对于金黄色葡萄球菌有保护作用。
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高压均质对细菌营养体与芽孢的杀菌效果及机制研究_董鹏_.pdf |
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