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苹果汁中嗜酸耐热菌菌学特性及控制方法研究

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摘要

1 引言

1.1 苹果汁产业现状及发展趋势

1.1.1 苹果汁的营养及保健价值

1.1.2 苹果汁产业现状及发展趋势

1.1.3 苹汁生产加工中的主要问题

1.2 脂环酸芽孢杆菌的研究进展

1.2.1 脂环酸芽孢杆菌的发现及分类

1.2.2 脂环酸芽孢杆菌来源及危害

1.2.3 脂环酸芽孢杆菌的安全性

1.2.4 脂环酸芽孢杆菌的现代鉴定技术

1.2.5 脂环酸芽孢杆菌的检测技术

1.3 脂环酸芽孢杆菌的控制技术

1.3.1 物理控制技术

1.3.2 化学控制技术

1.3.3 生物控制技术

1.3.4 脂环酸芽孢杆菌亟待开发的控制技术

1.3.5 脂环酸芽孢杆菌控制技术研究展望

1.4 本研究的目的、意义及内容

1.4.1 研究目的及意义

1.4.2 研究内容

1.5 技术路线

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 样品

2.1.2 培养基

2.1.3 主要试剂

2.1.4 主要仪器设备

2.2 方法

2.5.1 样品采集

2.5.2 菌种的分离纯化

2.5.3 菌种鉴定

2.6 菌株菌学特性的研究

2.6.1 生长曲线的绘制

2.6.2 温度对菌株生长的影响

2.6.3 pH对菌株生长的影响

2.7 菌株芽孢耐热性的研究

2.7.1 芽孢悬液的制备

2.7.2 芽孢耐热性的测定

2.7.3 单因素试验设计

2.7.4 响应面优化试验设计

2.8 菌株A-2生长的控制

2.8.1 抑菌圈直径测定

2.8.2 MIC值测定

2.8.3 Nisin对菌株生长的影响

2.8.4 苯甲酸钠对菌株生长的影响

2.9 数据分析

3 结果与分析

3.1 嗜酸耐热菌的确定

3.1.1 嗜酸耐热菌形态学鉴定结果

3.1.2 生理生化鉴定结果

3.1.3 分子生物学鉴定结果

3.2 菌株菌学特性的研究

3.2.1 生长曲线的绘制

3.2.2 温度对菌株生长的影响

3.2.3 pH对菌株生长的影响

3.3 菌株芽孢耐热性的研究

3.3.1 单因素试验设计

3.3.2 响应面设计法对芽孢耐热性的优化

3.4 菌株A-2生长的控制

3.4.1 抑菌圈直径的测定结果

3.4.2 MIC值的测定结果

3.4.3 Nisin对菌株A-2生长的影晌

3.4.4 苯甲酸钠对菌株A-2生长的影响

4 讨论

4.1 嗜酸耐热菌的分离及鉴定

4.2 嗜酸耐热菌菌学特性的研究

4.3 嗜酸耐热菌耐热性的研究

4.4 嗜酸耐热菌的控制

5 结论

参考文献

致谢

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摘要

酸土脂环酸芽孢杆菌,俗称嗜酸耐热菌,是引起苹果汁风味品质变劣的主要污染菌,严重影响了苹果汁的品质和国际贸易市场竞争力,同时缺乏实用的控制技术,研究苹果汁中嗜酸耐热菌及生长规律可为提高苹果汁品质安全性提供基础理论和技术方法。本文以金帅的腐败果为原料,对分离出嗜酸耐热菌进行形态学、生理生化及16S rDNA区鉴定;研究了嗜酸耐热菌的生长特性,pH值及培养温度对嗜酸耐热菌的生长规律的影响及化学及生物方法对菌株生长的抑制作用。主要结果和结论如下:
  1、金帅腐败果嗜酸耐热菌的分离及鉴定:经形态学特征、生理生化特性验证得到了2株与标准菌Aliyclobacillus acidoterrestris CICC10374具有明显相似性的嗜酸耐热菌A-1与A-2,经16S rDNA序列比对并构建系统发育树,分离菌A-1、A-2与Alicyclobacillusacidoterrestris同源性≥99%,鉴定为酸土脂环酸芽孢杆菌。
  2、嗜酸耐热菌菌学特性:从腐烂的金帅苹果中分离到的酸土脂环酸芽孢杆菌A-1与标准菌的生长趋势大致相同,均在4h时由延迟期进入对数生长期,8h时进入稳定生长期;当生长到16h之后菌体浊度缓慢降低。而A-2生长速度较快,培养14h之后营养物质消耗殆尽,菌体浊度缓慢降低。A-1、A-2均可在一个相对广泛的温度范围内生长,最适生长温度均为45℃(pH值为4.0);其生长pH范围为2.5~6.5,最适生长pH值分别为4.0、3.5。
  3、嗜酸耐热菌耐热特性:菌株A-1芽孢在温度90℃,pH3.5,SS5°Brix条件下D值最小为10.31min;菌株A-2芽孢在温度95℃,pH3.5,SS12.5°Brix条件下D值最小为14.39min。
  4、菌株A-2生长的控制:Nisin及苯甲酸钠对菌株生长的抑制作用明显。从抑菌效果来看,3mg/kg Nisin处理不同时间,抑菌效果均呈现出显著性差异,4mg/kg处理120h可达到国际贸易中对浓缩苹果汁中脂环酸芽孢杆菌限量要求。200mg/kg苯甲酸钠处理不同时间条件下,抑菌效果呈现出显著性差异,200mg/kg处理120h可达到国际贸易中对浓缩苹果汁中脂环酸芽孢杆菌限量要求。

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