不同温度下鸡肉中沙门氏菌的生长与次氯酸钠杀菌的微生物预测模型

摘要

沙门氏菌是引起细菌性食物中毒的主要食源性致病菌之一，每年造成数百万人和动物疾病和重大经济损失。鸡肉是人类感染沙门氏菌最常见的食物载体。微生物预测模型是通过建立模型来描述和预测特定环境下微生物的生长和消亡规律，可用于进行食品定量风险评估。
　　本研究通过测定4、8、18、25、33℃恒定温度下人工污染的鸡肉中五种血清型沙门氏菌的生长变化，比较不同血清型沙门氏菌的生长规律。在实验温度范围(4～33℃)中，鼠伤寒沙门氏菌的生长速率明显低于其它4种(p＜0.05)。二级模型中生长速度随温度上升(20～33℃)差异逐渐明显，由大到小的排序为:德比、阿贡纳、肠炎、印第安纳、鼠伤寒(p＜0.05)。33℃时，德比沙门氏菌的生长速率达到鼠伤寒沙门氏菌的1.74倍。不同血清型的沙门氏菌具有不同的生长速率，此研究可为之后研究中菌株的选择提供依据。
　　本研究通过测定13、16、25和33℃温度下人工污染的鸡肉中沙门氏菌生长变化，模拟屠宰环节鸡肉中沙门氏菌生长规律。分别在IPMP2013和IPMP-GlobalFit软件中，选用多种一级模型和二级模型，构建生长模型并确定动力学参数。结果表明，Gompertz模型可选作一级模型;Arrhenius模型最适合用于拟合最大生长速率(R2=0.99，RMSE=0.047)。最大生长速率分别为0.072、0.094、0.433、0.527/h。所建立模型具有可靠性和适用性，内部验证和外部验证的准确度（Bf）和精确度(Af)均小于1.15。IPMP-Global Fit使用更为方便，二级模型为Ratkowsky平方根模型时总体误差最小(R2=0.93，RMSE=0.418)。本研究确定的最优模型不仅可以为屠宰加工过程的温度控制提出建议，而且可用于鸡肉中沙门氏菌生长的定量微生物风险评估。
　　在本研究中，建立了基于JMP定制实验设计和构造模型响应曲面效应的5因子二次多项方程，以评估初始污染水平、次氯酸钠浓度、杀菌温度、有机干扰物浓度和杀菌时间对接种在鸡肉中的沙门氏菌的杀灭作用。各因素组合对鸡肉上沙门氏菌可以取得30.2％～98.4％的杀灭效果。使用最小二乘法得到一次线性方程的表达式(RMSE=3.520，R2=0.978)。次氯酸钠浓度和有机干扰物浓度对杀菌作用的影响最为显著(p＜0.0001)。使用逐步回归法得到二次多项方程的拟合参数(R2=0.991;p＜0.0001;RMSE=2.329)和外部验证参数(Bf=1.03，Af=1.04)证明模型具有令人满意的性能。本研究确定的模型可用于预测预冷杀菌环节中次氯酸钠对生鲜鸡肉中沙门氏菌的杀灭作用，是定量微生物风险评估的重要信息。
　　不同温度下鸡肉中沙门氏菌的生长与次氯酸钠杀菌的微生物预测模型，对于鸡肉生产链中沙门氏菌的污染控制具有重要意义。研究结果可为鸡肉中沙门氏菌污染的风险评估和控制提供科学依据，同时可以对鸡肉生产链中致病菌控制措施进行评价和建议。随着传感器实时检测技术的发展，该研究结果亦有望应用于实时动态风险评估中。

目录

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致谢

摘要

插图清单

表格清单

1．1 课题研究背景

1．2 微生物预测模型

1．2．1 微生物生长与生态

1．2．2 预测食品微生物学的概念及发展历史

1．2．3 预测微生物学模型的分类

1．2．4 微生物预测模型

1．2．5 预测模型的验证

1．2．6 微生物预测模型的应用

1．3 鸡肉中沙门氏菌预测模型的国内外研究现状

1．4 研究内容及目标

第2章 五种血清型沙门氏菌在鸡肉中生长模型的构建与比较

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 实验材料

2．2．2 试验方法

2．2．3 一级模型

2．2．4 二级模型

2．2．5 模型拟合软件

2．2．6 模型评价

2．3 结果与分析

2．3．1 五种血清型沙门氏菌在鸡肉中生长一级模型

2．3．2 五种血清型沙门氏菌在鸡肉中生长二级模型

第3章 不同温度下鸡肉中沙门氏菌生长模型的构建与比较

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 试验方法

3．2．3 一级模型

3．2．4 二级模型

3．2．5 模型拟合软件

3．2．6 模型评价和验证

3．3 结果与分析

3．3．1 温度对鸡肉中沙门氏菌生长的影响

3．3．2 鸡肉中沙门氏菌生长模型的建立

3．3．3 模型验证

3．4 讨论

3．5 结论

第4章 次氯酸钠对生鲜鸡肉中沙门氏菌的杀灭作用及建模

4．1 引言

4．2 材料与方法

4．2．1 实验材料

4．2．2 试验方法

4．2．3 模型建立和验证

4．3 实验结果

4．3．1 杀菌实验结果

4．3．2 模型拟合结果

4．4 讨论

5．1 主要研究结论

5．2 下一步研究建议

参考文献

个人简介