金黄色葡萄球菌脉冲磁场杀菌实验、生物学窗效应及其失活动力学

摘要

以金黄色葡萄球菌为对象,研究磁场强度、脉冲数和样品温度对杀菌效果的影响.结果发现:随磁场强度的增加,金黄色葡萄球菌残留率总体呈下降趋势,其中磁场强度3.5T时杀菌效果最好;活菌残留率随脉冲数的增加而降低,在20个脉冲数时达到最低,之后残留率趋于稳定;温度对杀菌效果有一定的协同促进作用.研究得到了脉冲磁场杀菌的最优条件为:磁场强度3.5T、脉冲数20个、样品温度30℃,此条件下金黄色葡萄球菌残留率为7.29%.在本实验中,金黄色葡萄球菌ATCC25923的脉冲磁场杀菌效果表现出生物学窗效应:脉冲数的窗值为20;当脉冲数为20时,磁场强度的窗值Iw符合如下递推关系:Iw(n)=n(9-n)/4-1(n为"强度窗"的出现序次,n=1、2、3).通过分析Gelow模型、Weibull模型和Hulsheger模型决定系数(R2)表明,Gelow模型最好地拟合了脉冲磁场作用下金黄色葡萄球菌残留率动力学变化.