来自中国肉类食品综合研究中心的陶瑞、史智佳和贡 慧等人以枯草芽孢杆菌为研究对象,研究超声和热处理、化学诱导剂等对芽孢萌发和杀灭的协同作用,旨在探究非高温条件下芽孢灭活的新方法,以期降低热杀菌温度,减少化学防腐剂的添加,为食品杀菌工艺的发展提供有效依据。
1.单一因素对芽孢的诱导杀灭效果比较
热处理、L-丙氨酸+肌苷、AGFK、Nisin和生姜精油等用于芽孢诱导时,芽孢萌发率均小于30%,说明这些诱导方法并无明显诱导作用,无法刺激芽孢大量萌发。而溶菌酶、大蒜精油对芽孢有一定的诱导作用,其中溶菌酶的最适添加水平为10 mmol/L,对应的芽孢萌发率为52.17%;大蒜精油的最适添加水平为20 mmol/L,对应的芽孢萌发率为45.63%。
超声或添加DPA则得到了较好的诱导效果,其中,超声功率的最佳水平为600 W,可以杀灭62.94%的芽孢;而DPA的最适添加水平为12 mmol/L,芽孢萌发能够达到99.45%,可以实现体系内大部分芽孢的萌发和杀灭工作。
2.超声协同不同诱导方法的致死效果
2.1超声协同热处理对芽孢的诱导杀灭效果
3 种温度处理下的芽孢萌发率均随着超声功率的提高呈现出先升后降的趋势,其中,40 ℃处理时,在600 W达到最高,最高萌发率为59.85%;60 ℃和80 ℃处理时均在300 W达到最高,最高萌发率分别为64.24%和63.12%。整体上,实验得到的3 种最佳条件下的杀菌率并无显着差异(P>0.05),且均未超过65%,但是可以证明超声和热处理协同作用下对枯草芽孢杆菌芽孢有一定的杀灭作用,对比之下选择60 ℃作为芽孢萌发诱导的热处理条件。
2.2超声协同不同诱导剂对芽孢的诱导杀灭效果
超声技术与DPA共同作用时,虽然芽孢萌发率很高,但是超声功率的变化对萌发率并无显着影响(P>0.05);超声技术与L-丙氨酸+肌苷协同作用时,随着超声功率的提高,芽孢萌发率有着显着的升高(P<0.05),尤其功率大于300 W以后,芽孢的萌发率超过了95%,最高达到了98.23%;与AGFK或溶菌酶协同作用时,芽孢萌发率随着功率的提升也有改善,但是都没有超过85%,与AGFK协同作用最高为84.67%;而与溶菌酶协同作用时最高为77.71%。
3.超声处理模式对芽孢的诱导杀灭效果
100 W-300 W-600 W-900 W的功率递增模式与功率恒定模式相比,芽孢萌发并无改善,其得到的萌发率为80.25%;采用600 W-100 W-300 W-900 W和300 W-600 W-100 W-900 W的超声模式,相比递增模式效果较好,芽孢萌发率分别为85.94%和87.40%;而采用900 W-600 W-300W-100 W的递减功率则有最好的诱导效果,芽孢萌发率可以达到94.86%,可以实现芽孢的大量萌发。对比不同的超声模式可知,相比其他模式,采用超声功率由高到低的递减模式具有更好的促萌发效果,可以有效用于体系内芽孢的杀灭工作。
结 论
采用温度60 ℃、功率600 W、频率25 kHz的超声方式,辅以50 mmol/L L-丙氨酸和6 mmol/L肌苷共同作用,可以使芽孢萌发率达到98.23%。进一步改变超声处理模式,同等条件下,采用900、600、300、100 W的功率递减超声处理,能够有效提高芽孢萌发时的处理效率,实现体系内芽孢的大量萌发和杀灭,保证食品安全和品质。