初始菌落对鸭肉假单胞菌生长预测模型影响研究

刘思敏，赵建兰，王宏勋，侯温甫，艾有伟，闵婷

（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北省生鲜食品工程技术研究中心，湖北武汉430023）

初始菌落对鸭肉假单胞菌生长预测模型影响研究

刘思敏，赵建兰，王宏勋，侯温甫，艾有伟，闵婷*

（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北省生鲜食品工程技术研究中心，湖北武汉430023）

以气调包装的分割鸭肉为研究对象，通过分别将同一批次的冷鲜鸭肉在4℃的低温培养箱中放置0、1、2、3 d后形成4种不同初始菌落数的冷鲜鸭肉模拟实际销售环节中由于批次加工与物流的差异造成的冷鲜鸭肉产品初始菌落数的差异特点，研究初始菌落数差异对气调包装冷鲜鸭肉中假单胞菌和肠杆菌生长预测模型影响，结果表明初始菌落数的增加对冷鲜鸭肉制品中假单胞菌的比生长速率有延长的效果，延滞期有缩短的作用。通过不同初始菌落数预测3～7d的预测值与实测值间差异均不显著。

冷鲜鸭肉；初始菌落数差异；假单胞菌；预测模型

近年来，冷鲜猪肉以新鲜、卫生等特点而快速发展［1］。冷鲜肉从检疫、屠宰、分割、包装、贮藏到销售过程中对质量进行了严格的控制，产品一直在0～4℃低温环境下储藏，低温环境抑制了大部分微生物的生长繁殖及降低了酶的活性，延缓了肉制品的腐败变质，确保了冷鲜肉安全卫生的食用价值［2］。冷鲜鸭肉与冷鲜猪肉类似，既有新鲜鸭肉的外观，且滋味鲜美，且汁液流失率少，肉质较好，便于进行各类的深度加工，冷鲜鸭肉制品成为活禽交易取消与限制之后鸭产品供应的一种重要产品形式［3］。然而冷鲜肉在加工与贮藏过程中极易受腐败微生物污染而腐败变质，其中假单胞菌是冷鲜鸭肉中常见的优势腐败菌之一［4］。前期的研究表明，保鲜剂和包装技术等广泛应用于肉制品保鲜，延缓腐败微生物生长［5-6］。郑梦林等通过菌落总数、肠杆菌数、pH、TVB-N值指标，比较真空联合乙酸、真空联合曲酸、真空联合乙酸和曲酸、气调联合乙酸、气调联合曲酸、气调联合乙酸和曲酸6种体系对冷鲜鸭肉的保鲜效果，结果表明真空联合乙酸和气调联合曲酸对延长冷鲜鸭肉制品的货架期效果良好［7］。赵建兰等以气调包装的分割鸭胸肉制品为研究对象建立了在0～20℃条件下不同恒定温度下假单胞菌的生长预测模型［8］。

常规的预测模型是在初始菌落数一致条件下构建的［8-9］。由于批次加工与物流的差异，会造成冷鲜鸭肉产品初始菌落数的差异。与实际的销售环节相比，初始菌落数的波动可能影响预测模型的预测准确度。本文分别将同一批次的冷鲜鸭胸肉产品在4℃的低温培养箱中放置0、1、2、3 d后，形成4种不同初始菌落数的冷鲜鸭肉原材料作为试验材料，在构建生长预测模型的基础上，研究初始菌落数差异对气调包装冷鲜鸭肉中假单胞菌生长预测模型影响。

1　材料、试剂与仪器设备

1.1材料与试剂

新鲜宰杀的净膛鸭肉购于鸿翔；假单胞菌培养基（CFC）、CFC添加剂均购于青岛高科园海博生物技术有限公司；NaCl、无水乙醇均购于国药集团化学试剂有限公司。

1.2仪器设备

HBM-400系列样品均质器：天津市恒奥科技发展有限公司；立式压力灭菌锅：上海博迅实业有限公司；DHG-9140A电热鼓风干燥箱：上海一恒；恒温培养箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；SW-CJ-2FD型双人单面净化工作台：苏州净化设备有限公司；SZ-93自动双重纯水蒸馏器：上海亚荣生化仪器厂；FD-Z1气调包装机：上海福帝包装机械；3S-K型空气杀菌消毒机：北京同林高科科技有限责任公司；YP2002型电子天平：上海菁海仪器有限公司；TopPette100-1 000 μL、1 000 μL～5 000 μL手动可调式移液器：大龙兴创实验仪器北京有限公司。

2　试验内容与方法

2.1微生物计数

根据GB 4789.2—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》操作［10］。

2.2初始菌落数差异对生长预测模型的影响

由于批次加工与物流的差异，会造成冷鲜鸭肉产品初始菌落数的差异。试验分别将同一批次的冷鲜鸭胸肉产品在4℃的低温培养箱中放置0、1、2、3 d后，形成4种不同初始菌落数的冷鲜鸭肉原材料，然后采用保鲜剂和气调包装进行处理，测定假单胞菌与肠杆菌在储藏8 d内数量变化规律，并用Gompertz一级模型分别对数据进行拟合，形成4个一级预测模型，比较不同预测模型的比生长速率及延滞期数值的差异，并比较利用不同预测模型预测同一天微生物数量的差异，分析初始菌落数的差异对生长预测模型的影响。具体试验设计条件如下：

用0.4%的曲酸处理1 min后，沥干，放入气调包装中进行包装（50%O2+30%CO2+20%N2）后放入4℃低温培养箱中，测定0、2、4、6、8 d假单胞菌数量。

2.3生长预测一级模型拟合

Gompertz方程表达式如下：

式中：N0是初始菌数，lg（cfu/g）；C是随时间无限增加时最大菌增量的对数值，lg（cfu/g）；B是在时间为M时的相对最大比生长速率，d-1；M是达到相对最大生长速率所需要的时间，d；最大比生长速率U=B.C/e，e=2.718 2，d-1；迟滞期LPD=M-（1/B），d。

3　结果与分析

3.1不同初始菌落数条件下假单胞菌生长变化

对于假单胞菌而言（图1），随着在低温培养箱中放置时间从0 d增加到3 d，原料中初始假单胞菌数目也持续增加，从5.630 4 lg（cfu/g）增加到5.801 4 lg（cfu/ g），在后续的8 d贮藏过程中，初始菌落数较高的气调包装鸭胸肉原料中假单胞菌测定值也一直保持较高的数值，呈现出一定的正相关，一定程度上说明，不同的加工与物流环节对初始假单胞菌数目具有一定的相关性。

图14　℃温度条件下假单胞菌的生长曲线图Fig.1The growth curve of Pseudomonas at 4℃

3.2不同初始菌落数条件下假单胞菌生长预测模型构建与参数比较

利用Gompertz一级模型对假单胞菌的生长进行拟合（表2）。判定系数R2的值较高，均达到0.98以上，表明Gompertz模型能很好的描述不同温度下假单胞菌的生长。

表2　不同初始菌落数条件下假单胞菌的生长预测模型Table 2The growth prediction model on Pseudomonas under different initial colonies conditions

比较了不同初始菌落数的假单胞菌生长预测模型中的比生长速率数值和延滞期数值（表3），发现随着在低温培养箱中放置时间的增长，比生长速率数值均呈现出增长趋势，假单胞菌预测模型中的比生长速率数值由0.220 6增加到0.322 7。而延滞期数值呈现出明显的下降趋势，由数值7.830 6下降到3.345 1。

表3　假单胞菌实际值延滞期与比生长速率Table 3The actual of specific growth rate and lag phase diagram of Pseudomonas

3.3不同预测模型的假单胞菌预测值比较

采用4个预测模型分别预测了同一批次鸭胸肉产品贮藏3 d～8 d的假单胞菌的数值，其中在低温培养箱中贮藏时间也计入整个的贮藏天数，实测值指的是在试验过程中实际测定的假单胞菌的数值。对于假单胞菌而言（表4），贮藏3 d～7 d的预测值之间差异不明显，4号预测模型预测的贮藏8 d的预测值明显大于其他3个预测模型的预测值。同时与实测值相比，预测值均大于实测值。

4　小结

本论文以气调包装的冷鲜鸭肉为研究对象，通过将同一批次的冷鲜鸭胸肉产品在4℃的低温培养箱中放置0、1、2、3 d后形成4种不同初始菌落数的冷鲜鸭肉模拟实际销售环节中由于批次加工与物流的差异造成冷的鲜鸭肉产品初始菌落数的差异，研究初始菌落数差异对生长预测模型的影响。结果表明初始菌落数的增加延长了冷鲜鸭肉中假单胞菌的比生长速率，缩短了延滞期。通过不同初始菌落数预测3 d～7 d的预测值与实测值间差异均不显著。

表4　不同预测模型假单胞菌预测值及实测值Table 4Predictive and measured values of Pseudomonas under different predictive model

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［5］李超，耿中华，商学兵，等.气调包装保鲜冷却鸭肉的研究［J］.食品工业，2012（1）：115-117

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［7］赵建兰，何丽，侯温甫，等气调包装鸭胸肉中假单胞菌生长预测模型的建立［J］.肉类研究，2015，4（29）：10-14

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［9］周康，刘寿春，李平兰，等.食品微生物生长预测模型研究新进展［J］.微生物学通报，2008，35（4）：589-594

［10］国家质量技术监督局.GB 4789.3-2010食品卫生微生物学检验菌落总数测定［S］.北京：中国标准出版社，2010

The Effect of the Initial Colony Count on the Growth Prediction Model on Pseudomonas in Duck

LIU Si-min，ZHAO Jian-lan，WANG Hong-xun，HOU Wen-fu，AI You-wei，MIN Ting*
（College of Food Science&Engineering，Wuhan Polytechnic University，Engineering Research Center for Fresh Food in Hubei Province，Wuhan 430023，Hubei，China）

Based on the cold fresh duck with modified atmosphere packaging，in order to simulate the condition that the initial colony count is different in different batch cold fresh duck during the process of logistics and processing in marketing，the cold fresh duck meat was stored at incubator for 4℃for 0，1，2，3 d respectively to produce four differents initial colony count of cold fresh duck material in the paper，and the effect of the differences of the initial colony count on the growth prediction model on Pseudomonas was studied.The results indicated that the increase number of the initial bacteria made the specific growth rate of Pseudomonas prolonged but the lag phase decreased；The predicted value of Pseudomonas by different initial colony number forecast and the measured value was not significant in 3 d-7 d.

cold fresh duck；the differences of the initial colony count；Pseudomonas；prediction model

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.034

2015-09-21

湖北省科技支撑计划公益性科技研究类项目（2014BBB012）作者简介：刘思敏（1996—），女（汉），本科，研究方向：食品加工与安全。