汪慧春 黃和 劉亞 蔣志紅 勵(lì)建榮

摘要

[目的]建立裹漿中金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型。[方法]試驗(yàn)通過(guò)接種金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株菌懸液到無(wú)菌裹漿中，分別放在14、18、22、27、32和37 ℃下培養(yǎng)，通過(guò)測(cè)定不同溫度下的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)采用修正Gompertz、修正Logistic、Baranyi模型擬合生長(zhǎng)曲線。通過(guò)相關(guān)系數(shù)的比較，采用最優(yōu)模型為一級(jí)模型，在最優(yōu)一級(jí)模型的基礎(chǔ)上擬合出相關(guān)參數(shù)。采用Ratkowsky平方根模型分別建立溫度與最大比生長(zhǎng)速率（μm）、遲滯期（λ）的二級(jí)模型。[結(jié)果]研究表明，修正Gompertz模型為最優(yōu)一級(jí)模型，模型經(jīng)偏差因子（Bf）和準(zhǔn)確因子（Af）驗(yàn)證，均在合適的范圍內(nèi)，表明所建模型預(yù)測(cè)效果較好。[結(jié)論]該研究建立的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型能夠有效預(yù)測(cè)金黃色葡萄球菌在裹漿中的生長(zhǎng)情況，可降低食物中毒風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞 裹漿；金黃色葡萄球菌；生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型

中圖分類(lèi)號(hào) S609.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）26-09157-04

Development of Predictive Model for the Growth of Staphylococcus aureus in Wrapped Slurry

WANG Hui-chun，HUANG He et al （Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Product Processing and Safety， Key Laboratory of Advanced Processing of Aquatic Products of Guangdong Higher Education Institution， College of Food Science and Technology， Department of Experimental Teaching， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guangdong 524088）

Abstract [Objective] To establish growth predictive model of Staphylococcus aureus in wrapped slurry. [Method] Through inoculum standard strains of Staphylococcus aureus bacterial suspension in sterile wrapped slurry， they were cultured under 14， 18， 22， 27， 32， 37 ℃. Through measured the growth data at different temperatures， the modified Gompertz，， modified Logistic， Baranyi model were fitting growth curve. The goodness-of-fit of three models was compared using determination of coefficient and the optimal model fitting primary model. Therefore， the growth rate （μm） and lag time（λ）obtained from the optimal model were employed to establish the Ratkowsky square root model as secondary model. [Result] The results showed， the modified Gompertz is the optimal primary model， the model were validated using bias factor （Bf）， accuracy factor （Af）， were within the reliable range. [Conclusion] The established predictive model can be used to assess the grow situation of S.aureus in wrapped slurry and reduce food poisoning risk.

Key words Wrapped slurry； Staphylococcus aureus； Growth predictive model

面包蝦以鳳尾蝦＼蝴蝶蝦裹上特制裹漿，再配以其他調(diào)味料，經(jīng)油炸烹飪而成，外觀金黃、造型獨(dú)特、口感脆香、食用方便，深受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者歡迎。然而面包蝦生產(chǎn)復(fù)雜，極易被各種腐敗菌及致病菌污染，常因微生物超標(biāo)影響出口。在面包蝦的生產(chǎn)工序中，裹漿是一道非常關(guān)鍵的工序，由于持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，溫度控制不到位，易引起大量微生物繁殖，導(dǎo)致終產(chǎn)品不合格。金黃色葡萄球菌是一種生長(zhǎng)要求低的革蘭氏染色陽(yáng)性菌^[1]，在細(xì)菌中抵抗極端環(huán)境能力最強(qiáng)^[2]，每年在美國(guó)、歐洲、日本都發(fā)生大量金黃色葡萄球菌食物中毒事件，我國(guó)每年發(fā)生的金黃色葡萄球菌中毒比例也在上升^[3]。當(dāng)食品中金黃色葡萄球菌達(dá)到一定數(shù)量級(jí)，會(huì)產(chǎn)生腸毒素和侵襲性酶，容易造成食物中毒^[4]。因此，建立裹漿中金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，能夠有效預(yù)測(cè)金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)情況，降低食物中毒風(fēng)險(xiǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料

裹漿，湛江某水產(chǎn)公司提供；金黃色葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株（ATCC6538）、腦心浸液肉湯（BHI），廣東環(huán)凱生物科技有限公司；7.5%的氯化鈉肉湯、Baird-Parker培養(yǎng)基基礎(chǔ)、亞碲酸鉀卵黃增菌液，北京陸橋技術(shù)有限公司；營(yíng)養(yǎng)瓊脂（NA），青島高科技園海博生物技術(shù)有限公司；NaCl 分析純，廣東省光華科技股份有限公司。

主要儀器：BXM-30R 型立式壓力蒸汽滅菌器，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；SPX-250B-Z 型生化培養(yǎng)箱（5～50 ℃，±1.5 ℃），上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；722s可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海儀電分析儀器有限公司；EPS-202電子天平，長(zhǎng)沙湘平科技發(fā)展有限公司； SW-CJ-2D型雙人當(dāng)面凈化工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司；BCD-285WMQTSL1 型冰箱，蘇州三星電子有限公司。

1.2 方法

1.2.1 菌懸液的制備。

標(biāo)準(zhǔn)菌株于-80 ℃條件下用30%的甘油腦心浸液肉湯（BHI）保存，用時(shí)取出一支10 μl的EP管解凍，用7.5%的氯化鈉肉湯活化2～3次備用。用無(wú)菌的7.5%的氯化鈉肉湯調(diào)節(jié)OD600到0.5左右，制成初始濃度為102～104 cfu/ml的菌懸液。

1.2.2 樣品處理。

用高壓平口袋分裝面包蝦，2只/包，真空包裝，在壓力為500 MPa，室溫下處理20 min。將超高壓處理后的面包蝦準(zhǔn)確稱(chēng)取10 g于無(wú)菌均質(zhì)袋中，加入90 ml 0.85%的無(wú)菌生理鹽水，拍打90 s，吸取1 ml至裝有9 ml 0.85%的無(wú)菌生理鹽水的試管中，進(jìn)行10倍稀釋?zhuān)?00 μl原液及稀釋液于培養(yǎng)皿中，分別用含亞碲酸鉀卵黃增菌液的Baird-Parker培養(yǎng)基和NA傾注平板，37 ℃下培養(yǎng)48 h，均不長(zhǎng)菌，表明面包蝦中的雜菌已被殺滅，將滅菌面包蝦保存于-18 ℃的冰箱中備用。

1.2.3 生長(zhǎng)曲線的測(cè)定。

無(wú)菌操作，準(zhǔn)確稱(chēng)取10 g/份經(jīng)超高壓處理的無(wú)菌裹漿于6 cm的培養(yǎng)皿中，每份裹漿中均勻注射100 μl的菌懸液，用保鮮膜密封，分別置于14、18、22、27、32和37 ℃下培養(yǎng)，根據(jù)不同的設(shè)定溫度，在選定的時(shí)間下取出樣品，用90 ml 0.85%的無(wú)菌生理鹽水洗入無(wú)菌均質(zhì)袋中，拍打90 s，用移液槍吸取1 ml均漿液于裝有9 ml 0.85%的無(wú)菌生理鹽水的試管中，依次類(lèi)推，進(jìn)行10倍稀釋?zhuān)x擇3個(gè)連續(xù)的合適稀釋度，每個(gè)稀釋度做3個(gè)平行，計(jì)數(shù)方法參照GB /T4789.37-2008《食品微生物學(xué) 檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》^[5]稍作修改，每個(gè)溫度做2個(gè)平行。

1.3 模型的建立

1.3.1 一級(jí)模型的建立。

一級(jí)模型用Origin 8.5軟件擬合修正Gompertz、修正Logistic，DMfit軟件擬合Baranyi模型。其中修正Gompertz模型的方程如下^[6-7]：

3 結(jié)論

將不同溫度下裹漿中金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)分別擬合修正Gompertz、修正Logistic、Baranyi模型，3種模型的擬合效果均較好，相關(guān)系數(shù)均在0.98以上，其中修正Gompertz模型的擬合效果最好。選擇最優(yōu)一級(jí)模型修正Gompertz模型計(jì)算生長(zhǎng)參數(shù)，建立最大比生長(zhǎng)速率、遲滯期與溫度的二級(jí)模型，二級(jí)模型采用Ratkowsky平方根模型進(jìn)行線性擬合，結(jié)果顯示線性關(guān)系均較好，相關(guān)系數(shù)分別為0.952 7、0.902 81。初級(jí)模型偏差因子（Bf）和準(zhǔn)確因子（Af）評(píng)定，均接近于1，二級(jí)模型方差分析P值小于0.001，方程顯著，說(shuō)明所建模型有效。

食品預(yù)測(cè)微生物學(xué)是一門(mén)將生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于食品加工與儲(chǔ)藏過(guò)程中預(yù)測(cè)腐敗菌及致病菌的數(shù)量變化的學(xué)科^[11-12]。由于食品預(yù)測(cè)微生物學(xué)可以在不進(jìn)行檢測(cè)的情況下預(yù)測(cè)微生物的生長(zhǎng)情況，因此被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)食品中。國(guó)內(nèi)外已有研究建立各種食品中金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型，國(guó)內(nèi)黃馳云、閆軍、李文杰、韓齊等分別研究了不同食品中金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型^[13-16]，國(guó)外Fujikawa H、Juneja VK等分別建立了牛奶、雞肉中金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型^[17-18]，這些研究都是建立溫度的生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型。Valero A、Rodriguez-Caturla M Y等建立了金黃色葡萄球菌在不同溫度、pH、水分活度條件下的生長(zhǎng)情況^[19-20]。該研究建立裹漿中金黃色葡萄球菌的溫度生長(zhǎng)預(yù)測(cè)模型是基于生產(chǎn)實(shí)際中溫度是影響最大的因素，所建模型用于預(yù)測(cè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中金黃色葡萄球菌的數(shù)量，從而降低風(fēng)險(xiǎn)。

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