热压结合处理对低温火腿耐压腐败菌的破坏动力学及抑制机理研究

High hydrostatic pressure sterilization technology is the most popular non-thermal decontamination methods in the fields of pasteurizied meat preservation at present. Temperature and pressure level were the determinant factor effects the sterilization processing. Significant decreases of initial microorganism numbers in cooked ham were observed when treated with pressure-thermal assistant sterilization. Some pressure-resistant bacteria, even microorganisms spores were also able to get an effective kill when high pressure thermal sterilization (HPTS) was used. This project intends to choose typical pressure-resistant bacteria Weissella viridescens and Leuconostoc mesenteroides which were isolated from cooked ham as the research object. HPTS destruction dynamic were investigated in vitro conditions and vivo conditions (inoculate in meat products), respectively. The deactivation model of the bacteria will be established and synergy effects between temperature and pressure exist will also be revealed. On this basis, the morphology structural and cell biological aspects of bacteria cells treated with HPTS will be investigated. Bacteria inactivate mechanism of HPTS will be finally studied to provide theoretical data for its industrial applications.

超高静压杀菌技术是目前低温肉制品保鲜领域最热门的非热减菌技术。影响超高静压处理效果的两个因素：温度和压力之间存在显著的协同增效作用，在适当的温度下施加高压处理能够显著甚至彻底杀灭低温肉制品中的腐败微生物，包括耐压微生物，甚至产芽孢微生物，有效保障货架期。本项目拟采用在不同温度下施加超高静压处理手段，分别在离体条件下以及接种于低温火腿中对分离自低温火腿中的两株特征性耐压腐败菌的消长规律和杀灭机制开展研究，从菌体形态结构以及细胞生物学变化规律方面揭示耐压菌的耐压机制，研究温度和压力间存在的热压效应，建立其失活动力学模型。并进一步阐明热压结合抑菌机理，为超高静压杀菌技术更好的产业化应用提供理论数据。

由于热加工温度较低，肉品营养能够得到很好的保持，低温肉制品在国内市场占有率逐年攀升，受到越来越多消费者的喜爱。同时由于加热温度低，导致产品杀菌不彻底，加之后续切片、包装工序可能存在的二次污染隐患等原因，成为制约低温肉制品发展的瓶颈。热压结合（high pressure thermal sterilization，HPTS）灭菌是基于低酸性食品杀菌的一种处理手段，温度通常为50-80℃，与巴氏杀菌温度相近，对食品营养和感官品质的影响远低于传统热力杀菌方法。.本研究旨在建立热压结合处理后存活微生物的培养计数方法以及耐压腐败微生物的失活动力学模型，揭示热压结合处理对耐压腐败微生物的杀灭机制。以分离低温肉制品中的两株优势耐压腐败菌（绿色魏斯菌与肠膜明串珠菌）为研究材料，研究建立热压结合处理后有效计数存活腐败方法；采用热压结合杀菌抑制特定腐败菌的腐败活性，研究其消长规律，建立动力学失活曲线及生长模型；研究热压协同作用前后的绿色魏斯菌细菌生理形态的变化；运用流式细胞术研究揭示热压结合杀菌方式对对象菌的杀灭效果，菌体细胞存活状况等。.建立超高压协同温度处理对绿色魏斯氏菌在低温烟熏火腿中的失活模型, 结果表明：经热压结合处理后，接种于烟熏火腿中的绿色魏斯氏菌比相同条件下离体状态的绿色魏斯氏菌的失活更缓慢,在温度范围40～50 ℃，压力范围200～500 MPa以及保压时间范围5～30 min的条件下，模型Logistic适合评价耐压腐败菌在低温火腿中的失活趋势。经热压结合处理后，绿色魏斯菌和肠膜明串珠菌的存活率分别为-4.74 和-6.61 lg (CFU/mL)，其生长变得迟缓，对数期生长速率降低。采用超高压(350 MPa，25 ℃，10 min)和热压结合(350 MPa，50 ℃，10 min)对绿色魏斯氏菌进行压力处理，结果显示，菌落总数从超高压处理时的 7.67 lg(CFU/mL)显著下降到 5.71 lg(CFU/mL)（P<0.05），协同的热处理使菌体表面出现严重褶皱、菌体内含物变性凝固加剧，使细胞膜损伤从而改变膜的通透性，导致细胞外紫外吸收物质显著增加（P<0.05）。.本研究为耐压腐败菌的失活模型的商业化进一步应用及耐压腐败菌的控制提供重要的理论支撑。