冷鲜梅条肉中假单胞菌生长预测模型的建立与验证

摘要：研究冷鲜梅条肉中假单胞菌（Pseudomonas）在0～20 ℃内的生长曲线。运用修正的Gompertz模型拟合不同温度条件下假单胞菌的变化情况，建立生长预测一级模型（R2>0.99），准确因子Af、偏差因子Bf均接近1.0；利用平方根模型描述温度与最大比生长速率和延滞期的关系，得到假单胞菌的生长预测二级模型。模型可用来预测0～20 ℃内冷鲜梅条肉中假单胞菌的生长情况，为保证冷鲜肉质量安全提供依据。

关键词：冷鲜梅条肉；假单胞菌（Pseudomonas）；预测模型

中图分类号：TS251.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）18-4473-03

梅条肉是猪背脊两侧的肉，营养价值高，是冷鲜肉销售市场中较畅销的一类肉制品。假单胞菌（Pseudomonas）属于嗜冷菌，其在有氧条件下是引起冷鲜肉腐败的主要微生物[1，2]。近些年，应用食品预测微生物学可评估食品货架期和安全性[3]。目前，研究微生物生长预测模型都是以液体培养基为基质而未考虑食品体系的复杂性[4，5]。对冷鲜肉、水禽等食品中主要腐败微生物生长预测模型[6，7]研究较多，并形成相应模型[8-10]。本试验研究托盘包装冷鲜梅条肉中假单胞菌的一级和二级生长预测模型，为冷鲜肉评估风险概率和确定微生物危害提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料和试剂 试验所用冷鲜梅条肉购于武汉市常青花园周黑鸭专营店；CFC琼脂购于青岛海博生物技术有限公司，氯化钠（优级纯）购于国药集团化学试剂有限公司。

1.1.2 主要仪器 CP214（C）型电子天平[奥豪斯仪器（上海）有限公司]、LRH-100C型低温培养箱 （上海一恒科学仪器有限公司）、DHP-9082型电热恒温培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）、DNP-9082型电热恒温培养箱（上海精宏试验设备有限公司）、LRH-150-S恒温恒湿培养箱（广东省医疗器械厂）、SW-CJ-2FD型双人单面净化工作台（苏州净化设备有限公司）、手提式蒸汽不锈钢消毒器（灭菌锅）（上海三申医疗器械有限公司）、低温培养箱（三洋电机国际贸易有限公司）、HBM—400系列样品均质器（天津市恒奥科技发展有限公司）、SK-1快速混合器（金坛市科析仪器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 不同温度下假单胞菌数量的测定 选取0、5、10、15和20 ℃为试验温度，将当天购买的冷鲜梅条肉分别储藏在以上5个温度条件下，每天剪取25 g放入装有225 mL无菌生理盐水的无菌均质袋中，以每秒7次的速度拍击2 min；取出样品，从无菌均质袋中吸取1 mL悬液进行稀释，取3个合适的稀释梯度，每个稀释梯度做3个重复，倾注平板计数，并记为第0天，0、5和10 ℃之后每隔24 h，15和20 ℃之后每隔12 h从同一批梅条肉中无菌操作剪取25 g进行测定。用选择性培养基CFC琼脂倾注平皿，30 ℃培养48 h后进行菌落计数[11，12]。

1.2.2 一级模型的拟合及其验证

1）一级模型的拟合。应用SAS 9.1统计软件，分别将在不同温度下获得的肠杆菌的生长数据，用Gompertz模型拟合其生长动态[13]。Gompertz方程如下：

lgN（t）=N0+C·exp{-exp[-B（t-M）]} （1）

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

2）一级模型的验证。通过计算准确因子（Af）和偏差因子（Bf）来验证一级模型的预测效果。准确因子是用来评价预测模型的预测准确度的指标，偏差因子是用来评价预测值和实测值的差异程度的指标。准确因子的值越大表明预测效果越差，当准确因子值为1时预测效果最为理想。计算准确因子Af和偏差因子Bf的公式如（2）和（3）所示[14]。

2 结果与分析

2.1 不同温度下假单胞菌生长曲线

由图1可知储藏的温度越低，假单胞菌的生长速度越缓慢，随着温度的升高其生长速度加快。在0 ℃条件下假单胞菌生长趋势缓慢，4 d后数量有所增加，在5 ℃时2 d后生长迅速。10、15、20 ℃ 3个温度条件下假单胞菌急速增长，说明在10 ℃以上的温度对假单胞菌生长的影响明显。

2.2 假单胞菌生长动力学模型的拟合及其验证

2.2.1 一级模型的拟合 运用SAS 9.1软件拟合不同温度下假单胞菌的生长曲线。由表1可以看出判定系数R2的值较高，并且随温度升高R2值逐渐增加，表明Gompertz模型能很好地描述不同温度下假单胞菌的生长情况。利用Gompertz模型求得的假单胞菌生长动力学参数（表2）显示：0 ℃条件下最大比生长速率较低，迟滞期较长，假单胞菌的生长处于抑制状态，随着温度的升高，比生长速率急剧增加，迟滞期缩短，当温度升高到20 ℃时，迟滞期缩短至0.244 8 d。

2.2.2 一级模型的验证 用准确因子（Af）和偏差因子（Bf）来验证模型的预测效果。通过公式（2）和（3）计算得到偏差因子和准确因子的值如表3所示。从表3可以看出模型的准确因子和偏差因子均为1左右，表明模型能很好地预测不同温度下假单胞菌的生长。

2.3 二级模型的拟合

表4为模型的方差分析结果，用F统计量检验二级模型总体的显著性。由图2、图3和表4可知温度与比生长速率存在良好的线性关系。

3 结论

本试验研究了一定温度条件下假单胞菌的增殖变化情况，在此基础上，构建了冷鲜梅条肉中假单胞菌生长预测的一级模型和二级模型。随着温度升高，最大比生长速率从0.714 0 d-1上升到3.230 1 d-1，迟滞期从 2.117 5 d缩短到0.244 8 d，表明温度是抑制微生物生长的一个重要栅栏因子。加强生鲜食品在加工、储藏及销售过程中的温度监管工作，可为生鲜食品质量安全提供基础保障。

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