【摘要】：空腸彎曲菌作為全世界最重要的食源性病原菌之一,常以共生的形式定植于動物腸道。由此處理和食用污染的禽肉成為空腸彎曲菌傳播的主要途徑,且因雞肉中空腸彎曲菌的污染量有時高達106CFU/g,傳統(tǒng)的控制手段不能滿足食品滅菌貯藏要求,尋求新型環(huán)保的食品殺菌技術己成為趨勢。近年來,電子束輻照因其安全快速,殺菌徹底,在食品滅菌保鮮方面表現出巨大的應用潛力。本研究通過體外實驗探究電子束輻照對空腸彎曲菌的作用機制,建立雞肉中空腸彎曲菌的輻照模型,優(yōu)化輻照參數并進行實際樣品應用,同時評價電子束輻照對雞肉品質的影響,為防控空腸彎曲菌提供新技術。一、體外培養(yǎng)條件下電子束輻照對空腸彎曲菌作用機制的研究本文首先研究了電子束輻照對空腸彎曲菌的殺滅效果,選擇空腸彎曲菌(NCTC11168、ATCC33560、81-176、M166 和 C410)的濃度約為 10 × 109CFU/mL,電子束的劑量為 0.15、0.2、0.3、0.4和0.5 kGy。劑量-存活曲線顯示,電子束輻照對空腸彎曲菌的殺滅效果顯著。不同源空腸彎曲菌分離株D10值的比較結果顯示,不同來源空腸彎曲菌對電子束的敏感性并無顯著差異(P0.05)。其次研究了電子束輻照對空腸彎曲菌生物學特性的影響。細菌運動力試驗結果表明,處理組細菌的運動力顯著小于對照組的運動力(P0.01)。細菌趨化性分析結果顯示以丁二酸和α-酮戊二酸作為趨化物時,處理組細菌的趨化能力較對照組顯著增強(P0.01)。掃描、透射電鏡結果顯示,相較對照組,高劑量組大部分菌體細胞壁皺縮明顯且都干癟地聚集在一起,細胞超微結構發(fā)生顯著變化,出現嚴重的質壁分離,有些甚至變?yōu)榭张�。最后研究了電子束輻照對空腸彎曲菌生物大分子的作用機理。PFGE實驗結果表明,電子束輻照打斷了細菌的DNA鏈,使DNA大片段斷裂成小片段;拉曼光譜實驗結果顯示,電子射線發(fā)出的能量一定程度上破壞了細菌核酸、蛋白質等的空間構象;生化實驗結果顯示處理組細菌的羰基濃度大于對照組,且在高劑量時,具有顯著性差異(P0.01);熒光定量PCR檢測空腸彎曲菌10個應激基因的表達量,結果表明高劑量下,細菌氧應激基因(sodB、katA、ahpC顯著上調(P0.05)。二、電子束輻照雞肉表面空腸彎曲菌工藝的初步研究空腸彎曲菌對輻射的敏感性易受環(huán)境條件的影響,為了更有效地殺滅雞肉表面的空腸彎曲菌,需結合具體的外界環(huán)境以確定合適的輻照劑量。本文研究了初始菌數量、pH值、水含量、氧氣濃度、儲存時間等因素對雞肉中空腸彎曲菌(NCTC11168)輻照殺滅效果的影響。結果表明,初始菌數量越大,需要的輻照劑量越大;在pH值為7.0時輻照殺菌效果較差,殺菌率為98.5%;介質中水分含量較多時,空腸彎曲菌輻照殺滅效果顯著(P0.05);微需氧(5%02)環(huán)境下,輻照殺菌效果較差,殺菌率為24%;雞肉經輻照后在4℃貯藏10d內,空腸彎曲菌的存活率呈緩慢下降趨勢,殘活細胞數降低了 2.95 LogCFU。使用Origin8.0對實驗數據進行擬合,獲得了一系列動力學方程,其R2值都超過了 0.90,表明模型的預測值與實測值吻合度較高。根據Box-Behnken實驗設計,以輻照劑量和溫度為自變量,以空腸彎曲菌殘活細胞數、雞肉紅度值(a*)和亮度值(L*)作為響應值,對殺菌工藝進行優(yōu)化,以獲得最佳滅菌效果和雞肉品質。建立了最佳輻照模式,對最優(yōu)條件進行驗證,并進行實際樣品應用。結果表明,根據試驗結果和回歸方程,將紅度、亮度、空腸彎曲菌殘活細胞數3指標的參數范圍取交集,在盡可能減少電子束輻照對雞肉感官不良影響的前提下,輻照劑量選為0.3 kGy,溫度選為15℃。對優(yōu)化的參數條件進行雞肉模擬實驗,顯示在最佳參數條件下電子束輻照可有效控制雞肉表面的空腸彎曲菌(殺菌率達98%-99%),確保雞肉色澤。實際樣品應用結果顯示,電子束輻照不會顯著降低雞肉中空腸彎曲菌的陽性率,但是可以明顯降低空腸彎曲菌載量(消減量為2.31 Log)以及菌落總數(消減量為0.92 Log)(P0.05)。三、電子束輻照對雞肉品質的影響雞肉品質評價指標分為丙二醛、乳酸、pH值、嫩度、系水力值、揮發(fā)性鹽基氮及色度,實驗結果顯示最佳劑量(0.3 kGy)條件下,電子束輻照對雞肉品質無顯著不良影響(P0.05)。其中,雞肉丙二醛含量的測定結果表明,丙二醛含量在貯藏期內呈上升趨勢,最佳劑量下的丙二醛含量較對照組無顯著變化(P0.05)。乳酸含量的測定結果顯示,整個貯藏期內,乳酸含量呈逐漸下降趨勢。與對照組相比,2.5 kGy顯著降低了雞肉的乳酸含量(P0.05)。雞肉pH值測定結果表明,pH值在貯藏期內呈上升趨勢,最佳劑量下,輻照對雞肉pH值無顯著影響(P0.05)。嫩度的測定結果顯示,在15d貯藏期內,剪切力值最終呈下降趨勢。相較對照組,2.5 kGy顯著提高了雞肉的嫩度(P0.05)。雞肉系水力值測定結果表明,系水力值在貯藏期內呈上升趨勢,最佳劑量下的系水力值較對照組無顯著變化(P0.05)。TVB-N值的測定結果顯示,整個貯藏期內,TVB-N值呈升高趨勢。與對照組相比,2.5 kGy顯著降低了雞肉的TVB-N值(P0.05)。色度測定結果表明,L*值在貯藏期內呈上升趨勢,2.5 kGy劑量組的L*值顯著高于最佳劑量組(P0.05)。相較對照組,最佳劑量組的a*值無顯著變化(P0.05),2.5kGy劑量組的a*值顯著高于對照組(P0.05)。b*值在貯藏期內呈上升趨勢,對照組的b*值顯著高于2.5 kGy劑量組(P0.05)。
【圖文】：

１：＾逡逑－８－逡逑圖１－１不同電子束輻照劑量對空腸彎曲菌存活率的影響逡逑Ｆｉｇ邋１－１邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ａｂｓｏｒｂｅｄ邋ｄｏｓｅｓ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｓｕｒｖｉｖａｌ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ邋ｊｅｊｕｎｉ逡逑表１＊４不同劑量電子束輔照的空腸彎曲菌變化回歸分析逡逑Ｔａｂｌｅ邋１－４邋Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ邋ｊｅｊｕｎｉ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｂｙ邋ｅｌｅｃｔｒｏｎ邋ｂｅａｍ邋ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ逡逑Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ邋ｊｅｊｕｎｉ邋ｓｔｒａｉｎｓ邐Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋Ｅｑｕａｔｉｏｎ邐Ｄ］0邋ｖａｌｕｅ／ｋＧｙ逡逑ＮＣＴＣ１１１６８邐ｙ＝－１４．１０８ｘ＋０．１８９７邐Ｒ２＝０．９９６９邐０．０７逡逑ＡＴＣＣ３３５６０邐ｙ＝－１３．３３５ｘ＋０．１１３３邐Ｒ２＝０．９９５６邐０．０７逡逑８１－１７６邐ｙ＝－１２．４４１ｘ－０．１３７８邐Ｒ２＝０．９６９３邐０．０８逡逑Ｍｌ邋６６邐ｙ＝－１０．９０７ｘ－０．２５３９邋Ｒ２＝０．９８９７邐０．０９逡逑邐Ｃ４１０邐ｙ＝－１１．３７３ｘ＋０．０４４６邋Ｒ２＝０．９８７９邐００９邐逡逑３．２電子束對空腸彎曲菌生物學特性的影響逡逑３．２．１電子束對空腸彎曲菌運動力的影響逡逑細菌運動力實驗（圖１－２）結果顯示，０．１５ｋＧｙ劑量組的菌圈直徑為３６邋ｍｍ，邋０．３ｋＧｙ逡逑劑量組的菌圈直徑為４３ｎｉｍ，均顯著低于對照組的４８邋ｍｍ邋（Ｐ＜０．０５），表明電子束輻照能引逡逑起空腸彎曲菌的鞭毛損傷

３．３電子束對空腸彎曲菌生物大分子的作用機理逡逑３．３．１電子束對空腸彎曲菌ＤＮＡ的作用逡逑脈沖場凝膠電泳（ＰＦＧＥ）結果（圖１－６）顯示，，同對照組相比，０．１５邋ｋＧｙ劑量組分子逡逑量大的ＤＮＡ片段顯著減少；０．４５邋ｋＧｙ劑量組電泳條帶彌散；０．８、１．５邋ｋＧｙ劑量組幾無條逡逑帶顯示，說明電子射線發(fā)出的能量打斷了細菌的ＤＮＡ鏈，使ＤＮＡ大片段斷裂成小片段。逡逑Ｍ邋１邐２邐３邐４邐５逡逑圖１＂６不同輻照劑量下空腸彎曲菌ＤＮＡ鏈斷裂在ＰＦＧＥ中的電泳結果逡逑Ｆｉｇ邋１－６邋Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ邋ｒｅｓｕｌｔｓ邋ｏｆ邋ＤＮＡ邋ｓｔｒａｎｄ邋ｂｒｅａｋｓ邋ｉｎ邋ＰＦＧＥ邋ｂｙ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｄｏｓｅｓ邋ｏｆ邋ｅｌｅｃｔｒｏｎ邋ｂｅａｍ逡逑Ｍ．邋Ｍａｒｋｅｒ邋Ｈ９８１２；邋１．邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｇｒｏｕｐ；邋２．邋０．１５邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ邋ｇｒｏｕｐ；邋３．邋０．４５邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ邋ｇｒｏｕｐ；邋４．邋０．８邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ逡逑ｇｒｏｕｐ；邋５．邋１．５邋ｋＧｙ邋ｄｏｓｅ邋ｇｒｏｕｐ．逡逑３．３．２電子束對空腸彎曲菌分子結構的影響逡逑圖１－７Ａ為空腸彎曲菌經不同劑量輻照后采集到的拉曼光譜圖。為了便于分析各組光逡逑譜圖特征峰位的差異，以對照組為基準，將各劑量組譜線依次下調，得圖１－７Ｂ。由圖１－７邋Ｂ逡逑可知，７５０邋ｃｍ－１處相較對照組，０．１５、０．６邋ｋＧｙ劑量組光譜強度明顯增大，可能電子射線提逡逑供能量打斷了磷酸二酯鍵雙鍵，形成了更多的單鍵結構；而１３１９、１５９５、１６２０邋ｃｎｒ１處各劑逡逑量組較對照組峰位發(fā)生變化，可能電子輻照導致蛋白質的空間結構破壞，產生更多的二級逡逑結構
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS1

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2 黃志勇;譚幕華;袁迪;;介紹電子束輻照在食品中獸藥殘留降解的應用研究[J];現代職業(yè)教育;2017年06期

3 劉瑞媛;王樸;李文建;路U

本文編號：2634391