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肉毒梭状芽孢杆菌(Clostridium botulinum),厌氧条件下产生剧毒,是食品工业中危害最大的有害物之一。其常用的有效抑制剂为亚硝酸盐,可亚硝酸盐作为前提物生成的亚硝胺类物质具有剧毒性和致癌性。目前,虽有关于其他添加剂对肉毒梭状芽孢杆菌抑制作用研究的报道,但未见研究复合添加剂作用效果的。与单一添加剂相比,复合添加剂具有使各种添加剂的优势互补、发挥协同抑菌效应,降低单一添加剂的使用量,减少其对食品感官品质的影响等众多的优点。因此,本文以生孢梭菌(Clostridium sporogene,肉毒梭状芽孢杆菌替代菌)为研究对象,复合了一种对生孢梭菌有抑制作用的添加剂并建立了相应的抑菌模型,具体研究内容与结果如下:
1.分别考察了乳酸链球菌素(Nisin)、山梨酸钾、植酸钠、葡萄糖酸内酯、抗坏血酸和尼泊金酯钠对生孢梭菌的抑制作用,筛选出了三种效果较为显著的添加剂——Nisin、山梨酸钾和植酸钠,作为为复合添加剂的组成成分。
2.利用中心旋转组合设计试验,优化了Nisin、山梨酸钾、植酸钠的添加水平,用曲面响应法对影响生孢梭菌抑制效果的Nisin、山梨酸钾和植酸钠的最佳添加水平范围进行了研究。通过分析所建立的二次多项回归方程,得到复合添加剂的最佳配比为Nisin0.040%、山梨酸钾0.040%、植酸钠0.002%。所选用的二次多项模型具有高度的显著性。
3.在蒸煮香肠中,建立了复合添加剂对生孢梭菌的抑菌模型。应用修正的Gompertz方程和Logistic方程拟合了添加不同水平的复合添加剂的蒸煮香肠中生孢梭菌的生长曲线,两种模型拟合性较好(R2>0.930)。生孢梭菌生长曲线的最大比生长速率(rmax)和迟滞期(λ)采用拟合性较好的Logistic方程的估计值,并在此基础上,利用平方根经验模型拟合复合添加剂抑制生孢梭菌的二级模型,模型的拟合性良好(R2>0.680),推知生孢梭菌可耐受的最高复合添加剂组成为Nisin0.044%、山梨酸钾0.044%、植酸钠0.002%。数学检验结果表明,模型是可靠和准确的,可应用于生产预测中。