阻抗法建立原料奶中主要微生物生長(zhǎng)模型的研究.pdf

1、微生物數(shù)量是原料奶品質(zhì)及質(zhì)量安全的重要指標(biāo),近幾十年來,已有較多的微生物快速檢測(cè)方法出現(xiàn)。但是,從更好的質(zhì)量控制及運(yùn)作成本等角度而言,有效的預(yù)測(cè)比常規(guī)檢測(cè)更具應(yīng)用價(jià)值。樣品不經(jīng)檢測(cè),根據(jù)已建立的微生物生長(zhǎng)模型,對(duì)不同環(huán)境條件下(溫度、pH或水分活度等)微生物數(shù)量進(jìn)行有效預(yù)測(cè),可以更好地掌控牛奶的品質(zhì)。微生物生長(zhǎng)模型的建立首先需測(cè)定微生物的生長(zhǎng)曲線,標(biāo)準(zhǔn)的平板計(jì)數(shù)法雖然結(jié)果可靠準(zhǔn)確,但勞動(dòng)量大、耗時(shí)長(zhǎng),且單次獲得的數(shù)據(jù)有限。因此,利用表征

2、微生物生長(zhǎng)的間接參數(shù)(阻抗,光密度等)來建立生長(zhǎng)曲線成為了研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。阻抗法作為一種微生物菌落數(shù)快速檢測(cè)方法已在食品工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,且已成為鮮乳中菌落總數(shù)快速測(cè)定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但將微生物阻抗變化曲線用于建立預(yù)測(cè)模型的研究較少,且目前未見將該法應(yīng)用于原料奶中常見微生物生長(zhǎng)模型建立的相關(guān)報(bào)道。
　　 本研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 (1)構(gòu)建微生物阻抗檢測(cè)系統(tǒng)。由精密阻抗分析儀、檢測(cè)管、溫度控制器和數(shù)據(jù)處理器

3、組成,并使用LabVIEW開發(fā)了自動(dòng)數(shù)據(jù)采集程序。確定了微生物阻抗的檢測(cè)頻率(1kHz)與檢測(cè)電壓(20mV、10mV)。
　　 (2)分別采用平板計(jì)數(shù)法和阻抗法建立洛菲不動(dòng)桿菌(A.lwoffi)的生長(zhǎng)模型(初級(jí)、二級(jí)模型)。初級(jí)模型Gompertz方程能較好地?cái)M合洛菲不動(dòng)桿菌生長(zhǎng)曲線(R2＞0.9)和電導(dǎo)/導(dǎo)納-時(shí)間變化曲線(R2＞0.98)。立方模型能較好地描述電導(dǎo)/導(dǎo)納最大增長(zhǎng)速率(x)比與洛菲不動(dòng)桿菌最大生長(zhǎng)速率比(y

4、)之間的相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)分別為0.859和0.806。根據(jù)方差分析,建立的洛菲不動(dòng)桿菌最大生長(zhǎng)速率比μm、電導(dǎo)最大增長(zhǎng)速率比對(duì)數(shù)值、導(dǎo)納最大增長(zhǎng)速率比對(duì)數(shù)值的二次回歸方程都是有效的(Pr＜0.05).通過響應(yīng)面分析,發(fā)現(xiàn)洛菲不同桿菌的最佳生長(zhǎng)溫度是22.9℃,培養(yǎng)液起始pH為6.68,最大生長(zhǎng)速率比μm可達(dá)0.276h-1。
　　 (3)分別采用平板計(jì)數(shù)法和阻抗法建立熒光假單胞菌(P.fluorescens)的生長(zhǎng)模型

5、(初級(jí)、二級(jí)模型)。初級(jí)模型Gompertz方程能較好地?cái)M合熒光假單胞菌生長(zhǎng)曲線(R2＞0.96)和電導(dǎo)/導(dǎo)納-時(shí)間變化曲線(R2＞0.985)。S模型能較好地描述電導(dǎo)/導(dǎo)納最大增長(zhǎng)速率(x)比與熒光假單胞菌最大生長(zhǎng)速率比(y)之間的相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)分別為0.954和0.955。根據(jù)方差分析,建立的熒光假單胞菌最大生長(zhǎng)速率比μm、電導(dǎo)最大增長(zhǎng)速率比對(duì)數(shù)值、導(dǎo)納最大增長(zhǎng)速率比對(duì)數(shù)值的二次回歸方程都是有效的(Pr＜0.05)。通過