目的考察不同溫度條件下優(yōu)勢菌群的接種濃度對其生長的影響,構(gòu)建并驗證相關(guān)數(shù)學(xué)模型。方法將分離的6株優(yōu)勢生長菌群分別按低濃度2.5～3.0logCFU/g和高濃度4.5～5.0logCFU/g混合接種至無菌金槍魚樣品中,并于恒定溫度8～30℃培養(yǎng),測定其生長曲線。采用一步法對高、低濃度接種的菌群生長數(shù)據(jù)進行擬合分析,同步構(gòu)建初級模型（Baranyi模型）和二級模型（Huang Square-Root模型）,并通過另設(shè)的3組波動溫度條件下的優(yōu)勢菌群生長實驗對模型進行驗證。結(jié)果優(yōu)勢菌群的接種濃度對其生長速率無顯著影響;通過一步法對2種接種狀態(tài)下優(yōu)勢菌群生長數(shù)據(jù)的合并分析,估計得出金槍魚中優(yōu)勢菌群的最大生長濃度為9.67logCFU/g,模型的均方根誤差（root mean square error,RMSE）0.53logCFU/g;3組波動溫度驗證試驗的RMSE值介于0.22～0.46 logCFU/g。結(jié)論本研究構(gòu)建的預(yù)測模型可用于金槍魚生魚片等產(chǎn)品中優(yōu)勢腐敗菌的生長預(yù)測及貨架期評估。 

【文章來源】：食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2020,11(24)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

低濃度(A)和高濃度(B)金槍魚中優(yōu)勢菌群生長曲線一步法擬合分析

圖1 低濃度(A)和高濃度(B)金槍魚中優(yōu)勢菌群生長曲線一步法擬合分析通過一步法分別對低濃度接種的優(yōu)勢菌群的生長數(shù)據(jù)(共計166數(shù)據(jù)點)和高濃度接種的優(yōu)勢菌群生長數(shù)據(jù)(共計157數(shù)據(jù)點)進行擬合分析,同步構(gòu)建初級模型(Baranyi模型)和二級模型(HSR模型),估計菌株最大生長濃度Ymax、遲滯期相關(guān)表征參數(shù)Q0,及二級模型系數(shù)a,即=(6,(4,。統(tǒng)計分析和參數(shù)估計結(jié)果如表1和表2所示。由表1可知,低濃度和高濃度菌群接種狀態(tài)下,所構(gòu)建的Baranyi-HSR模型的均方根誤差(root mean square error,RMSE)分別為0.55、0.48 log CFU/g,F檢驗表明模型可用于描述金槍魚樣品中優(yōu)勢菌群的生長(P<0.05)。由表2可知,低濃度接種和高濃度接種狀態(tài)下,一步法估計的菌群最大生長濃度分別為21.95 ln CFU/g(或9.53 log CFU/g)和22.65 ln CFU/g(或9.83 log CFU/g),兩者僅相差0.70 ln CFU/g(或0.30 log CFU/g),無顯著差異;低濃度接種時,Q0值為?2.036,其P值2.95×10?6;高濃度接種時,Q0值為?0.647,雖然該估計值可靠性不高(P=0.217),但仍能用于菌群遲滯期狀態(tài)的描述;低濃度接種和高濃度接種狀態(tài)下,二級模型系數(shù)a值分別為0.077和0.071,兩者僅差7.8%,亦無顯著差異。

根據(jù)前述分析可知,優(yōu)勢菌群的接種濃度對其生長無顯著影響,因此,可將恒定溫度條件下的6組低濃度接種狀態(tài)的菌群生長數(shù)據(jù)與6組高濃度接種狀態(tài)的菌群生長數(shù)據(jù)合并(共323個數(shù)據(jù)點),再通過一步法對新合并的數(shù)據(jù)集進行聯(lián)合分析,獲得參數(shù),其統(tǒng)計分析和參數(shù)估計的結(jié)果如表3和表4所示。由表3和表4可知,所構(gòu)建的Baranyi-HSR模型的均方根誤差(RMSE)為0.53 log CFU/g;估計的優(yōu)勢菌群的最大生長濃度Ymax=22.27 ln CFU/g(或9.67 log CFU/g)、Q0=?1.610、二級模型系數(shù)a=0.075,3個參數(shù)的估計值均顯著,且高、低接種狀態(tài)的2大組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析時,3個參數(shù)的置信區(qū)間比前述單獨分析時的參數(shù)置信區(qū)間更窄,說明聯(lián)合分析結(jié)果更優(yōu),模型累積誤差更小。將一步法求解的參數(shù){P}代入式(1)、(2)、(4),可正向計算出各實驗溫度條件下金槍魚樣品中沙門氏菌生長的預(yù)測曲線,由圖3可知,模型預(yù)測值與實驗觀測值相接近,說明構(gòu)建的Baranyi-HSR模型能夠較準(zhǔn)確地描述金槍魚中沙門氏菌的生長。溫度對金槍魚樣品中優(yōu)勢菌群生長速率的影響如圖4所示。需要指出的是,本研究中的優(yōu)勢菌群包含假單胞菌、希瓦氏菌、芽孢桿菌、微球菌和氣單胞菌,其生長速率近似看作菌落總數(shù)的增長速率。因此,圖4還將本研究中優(yōu)勢菌群的生長速率與相關(guān)文獻報道結(jié)果進行了對比。于祝祝等[24]研究了三文魚中菌落總數(shù)、假單胞菌、希瓦氏菌的生長規(guī)律,由圖4可知,當(dāng)溫度大于10℃時,菌落總數(shù)和希瓦氏菌溫度-生長速率的關(guān)系曲線幾乎與本研究的結(jié)果相一致;當(dāng)溫度小于10℃時,本研究中二級模型預(yù)測的生長速率小于文獻報道的結(jié)果,這主要是由二級模型之間的差異導(dǎo)致,上述文獻選擇Ratkowsky平方根模型[25]作為二級模型,而本研究選擇Huang平方根模型(式(2))作為二級模型,并將最低生長溫度Tmin固定設(shè)置在冰點(0℃),更符合實際意義。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3617039