低温等离子体技术灭活细菌芽孢的研究进展
2021-04-27成军虎张彦韩忠
成军虎,张彦,韩忠
(1.华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州 510640)(2.华南理工大学现代食品工程研究中心,广东广州 510006)
细菌芽孢的抗逆性强,在高低温、强酸强碱、高压、紫外线辐射等恶劣的环境下依然能够存活,比营养细胞更能抵抗外界不良环境因子。食物中残留的细菌芽孢萌发并大量繁殖之后,会造成食物腐败变质,甚至引发疾病,给食品安全带来很大的风险。
常见的引起食品腐败变质和食源性疾病的芽孢杆菌有蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、酸土脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)等。蜡样芽孢杆菌常残留于饭类、肉类及奶类食物中,能够产生呕吐毒素和多种肠毒素,引发呕吐和腹泻,在常温下储存含有蜡样芽孢杆菌的奶粉,一天之后能检测出呕吐毒素[1]。脂环酸芽孢杆菌极耐酸、耐热,能在pH 2.0~6.0和25~60 ℃的温度下生长繁殖[2],常存在于水果和蔬菜表面,是引起果汁腐败变质的主要菌种,特别是巴氏消毒后的果汁[3]。
一般而言,细菌芽孢的形成是由外界营养物质的不足引起的,其过程复杂,主要经历的几个阶段如图1所示[4]。芽孢形成的第一个标志为不对称隔膜的出现,在细胞中央或一端,细胞膜内陷形成隔膜,产生小细胞。其后,小细胞被多层膜包裹逐步形成芽孢,在这个过程中,矿物质元素和多种化合物被运输进孢内,芽孢内的pH值维持在较低的水平以减少代谢活动,芽孢核内含水量处于30%~40%(营养细胞一般能达到70%~80%),此为芽孢的抗逆性提供了一定基础[5]。芽孢的这一特殊结构具有强稳定性,可以忍受极端环境,包括高温、辐射、化学抗性等,因此通常难以灭活,给食品加工领域带来挑战。……
