| 水&清潔衛(wèi)生專家
人們已經(jīng)建立了多種干預(yù)方法來(lái)控制食品中的腐敗或致病菌，例如高靜水壓、電解氧化水、超聲波、輻射、某些化學(xué)品或精油。高靜水壓（HHP）是一種非熱食品滅菌和保鮮技術(shù)，可以在不損害產(chǎn)品感官質(zhì)量的情況下減少微生物。在典型的 HHP 程序中，食品被密封并放入裝有壓力傳輸介質(zhì)的鋼室中，并使用泵來(lái)產(chǎn)生壓力。HHP對(duì)食品滅菌和保鮮的效果會(huì)受到處理壓力、處理時(shí)間和傳壓介質(zhì)的影響傳統(tǒng)上，HHP多采用普通水作為傳壓介質(zhì)，但也有研究表明，改變傳壓流體可能會(huì)改善HHP的傳壓介質(zhì)。HHP 的滅活作用。
近年來(lái)，次氯酸/酸性電解水（AEW）被認(rèn)為是一種有效的消毒劑，并廣泛應(yīng)用于許多國(guó)家的食品行業(yè)。通過(guò)在特定裝置中電解，稀釋的氯化鈉溶液解離成 AEW，其 pH 值較低，為 2-3，氧化還原電位 (ORP) > 1100 mV，活性氯含量 (ACC) 為 10 –90 ppm。與傳統(tǒng)消毒劑相比，AEW不僅具有更好的殺菌效果，而且對(duì)公眾健康和環(huán)境的不利影響較小。前期研究證明AEW與其他干預(yù)方法相結(jié)合可以顯著提高其滅活效率。然而，目前還沒(méi)有研究報(bào)道AEW可以作為HHP的新傳輸介質(zhì)。此外，AEW 對(duì) HHP 滅活效率的影響尚不清楚。
本研究首次開(kāi)發(fā)了一種利用HHP結(jié)合AEW作為新型傳輸介質(zhì)的新型滅菌保鮮技術(shù)（AEW-HHP）。應(yīng)用響應(yīng)面 (RS) 模型來(lái)量化 AEW 對(duì)高靜水壓加工的影響，以減少帶殼鮮蝦的致病菌。并通過(guò)去殼鮮蝦原生菌群的減少和肌纖維的變化來(lái)評(píng)價(jià)新技術(shù)的保鮮效果。這種新穎的滅菌保鮮技術(shù)可以為消除病原微生物、提高海產(chǎn)品質(zhì)量和安全提供有力的工具。
菌株和培養(yǎng)物制備
副溶血性弧菌菌株（ATCC 17802；ATCC 33847；F 18，凡納濱對(duì)蝦分離株；F 36，血清型 O3：K6）的四菌株混合物和單核細(xì)胞增生利斯特氏菌（ATCC 19115；ATCC 19116）的兩菌株混合物研究中使用。將副溶血弧菌的每種菌株（-80°C 儲(chǔ)存于 25% 甘油中）分別在胰蛋白酶大豆肉湯加 3% NaCl 中培養(yǎng)，并在 37°C 下孵育18小時(shí)。單核細(xì)胞增生利斯特氏菌的其他菌株在 37°C 的 TSB 中生長(zhǎng) 18-20 小時(shí)。將富集的培養(yǎng)物匯集到無(wú)菌離心管中，并在 3000 g、25°C 下離心 10 分鐘。將沉淀的細(xì)胞重懸于無(wú)菌蛋白胨水（PW；0.85% 氯化鈉，0.1% 蛋白胨）中，以獲得副溶血弧菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌分別約為 9 log 10 CFU/ mL的多菌株混合物。
蝦樣品的制備和接種
每次實(shí)驗(yàn)前，從海鮮市場(chǎng)購(gòu)買活的新鮮蝦（凡納濱對(duì)蝦），并裝在塑料袋中運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室，塑料袋中裝有充有氧氣的池塘水，以保持蝦的活力。在實(shí)驗(yàn)室，按照GB/T 4789.7-2008（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，2008）中描述的方案，用自來(lái)水沖洗蝦。將蝦斬首、去皮并在紫外線下消毒30分鐘。將去殼鮮蝦樣品（每只蝦 7 ± 1 g）浸泡在 200 mL 含有四種副溶血性弧菌菌株（或兩種單核細(xì)胞增生李斯特氏菌）的懸浮液中。菌株）30 分鐘，然后轉(zhuǎn)移至塑料板 30 分鐘以允許細(xì)菌附著。上述方案在室溫（23±2°C）下進(jìn)行。接種后的蝦用于后續(xù)處理。
酸性電解水（AEW）的制備
使用AEW發(fā)生器通過(guò)電解不同濃度的氯化鈉（電解的氯化鈉濃度；表1 ）來(lái)制備具有不同物理化學(xué)特性的AEW。在收集水之前，讓發(fā)生器運(yùn)行 15 分鐘，電流強(qiáng)度設(shè)置為 10 A。pH 和 ORP 使用 pH/ORP 計(jì)測(cè)定。AEW 中的 ACC 使用數(shù)字氯測(cè)試套件（RC-2Z，Kasahara Chemical Instruments Corp.，Saitama，Japan）通過(guò)比色法測(cè)定。所有測(cè)量均一式三份進(jìn)行。AEW 的 pH 范圍為 2.28–2.39，ORP 1077–1168 mV，ACC 36–73 mg/L。
表1 BOX-BEHNKEN 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所用變量的代碼和級(jí)別
高靜水壓 (HHP) 治療
本研究使用高壓食品加工機(jī)。上升速率約為 240 MPa/min，壓力釋放時(shí)間幾乎是立即的。將樣品包裝在無(wú)菌塑料袋中，并在所需水平 200、300 或 400 MPa 下進(jìn)行處理，處理時(shí)間為 5、10 或 15 分鐘。HHP采用普通水或AEW作為傳輸介質(zhì)。
細(xì)菌計(jì)數(shù)
本研究采用的細(xì)菌計(jì)數(shù)方法是根據(jù)既往研究的平板計(jì)數(shù)法。簡(jiǎn)而言之，將蝦樣品在胃攪拌器（BagMixer）中均質(zhì)化 2 分鐘。然后，使用直接平板法對(duì)蝦樣品上的副溶血性弧菌、單核細(xì)胞增生利斯特氏菌和本土微生物群落進(jìn)行計(jì)數(shù)。TCBS 瓊脂用于副溶血弧菌，PALCAM 瓊脂用于單增李斯特菌分別使用胰蛋白酶大豆瓊脂作為本土微生物群。直接平板法的檢測(cè)限約為 2 log 10 CFU/g。將平板在 37°C 孵育 24 小時(shí)后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。每個(gè)采樣時(shí)間進(jìn)行三次重復(fù)。
響應(yīng)面模型開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證
基于 Box-Behnken 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) (BBD) 的 RS 方法用于描述副溶血性弧菌滅活的三個(gè)技術(shù)變量之間的關(guān)系和相互作用（表1 ） 。使用 Design Expert 軟件包（版本 8.0.6，Stat-Ease Inc.）設(shè)計(jì)處理?xiàng)l件（表2），進(jìn)行回歸分析并生成二階多項(xiàng)式模型。蝦樣品在不同條件下進(jìn)行處理（表2），響應(yīng)值表示為處理后的Log 減少量。
表2 根據(jù) BOX-BEHNKEN 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)安排，通過(guò)響應(yīng)面模型對(duì)蝦副溶血弧菌的實(shí)際和預(yù)測(cè)減少量。
進(jìn)行方差分析 ( ANOVA ) 和相應(yīng)的事后對(duì)比，以比較不同實(shí)驗(yàn)條件的結(jié)果。使用確定系數(shù)（R 2）、Fisher F檢驗(yàn)和失擬檢驗(yàn)的P值來(lái)評(píng)估模型的統(tǒng)計(jì)顯著性和擬合優(yōu)度。描述副溶血性弧菌滅活的 RS 模型的準(zhǔn)確性通過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估：準(zhǔn)確性因子（Af，方程 1）、偏差因子（Bf，方程 2）和均方根誤差（RMSE，方程 1） 3
其中obs為觀測(cè)值，pred為RS模型預(yù)測(cè)值，n代表觀測(cè)值的數(shù)量。理想情況下，預(yù)測(cè)模型應(yīng)具有Af = Bf = 1。響應(yīng)曲面圖和等高線圖用于描述變量的個(gè)體效應(yīng)和相互作用。
為了驗(yàn)證該模型，我們進(jìn)行了八項(xiàng)隨機(jī)組合四個(gè)變量的額外試驗(yàn)（表3）。對(duì)蝦的細(xì)菌滅活方法與之前所解釋的滅活處理相同。所選參數(shù)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原始范圍內(nèi)，但未納入模型的建立。觀察到的結(jié)果用于通過(guò)Ross (1996)提出的Af（公式 1）和Bf （公式 2）來(lái)評(píng)估模型的性能。
表3 在額外的隨機(jī)八個(gè)條件下，帶殼鮮蝦副溶血弧菌滅活的實(shí)際和預(yù)測(cè)減少值。
AEW-HHP處理在人工污染帶殼鮮蝦上的應(yīng)用
通過(guò)RS方法獲得了AEW-HHP對(duì)人工污染蝦細(xì)菌滅活的最佳條件。根據(jù)最佳條件，對(duì)人工污染的副溶血性弧菌或單核細(xì)胞增生利斯特氏菌污染的帶殼鮮蝦樣品進(jìn)行AEW-HHP處理。處理?xiàng)l件設(shè)定為電解氯化鈉濃度1.5 g/L，處理時(shí)間10 min，處理壓力200、300、400 MPa。如上所述通過(guò)平板接種測(cè)定細(xì)菌減少。
掃描電子顯微鏡 (SEM) 觀察
經(jīng)過(guò)AEW-HHP處理后，通過(guò)SEM觀察人工污染的帶殼鮮蝦上的細(xì)菌。樣品的制備和觀察均按常規(guī)方法進(jìn)行。簡(jiǎn)而言之，將處理后的人工污染蝦樣品用2.5％戊二醛固定，然后在分級(jí)乙醇系列中脫水，涂上金鈀（離子濺射和碳涂層裝置E-1045）并在掃描電子下觀察顯微鏡。
AEW-HHP處理在自然污染帶殼鮮蝦上的應(yīng)用
為了進(jìn)一步驗(yàn)證滅活效果，應(yīng)用AEW-HHP處理來(lái)消除自然去殼鮮蝦上的本土微生物群落。處理?xiàng)l件設(shè)定為電解氯化鈉濃度1.5 g/L，處理時(shí)間10 min，處理壓力200、300、400 MPa。使用 TSA 對(duì)本地微生物區(qū)系進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)。采用PCR-DGGE分析對(duì)蝦的細(xì)菌多樣性，并通過(guò)組織學(xué)分析評(píng)價(jià)對(duì)蝦的品質(zhì)。
使用 PCR-DGGE 進(jìn)行細(xì)菌多樣性分析
PCR-DGGE 分析用于評(píng)估自然污染蝦上細(xì)菌多樣性的變化。根據(jù)Ampe等人描述的方法提取DNA。簡(jiǎn)而言之，所有樣品在胃中均質(zhì)化 2 分鐘。將所得懸浮液(1mL)離心(12,000g，2分鐘)，然后棄去上清液。使用DNA提取試劑盒（TIANamp細(xì)菌DNA試劑盒）提取獲得的沉淀物的DNA。一微升 DNA 樣本用作 PCR 模板。引物 V3-2 (5'-ATTACCGCGGCTGCTGG-3') 和 V3-3 包含一個(gè) 40 bp GC 夾 (5'-CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCG GGGCGGGGGCACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG-3')，用于擴(kuò)增 16S rDNA 的高變 V3 區(qū)。就長(zhǎng)度和種間異質(zhì)性而言，V3 區(qū)域是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。PCR 混合物由 25 μL Premix Ex Taq 、19 μL ddH 2 O、1 μL 每種引物和 2 μL DNA 模板組成。反應(yīng)在熱循環(huán)儀（Mastercycler pro S）上進(jìn)行。PCR 程序根據(jù)Muyzer 等人進(jìn)行。稍作修改如下：95°C 初始變性 3 分鐘；25個(gè)循環(huán)，95℃變性1分鐘，55℃退火1分鐘，72℃延伸30秒；最后在 72°C 下延伸 5 分鐘。擴(kuò)增產(chǎn)物用 1% (m/v) 瓊脂糖凝膠電泳分離，并在紫外燈下可視化。
使用 BioRad DCode™ 通用突變檢測(cè)系統(tǒng)使用 20 μL 純化并濃縮的 PCR 產(chǎn)物進(jìn)行 DGGE。將 PCR 產(chǎn)物涂在含有 40-55% 尿素甲酰胺變性梯度的 1 × TAE 緩沖液中的 8% (m/v) 聚丙烯酰胺凝膠上。恒溫（60℃）100V電泳10h。DGGE 凝膠用 SYBR green I 染色并在紫外光下可視化。所有測(cè)定均一式兩份進(jìn)行。
使用 Image Lab分析 DGGE 凝膠的掃描圖像。香農(nóng)指數(shù)通過(guò) DGGE 帶型分析計(jì)算。細(xì)菌多樣性香農(nóng)指數(shù)H ′由式(4)求得。P i按等式(5)計(jì)算。
其中P i是凝膠泳道中條帶的重要性概率，ni是峰的高度，N是光密度分布中條帶的所有峰高度的總和。
組織學(xué)分析
根據(jù)Liu D.等人的方法進(jìn)行組織學(xué)分析進(jìn)行了一些修改。切下蝦樣品的第二個(gè)尿節(jié)，并在4％福爾馬林中固定24小時(shí)。將組織用分級(jí)系列乙醇（70%、80%、90%、95%和100%）脫水，然后轉(zhuǎn)移到二甲苯中并包埋在石蠟中1-2小時(shí)。使用 RM2235 切片機(jī)（Leica Microsystems CMS GmbH）獲得 7 μm 的組織切片。將切片在水中重塑、干燥、脫蠟、再水合、染色（蘇木精-伊紅染色）后轉(zhuǎn)移到載玻片上，然后拍照。所有測(cè)定均一式三份進(jìn)行。
根據(jù)Díaz-Tenorio 等人的方法對(duì)每張圖片進(jìn)行圖像分析。空白區(qū)域代表肌纖維之間間隙的面積。計(jì)算每張圖片中空白區(qū)域的百分比。結(jié)果表示為總分析面積的百分比。
統(tǒng)計(jì)分析
所有值均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。使用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包17.0（SPSS Inc.）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。進(jìn)行一種方差分析來(lái)比較不同條件下的效果。最小顯著差異 ( LSD ) 檢驗(yàn)用于確定 α = 0.05 時(shí)的差異。
AEW-HHP滅活副溶血性弧菌的最佳條件
帶殼鮮蝦的初始負(fù)荷約為 7.1 log 10 CFU/g。BBD 設(shè)計(jì)了 17 項(xiàng)不同組合條件（電解氯化鈉濃度、處理壓力和處理時(shí)間）下的試驗(yàn)。表2顯示了不同條件下帶殼鮮蝦副溶血弧菌的Log減少結(jié)果。Log 減少的實(shí)際值范圍為 2.72 至 6.03 log 10 CFU/g。
使用Design Expert包進(jìn)行后向逐步回歸，根據(jù)表2建立RS模型，建立的模型如下：
其中R是響應(yīng)值 (log 10 CFU/g)；X 1、X 2和X 3分別代表變量，包括電解的NaCl濃度、處理壓力和處理時(shí)間。二次模型的方差分析結(jié)果表明回歸方程的擬合優(yōu)度：R 2和Adj。R 2分別為0.994和0.986。Adj.R 2的值表明觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值之間存在高度相關(guān)性，這表明當(dāng)前模型只能解釋總變異的 1.6%。RMSE 還提供了模型與用于生成模型的數(shù)據(jù)的擬合優(yōu)度的度量，其值為 0.29，表明 RS 模型與觀測(cè)數(shù)據(jù)擬合良好。使用 Fisher F檢驗(yàn)和失擬檢驗(yàn)確定模型的統(tǒng)計(jì)顯著性和充分性（表4）。F值 129.49 和概率值 ( p< 0.0001）表明不同處理之間的差異非常顯著。該模型是足夠的，因?yàn)槭M檢驗(yàn) ( p > 0.05) 并不顯著。
表4 帶殼鮮蝦副溶血弧菌滅活響應(yīng)面模型的方差分析 ( ANOVA ) 。
圖1A中的響應(yīng)曲面圖描述了處理時(shí)間為10分鐘時(shí)氯化鈉濃度和處理壓力的滅活效果。隨著 NaCl 濃度和壓力的增加，帶殼鮮蝦上的副溶血弧菌數(shù)量顯著減少 ( p < 0.0001)。氯化鈉濃度的變化與處理時(shí)間在副溶血性弧菌滅活中起著相似的作用，并且細(xì)菌對(duì)氯化鈉濃度和時(shí)間的敏感度低于壓力（圖1B，C）。估計(jì)的最佳處理?xiàng)l件是 1.5 g/L NaCl 濃度，在 400 MPa 下電解 10 分鐘，最大細(xì)菌減少量為 6.08 log 10 CFU/g。
圖 1 響應(yīng)面圖描述了高靜水壓和 AEW 技術(shù)變量相結(jié)合對(duì)蝦副溶血弧菌滅活的影響。(A)處理時(shí)間10 min時(shí)，氯化鈉濃度對(duì)電解( X 1 )和壓力( X 2 )對(duì)副溶血弧菌還原的影響；(B) 300 MPa壓力下，電解鹽濃度( X 1 )和處理時(shí)間( X 3 )對(duì)還原副溶血弧菌的影響；(C)壓力 ( X 2 ) 和處理時(shí)間 (X 3 ) 用電解 1.5 g/L 的 NaCl 濃度還原副溶血弧菌。
驗(yàn)證是一個(gè)重要的步驟，可以評(píng)估已開(kāi)發(fā)模型的能力（Bover-Cid et al., 2012）。因此，進(jìn)行了外部驗(yàn)證。圖2A所示的另外八個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（表3 ）用于根據(jù)方程（1-3）計(jì)算Af、Bf和 RSME。Af值為 1.03，觀察結(jié)果與預(yù)測(cè)之間僅存在 3%的差異。計(jì)算出的Bf為 1.01，位于Ross提出的 0.9-1.05 可接受范圍內(nèi)。RMSE (0.19) 顯示 RS 模型的預(yù)測(cè)值與觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合良好。
圖 2 (A)在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的額外隨機(jī) 8 個(gè)條件下觀察到的蝦副溶血弧菌減少量與預(yù)測(cè)減少量之間的線性相關(guān)性。(B)帕累托圖，顯示具有統(tǒng)計(jì)顯著性 ( p < 0.05) 的技術(shù)（獨(dú)立）變量對(duì)去殼鮮蝦副溶血弧菌AEW-HHP 滅活的影響。Beta 系數(shù)對(duì)應(yīng)于回歸分析估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)。Pre和Ti是壓力和時(shí)間的縮寫。
模型建立后，利用Pareto圖考察各變量對(duì)副溶血性弧菌滅活的相對(duì)貢獻(xiàn)（圖2B）。結(jié)果表明，在選定變量?jī)?nèi)，處理壓力是決定AEW-HHP對(duì)帶殼鮮蝦副溶血性弧菌滅活效果的最重要因素，自變量及其交互作用的影響排序?yàn)閄 2 >X21X12> X 1 = X 3 >X23X32根據(jù)圖2B。
AEW-HHP對(duì)人工污染帶殼鮮蝦的影響
接種并在生物安全柜中干燥約1小時(shí)后，帶殼鮮蝦上的初始微生物種群副溶血弧菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌分別為7.12和6.94 log 10 CFU / g 。圖3顯示了在200、300和400 MPa的HHP和AEW-HHP分別作用10分鐘后，去殼鮮蝦上副溶血弧菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌的數(shù)量減少。AEW-HHP 處理的蝦和 HHP 處理的蝦的微生物種群之間存在顯著差異（p < 0.05）。所有結(jié)果表明AEW-HHP對(duì)副溶血性弧菌的滅活效果比HHP更有效和單核細(xì)胞增生李斯特氏菌，對(duì)于 AEW-HHP，在 400 MPa 下最大減少量分別約為 6.08 和 5.71 log 10 CFU/g（圖3）。
圖 3 分別經(jīng)過(guò) 200、300 和 400 MPA 的 HHP 和 AEW-HHP 后，去殼鮮蝦上副溶血弧菌(A) 和單核細(xì)胞增生李斯特菌( B) 的數(shù)量減少。條形代表標(biāo)準(zhǔn)差 ( n = 3)。相同壓力內(nèi)條形上的星號(hào)表示顯著差異 ( p < 0.05)。
通過(guò)SEM觀察AEW-HHP對(duì)帶殼鮮蝦細(xì)菌微形態(tài)的影響，結(jié)果如圖4所示。如圖4所示，作為對(duì)照的未經(jīng)處理的蝦樣品表面存在大量副溶血性弧菌和單增李斯特菌。經(jīng)過(guò)HHP處理的帶殼鮮蝦表面仍然存在一些細(xì)菌種群（圖4），而經(jīng)過(guò)AEW-HHP處理后的蝦樣品表面幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)微生物細(xì)胞（圖4A、B）。因此，這些結(jié)果表明AEW-HHP對(duì)于減少帶殼鮮蝦的細(xì)菌具有顯著的功效。
圖 4 接種副溶血性弧菌(A) 和單核細(xì)胞增生利斯特氏菌(B)的帶殼鮮蝦經(jīng)過(guò)不同處理后的微生物種群掃描電子顯微鏡 (SEM) 圖。所有處理和測(cè)定均一式三份進(jìn)行。處理如下：未處理為對(duì)照；HHP處理（電解氯化鈉濃度0 g/L，處理壓力400 MPa，處理時(shí)間10 min）；AEW-HHP處理(電解氯化鈉濃度1.5 g/L，處理壓力400 MPa，處理時(shí)間10 min)。
AEW-HHP 對(duì)帶殼鮮蝦原生微生物區(qū)系的影響
圖5A報(bào)告了AEW-HHP在減少帶殼鮮蝦上的本地微生物群落方面的功效。未經(jīng)處理的鮮帶殼蝦中總需氧菌的初始微生物種群為 6.72 log 10 CFU/g。HHP 處理后，在 200、300 和 400 MPa 下，微生物菌群分別減少了 0.98、3.31 和 4.29 log 10 CFU/g。與HHP相比，AEW-HHP處理的消毒效果明顯更好。200、300 和 400 MPa 的 AEW-HHP 可以分別有效減少微生物數(shù)量高達(dá) 1.47、4.33 和 5.66 log 10 CFU/g。AEW-HHP 處理的蝦和 HHP 處理的蝦的微生物種群之間存在顯著差異（p < 0.05）。
圖 5 HHP 和 AEW-HHP 處理后帶殼鮮蝦的天然微生物菌群數(shù)量減少 (A) 和細(xì)菌菌群 PCR-DGGE 指紋圖譜 (B)。條形代表標(biāo)準(zhǔn)差 ( n = 3)。相同壓力內(nèi)條形上的星號(hào)表示顯著差異 ( p < 0.05)。M，標(biāo)記；1、未經(jīng)處理；2、HHP處理；3、AEW-HHP處理；VP，副溶血弧菌；LM，單核細(xì)胞增生利斯特氏菌；EC，大腸桿菌。
采用PCR-DGGE方法研究HHP和AEW-HHP對(duì)蝦體內(nèi)微生物群落多樣性的影響。PCR-DGGE的結(jié)果如圖5B所示。DGGE 指紋圖譜清楚地表明，HHP 和 AEW-HHP 處理都會(huì)降低對(duì)蝦的細(xì)菌多樣性，而 AEW-HHP 處理的效果優(yōu)于 HHP。未經(jīng)處理的蝦樣品的香農(nóng)指數(shù)H '為2.883，經(jīng)HHP處理后該值變?yōu)?.418。令人驚訝的是，香農(nóng)指數(shù)H當(dāng)應(yīng)用 AEW-HHP 處理蝦樣品時(shí)，' 降低至 2.064。此外，經(jīng)AEW-HHP處理的微生物群落DGGE指紋的平均相似系數(shù)（0.567）低于經(jīng)HHP處理的微生物群落（0.716）。因此，這些結(jié)果直接表明AEW-HHP對(duì)降低帶殼鮮蝦微生物群落多樣性具有更強(qiáng)的功效。
AEW-HHP對(duì)帶殼鮮蝦肌纖維的影響
圖6顯示了經(jīng)AEW-HHP和HHP處理的去殼鮮蝦肌肉纖維的光顯微圖像。對(duì)照組肌纖維緊密附著，肌纖維間隙小得多，其百分比為0.532±0.043。在隨后的處理過(guò)程中，HHP（圖6B）和AEW-HHP（圖6C）的空白區(qū)域百分比分別為0.478±0.016和0.494±0.022 。根據(jù)顯微組織學(xué)分析，與對(duì)照組相比，AEW-HHP處理不僅可以減少帶殼鮮蝦的自然微生物菌群，而且對(duì)蝦的肌肉組織沒(méi)有影響（p > 0.05 ）。
圖 6 未處理的對(duì)照蝦 (A)、HHP 處理的蝦 (B) 和 AEW-HHP 處理的蝦 (C) 縱向切片的光學(xué)顯微鏡觀察。
有效的滅菌和保鮮技術(shù)是食品行業(yè)食品安全和質(zhì)量的先決條件。在食品工業(yè)的制造過(guò)程中，有必要開(kāi)發(fā)一種能夠顯著誘導(dǎo)微生物滅活并提高加工產(chǎn)品安全性的食品保鮮技術(shù)。在本研究中，我們成功地表明AEW可以作為一種新的傳播介質(zhì)來(lái)代替普通水，以顯著提高HHP對(duì)帶殼鮮蝦的殺菌效果。這種新方法因其優(yōu)異的性能在食品工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
采用響應(yīng)面法獲得了AEW-HHP滅活帶殼鮮蝦副溶血弧菌的最佳條件。模型結(jié)果表明，1.5 g/L是產(chǎn)生AEW的最佳NaCl濃度，最佳處理壓力和處理時(shí)間分別為400 MPa和10 min。在優(yōu)化處理?xiàng)l件下，該方法可有效減少帶殼鮮蝦上的副溶血弧菌6.08 log 10 CFU/g。本研究開(kāi)發(fā)的響應(yīng)面模型有力地證明了AEW聯(lián)合HHP可以有效消除副溶血性弧菌該模型將來(lái)還可用于評(píng)估副溶血性弧菌感染風(fēng)險(xiǎn)的降低。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證該AEW-HHP方法對(duì)其他細(xì)菌的滅菌性能，本研究對(duì)帶殼鮮蝦上的單增李斯特菌和本土微生物群落進(jìn)行了研究。由于副溶血性弧菌滅活的最佳條件可能不適用于其他微生物，因此我們?cè)u(píng)估了 200、300 和 400 MPa 下蝦樣品中單核細(xì)胞增生李斯特氏菌和本地微生物群落的減少情況（圖3、5A ）。與普通水作為傳壓介質(zhì)相比，AEW-HHP對(duì)副溶血性弧菌的滅活效果從4.74 log 10 CFU/g顯著提高至6.08 log 10 CFU/g。為了對(duì)于單增李斯特氏菌，AEW-HHP可降低5.71 log 10 CFU/g，而HHP僅可降低4.31 log 10 CFU/g。在帶殼鮮蝦上的本地微生物區(qū)系中也觀察到了類似的結(jié)果，AEW-HHP 顯示額外減少了 1.37 log 10 CFU/g。AEW-HHP 的效果明顯高于 HHP，這可能是由于殺菌技術(shù)之間的協(xié)同作用所致。AEW作為一種有效的滅菌劑，不僅被廣泛用于消除食品中的多種病原體，而且被證明是改善食品質(zhì)量的可靠助手。其他干預(yù)方法的滅活效率。本研究首次揭示了AEW和HHP之間的協(xié)同作用，還需要進(jìn)一步研究來(lái)探討協(xié)同作用的機(jī)制。
通過(guò)SEM進(jìn)一步觀察蝦身上的微生物種群（圖4）。SEM已被證明是一種有用的工具，可以為證明治療后微生物種群的存活或死亡提供直觀證據(jù)。本研究中，SEM結(jié)果與平板計(jì)數(shù)結(jié)果一致；與 HHP 處理相比，經(jīng) AEW-HHP 處理的接種副溶血性弧菌和單核細(xì)胞增生利斯特氏菌蝦樣品表面的微生物數(shù)量減少。雖然SEM不是定量技術(shù)，但它提供了更全面的信息，清楚地顯示了AEW-HHP處理后蝦上細(xì)菌的生存情況。
除了傳統(tǒng)方法外，本研究還采用分子技術(shù)來(lái)評(píng)估 AEW-HHP 的效率。DGGE指紋直接證明AEW-HHP比傳統(tǒng)HHP在降低蝦體微生物群落多樣性方面具有更強(qiáng)的功效（圖5B）。先前的研究表明，微生物群落與食物腐敗有關(guān)。減少蝦上微生物多樣性的能力表明這種新方法可用于防止海鮮腐敗。此外，通過(guò)顯微組織學(xué)分析比較了未經(jīng)處理、HHP 處理和 AEW-HHP 處理的蝦樣品的肌肉組織。肌肉組織的變化已被證明是食品感官質(zhì)量的重要指標(biāo)。結(jié)果表明，與未處理組和HHP處理組相比，AEW-HHP處理對(duì)蝦的肌肉組織沒(méi)有影響。這表明該方法可以被視為一種新興的保鮮技術(shù)，對(duì)食品感官品質(zhì)的影響有限。
總而言之，本研究的各種結(jié)果表明，次氯酸/電解水 可用作新的傳輸介質(zhì)，以改善 HHP 加工的滅菌和保存性能。AEW-HHP方法可以作為一種潛在的滅菌保鮮技術(shù)，降低微生物感染的風(fēng)險(xiǎn)，確保水產(chǎn)品安全。因此，本研究中開(kāi)發(fā)的 AEW-HHP 方法可以為提高海鮮安全和保護(hù)公眾健康提供有效的工具。
| 上一個(gè)： 沒(méi)有了 下一個(gè)： 【技術(shù)專題】用電解機(jī)能水生成器消除牙椅水路內(nèi)的生物膜 |
