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Introduction大多数消费者喜爱各种鸡肉，因为其独特的风味和高蛋白含量;然而，微生物的附着和生长通常会降低鸡肉的新鲜度和货架期。冰鲜鸡在供应链的任何地方都可能受到微生物的污染，对食品安全和公共卫生造成高风险。特别是，屠宰程序和接触的表面，如运输带和器具，可能会大大增加鸡的胴体和切割部分的细菌载量，缩短在冷链中的货架寿命。除了众所周知的假单胞菌属，其他腐败微生物，如气单胞菌属，也被报道用于确定冷鲜肉在储存过程中的腐败过程。气单胞菌属能产生多种胞外酶来降解肉基质中的蛋白质、脂肪和多糖，为其提供生长所需的氮和碳源，导致肉类变质。此外，一些食源性疾病暴发与气单胞菌有关，可引起感染性休克、疾病甚至死亡，因为它可以产生一些极其强大的毒力因子，包括肠毒素、外毒素和溶血素。目前对由沙门氏菌引起的疾病的控制主要是在疾病发生后或在繁殖地点使用抗生素，但随着时间的推移和抗生素的滥用，它已经形成了抗微生物药物耐药性特征。这表明，减少食品加工过程中的杀沙门氏菌数量将是确保食品安全、减少气单胞菌感染的重要途径。为减少肉制品中的微生物污染，采取适当的预防和控制策略至关重要;化学方法因其有效的抑制作用而被广泛应用于养鸡业。一种新兴的物理灭菌方法是强脉冲光（IPL），据报道它可以在短时间内对食品、包装和医疗设备进行灭菌。与标准光源不同，IPL使用管状脉冲氙灯，它发射具有高瞬时峰值能量的脉冲光，包括远紫外、近紫外和可见光，以摧毁食物表面或某些透明液体中的细菌。强脉冲光的光谱与太阳光相当，但能量是太阳光的2万倍左右。与普通的紫外光相比，强脉冲光对微生物的灭活是多种光谱的协同作用，通常会对微生物造成不可逆的损伤。研究表明，脉冲光对致病性大肠埃希菌、沙门氏菌等食源性致病菌具有显著的灭活作用。本研究是确定强脉冲光在不同条件下对鸡肉上培养的杀沙门氏菌气单胞菌的灭活效果，并进一步建立数学模型拟合的杀沙门氏菌灭活曲线。本研究结果可为IPL灭菌技术在肉类工业中的应用提供依据和指导。Results and Discussion图1显示了在7 V下5s内减少的杀沙门氏菌数量在0.37～0.75 CFU/cm2之间，其中皮组减少的数量最多，而肉组减少的数量较少，仅达到0.37（lg（CFU/cm2））。屏障膜和冷适应组杀灭沙门菌的数量分别减少了0.64和0.61（lg（CFU/cm2））。肉质与皮肤之间存在显著差异，说明肌肉质地和皮肤结构的差异对灭菌效果有显著影响。皮肤组与屏障膜组比较差异无统计学意义，说明包装膜对杀菌效果无衰减作用。冷适应组与皮肤组无差异，说明低温冷链环境可能不会增加细菌对脉冲光的敏感性;肉用组明显不同于其他4组，呈显著下降趋势。根据实验结果，选择皮肤组模拟杀沙门氏菌的灭活。
图1 脉冲光在不同处理条件下对气单胞菌的杀菌效果
选择微生物预测模型，如Weibull和Boltzmann模型，这些模型通常用于描述在非热过程中观察到的失活情况。对拟合的参数进行比较，选择最优模型，以准确预测鸡皮肤中杀沙门氏菌的致死率。IPL处理后活细胞数拟合出3种常用模型。图2为杀沙门氏菌的灭活曲线，表1为各模型的拟合参数。对于模型拟合的评价，选择R2、RMSE、AIC、RSS和MSE。R2越接近1，自变量与因变量之间的相关性越高，对应模型的预测越准确。RMSE可用于测量实际值与预测值的平均偏差。一个AIC可以评估模型，AIC越小，模型越有可能是正确的。从表1可以看出，线性模型的拟合决定系数R2最小，而其他统计指标均高于其他两种非线性模型，拟合效果较差。非线性模型明显优于线性模型。此外，通过比较其他两种非线性模型的统计度量，发现Weibull模型具有最高的R2和最低的信息准则，其RMSE低于Boltzmann模型。表1 四种致死模型拟合的综合统计分析
图2 采用Weibull模型、Linear模型和Boltzmann模型绘制3.5 V（A）、4.5 V（B）、5.5 V（C）、6.5 V（D）和7.5 V（D）强脉冲光对鸡皮肤中气单胞菌的灭活曲线根据R2、RMSE、RSS、MSE和AIC值，Weibul模型给出了最佳拟合值，动力学方程如表2所示。由于威布尔模型不能解释不同电压对杀沙门氏菌灭活的影响，开发了第二个模型。通常采用线性方程来描述因子b与电压变量之间的定量关系，结果如图3所示，表明因子b随电压呈指数增长。
图3 脉冲光处理电压对weibull模型参数b的影响为验证二次模型的准确性，将IPL处理参数设置为7 V，持续5 s。从图5可以看出，得到的预测值与实验值接近，相对误差仅为6.5%，说明本研究获得的杀伤模型成功。
图4 气单胞菌致死模型的验证Conclusion本研究采用5个不同的处理组来评价脉冲光的灭菌效果。结果表明，强脉冲光对皮组和厚度组沙门氏菌的杀菌效果最好，脉冲光也适用于冷适应和膜屏障，为强脉冲光在包装和低温冷链中的应用提供了一定的理论依据。同时，通过统计参数的比较，Weibull模型在描述强脉冲光对鸡皮肤中杀沙门氏菌灭活效果时最为准确。在此基础上，建立了强脉冲光处理电压与一阶模型相关参数的二次模型。本研究结果可作为进一步研究强脉冲光杀菌效果的理论基础。
第一作者
王静文，女，工学硕士，现就读于南京农业大学食品科技学院生物与医药专业，主要研究方向为肉品加工与质量安全控制。
通信作者
王虎虎，男，博士，南京农业大学食品科技学院教授、博士生导师，硕士生导师。长期聚焦于肉类的动物屠宰、精深加工、品质评价、物流包装和防腐保鲜，以及肉源性致病菌（沙门氏菌）的存活耐受、黏附致病等方面的科研与技术推广工作。入选南京农业大学“钟山学术新秀”计划和江苏省“科技副总类”双创博士。主持各类科研项目 12 项，发表学术论文80余篇，其中以第一/通信作者发表SCI论文40余篇、中文核心13 篇；参与获得国家科技进步二等奖、教育部科技进步一等奖和中国食品科学技术学会科技进步一等奖各1 项；授权专利7 项，获软件著作权3 项，参与制定标准2项，参编/译教材与书籍3 部。兼任中国微生物学会分析微生物专业委员会食品学组委员、中国畜产品加工研究会青年委员会委员、国家农产品加工技术研发体系青年工作委员会委员；担任国家自然科学基金、国内外20余种学术期刊的评审专家。
Reference:WANG J W, NING Z Z, CHEN Y F, et al. Model prediction of inactivation of Aeromonas salmonicida grown on poultry in situ by intense pulsed light[J]. Food Science and Human Wellness, 2024, 13(2): 1011-1017. DOI:10.26599/FSHW.2022.9250087.
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