文摘

耐热细菌和霉菌酸果汁可以使用的巴氏灭菌条件了。本研究的目的是评估日志减少和热失活动力学的孢子枯草芽孢杆菌细菌和子囊孢子的Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum模具在pH值的影响和苯甲酸钠防腐剂。孢子是悬浮在番石榴汁、加工90 - 100°C枯草芽孢杆菌在80 - 90°Ct . flavus和大肠javanicum和减少小数( )值估计曲线从日志的幸存者。接下来,pH值变化的影响(3.5 - -4.5)和0.015%苯甲酸钠的 孢子的值。较低的 值是在更高的温度下获得( 值为2.32分钟vs。 值为15.33分钟枯草芽孢杆菌, 值为2.96分钟vs。 值为59.52分钟t . flavus, 值为1.58分钟vs。 值为21.32分钟大肠javanicum)。的 价值进一步下降(在100°C到1.8分钟枯草芽孢杆菌在90°C到2.33分钟t . flavus,在90°C到1.49分钟大肠javanicum)当番石榴汁的pH值从4.1下降到3.5。苯甲酸钠纳入pH值3.5汁增强孢子的热失活( 值下降到1.4分钟枯草芽孢杆菌1.98分钟t . flavus,1.34分钟大肠javanicum)。最后,低pH值和苯甲酸钠为孢子失活提供了最好的方法,可以提高食品安全,延长食品的保质期。

1。介绍

Talaromycessp.和Eupenicilliumsp.已列为耐热模具由于形成子囊孢子的能力。模具都是广泛分布于土壤,使水果产品容易受到这些霉菌污染。子囊孢子萌发和生长一般在巴氏灭菌后水果产品达到105-10年6/ g或mL的数量令人担忧,因为它可能导致食品变质和在某些情况下,食源性疾病。十进制值(减少 在91°C值)在草莓浆和2.9分钟0.9分钟葡萄汁已报告Talaromycessp.子囊孢子(1,2]。关于Eupenicilliumsp.子囊孢子,先前的研究已经证明 值在草莓果肉和菠萝汁15 - 19.8分钟,3.7 - -5.0分钟,-1.5和0.8分钟在80°C, 85°C,和90°C,分别1,3]。芽孢杆菌周效磺胺-乙胺嘧啶等枯草芽孢杆菌之一,也是主要从土壤细菌属中发现的微生物,也可以引入生产过程通过差洗水果。枯草芽孢杆菌是最耐热菌之一,像吗 值为15.8分钟 茄汁(价值5.7分钟4]。我们最近的这种细菌的结果显示 在95°C值为6.75分钟,2.11分钟在100°C在菠萝汁5]。没有其他报告报告在高酸食品这种细菌孢子。

一些热带国家富含生产热带水果如芒果、橘子,菠萝,番石榴,榴莲和鳄梨。这些水果的丰富的生产和高营养内容让他们加工成各种果汁混合而成的。番石榴(Psidium番石榴l .)是一种非常欣赏,喜欢喝果汁由于它独特的banana-like香味和微妙的味道。污染和隔离等模具Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum和细菌等枯草芽孢杆菌在果汁已报告在过去的文献[6- - - - - -10]。因此,一个适当的保存方法应该试图避免重大经济损失,维护食品安全以及知觉的质量。

各种类型的防腐剂进行了调查在过去的研究探讨其影响微生物在食品的敏感性,延长食品的保质期。据防腐剂山梨酸、苯甲酸、山梨酸钾和亚硫酸钠或亚硝酸盐(11),他们中的一些人经常被用于食品行业。几个因素如pH值和食品的成分和微生物的类型确定防腐剂的抑制作用。苯甲酸苯甲酸钠的形式是一种抗菌和抗真菌剂,被广泛用于保护人造黄油,新鲜的果汁,在食品工业和糖果。食品中常用的苯甲酸钠在0.01%和0.1%之间(10),限制的0.5%是由欧洲委员会(12]。

热处理仍然是应用最广泛的技术在食品行业保持果汁和饮料通过微生物的失活。典型的果汁加工温度2分钟95°C的可能不够减少耐热微生物导致的孢子汁变质。确定合适的条件来处理一个特定的果汁和调查的某些微生物污染的潜在增强热结合其他的保护因素,其中包括抗菌素,是必要的。因此,由于的重要性t . flavus和大肠javanicum模具和枯草芽孢杆菌细菌在果汁、本研究的目的是探讨热量,pH值,和苯甲酸钠敏感性这些细菌和霉菌孢子在番石榴汁,紧随其后的是一阶动力学参数的测定这些细菌和霉菌孢子在番石榴汁后热失活。

2。材料和方法

2.1。耐热霉菌和细菌

Talaromyces flavusInaCC F155,Eupenicillium javanicumInaCC F154,枯草芽孢杆菌B1204是购自印尼文化集合(InaCC)。模具都是来自印尼的土壤,而枯草芽孢杆菌从姜黄孤立zedoaria(杆)。所有的微生物都重新根据供应商的指令。

2.2。孢子产量

子囊孢子的t . flavus和大肠javanicum根据先前的方法获得13,14]。简而言之,孢子形成的模具确认后增长四个星期在30°C的30天马铃薯葡萄糖琼脂(PDA),而孢子形成枯草芽孢杆菌确认孵化后37°C在营养琼脂为14天。最后的孢子悬浮液在SDW然后储存在2°C。

2.3。番石榴汁准备和接种

商业得到了番石榴果汁从当地超市。果汁有可溶性固体含量 °白利糖度和pH值 用于加热介质t . flavus,大肠javanicum,枯草芽孢杆菌孢子。整除(1.0毫升)的霉菌或细菌悬液接种到9.0毫升的番石榴汁来产生一个初始孢子的浓度大约108或109cfu /毫升果汁。氢氧化钠和盐酸是用于调整番石榴果汁的pH值3.5和4.5(确定数字酸度计,梅特勒-托利多,美国),因为这些是常见的果汁pH值范围。苯甲酸钠是来自当地的超市和pH值添加到3.5汁浓度为0.015% ( )在热与苯甲酸钠处理。对于每一个温度,0.075 g苯甲酸钠的番石榴汁添加到500毫升。

2.4。热处理

热疗法是根据以前的方法(13,14]。为t . flavus和大肠javanicum子囊孢子、热死管包含接种番石榴果汁都沉浸在预热恒温水浴在80,85和90°C为不同时间间隔每5分钟(50分钟)。为枯草芽孢杆菌执行、加热在90、95和100°C(40分钟每5分钟)。更高的温度是未遂枯草芽孢杆菌由于细菌通常比模具更加耐热。热处理后,管子被立即转移至冰浴直到微生物枚举。每个实验进行了两次。

2.5。孢子枚举

番石榴汁前后处理的孢子浓度是由镀传播到PDA的霉菌和细菌在营养琼脂。在电镀之前,1毫升孢子样本十进制稀释使用模具[9毫升0.85%生理盐水13,14),而9毫升的0.1% ( )无菌缓冲蛋白胨水用于细菌。每个管稀释混合反复使用高速旋涡混合器产生孢子悬浮液均匀镀和两次。细菌的盘子然后在37°C孵化24 - 48小时,而模具的盘子是培养3 - 5天到可见的殖民地。计算平均菌落计数和孢子浓度在cfu /毫升果汁样品表示。

2.6。数据模型拟合和统计分析

孢子对数减少( )热治疗后进行计算,并绘制使用Microsoft Excel 2013(美国微软公司)。然后,第一批订单 和z热阻参数值估计基于霉菌和细菌物种的生存曲线(5,14,15]。确定系数( )被用来比较模型的拟合优度。 最初的或未经处理的子囊孢子人口(cfu /毫升),然后呢 是子囊孢子的数量在被暴露在致命(热)治疗特定的时间( )。 或 减少小数倍值,在一定的温度下在最小的时间需要减少90%)的微生物种群,而 °C的温度系数是温度升高,导致降低10倍 值(16]。的 值计算的斜率的倒数方程(1), 从负斜率的倒数值估计的方程(2)。 是 在参考温度或价值 (可以是任何参考温度,°C) 等温处理的温度。

Microsoft Excel 2013也被用于统计分析的数据。单因素方差分析进行分析pH值和苯甲酸钠的协同效应 相同的应变值在80 - 90°C使用置信水平为95%。

3所示。结果与讨论

3.1。热敏感的细菌和霉菌孢子在番石榴汁

子囊孢子的减少日志配置文件t . flavus,大肠javanicum,枯草芽孢杆菌番石榴汁(pH值4.1和11.4°白利)加热后获得80 - 90°C所示的数据1- - - - - -3。正如所料,更高的日志减少孢子在更高的温度下得到的相同的处理时间。例如,10°C上升温度从80°C到90°C 20分钟导致的增加t . flavus番石榴汁5.9日志中失活。为大肠javanicum10分钟,同样的过程导致6.3日志减少这些孢子。关于枯草芽孢杆菌,增加温度从90°C到100°C 10分钟增加3.7日志的失活。除了大肠javanicum,我们之前报道的6.5减少日志t . flavus和4.6日志减少枯草芽孢杆菌在菠萝汁5,13),一般显示更高的阻力和番石榴汁在这项研究同样的工艺条件。


图1
热失活的Talaromyces flavus子囊孢子在番石榴汁(11.4°白利糖度,pH值4.1)在80°C - 90°C。

图2
热失活的Eupenicillium javanicum子囊孢子在番石榴汁(11.4°白利糖度,pH值4.1)在80°C - 90°C。

图3
热失活的枯草芽孢杆菌孢子在番石榴汁(11.4°白利糖度,pH值4.1)在90°C - 100°C。

基于线性外观的减少日志配置文件数据1- - - - - -3减少、十进制时间( )值来自最佳的线性回归直线。温度变化,改变了10倍 值也获得并展示在表1。通常,一阶动力学模型是支持的 值的温度依赖性 )。热的敏感性的增加孢子可以显示随着温度降低 值更高的温度。为t . flavus, 价值在90°C 最小值而不是 分钟在85°C 分钟在80°C。关于大肠javanicum, 价值发现 分钟在90°C vs。 分钟在85°C 分钟在80°C。枯草芽孢杆菌显示更高的阻力在番石榴汁 获得的价值是 分钟, 分钟, 分钟在90°C, 95°C,和100°C,分别细菌通常表现出电阻高于模具或酵母孢子。过去的研究显示, 值这些细菌和霉菌孢子的菠萝果汁是略低于报道在这项研究中,即,2.89分钟t . flavus(13),1.45分钟大肠javanicum(3),13.2分钟枯草芽孢杆菌(4),确认食品基体效应。尽管如此,获得 值仍在常见的报道范围值在不同的果汁为这些霉菌和细菌在过去的研究(1.13 - -7.5分钟)1,3,13,17- - - - - -19]。它已经知道差异 细菌和霉菌孢子的价值观不仅受压力影响,也被许多其他因素如水果产品的成分和热处理前介质或孢子形成条件。的 值估计在这种情况下是7.7°C和8.9°C之间的模具和12.2°C枯草芽孢杆菌(表1),这是在这些微生物的期望值。的 价值观也反映出微生物的耐热性,高的细菌比模具。最后,95°c - 2分钟的果汁加工将消除的孢子大肠javanicum;然而,它是不适合5 log减少t . flavus和枯草芽孢杆菌孢子。

表1
耐热性的孢子Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum模具和枯草芽孢杆菌细菌在番石榴汁(pH值4.1)。
3.2。pH敏感的细菌和霉菌孢子在番石榴汁

表2显示了十进制降低pH值变化的影响( )值的孢子t . flavus和大肠javanicum模具和枯草芽孢杆菌细菌番石榴果汁pH值调整到3.5和4.5。一般来说,微生物往往显示更大的敏感性较低的热汁的pH值降低 值。为t . flavus在pH值3.5果汁, 值获得的灭活1-log孢子 分钟在80°C, 分钟在85°C, 分钟在90°C。与此同时,在pH值4.5果汁, 价值发现的灭活1-log孢子 分钟在80°C, 分钟在85°C, 分钟在90°C。为大肠javanicum在pH值3.5果汁, 价值发现的1-log孢子 分钟在80°C, 分钟在85°C和1.49±0.04分钟在90°C。与此同时,pH值为4.5,DT价值发现1-log孢子分别为26.65±0.94分钟在80°C, 分钟在85°C, 分钟在90°C。微生物的更大的敏感性降低pH值果汁也确认枯草芽孢杆菌。例如, 的值 分钟vs。 分钟得到酸度3.5和4.5,分别。此外, 的价值 敏在pH值3.5和获得 的价值 在pH值4.5分钟得到,尽管很小的差异。过去的研究表明,细菌的孢子的耐热性芽孢杆菌和梭状芽胞杆菌属增加而增加酸碱值和显示最大值在接近中立(20.- - - - - -22]。类似的观察孢子与pH值的灵敏度下降也被其他调查人员与被观察到黄曲霉和青霉菌digitatum霉菌孢子(pH值3.0到5.5)Alicyclobacillus acidoterrestris孢子(pH值2.5到6.0)23,24]。虽然 值略低pH值更高的果汁微生物,这些观察是一致的结果答:acidoterrestris孢子热失活葡萄柚果汁与pH值变化从3.0到4.0 (25]。

表2
影响的pH值变化对孢子的耐热性Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum模具和枯草芽孢杆菌细菌在番石榴汁。
3.3。苯甲酸钠的敏感性细菌和霉菌孢子在番石榴汁

的敏感性t . flavus和大肠javanicum模具和枯草芽孢杆菌减少细菌的苯甲酸钠表示小数( )值在研究了pH值3.5番石榴汁,和这项研究的结果发表在表3。一般来说,模具表现出更强的热灵敏度比细菌孢子。从表可以看出3,添加0.015%苯甲酸钠进一步减少引起的 值的测试微生物孢子番石榴果汁,最大减少约30%被观察到的价值t . flavus。的 值获得t . flavus是 分钟在80°C, 分钟在85°C, 分钟在90°C。与此同时,对于大肠javanicum, 价值实现是 分钟在80°C, 分钟在85°C, 分钟在90°C。关于枯草芽孢杆菌, 价值发现的是 分钟, 分钟, 分钟在80°C, 85°C,分别和90°C。

表3
耐热性的孢子Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum番石榴汁(pH值3.5)处理0.015%苯甲酸钠。

条形图的 值80和90°C之间进一步构造,在90°C,结果呈现在图4。然后,统计分析进行了比较的差异 值。分析结果表明,上有显著差异 值相同的应变毕竟治疗( )更容易在较低的温度,表明低pH值之间的协同效应和苯甲酸钠减少微生物的耐热性。热失活效应结合pH值3.5苯甲酸钠比加热的失活效应仅在pH值为3.5或更高的小灵通,即。,pH值为4.1和4.5。根据瑞et al。26),降低介质的pH值和增加浓度或添加防腐剂能抑制微生物的生长和活动。然而,苯甲酸钠的有效性,以便提高微生物在高pH值降低,这是在协议与其他研究27]。减少 值的几个模具(b .妮维雅,黄曲霉,青霉菌puberulum,地丝菌属candidum)后的1000年μ克/毫升的苯甲酸钠曾被观察到在过去的研究28]。在高温伤了苯甲酸钠的抑制性影响芽孢杆菌stearothermophilus孢子也被其他作者报道(29日];然而,我们所知,热敏感的孢子枯草芽孢杆菌本研究首次报道苯甲酸钠。然而,化学防腐剂的效果往往是限制他们的行为或不良影响食品(30.]。


图4
比较小数的减少值枯草芽孢杆菌细菌和Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum模具在11.4°白利番石榴汁在90°C(值 )。

4所示。结论

枯草芽孢杆菌有更高的热抵抗力模具相比,番石榴汁(Talaromyces flavus和Eupenicillium javanicum)。的孢子枯草芽孢杆菌减少了5 log周期在11.6分钟在100°C,而所需的3.61分钟t . flavus在95°C,这超过了典型的果汁加工条件。这些微生物的对数的值幸存的孢子在随后的果汁一阶动力学模型决定系数超过0.93。降低果汁的pH值和加入苯甲酸钠0.015%果汁加热前增加了细菌和霉菌的热灵敏度,从而减少阻力巴氏灭菌。

数据可用性

所有的数据相关的研究可以发现手稿。任何进一步信息可从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持的实验室工作人员在化学工程系,印尼廖内省大学。我们想表达我们深深的感谢总局研究、技术、教育和高等教育,印度尼西亚共和国,通过Penelitian Dasar Unggulan Perguruan丁宜受困(PDUPT)研究批准号405 / UN.19.5.1.3 / PT.01.03/2020。其他研究支持Tanoto基金会作品684号/ TF-JKT / IX / 2020也赞赏。