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高压均质技术的发展为食品杀菌提供了新的思路,为探讨高压均质杀菌效果及机制,本文以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和解淀粉芽孢杆菌为研究对象,研究对比高压均质对缓冲液体系和食品体系中微生物的杀菌效果,从细胞水平分析高压均质对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌细胞结构的影响,从分子水平分析高压均质对大肠杆菌蛋白组的影响,并探讨高压均质的杀菌机制。主要研究内容如下:(1)物料入口温度为40℃时,经200MPa处理1.15s后,PBS、牛奶和苹果汁三种体系中大肠杆菌数量分别降低了3.42、3.67和3.19 log10CFU/mL,金黄色葡萄球菌分别被杀灭了2.21、1.02和2.33 log10CFU/mL。与大肠杆菌相比,金黄色葡萄球菌抗性更强。二次多项式方程能较好地拟合高压均质对大肠杆菌的杀菌结果。高压均质处理过程中,苹果汁对于大肠杆菌有保护作用,牛奶对于金黄色葡萄球菌有保护作用。(2)高压均质会导致大肠杆菌细胞形态和结构发生变化,物料入口温度为20℃,经200MPa处理1.15s后,部分细胞塌陷,出现孔洞和完全崩溃;而相同的处理条件下,高压均质对金黄色葡萄球菌的细胞形态和结构没有明显影响。激光共聚焦显微镜观察和流式细胞仪检测分析结果表明,高压均质处理会增强大肠杆菌细胞膜的通透性,而相同的处理条件下,高压均质对金黄色葡萄球菌的细胞膜通透性没有明显影响。物料入口温度为20℃时,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌经100MPa处理1.15s后,胞内酶活性没有明显变化。(3)通过对高压均质处理前后大肠杆菌的蛋白组进行测定,共得到175个差异蛋白,其中上调表达的蛋白133个,下调表达蛋白42个。对处理组和对照组细胞的差异蛋白进行分析,总结了大肠杆菌细胞经过高压均质处理后代谢、细胞壁和细胞膜、逆境响应等过程的变化情况。经高压均质处理后,细胞会通过减少辅酶和维生素的合成以及降低对碳水化合物及其相关物质的转运能力来减弱代谢强度;细胞的呼吸方式发生了改变,无氧呼吸占据主导地位,有氧呼吸被削弱;细胞会启动全局调控转录因子,加大脂质代谢强度,增强细胞壁细胞膜相关的蛋白表达,开启逆境响应系统,以此来抵御和修复高压均质带来的损伤。(4)物料入口温度为80℃时,经200 MPa处理0.24s后,PBS、牛奶和乳状液体系中的芽孢数量没有明显减少。均质压力升高到350 MPa,对应的均质阀温度高于150℃时,芽孢可以被杀灭3.5log10CFU/mL。高压均质过程中,温度对于芽孢的杀灭起主要作用。高压均质处理过程不会对芽孢产生损伤,也不会引起芽孢的萌发。高压均质处理过程中,牛奶脂肪对于芽孢没有明显的保护作用。