果汁中嗜酸耐熱菌的檢測及控製
上shang個ge世shi紀ji九jiu十shi年nian代dai後hou期qi,隨sui著zhe我wo國guo果guo汁zhi工gong業ye的de發fa展zhan,特te別bie是shi濃nong縮suo果guo汁zhi出chu口kou量liang的de日ri益yi增zeng長chang,國guo際ji市shi場chang對dui中zhong國guo果guo汁zhi的de質zhi量liang要yao求qiu愈yu加jia嚴yan格ge,不bu斷duan設she置zhi技ji術shu壁bi壘lei,果guo汁zhi中zhong嗜shi酸suan耐nai熱re菌jun便bian是shi其qi中zhong之zhi一yi。最zui初chu,各ge果guo汁zhi企qi業ye,研yan究jiu檢jian測ce機ji構gou對dui這zhe類lei微wei生sheng物wu汙wu染ran都dou缺que乏fa認ren識shi,難nan以yi在zai生sheng產chan環huan節jie上shang對dui其qi控kong製zhi。隨sui後hou的de幾ji年nian中zhong,我wo們men通tong過guo加jia強qiang與yu外wai商shang、國外研究機構的聯係溝通,接合果汁企業生產工藝,對果汁中這類微生物的來源及其對果汁質量會產生怎樣的影響,如何檢測、控(kong)製(zhi)這(zhe)類(lei)微(wei)生(sheng)物(wu)等(deng)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)了(le)深(shen)入(ru)地(di)研(yan)究(jiu)探(tan)索(suo),協(xie)助(zhu)眾(zhong)多(duo)果(guo)汁(zhi)企(qi)業(ye)改(gai)進(jin)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian),使(shi)其(qi)產(chan)品(pin)中(zhong)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)得(de)到(dao)了(le)很(hen)好(hao)的(de)控(kong)製(zhi)。目(mu)前(qian),絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)濃(nong)縮(suo)果(guo)汁(zhi)企(qi)業(ye)的(de)產(chan)品(pin)已(yi)能(neng)滿(man)足(zu)外(wai)商(shang)對(dui)此(ci)項(xiang)指(zhi)標(biao)的(de)要(yao)求(qiu),為(wei)了(le)能(neng)使(shi)大(da)家(jia)更(geng)好(hao)地(di)認(ren)識(shi)、解決果汁中嗜酸耐熱菌這一技術難題,我們認為有必要對嗜酸耐熱菌的特征、檢測方法和工藝控製等方麵的工作進行總結,以便進一步統一認識,改進產品質量。
一、嗜酸耐熱菌的種類和特征
濃縮果汁一般具有較低的pH值、水分活性低、糖度高等特點,在果汁加工、濃縮過程中還要經過加熱處理,因此絕大多數的微生物都無法生存,隻有很少的細菌、黴菌和酵母可以在濃縮果汁中存活。嗜酸耐熱菌就是這少數細菌中的一類。在pH值較低時,嗜酸耐熱菌可以形成具有耐熱性的芽胞,果汁生產中常用的巴氏殺菌難以將其殺滅。它的芽胞以休眠的形式存活:於濃縮果汁中,當果汁複水後,適宜的條件會使芽胞萌發,生長,從而導致果汁產品香氣損失、口感變差、濁度升高、形xing成cheng沉chen澱dian。值zhi得de注zhu意yi的de是shi,嗜shi酸suan耐nai熱re菌jun存cun在zai並bing不bu一yi定ding使shi產chan品pin變bian質zhi,未wei變bian質zhi的de果guo汁zhi中zhong也ye能neng檢jian測ce到dao該gai菌jun,變bian質zhi隻zhi在zai適shi當dang條tiao件jian下xia發fa生sheng,一yi般ban會hui引yin起qi果guo汁zhi香xiang味wei損sun失shi及ji輕qing微wei渾hun濁zhuo。
1984年,有科研人員從巴氏殺菌後的腐敗蘋果汁中分離出一種嗜酸菌,該菌可以在26~55℃溫度範圍pH2.6~6.0的條件下生長,它的孢子具有極強的抗熱性,在較低的pH值時,工業巴氏殺菌後依然可以存活。1992年研究人員把這類嗜酸耐熱菌歸類於一個新的屬:genus.AlicydobacJllus。目前,該屬已知主要有三個種:Bacillusacidocaldarius,Bacillusacidoterrestris和Bacilluscycloheptanicus。
Alicyclobacillus屬的菌是嚴格的嗜酸菌,它們生長的pH範圍為2.0~6.0,生長溫度範圍為40~70℃,該屬菌需氧或兼性厭氧,當環境和營養條件不利時可形成內生孢子。
Alicyclobacillusacedocaldarius為需氧的革蘭氏陽性杆菌,可形成內塵孢子,長2~3m,寬0.7~0.8rrm,形成5~6個細胞的短鏈。該種菌的孢子囊不膨脹,對熱的耐受能力較弱。該種菌的生長pH範圍為2.0~6.0,最適生長溫度為45~70℃,不需要生長因子。該種菌菌落扁平,邊緣不規則,不產生色素。該菌的主要來源為地熱環境。
Alicyclobacitlusacidoterrestfis為需氧的革蘭氏陽性杆菌,可形成內塵孢子,長2.9~4.3pm,寬0.6~0.8rrm,內生孢子為卵形。該種菌不需要生長因子,生長溫度範圍為35~55℃,最佳生長溫度為42~53℃,可生長的pH範圍為2.2~5.8,在5%氯化鈉條件下不能生長。該種菌苗落圓形,黃白色,不透明或半透明。
Alicyclobacilluscycloheptanicus為可形成內生孢子的、需氧的革蘭氏陽性杆菌,細胞氏2.5~4.5um,寬0.35~0.55rrm,孢子呈卵形,孢子囊輕微膨脹。該菌菌落圓形,較小,黃白色,不透明,該種菌生長需要生長因子,其生長溫度範圍為40~53℃,最佳生長溫度為48℃左右,可生長的pH範圍為3.0~5.5,生長於含氨基酸和糖類的培養基中,
二、果汁中嗜酸耐熱菌的檢測
文獻中培養,鑒別嗜酸耐熱菌的培養基有很多種,目前各企業常用的有YSG培養墓,BSSA培養基、BAT培養基等。
BSSA培養基的主要成分為:
水合氯化鈣0.25g七水合硫酸鎂0.50g
硫酸胺0.20g磷酸二氫鉀3.0g
酵母提取物2.0g葡萄糖1.0g
可溶性澱粉2.0g微量擴物質元素適量
將各組分溶解於1000ml蒸餾水中,將培養基pH值調至3.7~4.0後,高壓滅菌。應注意的是,因為在較低的pH條件下,培養基中瓊脂的交聯度降低,難以形成固體培養基,所以要把瓊脂與其它培養基成分分開滅菌,使用前再混合。
由於常規果汁樣品中,嗜酸耐熱菌含量很少,因此多采用膜過濾法測定。取10克或10毫升果汁樣品加入到90毫升滅菌水中,混勻,在80℃水浴中保持10分鍾,以殺滅樣品中其它不耐熱菌,經0.45m膜過濾後,將過濾膜置於BSSA固體培養基上,45~50℃培養4天。對過濾膜上生長的菌落計數,即為10克(或10毫升)樣品中嗜酸耐熱菌菌數。
對於不適合過濾的渾濁樣品,可使用BSSA液體培養基在50℃條件下增菌培養24小時,取1毫升增菌液於平皿中,加注BSSA固體培養基,於45~50℃培養4天,以判斷樣品是否為哨酸耐熱菌陽性。
在嗜酸耐熱菌中,Alicyclobacillusacidoterrestfis(AAT)為果汁主要有害菌,如何鑒別AAT是十分重要的,日前四處使用的AAT快速診斷法有RT-PCR法、過氧化物酶法等方法。其中過氧化物酶法已形成商業試劑盒。
過氧化物酶論斷的原理是:在培養基中添加vanillics酸,嗜酸耐熱菌可使vanillics酸suan產chan生sheng大da量liang的de愈yu創chuang木mu酚fen,在zai過guo氧yang化hua氫qing存cun在zai的de酸suan性xing條tiao件jian下xia,愈yu創chuang木mu酚fen在zai過guo氧yang化hua物wu酶mei作zuo用yong下xia可ke產chan生sheng棕zong色se化hua合he物wu四si聯lian愈yu創chuang木mu酚fen。所suo以yi,可ke根gen據ju是shi否fou產chan生sheng棕zong色se合he物wu來lai判pan斷duan是shi否fouAAT陽性。診斷視AAT含量不同,可在3~5小時內完成。
三、嗜酸耐熱菌的來源及控製
嗜酸耐熱菌廣泛分布於世界各地,在多種酸性食品中都有存在。嗜酸耐熱菌的根本來源為土壤,其在土壤中含量可達100cfu/g以(yi)上(shang)。水(shui)果(guo)表(biao)麵(mian)及(ji)果(guo)樹(shu)葉(ye)表(biao)麵(mian)也(ye)存(cun)在(zai)有(you)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun),但(dan)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),雨(yu)後(hou)采(cai)摘(zhai)的(de)水(shui)果(guo)表(biao)麵(mian)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)少(shao)於(yu)幹(gan)燥(zao)季(ji)節(jie)采(cai)摘(zhai)的(de)水(shui)果(guo),這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)於(yu)雨(yu)水(shui)衝(chong)刷(shua),雨(yu)後(hou)水(shui)果(guo)表(biao)麵(mian)灰(hui)塵(chen)少(shao)等(deng)原(yuan)因(yin)造(zao)成(cheng)的(de)。
果guo汁zhi加jia工gong廠chang中zhong嗜shi酸suan耐nai熱re菌jun的de主zhu要yao汙wu染ran來lai自zi原yuan料liao果guo本ben身shen,對dui水shui果guo充chong分fen衝chong洗xi是shi減jian少shao加jia工gong早zao期qi階jie段duan菌jun數shu的de有you力li措cuo施shi。果guo汁zhi加jia工gong的de最zui初chu環huan節jie中zhong,嗜shi酸suan耐nai熱re菌jun控kong製zhi的de關guan鍵jian在zai於yu衝chong洗xi水shui的de質zhi量liang和he有you效xiao衝chong洗xi,因yin此ci應ying定ding期qi檢jian測ce衝chong洗xi水shui中zhong嗜shi酸suan耐nai熱re菌jun含han量liang,確que定ding洗xi果guo池chi中zhong洗xi果guo水shui適shi宜yi的de更geng換huan頻pin率lv,延yan長chang流liu水shui噴pen淋lin時shi間jian,以yi確que保bao衝chong洗xi幹gan淨jing。
果(guo)汁(zhi)生(sheng)產(chan)前(qian)期(qi),加(jia)工(gong)溫(wen)度(du)較(jiao)低(di),嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)檢(jian)出(chu)量(liang)較(jiao)少(shao),生(sheng)產(chan)後(hou)期(qi),加(jia)工(gong)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao),有(you)利(li)於(yu)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)的(de)生(sheng)長(chang)。過(guo)濾(lv)前(qian)果(guo)汁(zhi)中(zhong)的(de)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)膜(mo)過(guo)濾(lv)去(qu)除(chu)。但(dan)有(you)些(xie)企(qi)業(ye)往(wang)往(wang)在(zai)膜(mo)過(guo)濾(lv)後(hou)的(de)產(chan)品(pin)中(zhong)發(fa)現(xian)大(da)量(liang)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun),這(zhe)多(duo)是(shi)由(you)於(yu)生(sheng)產(chan)線(xian)管(guan)路(lu)汙(wu)染(ran)造(zao)成(cheng)的(de),因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)控(kong)製(zhi)好(hao)清(qing)洗(xi)用(yong)水(shui)的(de)質(zhi)量(liang),加(jia)強(qiang)加(jia)工(gong)生(sheng)產(chan)線(xian)管(guan)路(lu)的(de)清(qing)洗(xi),采(cai)用(yong)適(shi)宜(yi)的(de)清(qing)洗(xi)方(fang)法(fa)和(he)清(qing)洗(xi)周(zhou)期(qi),以(yi)確(que)保(bao)產(chan)品(pin)不(bu)發(fa)生(sheng)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)的(de)再(zai)次(ci)汙(wu)染(ran)。
對於濃縮果汁中嗜酸耐熱菌的控製亦可采用瞬時高溫滅菌,但應注意控製好滅菌溫度和時間,不要影響產品的風味。
目(mu)前(qian),我(wo)國(guo)濃(nong)縮(suo)果(guo)汁(zhi)產(chan)品(pin)的(de)國(guo)家(jia)推(tui)薦(jian)性(xing)標(biao)準(zhun)中(zhong)尚(shang)未(wei)對(dui)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)提(ti)出(chu)限(xian)量(liang)要(yao)求(qiu),有(you)的(de)企(qi)業(ye)為(wei)了(le)應(ying)對(dui)不(bu)同(tong)客(ke)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu),要(yao)采(cai)用(yong)多(duo)種(zhong)方(fang)法(fa)同(tong)時(shi)檢(jian)測(ce)嗜(shi)酸(suan)耐(nai)熱(re)菌(jun)。我(wo)們(men)希(xi)望(wang)能(neng)與(yu)各(ge)大(da)果(guo)汁(zhi)企(qi)業(ye)、檢測機構聯合,製訂合理、實用的統一檢測、控製方法,為企業降低檢測成本,增強出口果汁產品的競爭力,也為國家加強進口果汁產品管理提供依據。中國糧油儀器網 http://www.98fo.cn



