微生物在加壓CO-,2-下的致死過程及機理研究.pdf

1、滅菌在現(xiàn)代食品與藥品的生產(chǎn)中占有重要的地位，目前最常用的滅菌技術(shù)是加熱滅菌方法。但是加熱滅菌方法可能導(dǎo)致熱不穩(wěn)定物質(zhì)的變性，容易使食品失去原有風(fēng)味，因此有必要開發(fā)新型的滅菌方法作為傳統(tǒng)加熱滅菌方法的補充。加壓CO2對微生物有顯著的致死作用，同時這個過程又是一個非熱過程，因此有可能作為一種非加熱滅菌方法，用于含蛋白質(zhì)和酶等物質(zhì)體系的滅菌，防止蛋白質(zhì)變性或酶失活；也可用于一些不耐熱食品的滅菌，保持食品的風(fēng)味。由于物品經(jīng)加壓CO2處理后一般不

2、會帶來雜質(zhì)和有害物質(zhì)，因此開展常溫加壓CO2對微生物致死效果的研究是非常有意義的。 研究了常溫加壓CO2對E.coli致死作用，發(fā)現(xiàn)這種作用是很明顯的。按照致死速率的快慢，整個過程可分為緩慢死亡期和迅速死亡期兩個階段。CO2進入水相和細胞的速率控制著緩慢死亡期的持續(xù)時間和致死速率。提高壓力和溫度有利于提高加壓CO2對E.coli的致死效果?？疾炝藬嚢韬托箟悍绞綄訅篊O2下E.coli致死過程的影響，結(jié)果表明改善CO2的傳質(zhì)速率

3、是提高致死效果的關(guān)鍵。不同菌齡的細胞對加壓CO2的敏感程度不同，對數(shù)生長期的細胞更易致死。加壓CO2對L.brevis，S.cerevisiae和A.coerulea等微生物都有顯著的致死效果，但B.subtitus等芽孢菌對加壓CO2有很強的抵抗能力。同時還發(fā)現(xiàn)乙醇是一種很好的致死夾帶劑，它的加入可以協(xié)助加壓CO2加速微生物的死亡，大幅度提高滅菌效率。 通過實驗發(fā)現(xiàn)，高壓作用(＜10MPa)和低環(huán)境pH不會導(dǎo)致細胞死亡，超臨界

4、CO2對胞內(nèi)脂類物質(zhì)的萃取作用和快速卸壓而引起的細胞膨脹破裂也不是細胞死亡的主要原因。經(jīng)過加壓CO2處理后的E.coli細胞的細胞膜受到一定程度的損傷和破裂，導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)部分外泄，細胞膜耐鹽能力下降，但仍有完整的細胞壁結(jié)構(gòu)，維持細胞初始形態(tài)。更為重要的是CO2在細胞內(nèi)積累超過細胞質(zhì)的緩沖能力，使得胞內(nèi)pH降低，導(dǎo)致E.coli細胞內(nèi)部分酶和蛋白失活，胞內(nèi)一系列生理代謝活動無法正常進行而死亡。 以牛奶和啤酒的模擬滅菌為應(yīng)用實例，研