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高压CO_2对大肠杆菌的灭活机理研究

作　者: 邹旭鹏
导　师: 周先汉
学　校: 合肥工业大学
专　业: 食品科学
关键词: 高压CO2 大肠杆菌杀菌机理酸化萃取破裂
分类号: TS201.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本研究以大肠杆菌为研究对象，其目的在于探究清楚高压CO₂杀灭大肠杆菌的致死机理。首先，通过正交试验，得出高压CO₂处理大肠杆菌的最佳条件为：25MPa,50℃，处理时间80min。其次，利用氨基酸自动分析仪对处理前后的大肠杆菌菌悬液中的成分变化进行分析对比，结果显示，经高压CO₂处理后的菌悬液中无论是氨基酸种类还是含量都比处理前的菌悬液要多，并结合扫描电镜照片进行观察和分析，发现一部分大肠杆菌细胞表面的一些物质被萃取出来，在细胞表面形成了一些小孔，这一结论验证了萃取机制的存在；最后，由于H+-ATP酶是大肠杆菌体内新陈代谢的关键酶，对pH值变化非常敏感，所以本研究检测对比了处理前后大肠杆菌体内H⁺-ATP酶的活性变化，结果显示，经高压CO₂处理后的大肠杆菌体内H+-ATP酶的活性明显比处理前要低，为了更加严谨的验证酸化机制，结合高压CO₂对干粉和菌悬液两种不同状态大肠杆菌的杀菌效果作对比，证明了酸化机制的存在。研究结果表明：高压CO₂杀灭大肠杆菌不是由某一机理单独作用的，而是由机械破裂致死机制，萃取机制和酸化机制共同作用的结果。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-12
第一章前言  12-18
  1.1 食品杀菌技术  12
  1.2 热力杀菌技术  12-13
  1.3 冷杀菌技术  13
  1.4 高压 CO_2杀菌技术简介  13
  1.5 高压 CO_2杀菌技术的特点  13-14
  1.6 实验所用菌种——大肠杆菌  14-15
  1.7 国外研究状况  15-16
  1.8 国内研究状况  16
  1.9 研究内容及其意义  16-18
第二章高压 CO_2杀灭大肠杆菌工艺条件的优化  18-25
  2.1 实验材料和仪器  18-19
    2.1.1 实验材料  18
    2.1.2 主要实验试剂  18
    2.1.3 仪器与设备  18
    2.1.4 培养基和生理盐水的配制  18-19
  2.2 试验方法  19-21
    2.2.1 大肠杆菌的增菌培养  19
    2.2.2 菌悬液的制备  19
    2.2.3 菌悬液含菌数的测定  19
    2.2.4 致死效果的表征  19
    2.2.5 高压 CO_2设备的操作方法及清洗步骤  19-20
    2.2.6 单因素试验  20
    2.2.7 正交试验  20-21
  2.3 单因素实验结果与讨论  21-22
    2.3.1 不同操作压力下的杀菌效果  21
    2.3.2 不同操作温度下的杀菌效果  21-22
    2.3.3 不同操作时间下的杀菌效果  22
  2.4 正交试验结果与分析  22-24
  2.5 验证试验  24-25
第三章高压 CO_2对大肠杆菌体内物质萃取机制和爆破机制的研究  25-32
  3.1. 实验材料和仪器  25-26
    3.1.1 实验材料  25
    3.1.2 主要实验仪器  25-26
    3.1.3 主要实验试剂  26
    3.1.4 培养基、缓冲液及相关溶液配方  26
  3.2 试验方法  26-29
    3.2.1 氨基酸自动分析  26-27
    3.2.2 扫描电镜样品处理  27-29
  3.3 萃取成分分析结果与讨论  29-32
第四章高压 CO_2杀灭大肠杆菌的酸化机制的研究  32-40
  4.1 实验材料和仪器  32-34
    4.1.1 实验材料  32
    4.1.2 主要试验试剂  32-33
    4.1.3 主要仪器与设备  33
    4.1.4 培养基及缓冲液  33-34
  4.2 试验方法  34-37
    4.2.1 磷含量标准曲线的建立  34
    4.2.2 蛋白质含量标准曲线的建立  34-35
    4.2.3 未处理的大肠杆菌 P-ATP 酶活性测定  35-36
    4.2.4 处理后的大肠杆菌 P-ATP 酶活性测定  36
    4.2.5 未处理的大肠杆菌 F-ATP 酶活性测定  36
    4.2.6 处理后的大肠杆菌 F-ATP 酶活性测定  36
    4.2.7 菌粉状和菌悬液状的大肠杆菌杀菌效果对比  36-37
  4.3 实验结果与分析  37-40
    4.3.1 蛋白质含量标准曲线  37
    4.3.2 单质磷含量标准曲线  37
    4.3.3 处理前后 P-ATP 酶活性对比  37-38
    4.3.4 处理前后 F-ATP 酶活性对比  38-39
    4.3.5 菌粉状和菌悬液状的大肠杆菌杀菌效果对比结果  39-40
第五章结论与展望  40-42
  5.1 结论  40
  5.2 展望  40-42
参考文献  42-45
攻读硕士学位期间发表的论文  45-46

高压CO_2对大肠杆菌的灭活机理研究

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