1、外文原文：http:/ 中文 6560 字 超高压和溶解二氧化碳对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的协同灭活作用 王莉 a,b 潘见 a 谢慧明 a 杨一 a 林春明 a a 微生物研究工程，中国教育部，中国安徽省合肥市屯溪路 193 号邮编 2300009 b 中国安徽省合肥市屯溪路 193 号邮编 2300009 合肥工业大学化工学院 文摘 ：该研究主要是针对超高压和溶解的二氧化碳对微生物的协同作用。该研究的目的是为了减少传统超高压技术的压力以便于使得更加经济可行。超高压和溶解二 氧化碳处理 在液体中悬浮的 大肠杆菌和金黄色葡萄球菌 ，与仅仅超高压
2、处理在液体中悬浮的 大肠杆菌和金黄色葡萄球菌 ，前者具有更强的杀菌作用。为了加强二 氧化碳 的影响，一种新的设备被设计出来了，该设备能够溶解，保留和测量二氧化碳的浓度。其结果显示出在 300Mpa， 1.2NL/L 二氧化碳和 250Mpa 和3.2NL/L 二氧化碳处理大肠杆菌能够使大肠杆菌降低 8 个对数级。然而在仅 300Mpa 和 250Mpa 处理大肠杆菌时仅降低 2.2 和 1.8 个对数级 。对金黄色葡萄球菌来说，在 350Mpa， 3.8NL/L 二氧化碳协同处理金黄色葡萄球菌将菌落数降低 7 个对数级以上，然而金黄色葡萄球菌将菌落数降低 0.9个对数级仅在 350Mpa处理金
3、黄色葡萄球菌时。标准电子显微镜照片表明了细菌的形貌的严重的变化在超高压和溶解的二氧化碳对微生物的协同处理以后。相反，细胞仅在超高压处理时还是相对圆滑的。在经过超高压处理后的细菌碘化丙碇荧光染色被观察来确定渗透性的变化。其结果表示超高压和溶解的二氧化碳也促进了细胞膜渗透性的变化。 这可以推断出二氧化碳在细菌细胞膜上富集和在超高压下渗透性的变化解释了细胞膜的损坏和细胞的死亡。 关键字： 协同灭活二氧化碳的溶解超高压大肠杆菌金黄色球菌 1 介绍 超高压灭菌（ HHP）能够替代巴氏加热灭菌，在液相和固相食品体系中来保存营养是最有前景的非加热的灭菌工艺。为了提高超高压
4、的效率，减少操作压力和保压时间是很有必要的，这能够减少工艺过程费用。除了处理的压力，细菌的耐压性也是一个重要的参数，这主要取决于细菌的种类和处理条件。通常来说，要求超高压压力超过 600Mpa 或者更高的压力来达到灭活效率这已经限制了在超高压技术方面商业上的突破。最近，为了减少灭活的压力，不同的协同有效条件得到了更多的关注，和一些共同条件已经被研究来优化工艺过程和超高压灭活机理。这些联合的因数包括抗菌素， PH 和合适的温度。抗菌素来自于大自然，例如尼生素， 片球菌素 ， 溶解酵素 和 乳过氧化物酶 已经和超高压协同处理细菌来查看灭菌效果。这已经发现如 溶解酵素 和抗菌剂能够有效灭活的 革兰氏
5、阳性的 细菌。由于来自外层细胞膜的保护和多肽类和酶的抵抗，抗生素对 革兰氏 阴 性的 细菌更加不明显，尽管超高压在一定程度能够提高其敏感程 度。 乳过氧化物酶 和超高压 400Mpa 一起处理大肠杆菌并不能提高灭活效果。在 PH 和适宜的温度协同超高压处理细菌，表明了非常有效的灭菌效果。这些不同的因素能够对耐压和对压力敏感的食品细菌的灭菌效果。 二氧化碳是另一种抑制细菌生长的化合物。和所提到细菌素和尼生素，小分子非极性的二氧化碳在超高压下能够渗透 革兰氏阳性 和 革兰氏 阴 性 的细菌，这会导致细菌细胞膜的有效破坏。二氧化碳和超高压协同处理不同种类的细菌包 括 芽孢杆菌 ，大肠杆菌
6、，金黄色葡萄球菌的灭活机理已经被阐明。在二氧化碳相区，超临界或接近临界二氧化碳被用来灭菌，这个过程和超高压一起处理细菌在二氧化碳中 。在 DPCH 技术中，二氧化碳气体压力一般在 10 到 25Mpa 和在 30 到 50之间和保压 1h 以上来灭菌。超高压能够被认为是比二氧化碳气体压力处理更安全和更经济的。然而，这一挑战仍然存在在给定的二氧化碳浓度和可行的包装的超高压处理。因此，协同灭活效果已经被限制在低二氧化碳浓度和超高压处理。 在当前工作，我们发展了一种先的方法去溶解二氧化碳 和维持二氧化碳在溶液介质中。在超高压和不同浓度的溶解二氧化碳处理细菌（大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）在更
7、强的灭活效果已经被阐明。这 细菌在超高压协同二氧化碳和仅超高压处理后的细胞形态的变化和膜渗透的变化已经在标准电子显微镜下观察，和用碘化丙碇染色来册荧光来确定细胞膜前后渗透性的变化。这结果能够能够提供有效的灭活效果在温和的超高压压力和更好的超高压和溶解二氧化碳的协同灭活效果！ 2 材料和方法 2.1 微生物和生长条件 2 种微生物（金黄色葡萄球菌和大肠杆菌）细菌被用来检测机理。它们被接种在PH 接近 6.7 的营养肉汤中或者接种在没有在 37 搅拌 16h 直到达到固定相。细胞浓度一般 108-109cfu/ml 2.2 二氧化碳溶解度和超高压处理
8、;二氧化碳溶解度和超高压处理 已经被显示在图一。为了溶解二氧化碳使其在特定的浓度和维持二氧化碳在营养肉汤在的渗透性，我们发明并且发明了耐压瓶其容量在 100ml，其外径为 35mm 和 0.35mm 的不锈钢壁。细菌悬浮液被转移到耐压瓶中为了充二氧化碳。耐压瓶充二氧化碳通过钢瓶在 1.5Mpa 和 4 在 10min到 30min 之间。 然后钢瓶在超高压的环境中。耐压瓶被转移到高压中，细胞严重变形当在超高压釜中。在刚瓶允许的内外压 能够被精确计量为了保证在压力下能够使二氧化碳溶解和使细胞变形在超高压下！压力等级在 1 升的高压容器中，其容 器内径为 75mm， 240mm 的高度和高压泵。这
9、容器加热和冷却主要是通过容器壁。压力是通过液体作为传递介质的。在实验开始时，细菌样本和压力介质要预先加热到实验温度通过热水温度。在加压过程中，容器器壁的温度在 20 到 30 之间。加压时间和泄压时间在 10s 之内。这样本在钢瓶中将经历温度升高 12 和升压 400Mpa 然后温度下降。绝热加热的影响在加压处理中是热传导。因为热量将会消散，其最后的温度将降低 4-6 ，这温度是指的的是初始温度。作为对比，样品在没有二氧化碳处理是无菌的在 30ml 的无菌瓶中在相同的条件下。 表 1 二氧化碳的溶解在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的在无超高压处理的灭菌的影响 2.3 二氧化碳浓度的测量
