王 蓓 洪 晨 Ragab Khir 潘忠礼* 马海乐 周存山

    (1 江苏大学食品与生物工程学院 江苏镇江 212013 2 加利福尼亚大学戴维斯分校生物与农业工程系 美国戴维斯 95616)

    黄曲霉菌(Aspergillus flavus)是一类土壤腐生真菌，菌体由许多复杂的分枝菌丝构成，气生菌丝形成分生孢子梗，小梗上着生球形分生孢子[1]，成熟的孢子会随气流附着在食品表面。孢子在食品储藏过程中萌发生长，产生剧毒的次级代谢产物黄曲霉毒素(aflatoxin)，而真菌本身也会导致动物和免疫功能低下人群曲霉病发病率的增加[2]。由于黄曲霉菌孢子潜在危害大，繁殖能力极强，易散播，对食品安全及人类健康存在很大的威胁，因此，需要对其进行有效的杀菌。目前常用的杀菌方式主要是热力杀菌、化学杀菌和辐照杀菌等[3-5]。这些方法在对食品风味质量、残留、消费者可接受程度等方面存在不足，亟需一种高效、安全、环保的杀菌技术。

    脉冲强光(Pulsed light)是一种新兴的非热杀菌方式，具有高效、节能、环保、安全等特点。脉冲强光技术是利用瞬间放电以脉冲的形式激发灯管中的惰性气体，发出强烈的白光，其产生的光热和光化效应能破坏微生物的细胞壁和DNA 结构，从而杀灭微生物[2]。

    微生物致死动力学模型可以定量评价和预测杀菌效果，对实际应用具有指导意义。在传统热力学杀菌中，常应用一级动力学方程[6]，采用D 值或Z 值来确定杀菌工艺[6-8]。热力学杀菌的机理是使蛋白质变性，酶钝化或失活，而酶钝化的过程符合一级动力学方程。传统紫外杀菌是通过破坏DNA使菌代谢紊乱、失活，其中紫外杀菌模型常采用Log-linear 模型[9-10]。而脉冲强光与热力学杀菌和紫外杀菌机理不同，它是通过光热和光化的协同作用杀灭微生物，因此，需要建立新的杀菌动力学模型以描述其杀菌特征。研究发现脉冲强光杀菌动力学曲线更加符合非线性模型[11-14]。在脉冲强光杀菌过程中，根据杀菌对象不同，模型也有所不同。张瑞雪等[15]研究脉冲强光对副溶血性弧菌的动力学模型，发现Weibull 模型和Log-logistic 模型较Linear 模型能更好地模拟杀菌动力学。Izquier 等[16]对蔬菜上自然产生的细菌进行脉冲强光杀菌，发现生菜、卷心菜和胡萝卜适合采用Weibull 模型，同时生菜也适合Weibull+tail 模型。本试验以黄曲霉菌孢子为受试菌株，研究脉冲强光强度和处理时间对固体培养基中黄曲霉菌孢子的杀菌效果，并对处理前、后孢子的微观形态进行扫描电镜分析。运用Log-linear 模型、Weibull 模型和Weibull+tail 模型对杀菌致死曲线进行动力学分析 ......