随着越来越多的证据表明面粉中沙门氏菌的耐热性随面粉水份活度(aw)降低而增强,一般热处理方式能否有效对面粉进行杀菌引发了新的思考。基于此,本研究检测了三种沙门氏菌, Enteritidis (ATCC 13076)、Typhimurium (ATCC 14028)和Newport (ATCC 6962),在水份活度为0.33、0.53和0.69的面粉中的耐热性 (65 °C,20分钟),并利用核磁共振(NMR)技术,从代谢层面揭示了产生这种耐热性差异的原理。结果显示,除S. Newport菌株在aw 0.53和aw 0.69面粉中耐热性差异不显著(P > 0.05)之外,沙门氏菌细胞的灭活数随面粉水份活度降低而显著下降。通过对从热处理后的面粉中回收的菌株的代谢图谱进行比较,我们推测与高水份活度(aw 0.69)面粉中的沙门氏菌相比,低水份活度(aw 0.33或0.53)面粉中的沙门氏菌的以下特点提高了其耐热性:能更有效地将失活蛋白降解为具有渗透保护作用的氨基酸,具有更高的ATP合酶表达量和能量生产效率,以及对葡萄糖在各代谢通路上有着更合理的分配。
沙门氏菌细胞的灭活数随面粉水活性降低而显著下降。我们推测:低水份活度(aw 0.33或0.53)面粉中的沙门氏菌更强的失活蛋白降解能力、更高的ATP合酶产能效率、对葡萄糖更好的利用能力是其耐热性增强的原因。
这些代谢特点可以使今后对面粉中沙门氏菌的防治更有针对性,从而更好地在烹饪及其他热处理过程中实现对沙门氏菌的灭活。
图文赏析
图1.Weibull模型计算不同水份活度面粉(aw 0.33、0.53、0.69)中沙门氏菌Enteritidis (ATCC 13076)、Typhimurium (ATCC 14028)和Newport (ATCC 6962)在热处理(65°C,20分钟)时的失活动力学参数(A);对应的失活曲线(B);各菌株热处理后的总失活数(C)。
图2. 不同水份活度面粉(aw 0.33、0.53、0.69)中沙门氏菌Enteritidis (ATCC 13076)在热处理(65°C,20分钟)后的 1H NMR谱图。
图3. 不同水份活度面粉(aw 0.33、0.53、0.69)中沙门氏菌Enteritidis (ATCC 13076)、Typhimurium (ATCC 14028)和Newport (ATCC 6962) 在热处理(65°C,20分钟)后的代谢组主成分分析(PCA)。主成分(A);得分图(B)。
图4. 不同水份活度面粉(aw 0.33、0.53、0.69)中沙门氏菌Enteritidis (ATCC 13076)、Typhimurium (ATCC 14028)和Newport (ATCC 6962) 在热处理(65°C,20分钟)后的代谢组正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)。得分图(A);相关系数图(B)。
图5. 低水份活度面粉(aw 0.33、0.53)中的沙门氏菌Enteritidis (ATCC 13076)、Typhimurium (ATCC 14028)和Newport (ATCC 6962) 相对于高水份活度(aw 0.69)中的沙门氏菌在热处理(65°C,20分钟)后的代谢差异汇总。
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