超高压对微生物的影响

超高压对微生物的影响

目 录

前 言

第一部分：超高压灭菌的理论基础

2·超高压灭菌的物理学基础 3

2·1 液体的形态 3

2·2 理想流体 3

2·3 帕斯卡（Pascal，Blaise）定律 3

2·4 压缩性 3

2·5 生物材料的压缩温升 4

2·6 粘度 4

2·7 牛顿内摩擦定律 5

2·8 牛顿流体、非牛顿流体 5

2·9 超高压条件下水的特性 5

3.超高压灭菌的化学基础 7

3.1 勒沙特列（Le chateliter）原理 7

3.2 相变的 Clapeyron 方程 8

3.3 化学反应的自由能 8

3.4 体积变化的分子解释 9

4.超高压灭菌的生物学基础

4.1 蛋白质变性（denaturation）10

4.2 超高压对蛋白质四级结构的影响 10

4.3 蛋白质伸展和变性的研究方法    11

4.4 超高压与温度引起的蛋白质变性 12

4.5 水和助溶剂的作用 14

4.6 熔球态 (the molten globule states)    15

4.7 压力对玻璃转化温度的影响 15

5.超高压灭菌的机制 15

5.1 蛋白质变性引起微生物失活 15

5.2 超高压破坏微生物细胞的形态 15

5.3 超高压对微生物遗传机制的作用 16

5.4 胞膜被破坏 17

5.5 细胞内容物的泄漏 18

5.6 酶失活导致微生物失活 18

5.7 生化反应 19

6.影响灭菌的各种因素 20

6.1 压力对灭菌的影响 20

6.2 保压时间的影响 21

6.3 温度的影响 22

6.4 加压方式的影响 26

6.5 升压速率和卸压速率的影响 27

6.6 微生物种类和生存状态的影响 27

6.7 初始菌数对灭菌效果的影响 28

6.8 食品组分的影响 28

6.9 介质的影响 29

6.10    pH 值的影响 30

6.11 水的活度的影响 32

6.12 拖尾现象 32

6.13 修复与再生 32

6.14 非在位效应 33

6.15 超高压灭菌反应动力学 33

7.超高压灭菌的协同措施   35

7.1 脉冲加压 35

7.2 温度协同超高压灭菌 36

7.3 抑菌剂协同灭菌 39

7.4 调整食品成分、配料及其工艺 41

7.5 超声协同超高压杀菌 41

7.6 微波协同超高压杀菌 42

7.7 CO2 和超临界CO2   的协同高压杀菌 42

7.8 电协同超高压杀菌 43

7.9 脉冲电场（PEF）协同灭菌 43

7.10 冷冻浓缩 43

第二部分：超高压对微生物的影响

8.超高压加工 44

8.1概述 44

8.2最耐压的微生物   44

8.3非芽孢形成菌 45

8.4细菌芽孢 46

8.5酵母、真菌49

8.6病毒 49

8.7寄生生物 49

8.8食品中微生物失活 50

8.9 HPP 与其他加工技术的结合 51

8.10 失活曲线形状 53

9.酵母菌 53

9.1 压力下酵母的空泡酸化 53

9.2 压力对酵母渗透压的影响 54

9.3 高压对酵母形态的影响 55

9.4 压力对酵母微纤丝及微管的影响 57

9.5 压力下的酵母变体 59

9.6 培养过程对酵母高压处理的影响 59

9.7 处理参数对酵母灭活的影响 62

9.8 升压速率和溶液活度对酵母灭活的影响 64

9.9 pH 值对高压灭活酵母的影响 64

9.10 糖类对酵母的保护作用 65

9.11 乙醇对酵母的影响 67

9.12 压力灭活与热灭活的比较 68

9.13 压力休克对酵母耐受性的影响 69

9.14 低温对酵母灭活的影响 69

9.15 酵母低压冷冻的反应 71

9.16 酶预处理对酵母灭活的影响 71

9.17 食品组分对酵母灭活的影响 71

9.18 水果酵母的灭活 71

9.19 橙汁酵母的灭活 73

9.20 酱油酵母的灭活 73

9.21 葡萄酒酵母的灭活 74

9.22 豆酱中酵母的灭活 75

10.乳酸菌 76

10.1 高压下乳酸菌的代谢 76

10.2 蔗糖和氯化钠对高压代谢的影响 77

10.3 不同气体对乳酸菌灭活的影响 78

10.4 乳酸菌的高压应激反应 79

10.5 乳酸菌的高压灭活 80

10.6    植物乳杆菌 81

10.7 鼠李糖乳酸菌 82

10.8 橙汁中的乳酸菌 82

10.9 泡菜中乳酸菌 83

11.霉 菌 84

11.1 霉的灭活 84

11.2 扩展青霉 84

11.3 耐热霉菌 86

11.4 囊孢子 87

11.5 黑霉块菌 89

11.6 链霉菌 89

11.7 枣酒中的霉菌 89

11.8 苹果汁中的霉菌 89

11.9 梨汁中的霉菌 90

11.10 霉菌的活化剂萌发 90

12.大肠杆菌 92

12.1 大肠杆菌对高压的生理反应 92

12.2    超高压对大肠杆菌细胞膜流动性的影响 93

12.3 压力对细胞膜渗透性的影响 94

12.4 高压处理对大肠杆菌DNA的影响 95

12.5 高压处理对大肠杆菌核糖体的影响 96

12.6 高压处理对大肠杆菌形态的影响 96

12.7 大肠杆菌生长期对高压灭活的影响 97

12.8 菌液浓度对高压灭活的影响 97

12.9    SOD 对高压处理大肠杆菌的影响 97

12.10 灭菌剂对大肠杆菌高压灭活的影响 97

12.11 离子对大肠杆菌高压灭活的影响 99

12.12 糖液对大肠杆菌的保护作用 100

12.13 各种因素对大肠杆菌高压灭活的影响 101

12.14 亚失活压力对大肠杆菌的影响 103

12.15 大肠杆菌高压灭活的热敏性 104

12.16 大肠杆菌的耐压性与耐热性 104

12.17 大肠杆菌的高压灭活 105

12.18 浊度法对高压灭活大肠杆菌的检测 108

12.19 大肠杆菌高压灭活的对数坐标图 109

12.20 高压结合超声波处理大肠杆菌 109

12.21 大肠杆菌的高压-冷冻灭活 109

12.22 高压处理大肠杆菌的修复 112

12.23 果汁中大肠杆菌的高压灭活 115

12.24 牛奶中大肠杆菌的高压灭活 119

12.25 羊奶中大肠杆菌的高压灭活 119

12.26 大肠杆菌在不同液体食品中的高压灭活120

12.27 肉制品中的大肠杆菌 121

12.28 火腿中大肠杆菌的高压灭活 122

12.29 牛奶和香蕉汁中大肠杆菌的高压灭活 122

12.30 整体蛋中大肠杆菌的高压灭活 122

12.31 阪崎肠杆菌 123

13.李斯特菌 123

13.1 超高压对李斯特菌细胞的影响 123

13.2 温度对李斯特菌高压灭活的影响 124

13.3 各种因素对李斯特菌灭活的影响 125

13.4 生长期对李斯特菌高压灭活的影响 127

13.5 压力变化速率对李斯特菌灭活的影响 128

13.6 亚致死对李斯特菌灭活的影响 129

13.7 酚类化合物对李斯特菌高压灭活的影响 130

13.8 李斯特菌高压灭活的动力方程曲线图 132

13.9 超高压灭活李斯特菌 132

13.10 高压灭活牛奶中李斯特菌 133

13.11 超高压对水果果汁中李斯特菌的影响 137

13.12 超高压对肉类中李斯特菌的影响 139

13.13 超高压对鱼类中李斯特菌的影响 143

13.14 整蛋中李斯特菌的高压灭活 143

14.沙门氏菌 145

14.1 沙门氏菌的超高压灭活 145

14.2 火腿中沙门氏菌的灭活 146

14.3 蛋液中沙门氏菌的灭活 146

15.葡萄球菌 148

15.1 超高压灭活葡萄球菌 148

15.2 火腿中金黄葡萄球菌的高压灭活 150

15.3 高压冷冻处理鲱鱼的金黄葡萄球菌 150

15.4 羊奶葡萄球菌的高压灭活 151

15.5 金黄色葡萄球菌灭活动力学 152

16.副溶血性弧菌 153

16.1 高压对副溶血性弧菌结构的影响 153

16.2 高压灭活副溶血性弧菌工艺参数 154

17、耶尔森菌 155

17.1 耶尔森菌的高压灭活 155

17.2 耶尔森菌的高压灭活的数学模型 156

18.几种致病菌的比较研究

18.1 金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌 154

18.2 大肠杆菌菌属、鼠伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、金黄色葡萄球菌 158

18.3 金黄色葡萄球菌悬浮细胞，单核细胞增生李斯特氏菌，鼠伤寒沙门氏菌，大肠杆菌 O157：H7 154

158

18.4 金黄色葡萄球菌 485 和 765、单核细胞增生李斯特氏菌 CA 和 OH2、大肠埃希氏菌 O157：H7933 和931   161

18.5 金黄色葡萄球菌、小结肠炎耶氏菌、大肠杆菌 革兰氏菌 161

18.6 副溶血性弧菌、蜡样芽胞杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌 162

18.7 大肠杆菌K12、鼠伤寒沙门氏菌ifo13245、副溶血性弧菌IFO12711 163

18.8 大肠埃希氏菌、副溶血性弧菌、单核细胞增生李斯特氏菌 164

18.9 小肠结肠炎耶尔森氏菌、沙门氏菌属菌、单核细胞增生李斯特菌、金黄葡萄球菌、埃希氏菌属大肠杆菌 O157:H7 165

18.10 沙门氏菌、李斯特菌 166

19.芽孢综述 166

19.1 芽孢的灭活机理 166

19.2 芽孢的高压处理特点 168

19.3 芽孢高压灭活概述 169

19.4 温度辅助高压灭芽孢 169

20.肉毒梭状芽孢杆菌 170

20.1 肉毒梭状芽孢杆菌B株 170

20.2 蛋白水解孢子 B 型肉毒杆菌 170

20.3 蛋白肉毒杆菌 FRRB 171

21.枯草芽孢杆菌 178

21.1 枯草芽孢杆菌高压处理模型 178

21.2 超高压处理后枯草芽孢杆菌芽孢的几种典型超微结构 179

21.3 枯草芽孢杆菌的高压灭活动力学 180

21.4 影响枯草芽孢杆菌高压灭活的因素 181

21.5 响应面法优化高压灭活工艺 186

22.嗜热脂肪芽孢杆菌 189

22.1 嗜热脂肪芽孢杆菌高压灭活 189

22.2 压力对嗜热脂肪芽孢杆菌灭活的影响 190

22.3 加热协同压力对嗜热脂肪芽孢杆菌灭活的影190

22.4 压力交变对嗜热脂肪芽孢杆菌灭活的影响192

22.5 抑菌剂对嗜热脂肪芽孢杆菌高压灭活的影响192

22.6 活度对嗜热脂肪芽孢杆菌高压灭活的影响193

22.7 pH值对嗜热脂肪芽孢杆菌高压灭活的影响193

22.8 有机酸对嗜热脂肪芽孢杆菌高压灭活的影响194

22.9 基质对高压杀灭芽孢的影响 194

22.10 微波协同高压灭活芽孢 194

22.11 食品中嗜热脂肪芽孢杆菌的高压灭活 194

22.12 热处理协同超高压对嗜热芽孢杆菌的影响195

23.凝结芽孢杆菌 196

23.1 凝结芽孢杆菌的高压灭活 196

23.2 热处理协同超高压对凝结芽孢杆菌的影响198

23.3 中温协同压力对凝结芽孢杆菌芽孢的影响198

24.地衣芽孢杆菌 199

25.苏云金芽胞杆菌 201

25.1 压力对苏云金芽孢杆菌孢子的影响 201

25.2 苏云金芽孢杆菌孢子的灭活 202

25.3 高压处理苏云金芽孢杆菌结构的变化 203

26.梭状芽孢杆菌 204

26.1 梭状芽孢杆菌PA3679    204

26.2 生孢梭菌孢子 205

26.3 巴氏梭菌孢子 205

27.蜡样芽孢杆菌 206

28.其它芽孢杆菌 208

28.1 酸土脂环芽孢杆菌 208

28.2 巴斯德芽孢梭菌 209

28.3 解淀粉芽孢杆菌孢子 209

28.4 熟食曲霉菌孢子 211

28.5 五种药用菌株 212

28.6 真菌无性孢子 212

28.7 孢炭疽菌孢子 214

29. 酶 215

29.1 酶的高压灭活 215

29.2 各种食品灭酶的超高压技术参数 220

29.3 高压对酶活提取的影响 221

30.多酚氧化酶 222

30.1 砀山梨汁中多酚氧化酶 222

30.2 苹果汁中多酚氧化酶 222

30.3 鲜榨桃汁中多酚氧化酶 223

30.4 葡萄汁中多酚氧化酶 224

30.5 菠萝中的多酚氧化酶 224

30.6香蕉中的多酚氧化酶 225

30.7 哈密瓜中的多酚氧化酶 225

30.8 苹果、梨、樱桃、杏、李子、桃子、草莓、鳄梨、葡萄中多酚氧化酶 226

30.9 茶鲜叶多酚氧化酶 226

30.10 山药泥中多酚氧化酶 227

30.11 马铃薯中的多酚氧化酶 227

30.12 蘑菇中的多酚氧化酶 227

30.13 pH 值和抗褐变剂对 PPO 高压灭活的影响227

30.14 高压二氧化碳和超高压处理协同处理 PPO228

31.果胶甲基酯酶   229

31.1 橙汁的果胶甲基酯酶 229

31.2 荔枝肉的果胶甲基酯酶 231

31.3 胡萝卜汁的果胶甲基酯酶 232

31.4 番茄的果胶甲基酯酶 232

32.过氧化物酶 232

32.1 过氧化物酶 232

32.2 果酱中过氧化物酶 233

32.3 梨汁中辣根过氧化物酶 233

32.4 荔枝果肉中过氧化物酶 235

32.5 胡萝卜过氧化物酶 236

32.6 橙汁过氧化物酶 237

32.7 草莓中的过氧化物酶 237

32.8 黑莓中过氧化物酶 237

32.9 绿茶中过氧化物酶 238

32.10 绿豆中的过氧化物酶 238

32.11 蔬菜中的过氧化物酶 238

32.12 酶底物在高压下的特定反应    238

33钙激活酶 239

34.淀粉酶 241

35.蛋白酶 242

35.1 超高压对蛋白酶体的影响 242

35.2 嗜热菌蛋白酶 243

35.3 枯草杆菌胞外蛋白酶 246

35.4 凝乳酶 247

35.5 凝乳酶 血浆酶 乳球菌酶 蛋白酶 细胞内肽酶 糖分解酶 248

35.6 牛乳清蛋白酶解 250

35.7 奶酪中的蛋白水解酶 251

35.8 牛肉蛋白酶 252

35.9 牛肉和肝脏蛋白酶 255

35.10 黑鲈鱼排蛋白酶 256

35.11 木瓜蛋白酶 256

36.脂肪酶 256

36.1 脂肪氧合酶 256

36.2 牛乳中脂肪酶 257

36.3 大豆脂氧合酶 258

36.4 猪胰脂肪酶 261

36.5 番茄脂质氧化酶 262

36.6    哈密瓜汁 脂氧合酶 262

37.溶菌酶 263

38.氧化酶 265

39.纤维素酶 266

39.1 纤维素酶 266

39.2 纤溶酶 266

39.3 [Bmim] Cl 离子液和高压对纤维素酶的影响266

40.其它酶 267

40.1半乳糖醛酶 267

40.2 洋葱蒜氨酸酶 268

40.3 磷酸果糖激酶 269

40.4 羧肽酶 Y 269

40.5 乳酸脱氢酶 271

40.6 海藻糖酶 272

40.7 α凝血酶 273

40.8 肌酸激酶 275

40.9 半乳糖苷酶 276

40.10 海参自溶酶 278

40.11 嗜热酶 278

40.12 甲醇脱氢酶 280

40.13 热厌氧醇脱氢酶 280

40.14 鲜奶中碱性磷酸酶 281

41.病 毒 281

42.流感病毒 284

42.1 流感病毒 284

42.2 甲型流感病毒 285

43.瘟热病毒 284

43.1 猪瘟热病毒 284

43.2 犬瘟热病毒 285

44.水泡性口炎病毒 285

44.1 水泡性口炎病毒 285

44.2 单纯疱疹病毒 286

45.肝炎病毒 286

45.1 甲肝病毒HAV 286

45.2 乙肝病毒HBV 289

46.诺沃克病毒 289

46.1 诺沃克病毒 289

47.柯萨奇病毒 291

48.免疫缺陷病毒 292

48.1 猿免疫缺陷病毒 292

48.2 人免疫缺陷病毒 292

49.其他病毒 294

49.1 脊髓灰质炎病毒和呼吸腺病毒 294

49.2 人巨细胞病毒 294

49.3 法氏囊病病毒 294

49.4 禽流感、鸡传支、新城疫病毒 295

49.5 犬冠状病毒、犬瘟热病毒 296

49.6 猪细小病毒 PPV    296

49.7 其它病毒 296

50.寄生虫 298

50.1 肝吸虫囊蚴 297

50.2 猪囊尾蚴 298

50.3 猪蛔虫卵 298

50.4 旋毛虫幼虫 298

50.5 异尖线虫 298

50.6 隐孢子卵囊 298

50.7 兔脑炎原虫孢子 298

第三部分：食品的超高压灭菌

51.果汁的超高压灭菌 299

51.1 橙汁 299

51.2 苹果汁 301

51.3 梨汁 307

51.4 草莓汁 310

51.5 菠萝汁 316

51.6 荔枝汁 316

51.7 芒果汁 317

51.8 火龙果汁 317

51.9 西瓜汁 318

51.10 哈密瓜汁 319

51.11 树莓汁 321

51.12 胡柚汁 322

51.13 猕猴桃汁 323

51.14 番茄汁 325

51.15 胡萝卜汁 326

51.16 胡萝卜-草莓复合汁 327

51.17 番石榴汁 327

51.18    苹果花椰菜汁 328

51.19 桑果汁 328

51.20 温州蜜桔汁 329

51.21 苹果果肉饮料 330

51.22 几种果汁的超高压灭菌 331

51.23 苹果汁中各种微生物的高压灭活 332

51.24 连续型静水压处理番茄汁 336

52. 果酱 337

52.1 苹果酱 337

52.2 草莓酱 337

52.3 香蕉酱 338

52.4 柿子酱 339

52.5 番茄酱 340

52.6 黑莓酱 340

52.7 枣酱 340

53. 果蔬 340

53.1 超高压灭活果蔬微生物 340

53.2 水果罐头 342

53.3 荔枝肉 342

53.3 香蕉 343

53.4 哈密瓜 343

53.5 枸杞 343

53.6 鸡腿菇 344

53.7 圣女果 344

53.8 芦笋 345

53.9 芥菜 347

53.10 西红柿 347

53.11 胡萝卜 348

53.12 竹笋 349

53.13 草莓 树莓 349

53.14    雪莲果 354

53.15 草莓和洋葱 350

53.16 生菜、西红柿 350

53.17 豌豆 351

53.18 果菜的高压酶促反应 352

53.19 压力对有氧嗜温菌、霉菌、酵母菌的影响353

53.20 莴笋腐败菌 354

54.腌渍菜 355

54.1 腌渍菜 355

54.2 黄瓜 356

54.3 榨菜 356

54.4 酸菜 358

54.5 泡菜 358

54.6 南瓜 359

55.肉制品 359

55.1 生肉 359

55.2 火腿肠 香肠 365

55.3 发酵香肠 373

55.4 鸡肉肠 376

55.5 血肠 376

55.6 熟火腿 378

55.7烟熏火腿 380

55.8干腌火腿 381

55.9腌牛肉里脊 383

55.10腊肉产品 385

55.11发酵肉制品 385

55.12酱牛肉 386

55.13干肠牛排 386

55.14半调理食品 388

55.15烤乳猪 388

55.16熟制鸡 388

55.17白切鸡 389

55.18烧鸡 389

55.19肥鹅肝 391

55.20动物内脏 391

55.21抗生素与高压协同灭菌 392

55.22法兰克福香肠 393

55.23烟熏火腿 394

55.24干熏牛肉“切奇纳德莱昂” 395

55.25马鹿肉 395

55.26鹅肉 396

55.27真空火腿 396

55.28火鸡肉 396

55.29几种不同肉制品的高压处理 397

56.水产品 400

56.1牡蛎 400

56.2毛蚶 405

56.3缢蛏 405

56.4泥螺 406

56.5其它贝类 408

56.6鲤鱼 408

56.7鲑鱼 409

56.8黄鱼 410

56.9带鱼 411

56.10鳕鱼 412

56.11海鳗 412

56.12金枪鱼 鱿鱼 412

56.13鲈鱼 412

56.14鳟鱼 三文鱼 413

56.15虾 414

56.16 海参414

56.17 大西洋鲑鱼 419

56.18 牡蛎弧菌 420

57. 蛋品 421

57.1 鸡蛋 421

57.2 鸭蛋 422

57.3 流体蛋 423

58. 奶品 424

58.1 牛奶 424

58.2 羊奶 427

58.3 酸奶 429

58.4 奶酪 434

59. 酒 茶 437

59.1 啤酒 437

59.2 黄酒 437

59.3 米酒 437

59.4 鲜茶叶 438

59.5 武夷冻茶 438

59.6 大麦茶 439

60.粮食制品 440

60.1 豆浆 440

61.调味品 441

61.1 醋 441

61.2 酱油 442

参考文献 443