基于区域差异分析的空心弯曲杆菌在白切鸡中热灭活动力学建模与烹饪安全预测研究

《LWT》：Modeling Thermal Inactivation of Campylobacter jejuni on Cantonese White Cut Chicken: Site-Specific Differences and Predictive Insights for Cooking Safety

本研究针对白切鸡等轻加工禽肉制品中空心弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)热灭活动力学数据不足、风险评估缺乏实际烹饪过程数据支撑的问题，研究人员系统研究了完整鸡胴体在60-100 °C水浴加热下，不同解剖部位的空心弯曲杆菌表观热灭活动力学。研究结果显示，虽然不同部位间的灭活率存在统计学显著差异，但差异程度有限；Weibull模型比log-linear模型能更好地描述其非线性灭活行为。这为建立更贴近真实烹饪场景的微生物风险评估模型提供了关键数据支持。

　　

空心弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)是全球范围内引起细菌性食源性疾病的主要病原体之一，禽类产品是导致人类感染的主要载体。传统粤菜白切鸡是一种仅经轻加工的即食禽肉制品，其在烹煮过程中完整鸡胴体的复杂结构可能导致热传递不均匀，从而影响致病菌的杀灭效果。然而，目前针对完整禽类胴体在烹饪过程中空心弯曲杆菌热灭活动力学的研究非常有限，现有的动力学参数多来源于匀质鸡肉或鸡皮样品等简化体系，可能无法准确反映实际烹饪中的微生物存活情况。这限制了基于科学数据的烹饪过程评估和微生物风险暴露评估。为了填补这一知识空白，研究人员开展了一项针对性研究，相关成果发表在《LWT》期刊上。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，使用空肠弯曲杆菌NCTC 11168标准菌株，通过辐照灭菌处理新鲜整鸡以去除背景菌群，然后进行细菌悬液接种，模拟污染。其次，在烹饪实验室中，对接种后的整鸡进行标准化水浴加热处理，温度范围为60至100 °C，并使用温度记录仪持续监测水温。再者，在加热后的不同时间点，严格按照USDA-FSIS HACCP指南，使用无菌棉签从鸡的头、颈、外表面和内部腔体四个特定区域采样，以评估不同解剖部位的细菌存活情况。最后，利用log-linear模型和Weibull模型对细菌存活数据进行拟合，分析其热灭活动力学，并通过统计方法比较不同区域间的灭活速率差异。

研究结果

3.1. 完整鸡胴体在等温处理过程中空肠弯曲杆菌的灭活

研究显示，在60至100 °C的处理温度下，随着温度升高，活菌的对数(Log₁₀)计数随时间下降，达到完全灭活所需的时间逐渐缩短。生存曲线在60、80和100 °C时表现出初始的“肩部”(shoulder)阶段，表明在加热早期存在延迟的表观灭活现象。整体灭活行为偏离严格的线性对数模式，Weibull模型比log-linear模型能更好地描述这种非线性行为，特别是在60 °C时其均方根误差(RMSE)更低。从log-linear模型和Weibull模型推导出的表观D值（十进制减少时间）均随温度升高而降低，对应的表观Z值（使D值减少10倍所需的温度增加值）分别为63.54 °C和82.78 °C，远高于先前在匀质鸡肉基质中报道的数值，这表明整鸡系统的复杂几何形状和不均匀加热可能导致了对热灭活动力学的高估。

3.2. 白切鸡不同胴体部位空肠弯曲杆菌的热灭活特性

研究人员进一步分析了鸡头、颈部、外表面和内部腔体四个不同部位的细菌存活情况。在所有部位均观察到初始肩部和后续拖尾(tailing)行为。虽然统计结果显示不同部位间的表观灭活速率存在显著差异(P<0.05)，但其差异幅度相对较小，表明实际影响有限。例如，在60-100 °C范围内，头部的灭活速率估计为0.15-0.57 Log₁₀CFU/min，而内部腔体为0.16-0.62 Log₁₀CFU/min。在70-80 °C和90-100 °C等温度区间，不同部位间未观察到显著差异(P>0.05)。值得注意的是，在头部和颈部观察到更明显的肩部效应，这与其不平整的表面形态和与加热介质接触的可变性导致的传热效率降低、温度上升延迟有关。

研究结论与讨论

本研究系统表征了空肠弯曲杆菌NCTC 11168在完整白切鸡不同胴体部位的表观热灭活行为，并评估了常用动力学模型的适用性。虽然在不同解剖区域间观察到了具有统计学显著差异的表观灭活速率，但这些差异的程度有限，更可能归因于胴体结构和局部传热条件的差异，而非细菌内在热抗性的不同。研究获得的相对较高的表观Z值应谨慎解读，因为它们很可能反映了完整胴体内的加热动态和温度异质性，而非空肠弯曲杆菌的生理热耐受性。

该研究本质上是一项描述性研究，受限于使用单一参考菌株以及缺乏直接的内部温度测量。尽管如此，研究结果强调了在解释热灭活动力学时考虑产品几何形状和加热异质性的重要性，并警示不要将来自均质系统的动力学参数直接应用于整鸡胴体烹饪验证和风险评估场景。这些发现为未来纳入多菌株、动态加热曲线和空间温度监测的研究奠定了基础，有助于建立更可靠、更贴近实际烹饪过程的微生物安全预测模型，从而为制定科学的禽肉烹饪指南和风险评估提供关键数据支撑。