高压加工技术对褐蟹蟹爪中单核细胞增生李斯特菌和副溶血性弧菌的灭活效应研究

本研究探讨了高压加工（HPP）技术在褐蟹（Cancer pagurus）蟹爪中对天然菌群及关键致病菌——单核细胞增生李斯特菌（L. monocytogenes）和副溶血性弧菌（V. parahaemolyticus）的灭活效果。研究团队通过不同压力-时间组合的处理，发现HPP能显著降低微生物数量，其中副溶血性弧菌对压力敏感，而李斯特菌表现出较强耐受性。该研究为HPP在蟹类加工中实现微生物安全与感官品质的平衡提供了重要依据，对推动新型非热加工技术在海鲜安全控制中的应用具有重要意义。

　　

在当今追求食品安全与高品质生活的背景下，海鲜产品因其高营养和独特风味备受消费者青睐，但同时也潜藏着微生物污染的风险。蟹类作为广受欢迎的海产品，其加工和食用过程中的病原微生物控制一直是产业与科研关注的焦点。传统的热加工方法虽能有效杀菌，却常常以牺牲产品口感、色泽和营养为代价。随着消费者对“最小加工”和“更天然”食品的需求日益增长，非热加工技术逐渐走入人们的视野。其中，高压加工（High-Pressure Processing, HPP）技术作为一种新兴的非热物理处理方法，通过高静水压实现微生物灭活和酶活性抑制，在保持食品原有品质方面展现出巨大潜力。

然而，将HPP技术实际应用于蟹类加工仍面临诸多挑战。不同微生物对压力的耐受性存在显著差异，蟹类复杂的生物结构和基质成分也可能影响压力的传递与杀菌效果。此外，针对蟹类中特定致病微生物——如单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）和副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）——的HPP灭活规律尚不明确。这两种病原菌均是海产品中常见的食源性致病菌，前者耐冷、耐盐、适应性强，后者则与多数海产品中毒事件相关。因此，探究HPP对蟹爪中这些微生物的杀灭效果，不仅对保障食品安全具有现实意义，也为优化蟹类加工工艺、推动HPP技术应用提供了理论依据。在此背景下，来自都柏林大学的研究团队开展了一项深入研究，成果发表在《Applied Food Research》上。

本研究采用实验微生物学与统计分析方法相结合的策略，主要技术包括高压处理、微生物培养与计数、以及多变量统计分析。高压处理使用Avure Quintus大型设备，设置不同压力-时间组合（300 MPa/4 min、400 MPa/3 min、500 MPa/2 min及600 MPa/1 min）。微生物分析采用双层琼脂法，首先在非选择性培养基中复苏受损菌体，再通过选择性培养基鉴别目标菌落，并使用SPSS和RStudio进行差异显著性检验、聚类分析和主成分分析（PCA）。样本来源于市售活体褐蟹（Cancer pagurus），于实验前屠宰并预处理。

3.1. 预处理研究评估孵育时间与温度对HPP加工前后微生物负载的影响

通过模拟实际样品处理过程中的温度-时间条件，研究团队证实这些外部因素对样品的总活菌数（TVC）、李斯特菌属（Listeria spp.）和绿色弧菌属（green Vibrio spp.）均无显著影响（p > 0.05），为后续HPP处理结果的可靠性排除了环境干扰。

3.2. 高压加工处理后细菌存活情况

研究显示，未经处理的褐蟹爪中天然菌群负载较高（TVC约6.09 log CFU/g）。HPP处理后，所有微生物指标均出现不同程度下降。300 MPa/4 min的处理——常用于蟹肉剥离（shucking）——对天然李斯特菌和接种的李斯特菌均未造成显著减少，但对弧菌的灭活效果明显（最高降低2.96 log CFU/g）。提高处理强度可增强杀菌效果，500 MPa/2 min可使天然李斯特菌和弧菌降至不可检测水平，600 MPa/1 min则使接种副溶血性弧菌完全灭活。值得注意的是，即使采用最高压力-时间组合，接种的单核细胞增生李斯特菌仍残留较多（仅减少1.48 log），表现出较强的压力耐受性。

3.3. 微生物降低量的多变量分析

三因素方差分析（ANOVA）表明，HPP处理强度、细菌种类及是否接种均显著影响杀菌效果（p < 0.001），且存在显著的交互作用。聚类热图与主成分分析（PCA）进一步将不同处理组和微生物响应模式可视化，弧菌属（尤其是天然菌群）在高压力下形成独立聚类，显示其较高的敏感性；李斯特菌则始终表现出较强的耐受性。多变量分析支持将500 MPa及以上强度视为实现宽谱微生物控制的有效条件。

4. 结论与讨论

本研究系统评估了HPP对褐蟹蟹爪中微生物菌群及两种重要致病菌的灭活效果。结果表明，李斯特菌（特别是接种菌株NCTC 13372）对HPP具有较强耐受性，而弧菌则相对敏感。常规用于蟹肉剥离的300 MPa/4 min处理虽对弧菌有一定抑制效果，但对李斯特菌的控制不足。要实现充分的微生物安全，需采用更高强度的HPP条件（如500 MPa/2 min或600 MPa/1 min）。这一发现对实际生产具有重要指导意义：在追求高效剥肉与良好感官品质的同时，需综合考虑微生物安全要求，探索HPP与其他技术（如低温处理、抗菌剂）的结合应用。此外，研究还提示需进一步鉴定蟹类中天然耐压菌群的种类及其潜在风险，以全面提升HPP加工产品的安全性。

该研究不仅填补了HPP在蟹类特定微生物控制研究中的空白，也为优化海鲜加工工艺、推动非热杀菌技术的应用提供了扎实的数据支持和理论依据。未来研究可围绕压力-温度协同效应、基质特性影响及多技术联合应用等方面展开，以更好地平衡食品安全与产品品质。