《Food Control》：Synergistic inactivation of
Bacillus cereus spores on pork belly by plasma-activated water and superheated steam: Efficacy and impact on meat quality
编辑推荐：
•等离子体激活水（PAW）联合过热蒸汽（SHS）显著提高了猪五花肉表面蜡样芽孢杆菌芽孢的灭活效果。•PAW预处理增加了芽孢对后续SHS处理的敏感性。•30分钟PAW预处理结合160°C、3分钟的SHS处理实现了2.77 log CFU cm?2的减少。•与BLC相比，所选的P
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等离子体激活水（PAW）联合过热蒸汽（SHS）显著提高了猪五花肉表面蜡样芽孢杆菌芽孢的灭活效果。
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PAW预处理增加了芽孢对后续SHS处理的敏感性。
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30分钟PAW预处理结合160°C、3分钟的SHS处理实现了2.77 log CFU cm?2的减少。
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与BLC相比，所选的PAW + SHS处理能更好地保持水分、颜色和质地。
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PAW + SHS在提高微生物控制的同时，保持了较高的感官接受度。
引言
猪肉是全球重要的动物蛋白来源，以其营养价值和加工多样性而受到重视（Godfray et al., 2018）。然而，在屠宰、加工和运输过程中，猪肉容易受到微生物污染，这对肉类质量和安全提出了挑战（Ngo et al., 2021; Yang et al., 2022）。尽管腐败微生物群包括肠杆菌科、假单胞菌属和乳酸菌，但产芽孢病原体由于其极具耐受性的内生孢子而构成了特殊的威胁（Doulgeraki et al., 2012）。在这些病原体中，蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）在肉类加工设施中尤其值得关注（Tewari et al., 2013）。鉴于其产生致吐和腹泻毒素的能力，蜡样芽孢杆菌对食品加工构成了微生物风险（Stenfors Arnesen et al., 2008）。其芽孢对中等强度的热和非热处理具有很强的抵抗力，这使得在不增加加工强度的情况下进行有效控制变得困难（Tian et al., 2025）。
过热蒸汽（SHS）是一种以高热导率、缺氧环境和相对均匀加热为特征的热处理技术（Liu et al., 2023）。SHS在肉类产品微生物灭活方面显示出潜力，但其效果高度依赖于温度，且剧烈的处理会对产品质量产生不利影响（Chen et al., 2024; Wang et al., 2019）。例如，200°C、1分钟的SHS处理对芽孢的灭活仅为约1 log，而对蜡样芽孢杆菌的有效灭活通常需要超过250°C的温度（Kim et al., 2023）。为了减轻热损伤同时提高灭菌效率，SHS已被与辅助处理相结合。例如，SHS（250°C，1分钟）和UV-C（30分钟）处理的灭活效果分别为0.68和1.18 log CFU，而它们的协同应用实现了2.70 log的灭活（Kim et al., 2020）。同样，SHS（150°C）结合10%雾化乳酸实现了3.2 log CFU cm?2的灭活（Kim et al., 2024）。然而，它们的效果取决于所使用的辅助处理。
等离子体激活水（PAW）作为一种非热净化介质引起了关注。富含活性氧和氮物种（RONS）的PAW衍生的活性物种可能会影响保护性芽孢结构并增加对后续胁迫的敏感性（Sammanee et al., 2022; Zhao et al., 2020）。然而，单独使用PAW通常效果有限，在温和条件下通常只能实现不到1.5 log的灭活（Bai et al., 2020）。与之前报道的涉及UV-C或有机酸的SHS组合不同，PAW + SHS可能提供了一种独特的顺序障碍，其中PAW衍生的氧化应激先于热暴露。因此，PAW和SHS是否能够协同灭活蜡样芽孢杆菌芽孢同时保持猪肉质量仍不清楚。
选择猪五花肉作为模型基质，因为其明显的瘦肉层和脂肪层在成分和物理化学性质上存在显著差异，为处理评估提供了异质性的肉表面。因此，本研究评估了顺序PAW和SHS处理对猪五花肉上蜡样芽孢杆菌芽孢的灭活效果，以及其对物理化学性质、颜色、质地和感官接受度的影响。目标是确定PAW预处理能否在微生物减少和肉类质量保持之间取得良好平衡的同时，增强SHS介导的芽孢灭活。
章节片段
内生孢子制备
蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）ATCC 14579购自美国典型培养物保藏中心（ATCC，美国）。培养基，包括营养琼脂（NA）、营养肉汤（NB）和补锰NA，均购自青岛海尔生物科技有限公司（中国）。
蜡样芽孢杆菌ATCC 14579被选作特征明确的参考菌株以标准化处理比较。蜡样芽孢杆菌芽孢的制备参考了Kim等人（2024）的方法并作了少许修改。简而言之，营养细胞被涂布在
PAW处理时间对协同灭活效果的影响
PAW预处理时间对芽孢灭活的影响见图2。单独使用PAW处理显示芽孢灭活随时间呈增加趋势，log减少量从15分钟的<0.5 log CFU cm?2增加到30分钟的0.85 ± 0.26和60分钟的1.32 ± 0.34 log CFU cm?2。固定SHS处理（160°C，3分钟）实现了1.08 ± 0.17 log CFU cm?2的减少。这些发现分别证实了Bai等人（2020）和Kim等人（2020）的先前报道。
结论
本研究证明，与单独处理和固定BLC对照相比，顺序PAW和SHS处理增强了猪五花肉上蜡样芽孢杆菌芽孢的灭活效果。整体最佳条件为30分钟PAW预处理后结合160°C、3分钟的SHS处理，实现了2.77 ± 0.10 log CFU cm?2的减少，协同值（S）为0.85 ± 0.30。尽管180°C处理产生了略高的芽孢灭活效果，但160°C在微生物
CRediT作者贡献声明
王涛：撰写—初稿，方法论，形式分析，数据整理。陈海英：监督，获取资金，概念化。周敏：资源，调查。魏灵军：资源。戴宁：撰写—审阅与编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的经济利益冲突或个人关系，这些可能会影响本论文中报告的工作。
致谢
本研究得到了国家重点研发计划（2022YFD2100305、2025YFF1107702）的经费支持。
王涛|陈海英|周敏|魏灵军|戴宁
