aw、pH值和抑菌劑等因素同樣對微生物的生長產(chǎn)生極大影響。干燥條件是控制奶粉生產(chǎn)過程中阪崎克羅諾桿菌的重要參數(shù)。Lang等通過比較不同干燥處理后阪崎克羅諾桿菌的生長參數(shù)，證明底物的干燥速率和干燥后的最終aw是造成菌株不可逆損傷的重要條件，該研究為干燥后病原微生物的監(jiān)控提供參考。類似地，Zhu等發(fā)現(xiàn)阪崎克羅諾桿菌不可在用乳酸、乙酸等有機酸酸化至pH 5的培養(yǎng)基中生長，此研究結(jié)果可為酸化奶粉研制提供理論支持。
另外，抑菌劑的存在也可對菌株的生長產(chǎn)生影響，很多已有研究都可以證明這一點。例如Shi Chao等采用Gompertz模型來定量描述檸檬醛或者百里醌對胰蛋白胨大豆肉湯培養(yǎng)基（tryptone soya broth，TSB）中阪崎克羅諾桿菌生長的影響，發(fā)現(xiàn)檸檬醛和百里醌均可以延長遲滯期，降低比生長速率。為加快抑菌物質(zhì)在食品中的應(yīng)用，確保環(huán)境因素成為食品安全的輔助工具，模型驗證工作刻不容緩。模型驗證的主要問題不在于模型對數(shù)據(jù)的擬合程度，而在于如何準(zhǔn)確地模擬微生物對給定環(huán)境的響應(yīng)。綜上，利用環(huán)境因素降低奶粉貯藏、食用過程中阪崎克羅諾桿菌風(fēng)險的研究尚處于初級階段，建議繼續(xù)加強阪崎克羅諾桿菌的風(fēng)險建模研究，完善模型驗證工作。
另外，菌株在食品工業(yè)環(huán)境或者食品加工過程中可能會受到一定的應(yīng)激作用。對于受熱應(yīng)激（60.0℃、2 min）的阪崎克羅諾桿菌，F(xiàn)ang Ting等使用Huang模型擬合其在不同溫度下的生長曲線。對溫度與最大比生長速率的關(guān)系選擇修正的Huang模型進行描述，數(shù)據(jù)顯示熱應(yīng)激并沒有引起最大比生長速率的顯著變化。類似的研究也見于Yang等對受熱應(yīng)激、酸應(yīng)激和干燥應(yīng)激的阪崎克羅諾桿菌在室溫下生長模型的構(gòu)建，顯著性分析表明遲滯期同樣沒有因為應(yīng)激作用而發(fā)生顯著變化。除了遲滯期和最大比生長速率，生理狀態(tài)也可描述歷史應(yīng)激對微生物的生長作用。生理狀態(tài)概念由Baranyi等提出，用來描述生長歷史對遲滯期的影響。綜上所述，雖然目前已經(jīng)建立了歷史應(yīng)激對群體遲滯期影響的模型，但是關(guān)于歷史應(yīng)激與生理狀態(tài)的關(guān)系尚待完善。
此外，雖然群體遲滯期的定義已經(jīng)在微生物學(xué)中廣泛使用，但應(yīng)激條件下其與單細胞遲滯期的關(guān)系在阪崎克羅諾桿菌研究中鮮有闡述。單細胞生長模型的建立多采用比濁法，利用Bioscreen軟件測量的濁度曲線估計微生物的生長參數(shù)是一種相對簡單的方法，建議將來可結(jié)合此方法對低菌量阪崎克羅諾桿菌的生長進行建模。
2.1.2隨機性模型
除了環(huán)境因素，微生物的初始污染水平及菌株變異性對其生長也會產(chǎn)生極大影響。據(jù)調(diào)查，實際流通食品中致病菌的含量通常較低，多數(shù)奶粉中阪崎克羅諾桿菌的污染水平小于1 CFU/100 g。此時可以用隨機性模型描述較小微生物種群或單個細胞的生長行為。Foods等獲得形狀參數(shù)為5的極值II型（EVIIb）分布是描述阪崎克羅諾桿菌單細胞遲滯期分布的最佳模型，可為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對阪崎克羅諾桿菌標(biāo)準(zhǔn)檢測方法的修訂提供借鑒。此外，為探究歷史應(yīng)激對單細胞變異性的影響，Xu Yao等將單細胞的遲滯期假設(shè)為帶有固定形狀參數(shù)的移位Gamma分布，研究發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激使得阪崎克羅諾桿菌單細胞遲滯期的分布向右移動，單細胞遲滯期的變異性隨恢復(fù)溫度的降低而增加。在今后的研究中，考慮微生物的變異性是至關(guān)重要的，因為微生物風(fēng)險評估的可信度是基于其估計最終風(fēng)險所涉及參數(shù)的變異性和不確定性的能力。若奶粉中存在少量遲滯期短的非典型菌株，會縮短食品的保質(zhì)期、增加消費者的健康風(fēng)險。另外，為更加精準(zhǔn)地估計風(fēng)險，變異性應(yīng)納入劑量-效應(yīng)模型。
綜上所述，確定性模型的結(jié)果是由初始條件唯一確定的精確數(shù)值，通常用來表示群體微生物的生長。雖然傳統(tǒng)模型很容易理解，但是它們沒有考慮到菌株之間以及單個細胞之間的差異性，因此確定性模型不適用于描述低菌量或者單細胞水平下微生物的生長規(guī)律。隨機性建模很好地彌補了傳統(tǒng)預(yù)測微生物模型進行點估計的不足，該方法的輸出結(jié)果很好地提供了關(guān)于微生物污染分布和超過特定臨界水平的概率等信息。在模型的應(yīng)用上，一級模型中，Gompertz模型因為簡便易懂而得到廣泛應(yīng)用，Baranyi模型因為在生長研究中具有較好的擬合效果而被應(yīng)用于估計最大比生長速率等參數(shù)。由于溫度在食品生產(chǎn)消費鏈中波動最大，其成為阪崎克羅諾桿菌二級模型研究最多的因素。利用預(yù)測微生物學(xué)模型研究不同條件下阪崎克羅諾桿菌的生長可為實際食品病原微生物的監(jiān)測和控制提供有效信息。不同環(huán)境條件影響阪崎克羅諾桿菌的生長模型及參數(shù)如表1所示。
表1部分不同條件下阪崎克羅諾桿菌的生長模型及參數(shù)
2.2失活模型
預(yù)測微生物學(xué)試圖提供在各種環(huán)境條件下的微生物失活模型，例如溫度、pH值、aw、抑菌劑和其他新型抑菌技術(shù)的作用等。因此，預(yù)測模型可以看作是柵欄技術(shù)的量化，失活模型及其參數(shù)可以反映不同控制方法對微生物的作用強度和效果，也可以反映微生物經(jīng)歷的不同應(yīng)激條件對其失活的影響。
2.2.1環(huán)境因素對失活的作用
熱處理是食品工業(yè)和家庭環(huán)境滅活微生物并確保良好產(chǎn)品穩(wěn)定性的優(yōu)選技術(shù)，因此關(guān)于阪崎克羅諾桿菌的熱失活研究相對較多。溫度對微生物失活的影響通常使用一級線性動力學(xué)方程獲得的D值（在一定的處理環(huán)境中或一定的熱力致死溫度條件下某細菌中每殺死90%原有殘存活菌數(shù)時所需要的時間）和Z值（滅菌時間減少到原來的1/10或在相同滅菌時間內(nèi)殺滅99%的微生物所需升高的溫度）表示。早在1996年，Nazarowec-White等指出阪崎克羅諾桿菌是腸桿菌科最耐熱的成員之一，58℃時復(fù)水奶粉中阪崎克羅諾桿菌D值為5.45 min；而Breeuwer等發(fā)現(xiàn)有些阪崎克羅諾桿菌在58℃時D值范圍為0.27～0.90 min。同一溫度下不同研究中D值差異較大，表明菌株之間耐熱性存在差異，但這并不妨礙溫度對阪崎克羅諾桿菌的作用效果。從表2中由失活模型獲得的參數(shù)可見，溫度越高D值越小，奶粉在復(fù)水過程中適當(dāng)提高環(huán)境溫度可以有效提高殺菌效果。溫度對阪崎克羅諾桿菌的失活研究可為奶粉制造商和嬰幼兒護理人員提供奶粉復(fù)水溫度的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
除了熱處理，近年來控制阪崎克羅諾桿菌的新技術(shù)也不斷發(fā)展，利用非熱技術(shù)控制病原微生物的繁殖逐步成為提高產(chǎn)品質(zhì)量和保障食品安全的重要策略，而失活模型及其參數(shù)成為闡述新技術(shù)對微生物作用效果的重要依據(jù)。Lee和Osaili等的研究表明，低劑量的γ射線便可有效滅活奶粉中的阪崎克羅諾桿菌，因此可以進一步研究γ射線應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的可行性。除了采用傳統(tǒng)的線性失活模型表達微生物的失活狀況外，非線性模型可以更加精確地闡述新技術(shù)對微生物的控制效果，例如Arroyo等采用Weibull模型、Adekunte等采用帶有“肩帶”的對數(shù)線性模型和Bigelow模型將阪崎克羅諾桿菌的失活數(shù)據(jù)擬合到對應(yīng)模型以獲得失活參數(shù)，從而證明了超聲處理、高強度脈沖電場技術(shù)對菌株的滅活效果。除了動力學(xué)模型，隨機性模型同樣可以很好地對阪崎克羅諾桿菌的失活數(shù)據(jù)進行擬合。Koseki等建立了一個生存/死亡界面模型，該模型用于確定經(jīng)高靜水壓處理后阪崎克羅諾桿菌的生長、失活行為。由于該模型是基于概率的方法所建立，其可以估計微生物達到預(yù)期失活效果時的失活條件，同時估計該條件下達預(yù)期效果的成功概率。上述模型的研究結(jié)果將有助于企業(yè)或者管理者同時考慮多個環(huán)境因素設(shè)定嬰兒配方奶粉生產(chǎn)、加工標(biāo)準(zhǔn)。
表2部分阪崎克羅諾桿菌熱失活的線性模型及參數(shù)
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