《Food and Humanity》:Biosynthesis of silver nanoparticles using
Martynia annua leaf extract in chitosan–pullulan bio-nanocomposite films: Characterization and antimicrobial properties
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降低脂肪的煮肉肠中添加乳杆菌后生物可提升其蛋白质含量(16±0.1%)和有机酸水平,改善质构特性(凝聚性0.785±0.001,弹性0.765±0.0057),感官评价显示18.75%后生物与6.25%脂肪配比最佳。
安娜·路易莎·托雷斯-奥乔亚(Ana Luisa Torres-Ochoa)| 米格尔·安赫尔·鲁伊斯-卡布雷拉(Miguel ángel Ruiz-Cabrera)| 帕特里夏·阿吉雷-巴努埃洛斯(Patricia Aguirre-Ba?uelos)| 阿维利娜·弗兰科-维加(Avelina Franco-Vega)| 拉乌尔·冈萨雷斯-加西亚(Raúl González-García)| 米格尔·阿布德-阿奇拉(Miguel Abud-Archila)| 阿莉西亚·格拉哈莱斯-拉古内斯(Alicia Grajales-Lagunes)
摘要
本研究的目的是评估嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)后生物制剂对低脂熟香肠的物理化学性质和感官接受度的影响。实验采用了随机设计,脂肪含量(0–25%)和后生物制剂含量(0–25%)各不相同。分析的参数包括蛋白质含量、有机酸含量、pH值、颜色、质地特征以及感官属性。添加后生物制剂(脂肪含量25%)后,蛋白质含量(16±0.1%)、乙酸含量(17.14±0.05 mM)和乳酸含量(157.35±1.61 mM)均有所增加。香肠的凝聚性(0.785±0.001)和弹性(0.765±0.0057)也有所改善,而pH值、颜色、硬度和咀嚼性保持不变。感官评估显示,含有18.75%后生物制剂和6.25%脂肪的香肠更受青睐。这些结果表明,后生物制剂可以改善熟香肠的物理化学和感官性质。未来的研究应进一步探讨香肠的完整化学成分、保质期、生物活性化合物及其潜在的健康益处。
引言
熟香肠因其感官特性和营养价值而成为全球最受欢迎的肉类制品之一(Tultabayeva等人,2023年)。然而,它们与冠心病、糖尿病和结直肠癌等健康风险的相关性引发了担忧,这主要与饱和脂肪、盐和硝酸盐等成分有关(Grasso等人,2014年;Th?gersen和Bertram,2021年)。为了解决这些问题,人们通过减少脂肪和胆固醇含量或添加益生元、纤维和植物来源的生物活性化合物等活性成分来开发具有潜在功能性的熟香肠(Cáceres等人,2004年;Fernández-López等人,2019年;de Souza-Paglarini等人,2019年)。高浓度益生菌(>10^8 CFU/g)的发酵香肠也被研究用于通过调节肠道微生物群来改善健康(Ferreira-Mafra等人,2021年;Wang等人,2020年)。益生菌的浓度和活性是确保其对消费者健康有益效果的关键因素,有效剂量通常为10^8-10^9 CFU/mL(Farias-Manassi等人,2022年)。然而,在热加工食品中实现这些浓度特别具有挑战性,因为微生物的活性会受到影响。为克服这一限制,最近的研究重点关注了后生物制剂,即无生命的微生物和/或其成分,它们可以在不影响细胞活性的情况下发挥健康益处(Salminen等人,2021年)。后生物制剂包括维生素、有机酸和短链脂肪酸(SCFAs)等生物活性代谢物(Cuevas-González等人,2020年;Kaur等人,2021年)。后生物制剂在体外和体内均表现出抗氧化、抗炎、抗菌和抗增殖活性(Cuevas-González等人,2020年;Kaur等人,2021年;Viswanathan和Muthusamy,2022年),相比益生菌具有更高的稳定性和更低的安全风险(Farias-Manassi等人,2022年;Kaur等人,2021年)。后生物制剂已被用于制备具有潜在功能性的食品中,因为它们可以调节宿主免疫系统(Scarpellini等人,2022年)。后生物制剂已被添加到果汁、奶昔、零食、酸奶和牛奶等各种产品中,这些产品显示出更好的抗氧化能力和提升的感官属性(Liang和Xing,2023年;Sadighbathi等人,2023年)。含有来自B. breve和S. thermophilus的后生物制剂的强化牛奶已被研究用于缓解儿童食物不耐受和减少呼吸道过敏反应的发生率(Scarpellini等人,2022年)。
然而,在肉类制品中,后生物制剂的应用主要限于其作为抗菌剂或防腐剂的作用(Rafique等人,2023年)。关于后生物制剂如何增强肉类制品的营养或技术特性的研究仍然很少。在这种情况下,引入后生物制剂是一种有前景的创新策略。尽管先前的研究报道了潜在的健康益处,但这些发现仍需通过体内验证。因此,本研究专注于后生物制剂在熟肉制品中的技术应用。本研究首次报道了使用豆奶作为植物培养基从嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)中生产后生物制剂,并将其添加到熟香肠中。
本研究旨在评估不同浓度的后生物制剂对熟香肠的物理化学和感官属性的影响。我们假设将后生物制剂添加到熟香肠中可以在保持理想物理化学和感官特性的同时提高其营养价值。
研究片段
后生物制剂的制备
嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)(DSM 20079)是一种被归类为GRAS的益生菌,用于生产后生物制剂代谢物,该菌株来自圣路易斯波托西自治大学健康科学研究中心的抗菌剂、生物膜和微生物组实验室。豆奶由商业黄大豆制成,其中含有约40%的蛋白质、20%的脂肪、25%的碳水化合物、10%的水分和5%的灰分(de Luna-Jiménez,2007年)。
后生物制剂和香肠的化学组成
后生物制剂的化学组成(表2)显示,碳水化合物和蛋白质是主要成分。碳水化合物含量的增加不仅归因于添加的菊粉(11%),还可能归因于嗜酸乳杆菌合成的胞外多糖(EPSs)(Zhou等人,2019年)。添加后生物制剂显著提高了香肠中的蛋白质含量(p<0.05),达到16%(对于含有25%后生物制剂和0%脂肪的香肠)。结论
本研究首次评估了嗜酸乳杆菌后生物制剂在熟香肠中的应用,证明了后生物制剂的生产成功及其感官有效性。
将后生物制剂整合到熟香肠中是食品工业和技术进步的一个显著创新。后生物制剂显著提高了蛋白质含量(16%)、乳酸含量(158.69±0.04 mM)、乙酸含量(17.14±0.05 mM)以及香肠的凝聚性和弹性。
伦理声明
本研究进行了80名自愿参与者的感官评估。由于我们的机构没有正式的人类伦理委员会或感官分析研究的文档流程,研究团队确保所有伦理要求都得到了满足。参与者在参与前充分了解了研究目的、评估过程及任何潜在风险。参与完全是自愿的,没有任何强迫行为,所有参与者均
作者贡献声明
阿维利娜·弗兰科-维加(Avelina Franco-Vega): 方法学、数据分析。帕特里夏·阿吉雷-巴努埃洛斯(Patricia Aguirre-Ba?uelos): 方法学。米格尔·阿布德-阿奇拉(Miguel Abud-Archila): 方法学、数据管理。拉乌尔·冈萨雷斯-加西亚(Raúl González-García): 数据分析、数据管理。鲁伊斯-卡布雷拉·米格尔·安赫尔(Ruiz-Cabrera Miguel Angel): 原稿撰写、监督。安娜·路易莎·托雷斯-奥乔亚(Ana Luisa Torres-Ochoa): 方法学、数据分析。阿莉西亚·格拉哈莱斯-拉古内斯(Alicia Grajales-Lagunes): 原稿撰写与编辑、项目管理、调查、数据管理、概念构思。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或可能影响本文工作的个人关系。
致谢
A.L. 托雷斯-奥乔亚(A.L. Torres-Ochoa)感谢国家人文、科学和技术委员会(CONAHCyT)提供的硕士学位奖学金(1099574),并感谢MSc C. Rivera-Bautista提供的实验室支持。