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随着素食和可持续生活方式兴起,素食卡门培尔奶酪受关注。但对其原料霉菌毒素风险认知不足。研究人员分析传统与素食卡门培尔奶酪的霉菌毒素浓度。结果显示均未检出霉菌毒素。该研究为素食奶酪安全性提供依据,推动可持续食品发展。
近年来,素食和可持续的生活方式越来越受到人们的青睐。在饮食领域,越来越多的人选择植物性食物,这不仅是出于对动物福利的关注,也是为了保护环境,同时还有健康饮食方面的考量。卡门培尔奶酪作为一种广受欢迎的奶酪品种,也出现了许多素食替代产品。然而,这些素食卡门培尔奶酪在原料选择上,常使用发酵坚果等食材,这些原料可能存在霉菌毒素形成的风险,可人们对这一潜在风险的了解却十分有限。而且,传统卡门培尔奶酪也面临着一些问题,比如其生产过程中使用的 Penicillium camemberti(一种真菌,负责卡门培尔奶酪的质地和风味形成)能够产生环匹阿尼酸(CPA),这是一种神经毒素,欧洲食品安全局(EFSA)因此认为该真菌不符合安全推定(QPS)的推荐标准 。此外,传统卡门培尔奶酪所使用的菌株面临濒危,其生物多样性发酵过程也受到影响。在这样的背景下,开展对素食卡门培尔奶酪和传统卡门培尔奶酪霉菌毒素风险的研究就显得尤为重要。
来自国外多个研究机构的研究人员针对这些问题展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Future Foods》上,这一研究为评估素食卡门培尔奶酪的安全性和可持续性提供了重要依据,对于推动食品行业向更健康、更环保的方向发展具有重要意义。
在研究过程中,研究人员用到了多种关键技术方法。他们通过 DNA 条形码技术(DNA barcoding)对实验所用菌株进行鉴定;运用高效液相色谱 - 串联质谱法(LC-MS/MS)测定奶酪及培养样本中的霉菌毒素和其他代谢物;借助微生物群落分析技术,对奶酪中的真菌和细菌群落进行检测;还采用了电子鼻技术结合感官评价的方式,评估奶酪的风味和口感。
下面来详细看看研究结果:
- 所有菌株属于同一变异类型:研究人员利用 DNA 条形码技术,通过特定引物 PC4 和 Pcam 进行聚合酶链反应(PCR),并对产物测序和比对分析。结果显示,所有实验菌株均属于 P. camemberti var. “camemberti” 变异类型,这表明这些菌株具有产生 CPA 的遗传潜力。
- P. camemberti 的生长性能与碳源无关:研究人员将 P. camemberti 接种在含有不同碳源(淀粉、葡萄糖、乳糖、半乳糖和葡萄糖组合)的定制琼脂平板上,观察其生长情况。同时,对用乳糖 - 无和普通牛奶制作的早产奶酪上的 P. camemberti 生长也进行了监测。结果发现,除乳糖存在时生长稍有减缓但不显著外,不同碳源平板上 P. camemberti 的生长速率无明显差异。在奶酪上,乳糖 - 无和普通牛奶制作的奶酪上 P. camemberti 的生长表现也相似。此外,研究人员还测定了底物中的糖含量变化,发现不同碳源平板上糖含量在 14 天内下降幅度较小,而自制奶酪中糖含量变化较大,如普通牛奶制作的奶酪中乳糖在两天内减少一半以上,乳糖 - 无牛奶制作的奶酪中葡萄糖在第三天降为零 。
- 不利条件会诱导 P. camemberti 产生霉菌毒素:研究人员在不同碳源的琼脂平板上接种 P. camemberti,检测 CPA 的产生情况。结果发现,淀粉作为唯一碳源的琼脂平板上 CPA 含量最高,而淀粉 / 葡萄糖平板上未检测到 CPA。这可以用碳代谢物阻遏来解释,即微生物优先利用小分子或易代谢的分子,当这些小分子消耗殆尽时,才会激活其他代谢途径,从而可能诱导 CPA 的产生。此外,研究人员还发现,在添加乳酸菌的情况下,乳糖琼脂平板和半乳糖 / 葡萄糖琼脂平板上的 CPA 浓度显著增加,这表明乳酸菌可能在发酵奶酪和奶酪替代品中诱导霉菌毒素的产生。
- 奶酪成熟过程中未产生霉菌毒素:研究人员对乳糖 - 无奶酪和普通奶酪在 21 天成熟过程中的霉菌毒素产生情况进行评估。通过检测,只发现了三种次生代谢物,但均不属于严格意义上的霉菌毒素。在整个成熟过程中,预期的 CPA 并未出现,购买的奶酪和奶酪替代品中也未检测到 CPA。
- 购买和自制奶酪及奶酪替代品中的霉菌毒素浓度均低于检测限:研究人员采用多毒素 LC-MS/MS 方法,对三种商业牛奶卡门培尔产品、三种商业素食替代品、乳糖 - 无和含乳糖的自制奶酪以及含罂粟籽和榛子的奶酪替代品进行检测。结果显示,所有样品中均未检测到霉菌毒素,包括 CPA。不过,在不同产品中发现了一些不同的次生代谢物,且素食和牛奶产品的代谢物模式存在差异。
- 素食和传统奶酪的微生物群落分析揭示了预期的物种种群:研究人员对素食和传统奶酪进行微生物群落分析。在细菌群落方面,不同奶酪样品中主要的细菌 OTU 大多属于 Lactobacillales,不同奶酪产品中优势菌种有所不同,如自制普通牛奶和乳糖 - 无牛奶卡门培尔奶酪主要由 Streptococcus thermophilus 主导,商业卡门培尔产品则含有不同比例的 Lactococcus lactis、Leuconostoc falkenbergensis 等。在真菌群落方面,所有样品中 P. camemberti 都是最丰富的物种,部分样品中还含有 Debaryomyces hansenii 等。
- 感官评价和电子鼻测量证实了乳制品卡门培尔奶酪和素食替代品之间的口味差异:研究人员对三种市售卡门培尔奶酪和三种素食替代品进行感官评价和电子鼻测量。感官评价结果显示,乳制品卡门培尔奶酪在总体接受度上得分较高(平均 6.48 ± 0.30 分),而素食替代品得分较低(平均 3.35 ± 0.69 分)。参与者将刺鼻、汗味、酸味、苦味和灼烧味等负面属性赋予素食产品,而将奶油味、奶酪味、咸味和甜味等赋予乳制品。电子鼻测量结果与感官评价高度相关,且通过主成分分析(PCA)发现,自制奶酪和替代品与购买的产品在口味组成上无法区分。
在结论和讨论部分,研究表明 CPA 的产生取决于单糖的存在,在复杂碳源(如淀粉)环境中,CPA 浓度最高,这是由于碳代谢物阻遏作用。令人欣慰的是,所有测试的卡门培尔奶酪样品和素食样品均未检测到霉菌毒素,这在一定程度上保障了消费者的食品安全。然而,考虑到 EFSA 对 P. camemberti 的安全性评估,仍需对素食卡门培尔奶酪的原料进行更深入的研究。为了推动区域主义和可持续发展,可以更多地测试使用当地原料(如罂粟籽和榛子)制作的素食卡门培尔奶酪,以替代常用的棕榈油和腰果产品。但在此之前,需要进行更广泛的测试,以确保这些新型素食卡门培尔奶酪资源的食品安全。这项研究为素食奶酪的发展提供了重要的理论依据,有助于指导未来开发更安全、更可持续的素食奶酪产品,对于食品行业的可持续发展和保障消费者健康具有重要的意义。