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香肠易受微生物污染和变质，为解决此问题，研究人员开展了以植物乳杆菌后生元与壳聚糖作为香肠可食用涂层的研究。结果表明该涂层能有效减少微生物和化学降解，这为香肠保鲜提供了天然替代传统防腐剂的新策略。
在食品行业中，香肠因美味、方便和易于运输而深受大众喜爱，是全球食品领域的重要组成部分。然而，肉类及其制品很容易在生产、加工和储存过程中受到如大肠杆菌（E. coli）和沙门氏菌（Salmonella）等致病微生物的污染，从而导致快速变质。香肠生产中常用的适度热处理方法，无法完全消除微生物风险。此外，人工化学防腐剂虽能延长食品保质期，但存在潜在残留毒性、微生物耐药性以及致癌风险等问题，引发了公众和监管部门的担忧。因此，开发天然、安全的防腐剂替代化学添加剂，成为保障食品安全、满足消费者对健康食品需求的关键。
在这样的背景下，来自国外的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Applied Food Research》上。该研究聚焦于植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）产生的后生元（postbiotics，有益微生物产生的代谢物）与壳聚糖（chitosan，一种源自甲壳类动物外骨骼等的天然多糖）组合作为可食用涂层，用于香肠保鲜的可行性。研究表明，这种组合涂层能有效减少香肠在储存过程中的微生物和化学降解，为香肠保鲜提供了一种天然、清洁标签的替代方案，在食品行业具有重要的应用潜力。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先是微生物培养技术，对植物乳杆菌进行厌氧培养以获取后生元，并培养大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）用于抗菌实验。其次是多种活性检测技术，如采用扩散法测定后生元的抗菌活性，通过 96 孔板实验检测抗生物膜活性，利用 DPPH 自由基抑制实验评估抗氧化活性。另外，对香肠进行化学和微生物分析，包括测量 pH 值、水分含量、硫代巴比妥酸（TBA）值以及微生物计数等，以此来评估香肠的品质变化。
下面介绍具体的研究结果：
- 后生元的抗菌效果：通过测定抑制圈评估后生元的抗菌功效，发现植物乳杆菌后生元对大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑制圈分别为 15mm 和 17mm。这表明后生元能有效抑制这些革兰氏阴性菌的生长，其抗菌机制包括通过有机酸酸化环境、产生活性氧物质以及干扰细菌代谢过程等。
- 抗生物膜活性评估：研究发现植物乳杆菌后生元在 500 - 1000mg/mL 浓度范围内，能显著抑制大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌生物膜的形成，抑制率分别在 9% - 35% 和 18% - 46% 之间，且对鼠伤寒沙门氏菌生物膜形成的抑制效果更显著。生物膜的形成会使病原体对抗菌剂产生更强的抵抗力，而后生元中的多种代谢物具有抗生物膜的作用。
- 抗氧化能力测定：通过 DPPH 自由基抑制实验，计算得出植物乳杆菌后生元对自由基的抑制率为 32%。这说明后生元具有一定的抗氧化活性，其抗氧化作用可能源于产生的胞外多糖、脂磷壁酸和细胞表面蛋白等物质，这些物质有助于维持人体氧化应激平衡，减少氧化损伤。
- 香肠的化学性质变化：
- pH 值评估：在 21 天的保质期内，含 100% 后生元的样本 B 以及含后生元和壳聚糖的样本 E、F 的 pH 值变化不显著，而其他样本 pH 值有所上升。这可能是因为后生元产生的酸性化合物以及壳聚糖抑制了蛋白水解细菌，从而稳定了 pH 值，防止其大幅升高。
- 水分含量评估：样本 A 的水分含量在保质期内显著增加，而样本 E 和 F 的水分变化最小。这得益于壳聚糖的低水溶性以及后生元与壳聚糖之间的相互作用，减少了水分的散失，有助于保持香肠的质地和口感。
- TBARS 测定：样本 A 的 TBA 值在储存期间显著增加，而处理后的样本 TBA 值虽有增加但不显著，其中样本 E 在第 21 天的 TBA 值低于其他样本。这表明后生元的高抗氧化活性、壳聚糖的螯合作用以及涂层的低透氧性，有效抑制了香肠的脂质氧化。
- 抗菌效果：微生物检测结果显示，在保质期内微生物负载增加，对照组样本 A 的中温菌、嗜冷菌和酵母霉菌数量最多，而样本 E 的微生物数量最少。这体现了后生元和壳聚糖组合在减少微生物负载方面具有协同效应，壳聚糖弥补了后生元对革兰氏阴性菌抗菌效果的不足，并防止后生元抗菌活性在储存过程中降低。
研究结论和讨论部分指出，植物乳杆菌后生元与壳聚糖组合作为可食用涂层，在香肠保鲜方面展现出巨大潜力。该组合不仅能显著降低微生物和生物膜活性，还具有抗氧化性，其中 1% 壳聚糖和 100% 后生元的涂层效果最佳，可维持香肠的 pH 值、水分含量，减少脂质氧化，保证微生物稳定性。这为食品行业提供了一种天然、清洁标签的防腐剂选择，符合消费者对天然、可持续食品保鲜方法的需求。不过，要实现大规模应用，还需解决生产规模扩大、成本控制、监管审批和消费者接受度等问题。未来研究可进一步优化生产方法，在更多食品基质中测试该组合，并开展感官和稳定性研究，以推动其在食品工业中的实际应用，为保障食品安全和提升食品品质做出贡献。
