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【编辑推荐】为解决消费者对化学防腐剂的健康担忧,研究人员探究乳链菌肽(N)、山梨酸钾(Ps)及植物乳杆菌(Lp)、鼠李糖乳杆菌(Lr)单一及复合处理对土耳其白奶酪的影响。发现复合处理抑菌更强,保护性培养物具替代潜力,为天然保鲜提供参考。
研究背景:传统防腐剂的困境与天然替代物的探索
在食品工业的发展长河中,防腐剂如同守护食品品质的 “卫士”,默默抵御着腐败菌和致病菌的侵袭,延长着食品的货架期,为减少食物浪费立下了汗马功劳。然而,随着消费者健康意识的觉醒,传统化学防腐剂的安全性逐渐成为人们心中的疑虑。当山梨酸钾、乳链菌肽(Nisin,N)等防腐剂在食品中发挥作用时,人们开始思考:是否存在更天然、更安全的替代方案?
在此背景下,保护性培养物作为一类具有抑菌潜力的微生物菌群,走进了研究者的视野。植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum,Lp)和鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus,Lr)等益生菌,不仅能通过代谢活动产生有机酸、细菌素等抑菌物质,还可能通过竞争排斥作用抑制有害微生物的生长。若能将其应用于食品保鲜,或许能在保证食品安全的同时,满足消费者对天然食品的需求。
为了探寻这一可能,塞尔丘克大学(Selcuk University)的研究团队将目光投向了土耳其白奶酪 —— 这种具有地域特色的乳制品,其传统生产过程中防腐剂的使用与品质保持问题亟待优化。该研究旨在评估传统防腐剂与保护性培养物单独及复合使用时,对土耳其白奶酪理化性质和微生物抑制效果的影响,为开发更安全、高效的食品保鲜技术提供科学依据。这项研究成果发表在国际期刊《Food Control》上,为食品保鲜领域的天然替代研究添上了重要一笔。
研究方法:多维度评估保鲜方案的有效性
研究人员在土耳其当地乳制品工厂(Enka)开展了土耳其白奶酪的生产实验。以乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcus lactis subsp. lactis)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)组成的商业发酵剂(B?oprox DI-Prox MTR 4)作为 starter culture,选用植物乳杆菌(Danisco Holdbac Protective Cultures YM-XPK)、鼠李糖乳杆菌(CHR-Hansen Fresh Q2)作为保护性培养物,同时使用乳链菌肽(Nisin)和山梨酸钾(Potassium sorbate,Ps)作为传统防腐剂。
实验设计了 13 组奶酪样本:1 组空白对照(C)、4 组单一防腐剂处理(N、Ps、Lp、Lr)和 8 组复合处理(如 NLr、NLp、NPs 等)。在 28 天的储存期内,对样本的理化性质(如 pH 值)、微生物指标(如大肠菌群、大肠杆菌)进行定期检测,并开展感官分析评估消费者接受度。
研究结果:复合处理展现更强抑菌优势
理化性质:保护性培养物加速酸度变化
pH 值监测显示,含保护性培养物的样本在储存期间酸度上升较快,其中 LpLr 复合处理组的 pH 值始终最低。这一现象与保护性培养物的代谢活动密切相关,它们通过产酸作用降低环境 pH,可能是其抑菌机制之一。尽管酸度变化明显,但所有处理组的奶酪成分(如脂肪、蛋白质含量)均未受到显著影响,说明防腐剂的添加未对奶酪基础品质造成破坏。
微生物抑制:复合配方显著提升抑菌效果
单一防腐剂中,乳链菌肽(N)和保护性培养物(Lp、Lr)单独使用即可有效抑制大肠菌群和大肠杆菌的生长。而复合处理展现出更优的抑菌性能:乳链菌肽或山梨酸钾与保护性培养物联合使用时,抑菌效果显著强于单一防腐剂;植物乳杆菌与鼠李糖乳杆菌的复合处理(LpLr)对所有检测微生物(包括致病菌和腐败菌)的抑制效果均优于单菌处理。这表明不同防腐剂之间可能存在协同作用,通过多机制协同攻击微生物,增强了抑菌效率。
感官分析:天然处理不影响消费者接受度
尽管含保护性培养物的样本酸度较高,但感官评估结果显示,所有防腐剂处理组与对照组在整体可接受性上无显著差异。这意味着,通过合理搭配保护性培养物和传统防腐剂,在不牺牲消费者口感偏好的前提下,有望实现食品保鲜技术的升级。
研究结论与讨论:天然保鲜的未来图景
本研究通过系统的实验设计,揭示了保护性培养物在食品保鲜中的潜力。植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等微生物不仅能作为天然防腐剂抑制有害微生物生长,与传统防腐剂的复合使用还能通过协同效应进一步提升抑菌效果。尽管保护性培养物的产酸特性可能导致酸度变化较快,但这一问题可通过优化配方或结合其他保鲜技术加以调控。
从食品安全角度看,该研究为减少食品中化学防腐剂的使用提供了可行方案,有助于响应消费者对清洁标签食品的需求。从产业应用层面,保护性培养物的引入无需对现有生产工艺进行大规模改造,具有较高的实际应用价值。未来研究可进一步探索不同微生物组合的抑菌机制,优化复合配方在不同食品基质中的适用性,为构建更安全、可持续的食品保鲜体系奠定基础。
这项研究不仅为土耳其白奶酪的生产提供了新的技术思路,更向整个食品行业传递了一个重要信息:在追求食品安全性与品质的道路上,天然微生物资源的开发与利用将成为关键突破口。随着研究的深入,保护性培养物有望在更多食品品类中崭露头角,开启天然保鲜的新时代。