比较辣椒、肉桂和黑胡椒粉中沙门氏菌热抗性的研究及其食品安全意义

推荐 为解决香料中沙门氏菌污染导致的食品安全问题，研究人员评估了不同水分活度（aw）下辣椒、肉桂和黑胡椒粉中沙门氏菌的热抗性。结果表明，水分活度和温度显著影响热抗性，为精准热处理提供依据，减少化学残留风险。

　　

论文解读
研究背景
香料作为全球广泛使用的食品调味品，常被沙门氏菌等食源性病原体污染。从田间到餐桌的供应链中，污染事件频发，如2009年美国因黑胡椒污染导致的沙门氏菌疫情波及44个州。传统化学消毒方法如环氧乙烷熏蒸虽有效，但残留毒性引发消费者担忧。相比之下，热处理作为物理灭菌手段无化学残留，但其对香料风味和香气的潜在破坏需精准控制。然而，现有研究缺乏对不同香料中沙门氏菌热抗性的系统比较，且未明确水分活度（a_w）与温度的协同作用机制。

研究机构与方法
美国农业部资助的研究团队通过调控水分活度和温度，对比分析了辣椒、肉桂和黑胡椒粉中三株沙门氏菌混合菌株的热失活动力学。关键实验技术包括：

1. 水分活度测量：使用Aqualab水活度仪测定初始值，并通过高温灭菌容器（HTC）结合恒定水分含量模型（CCE）动态监测加热过程中的a_w变化。
2. 热处理实验：将预调节至a_w,21°C=0.3和0.5的样品从20℃加热至90℃，记录D值（杀灭90%微生物所需时间）。

研究结果

1. 水分活度与热抗性关系

   • 所有香料中，沙门氏菌的D值随a_w升高而显著降低。例如，辣椒在a_w,21°C=0.3时D_70°C=15.4分钟，而在a_w,21°C=0.5时降至1.8分钟。
   • 在相同初始a_w下，辣椒和肉桂中的D值显著低于黑胡椒，但基于处理温度下的a_w，黑胡椒与肉桂的热抗性相似，均高于辣椒。

2. 温度对a_w的影响

   • 密封容器中，a_w随温度升高而增加，低水分含量时更显著。例如，含水量为5.6 g/100 g干物质的辣椒粉，a_w从21℃的0.31升至70℃的0.35以上。

3. 脂肪含量差异的作用

   • 辣椒因脂肪含量较高，其水分吸附等温线及a_w对温度的响应与其他两种香料不同，导致热抗性差异。

研究结论与意义
本研究揭示了a_w和温度对香料中沙门氏菌热抗性的协同调控机制。结果表明，辣椒中的沙门氏菌热抗性最低，提示温和热处理可能足以控制其污染。研究为制定精准热处理方案提供了科学依据，减少了对化学消毒的依赖，同时保障了香料的风味品质和食品安全。该成果对低水分食品的热加工工艺优化具有重要指导价值，发表于《Food Microbiology》。

技术方法概述
研究人员通过Aqualab水活度仪测定初始a_w，并采用高温灭菌容器结合恒定水分含量模型动态监测加热过程中的a_w变化。热处理实验在设定温度范围内进行，记录不同条件下的D值以评估热抗性。