海南槟榔加工过程中真菌群落动态变化及水分活度(Aw)对优势霉菌的抑制作用研究

本研究针对槟榔加工过程中有害微生物污染导致的产品安全与品质问题，通过高通量测序技术解析海南槟榔加工阶段真菌群落动态变化，分离鉴定出优势霉菌Aspergillus ruber和A. ochraceus，并证实降低水分活度(Aw≤0.815)可显著抑制其生长。研究成果为延长槟榔产品货架期提供理论依据，发表于《International Journal of Food Microbiology》。

　　

槟榔作为中国传统的咀嚼嗜好品，全球消费人群超6亿，但加工过程中高湿度环境易引发霉菌污染，产生毒素威胁人体健康。海南槟榔占全国总产量的83.6%，其加工过程中微生物污染机制尚不明确，尤其缺乏对优势霉菌种类及其控制策略的系统研究。

海南多源槟榔产业发展有限公司与湖南行业企业合作，通过高通量Illumina测序技术追踪槟榔加工各阶段（原料RM、烘烤RS、切割CS、成品FP）的真菌群落变化，结合培养依赖法分离优势菌株，并分析水分活度(A_w)对霉菌生长的抑制作用。研究发现：加工后期人工操作和环境暴露导致成品FP的真菌总数(TFC)显著升高至1.725±0.046 Lg CFU/g，α多样性指数显示霉菌污染关键阶段为CS至FP。通过系统发育分析鉴定出两种优势霉菌——赤曲霉(Aspergillus ruber)和赭曲霉(Aspergillus ochraceus)。

Alpha多样性分析
基于ITS测序数据揭示，加热加压过程虽能灭活原料中大部分真菌，但后期加工阶段引入外源污染。成品FP中曲霉属(Aspergillus)相对丰度达38.7%，显著高于其他阶段。

优势霉菌分离与鉴定
从高TFC样本中筛选出10株霉菌，经形态学观察和18S rRNA基因测序，确定A. ruber和A. ochraceus为关键污染菌。其在槟榔粉培养基上的生长速率与A_w呈正相关。

水分活度抑制实验
通过调节甘油浓度构建不同A_w(0.75-0.90)环境，发现A. ruber和A. ochraceus的生长分别在A_w≤0.798和≤0.815时被完全抑制。将菌株回接至A_w 0.80的槟榔产品中，其菌落形成单位(CFU)较对照组下降90%以上。

该研究首次系统阐明海南槟榔加工链中真菌污染的关键控制点，证实通过调控A_w可有效抑制优势霉菌增殖。研究成果为开发基于水分活度调控的槟榔保鲜技术提供理论支撑，对保障食品安全和减少经济损失具有重要实践意义。论文由张小明团队完成，获国家重点研发计划(2023YFD2100503)等资助。