有机酸直接酸化对生鲜切达干酪中病原菌和乳酸菌的双重调控作用及加速成熟机制研究

本研究针对生鲜乳干酪生产中病原微生物污染与风味品质难以兼顾的行业难题，创新性地采用乳酸和乙酸直接酸化技术，系统评估了其对沙门氏菌(Salmonella Enteritidis)、金黄色葡萄球菌(Staph. aureus)等5种致病菌及嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、嗜热链球菌(S. thermophilus)等4种乳酸菌(LAB)的差异抑制作用。研究发现pH≤5.4时有机酸可有效杀灭病原菌而保留LAB活性，应用于切达干酪生产可显著提升水分(47.85%)、成熟指数(26.93% WSN/TN)及风味物质含量，为开发安全优质的天然干酪提供新策略。

　　

在追求天然食品的消费浪潮中，生鲜乳干酪因其独特风味和丰富微生物群落备受青睐。然而未经巴氏杀菌的原料乳潜藏沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致命病原体，近五年欧洲149起食源性疾病暴发中27.52%由沙门氏菌引发。传统60天熟化工艺虽能降低风险，但严重制约生产效率。更棘手的是，化学防腐剂的使用与消费者对清洁标签的期待背道而驰。如何在不损害乳酸菌(LAB)这一"天然发酵引擎"的前提下精准控制病原菌，成为困扰乳品科学的卡脖子难题。

埃及农业研究中心和波兰格但斯克理工大学的研究团队在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》发表突破性成果。研究人员创造性地将食品级乳酸和乙酸(10% v/v)应用于生鲜乳直接酸化，通过构建pH梯度模型(4.4-7.0)揭示有机酸对微生物的选择性抑制规律，并创新开发出乳酸处理(LRC)和乙酸处理(ARC)两种切达干酪生产工艺。研究采用微生物生长动力学分析、蛋白质水解度测定(WSN/TN)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)等技术，系统评估了90天成熟期内奶酪的理化特性、微生物群落及风味物质演变规律。

pH调控的精准抗菌效应
通过LB/MRS培养基构建的pH梯度实验显示，乳酸和乙酸在pH≤5.4时展现出显著差异抑制效果：当pH=4.4时，乙酸使沙门氏菌生长率降至-9.73%，而嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)仍保持39.59%的高增殖率。多重线性回归证实，初始pH每降低0.1单位，病原菌平均生长率下降7.2%(R²=0.94)。这种"杀菌保酵"特性源于LAB特有的pH稳态机制——通过F₁F_o-ATPase质子泵维持胞内pH中性，而病原菌在胞内pH<5.5时即丧失代谢活性。

干酪基质的生化重构
直接酸化工艺使凝乳时间从30分钟缩短至10分钟，引发系列链式反应：ARC样品水分含量高达47.85%，比传统工艺提升11.11个百分点；WSN/TN在90天成熟时达26.93%，表明蛋白水解程度显著加深。GC-MS检测到76,722.04μg/g的亮氨酸(Leucine)——这是已知奶酪鲜味物质的前体，在LRC样品中含量是巴氏杀菌奶酪的31.5倍。有趣的是，乙酸处理促进13.51%肉豆蔻酸和20.04%油酸积累，这些健康脂肪酸可能与心血管保护作用相关。

微生物生态的重塑
有机酸处理使干酪总活菌数(TVC)在45天时达8.81 log CFU/g，且全程未检出致病菌和霉菌。PCA分析显示LAB与WSN/TN呈强正相关(r=0.89)，证实其主导蛋白水解进程。值得注意的是，组氨酸(Histidine)在生鲜乳奶酪中含量(148.80μg/g)显著高于处理组，暗示有机酸可能通过抑制组氨酸脱羧酶活性降低生物胺风险。

这项研究开创性地证实：pH 5.2的直接酸化工艺能在24小时内使沙门氏菌等病原体生长率降低56.28%，同时保持嗜酸乳杆菌等LAB>40%的存活率。应用于切达干酪生产时，该技术使成熟周期缩短33%，风味物质产量提升3倍，且感官评分与巴氏杀菌产品无统计学差异(P>0.05)。研究提出的"临界pH值"理论为平衡食品安全与产品品质提供量化标准，而乙酸诱导的油酸富集现象则为开发功能性奶酪指明新方向。建议后续研究将酸化终点调整为pH 5.4以改善口感，并探索45-60天短熟化方案的商业化潜力。