《International Dairy Journal》:Physicochemical, microbiological, and volatile characteristics of smen in relation to maturation conditions and storage containers
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摘要本研究旨在表征六个家庭自制Smen样品的理化性质、微生物质量和挥发性特征,这些样品产自阿尔及利亚东北部,由山羊奶或牛奶制成。所有样品的pH值均呈酸性(3.80–4.54),含水量(0.60%–14.12%)、含盐量(0.11%–5.96%)和酸价(10.87–42.49
摘要
本研究旨在表征六个家庭自制Smen样品的理化性质、微生物质量和挥发性特征,这些样品产自阿尔及利亚东北部,由山羊奶或牛奶制成。所有样品的pH值均呈酸性(3.80–4.54),含水量(0.60%–14.12%)、含盐量(0.11%–5.96%)和酸价(10.87–42.49 mg KOH/克脂肪)各有不同。基于培养物的微生物分析显示,所有卫生指示菌和致病菌的计数均低于检测限,仅在最年轻的样品(1个月,6.54 log CFU g?1)中检测到乳杆菌。SPME-GC-MS分析揭示了分布在十个化学类别中的143种挥发性化合物。在所有样品中,短链和中链脂肪酸是主要化合物;醛类的变异性最大,是主要的鉴别性挥发性类别,己醛是长期成熟样品中氧化脂质分解的主要指标物。这些发现为手工阿尔及利亚Smen的微生物安全性和芳香多样性提供了观测数据。
引言
传统发酵乳制品是食品文化遗产的重要组成部分,因其营养、感官和文化意义而受到认可(Guiné等,2021;Leksir等,2019)。其中,Smen(在阿尔及利亚也称为Dhen)是一种传统的北非发酵黄油,以牛、山羊或绵羊的生全奶单独或混合制成,通过自发发酵、搅拌、加盐和长时间成熟等工艺在手工条件下生产(Boussekine等,2020;Iradukunda等,2018;Labtar等,2019)。生产过程始于生奶在环境温度下的自发酸化直至凝结,产生Raib。凝结后的牛奶随后使用Chekoua进行搅拌,Chekoua是一种在阿尔及利亚农村普遍存在的传统防水山羊皮袋,已被证实是本土有益微生物的潜在储库,对Smen的特征性芳香性质有重要贡献(Benkerroum & Tamime,2004)。根据地区和家庭习惯的不同,阿尔及利亚有两种主要的制备方法:第一种是自发发酵后对生黄油进行干法加盐(5–8 g/100 g),类似于摩洛哥Smen(Benkerroum & Tamime,2004;Tantaoui-Elaraki & El Marrakchi,1987);第二种是将热处理与加盐、加入粗粒小麦粉或芳香草本植物结合,然后进行长期成熟(Boussekine等,2020)。成熟期可能从几个月到几十年不等,储存容器(动物皮、陶器或塑料容器)在生产商之间差异很大(Boussekine等,2020;El Lamti等,2024,2026;Iradukunda等,2018)。北非和中东地区存在类似的澄清黄油产品,包括埃及和突尼斯的Samna、苏丹的Samin、伊朗的Roughan以及南亚和东非的ghee,它们都通过减少水分和脂质转化来延长保质期,但在制造工艺和文化背景上与Smen有明显差异(Boussekine等,2020)。
Smen的微生物生态系统主要由乳酸菌(LAB)和酵母菌构成,其中乳球菌属、嗜热链球菌和乳杆菌菌株,尤其是植物乳杆菌,被确认为成熟过程中酸化、脂肪分解和芳香化合物生物合成的主要贡献者(Bentahar等,2024;Boussekine等,2020;Labtar等,2019)。
这些微生物还表现出功能潜力,包括对胃肠道环境的耐受性以及对病原体的抗菌活性(Bentahar等,2024)。常规微生物评估通常表明商业来源或调查样品的卫生质量可接受;然而,在未受控制的户内条件下进行的手工生产可能引入污染风险,而这些风险尚未得到充分评估(Boussekine等,2020)。
挥发性研究还表明,Smen的香气主要与短链和中链脂肪酸有关,此外还包括酮类、酯类、醛类和内酯类,这些是成熟乳制品体系中脂质降解和微生物代谢的典型产物(Iradukunda等,2018;Sarhir等,2021;Triqui & Guth,2001)。这些生化变化对于发酵黄油产品典型感官特征的发展至关重要。Boussekine等(2022)进一步证明,阿尔及利亚Smen中的酵母和乳酸菌物种与特定的挥发性类别密切相关,包括乙酯类和甲基酮类,这些化合物与花香、果香、奶油香和奶香有关,表明微生物多样性与芳香特征之间存在关联。
尽管其文化意义和科学关注度不断提高,与摩洛哥同类产品相比,阿尔及利亚Smen的表征仍然不足,现有文献主要关注摩洛哥样品(Iradukunda等,2018;Sarhir等,2021;Tantaoui-Elaraki & El Marrakchi,1987)或阿尔及利亚Smen的传统实践(Boussekine等,2020)、微生物生态学和挥发性成分(Boussekine等,2022)。目前尚无研究将家庭自制阿尔及利亚Smen的理化特性、微生物学和SPME-GC-MS挥发性特征分析结合起来,这些样品完全采用传统工艺生产——生奶自发发酵后经Chekoua搅拌,并在不同成熟时间和传统手工储存容器(动物皮、陶器和塑料)中成熟。本研究通过提供来自阿尔及利亚东北部的六个天然成熟Smen样品的综合表征来解决这一空白,这些样品在奶源、成熟时间和储存材料方面各不相同,从而为真正的手工实践与这种发酵黄油遗产的安全性、理化稳定性和挥发性特征之间的关联提供了新的观测证据。
章节摘要
化学品、标准品和材料
所有用于理化分析的化学试剂均为分析纯。硝酸银(AgNO?,≥99.0%,ACS试剂级)、铬酸钾(K?CrO?)、无水乙醇、乙醚、氢氧化钾(KOH)和酚酞购自德国马耳堡市梅克公司(Merck KGaA,Darmstadt, Germany)。用于酸价测定的中和乙醇/乙醚溶剂混合物(1:1,v/v)在每次分析前新鲜配制。
微生物计数的培养基,包括平板
理化特性
传统发酵黄油(Smen)样品的理化特性如表2所示。所有样品的pH值为3.8–4.5,呈酸性,这是发酵Smen的特征,表明乳酸发酵正在进行中。根据Nekera等(2023)的研究,在高CO?浓度下储存的黄油pH值较低,这是由于碳酸的形成增加了氢离子浓度。S5样品的pH值(4.54)略高于其他样品,
结论
本研究对六个手工Smen样品的传统阿尔及利亚Smen进行了全面的理化、微生物和挥发性特征表征。所有分析的样品均表现出一定的微生物安全性,由于加盐、脱水、酸化和长期成熟的协同抗菌作用,致病菌和卫生指示菌保持在培养法检测限以下。共鉴定出分布在十个化学类别中的143种挥发性化合物
CRediT作者贡献声明
Asma Senoussi:撰写——审稿与编辑,撰写——原稿,可视化,方法学,形式化分析,数据管理,概念化。Meriem Derouiche:撰写——审稿与编辑,撰写——原稿,方法学。Haroun Chenchouni:撰写——审稿与编辑,撰写——原稿,可视化,形式化分析。Fairouz Djeghim:撰写——原稿,可视化,形式化分析。Ouarda Aissaoui Zitoun:撰写——原稿,方法学。Ali Adnan Hayalo?lu:
利益冲突声明
作者声明,他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
本研究完全在土耳其马拉提亚英奥努大学食品工程系F3实验室(功能、发酵与未来食品实验室)完成,所有作者感谢F3实验室全体成员。
Asma Senoussi|Meriem Derouiche|Haroun Chenchouni|Fairouz Djeghim|Ouarda Aissaoui Zitoun|Ali Adnan Hayalo?lu