《International Dairy Journal》：Heat-selected thermophilic burden in imported skim milk powder: A cluster-aware industrial quality assessment in Libya
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摘要嗜热芽孢杆菌及其孢子是乳粉制造过程中重要的污染源，但对这些微生物的解读需要将产品质量信号与食品安全危害区分开来。本工业横断面研究检测了来自两家国际供应商的380份进口脱脂奶粉样本，每家供应商包含19个生产批次，每批次10个原始样本。供应商A和B的需氧菌落总数平均分别为5.
摘要
嗜热芽孢杆菌及其孢子是乳粉制造过程中重要的污染源，但对这些微生物的解读需要将产品质量信号与食品安全危害区分开来。本工业横断面研究检测了来自两家国际供应商的380份进口脱脂奶粉样本，每家供应商包含19个生产批次，每批次10个原始样本。供应商A和B的需氧菌落总数平均分别为5.42 ± 0.44和4.59 ± 0.40 log10菌落形成单位/克，而经热处理筛选的嗜热菌计数平均分别为3.85 ± 0.33和2.82 ± 0.31 log10菌落形成单位/克。在考虑批次内聚类效应后，供应商B的需氧菌落总数比供应商A低0.83 log10菌落形成单位/克（95%置信区间：低0.72至0.94；p < 0.001），经热处理筛选的嗜热菌计数低1.03 log10菌落形成单位/克（95%置信区间：低0.93至1.14；p < 0.001）。在考虑批次效应后，合并的物理化学关联有所减弱，但在多变量分析中，批次内pH值、可滴定酸度、粉末水分和水活度的差异仍与经热处理筛选的嗜热菌计数相关（所有p < 0.001）。经热处理筛选的嗜热菌计数提供了有用的信息，可作为一般需氧菌落总数的补充，用于来料质量评估和供应商或批次趋势分析。由于80°C/12分钟热处理筛选后在55°C下培养可回收方法依赖性的嗜热产孢菌混合物，包括兼性嗜热的芽孢杆菌属物种，因此该终点不应被解释为严格嗜热或高度耐热孢子的普遍估计值。物种归属和因果上游工艺解读需要分子表征和直接工艺数据。
引言
脱脂奶粉（SMP）是一种全球贸易的乳制品原料。脱水加工显著降低水活度并防止大多数细菌在适当的干燥储存条件下增殖，但粉末制造过程并不会对产品进行灭菌。耐热孢子可以存活于热加工操作中，而嗜热细菌可能在乳品加工设备的温暖区域被富集，最终孢子在成品粉末中浓缩（Burgess等，2010；Kent等，2016；Scott等，2007；Watterson等，2014）。
嗜热芽孢杆菌在乳粉生产中尤为重要。黄色嗜热厌氧杆菌和芽孢梭菌属是被广泛认可的专性嗜热菌，而某些芽孢杆菌属物种可作为兼性嗜热菌。这些微生物是重要的乳品加工和产品质量污染源，而非食源性病原体。它们的出现和积累可以反映加工设备中有利于生长的热微环境中的增殖、生产运行条件、与生物膜相关的持久性以及清洗效果；较高的计数也可能与客户的规格要求冲突，或导致下游质量缺陷（Burgess等，2010；Wedel等，2022）。
商业乳粉的研究表明，耐热菌和产孢菌的负荷因产品、工厂、地理位置和分析方法的不同而差异显著，这限制了一个单一的全国性、洲级或全球性流行率估计的有效性。在美国东北部一家四工厂的研究中，经80°C/12分钟孢子巴氏杀菌处理后，77.5%的采样原料、加工中和成品物料通过直接涂布或富集检测出嗜热产孢菌，而直接涂布阳性率在不同粉末类型之间差异显著（Watterson等，2014）。在法国，对61份乳粉的分析发现嗜热产孢菌计数高达5.89 log CFU/g，且313株筛选嗜热分离株中93.3%属于蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌或黄色嗜热厌氧杆菌（Delaunay等，2021）。Buehner等（2015）同样报告了美国中西部脱脂奶粉中耐热菌和孢子在公司间存在显著差异。这些地理上不同的研究为产孢菌的广泛存在提供了背景，同时也说明了为何出现率估计必须结合产品类型和检测方法进行解读。工艺调查早已确立嗜热产孢菌在乳品制造中的生长微环境和持久性（Burgess等，2010；Scott等，2007）。近期研究通过进一步表征乳品加工环境中允许生长的工艺条件、持久谱系和与腐败相关的表型，扩展了这一既有认知（Delaunay等，2024；Dettling等，2020；Medjahdi等，2025）。
计数方法是变异的重大来源。热处理、恢复培养基、涂布格式和培养条件可能会显著改变报告的孢子计数。方法比较研究表明，不同的检测配置可回收不同的孢子组分，并支持了对商业乳粉的标准化方法（Kent等，2016；Murphy等，2021；Watterson等，2014）。因此，只有在明确定义其分析程序的情况下，嗜热检测结果才可解读。
收货工厂的质量控制（QC）所回答的问题比工艺线调查更为狭窄。接收进口脱脂奶粉的生产商可以比较批次和供应商，但无法直接观察上游蒸发器、热交换器、在线清洗性能或生产运行时长。因此，供应商相关的成品粉末差异不应被呈现为特定上游工艺故障的证据。
本研究评估了在利比亚米苏拉塔Al-Jaid食品工业公司检测的进口脱脂奶粉。研究共包含来自两家国际供应商的380份样本，结构为每家供应商19个生产批次，每批次10份样本。主要目标是在考虑批次内聚类效应的情况下，比较两家供应商之间的需氧菌和经热处理筛选的嗜热菌计数，并评估经热处理筛选的计数是否可为供应商和批次质量画像提供补充于一般需氧菌落总数的信息。次要目标是评估物理化学共变和选定的常规培养筛查结果。
章节摘要
研究场地与抽样设计
本横断面工业质量控制研究于2025年8月至2026年2月在利比亚米苏拉塔Al-Jaid食品工业公司进行。研究包含380份进口脱脂奶粉样本：来自供应商A的190份和来自供应商B的190份。每家供应商代表19个生产批次，每批次采集10个原始样本，共计38个批次。
原始样本按照工厂标准从每个收货批次中空间分离的单元中采集
数据集结构与微生物负荷
所有380份样本记录均纳入分析，包括每家供应商190份样本、每家供应商19个生产批次以及每批次10份样本。供应商A在两个微生物学终点的样本级描述性均值上均高于供应商B，且在生产批次均值上这种分离也很明显（图1）。供应商A和B的需氧菌落总数分别为5.42 ± 0.44和4.59 ± 0.40 log10 CFU/g，而经热处理筛选的嗜热菌计数分别为3.85 ± 0.33和2.82 ± 0.31
供应商与批次异质性作为来料质量画像
核心发现是微生物负荷中存在明确的供应商相关分离，这种分离在考虑来自同一生产批次的样本间相关性后依然存在。这一点很重要，因为来自同一批次的重复原始样本提供的是批次内异质性信息，而非代表独立的生产事件。因此，明确处理层级结构可以避免过于精确的不确定性估计，同时保留由……所提供的信息
结论
本工业研究表明，在生产批次内样本间依赖性被纳入考虑后，方法定义的经热处理筛选的嗜热菌计数能够区分进口脱脂奶粉中的供应商相关微生物学画像。该终点可作为一般需氧菌落总数的补充，用于来料质量评估和供应商或批次趋势分析，但不应将其视为经过验证的保质期或食品安全预测指标，也不应作为严格……的普遍估计值
作者贡献声明（CRediT）
Mohanned Mohamed Alwashaish：原创草稿撰写、监督、项目管理、正式分析、概念化。Mohamed Abd-alsamea Almogassbi：审阅与编辑、资源、方法学、调查、数据整理。
伦理批准
本研究分析常规工业食品质量控制数据，不涉及人类受试者或动物。使用去标识化QC数据的行政授权已获得利比亚米苏拉塔Al-Jaid食品工业公司批准。
资助
本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所报告的工作。
Mohanned Mohamed Alwashaish|Mohamed Abd-alsamea Almogassbi
