《Food Bioscience》：Effect of
Levilactobacillus brevis and
Limosilactobacillus fermentum combined with carrot powder on the quality, safety, and microbial community of dry-fermented sausages
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摘要亚硝酸钠传统上被用于干发酵香肠中以提升品质，但其可能形成致癌性亚硝胺，引发了严重的健康担忧。本研究旨在评估短乳杆菌（Levilactobacillus brevis）CHOL1、发酵粘液乳杆菌（Limosilactobacillus fermentum）1.1880和1%
摘要
亚硝酸钠传统上被用于干发酵香肠中以提升品质，但其可能形成致癌性亚硝胺，引发了严重的健康担忧。本研究旨在评估短乳杆菌（Levilactobacillus brevis）CHOL1、发酵粘液乳杆菌（Limosilactobacillus fermentum）1.1880和1%胡萝卜粉作为干发酵香肠中亚硝酸钠的天然"清洁标签"替代物的综合效果。共比较了三种配方：对照组（C）、接种复合发酵剂并添加胡萝卜粉的组（M）以及添加100 mg/kg亚硝酸钠的组（Y）。结果表明，与对照组相比，M组的pH值、水分活度和脂质氧化（以硫代巴比妥酸反应物TBARS衡量）均显著降低。质地分析显示，联合添加减轻了过度的硬度和咀嚼性，提供了更柔软且更理想的质地。此外，M组在色泽、风味和总体接受度方面获得了更高的感官评分，这与其相比对照组显著更高的a*/b*值一致。高通量测序表明，短乳杆菌（Lev. brevis）在发酵过程中建立了绝对优势，有效抑制了发光副海卫氏菌（Photobacterium phosphoreum）等腐败细菌的生长。重要的是，与传统工艺相比，联合处理显著抑制了总生物胺（包括组胺和腐胺）和N-亚硝胺的积累（p < 0.05）。总之，在干发酵香肠中接种短乳杆菌CHOL1、发酵粘液乳杆菌1.1880和胡萝卜粉是一种有效的策略，既能优化质地和感官特性，又能同时提高产品的化学安全性和微生物安全性。
引言
发酵是肉类加工中的一种常见方法，可赋予发酵产品不同的特性，如提高产品安全性、延长保质期和缩短发酵时间。目前，发酵肉制品种类繁多，包括发酵香肠、酸肉和发酵鳜鱼。
干发酵香肠是中国北方一种独特的发酵肉制品，因其丰富的营养价值、较长的保质期和独特的风味特点而深受消费者喜爱（Yue等，2025）。亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂，在干发酵香肠的生产中起着重要作用。虽然亚硝酸钠传统上被应用于产品中以增强色泽、风味和整体品质（Shi等，2025；Villaverde等，2014），但它携带了严重的健康风险。具体而言，亚硝酸盐可与肉类中的内源胺反应生成亚硝胺，而亚硝胺是已知的致突变剂和致癌物（Hu等，2019；Hu等，2024）。因此，在保证产品质量的前提下减少或替代亚硝酸盐的使用已成为肉制品领域的优先研究方向。
为实现亚硝酸盐的"清洁标签"替代方案，寻找天然替代品是必不可少的。研究表明，蔬菜粉可以作为亚硝酸盐的替代品。蔬菜容易积累硝酸盐，例如芹菜含硝酸盐2274–5123 mg/kg，菠菜含3369–7615 mg/kg，胡萝卜含1166–3672 mg/kg。蔬菜中丰富的硝酸盐可被硝酸盐还原菌还原为亚硝酸盐。由于蔬菜是天然植物，添加蔬菜粉代表了合成亚硝酸钠的天然替代方案，符合"清洁标签"趋势。Ozaki等（2021）指出，胡萝卜粉是一种潜在的亚硝酸盐替代品。此外，胡萝卜粉富含膳食纤维、类胡萝卜素和抗氧化剂；其膳食纤维由于具有良好的持水性，在改善肉制品的嫩度、多汁性和稳定性方面具有很大的潜力（Mishra等，2023）。与其他植物性亚硝酸盐替代品（如芹菜、甜菜根和萝卜粉）相比，胡萝卜粉不仅提供天然的硝酸盐来源，还提供额外的色素和酚类化合物，可能对色泽发展和感官质量有所贡献（Sam等，2021）。Shin等（2017）使用瑞士甜菜粉联合金黄色葡萄球菌（Staphylococcus carnosus）作为亚硝酸钠的替代品，得出结论该组合是亚硝酸盐的良好潜在替代品。研究还表明，在肉制品中接种乳酸菌（LAB）可以促进色泽发展并增强其安全特性。Essid和Hassouna（2013）研究了添加植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）对干发酵香肠质量的影响，发现发酵剂提高了香肠的安全性和卫生水平，同时促进了色泽形成。Luo等（2020）报道，发酵乳杆菌AS1.1880具有一氧化氮合酶活性，可显著促进发酵食品中的色泽发展。虽然添加胡萝卜粉和发酵剂可以改善干发酵香肠的色泽、安全性和风味，但目前缺乏关于二者组合是否能产生协同效应以更有效替代亚硝酸盐的系统研究。
因此，本研究选取短乳杆菌CHOL1（Levilactobacillus brevis CHOL1）和发酵粘液乳杆菌1.1880（Limosilactobacillus fermentum 1.1880）作为发酵剂，与胡萝卜粉联合用于干香肠的发酵。实验设计了三种发酵方法：(1) 自然发酵；(2) 仅添加亚硝酸钠的发酵；(3) 胡萝卜粉与发酵剂的混合发酵。本研究旨在分析干香肠发酵过程中的理化指标、安全指标和感官特性。通过引入第三代全长测序技术，我们在物种水平上鉴定了微生物群落结构并分析了其演替模式。本研究为优化干发酵香肠产品质量和推进行业发展提供了有价值的视角。
章节摘要
材料与试剂
新鲜猪肉（里脊肉和背膘）和胡萝卜粉购自当地市场（中国大连乾河市场）。本研究中使用的两株菌为短乳杆菌CHOL1（Lev. brevis CHOL1，GDMCC 64656）和发酵粘液乳杆菌1.1880（Lim. fermentum 1.1880，CGMCC 1.1880）。短乳杆菌CHOL1此前从发酵产品中分离获得。MRS肉汤培养基、MRS琼脂培养基、PCA平板计数琼脂和YPD固体培养基购自青岛海博生物工程有限公司（中国青岛）。无水乙醇、2,6-二叔丁基-4-甲基酚、硫代巴比妥酸
微生物平板计数分析
图1A和1B显示，乳酸菌（LAB）和总活菌数（TVC）均经历了先上升后趋于平稳的过程。在整个发酵期间，Y组的乳酸菌和总活菌数水平显著低于其他两种处理（p < 0.05）。这种降低可能归因于亚硝酸钠的强抗菌特性和抑制作用（Li等，2016）。在发酵早期阶段（0–3 d），总活菌数显著增加
结论
本研究调查了接种发酵剂（短乳杆菌CHOL1：发酵粘液乳杆菌1.1880 = 1:1）和1%胡萝卜粉的干发酵香肠的品质、水分含量、安全性、色泽、N-亚硝胺和微生物群落结构。联合添加显著提高了乳酸菌数量和色泽参数（a*/b*值），同时降低了pH值、水分活度（aw）和TBARS水平。此外，香肠质地得到了改善。短乳杆菌在整个发酵过程中始终占主导地位，其产生的抗菌物质
CRediT作者贡献声明
郭冰蕊：资源、方法论。商浩：写作——审阅与编辑、方法论。岳莹：写作——审阅与编辑。王思妙：方法论、数据整理。张显浩：数据整理。张思琪：写作——审阅与编辑、写作——初稿撰写、调查研究、形式分析、数据整理。林心平：监督、项目管理、概念构思。赵志平：资源、调查研究。李世杰：形式分析
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本论文中报告的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金委员会（U24A20472）的支持。
张思琪 | 王思妙 | 张显浩 | 商浩 | 岳莹 | 郭冰蕊 | 赵志平 | 李世杰 | 林心平
大连工业大学食品科学与技术学院、国家海洋食品工程研究中心、海洋食品加工与安全控制重点实验室，中国辽宁大连116034
