副干酪乳杆菌无细胞上清液对真空低温烹饪红鹿肉营养、氧化和微生物品质的影响

《Food and Bioprocess Technology》：Effect of Cell-Free Supernatant from Lacticaseibacillus paracasei on the Nutritional, Oxidative, and Microbiological Quality of Sous-vide Cooked Red Deer Meat

　　

包括红鹿（Cervus elaphus）在内的野味肉因其高蛋白含量和有利的脂质组成而备受重视，但在加工和储存过程中极易发生氧化变质，这限制了其技术稳定性。因此，需要天然的清洁标签策略来改善野味肉产品的品质和货架期。本研究调查了由副干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus paracasei）B1产生的无细胞上清液（CFS）作为天然腌料对真空低温烹饪鹿肉的理化、氧化、微生物和营养品质的影响。研究人员将红鹿肉排置于1% CFS溶液中于4°C腌制24小时，或不作处理（对照组），然后真空包装，并在60°C下进行真空低温烹饪6或8小时。分别在加工后立即和在4°C冷藏储存30天后进行分析。CFS腌制显著降低了pH值（6.13 vs. 6.01）和氧化还原电位（ORP）（337.6 vs. 322.0 mV），在肉中创造了更强的还原环境。腌制样品还表现出更高的抗氧化活性，这体现在增加的ABTS•+自由基清除活性（64.83% vs. 57.82%）和金属螯合能力（55.66% vs. 45.16%）。此外，CFS通过降低饱和脂肪酸含量（0.479 vs. 0.683 g/100 g）和血栓形成指数（TI）（0.97 vs. 1.20）改善了营养脂质谱。冷藏储存增加了蛋白质氧化，表现为更高的羰基含量（40.29至71.10 nmol/mg蛋白），而CFS处理在储存早期阶段减轻了氧化劣变。储存也改变了肉的游离氨基酸谱。结果表明，副干酪乳杆菌B1 CFS是一种有前景的清洁标签腌制剂，可增强真空低温烹饪鹿肉的氧化稳定性和选定的营养品质特性。其应用可能有助于开发具有更高技术稳定性和延长冷藏货架期的高品质野味肉产品。

论文解读：副干酪乳杆菌无细胞上清液提升真空低温烹饪鹿肉品质的研究

一、研究背景与目的

红鹿等野味肉富含优质蛋白和有益脂肪酸，但其高含量的多不饱和脂肪酸（PUFA）和血红素铁使其对氧化极为敏感，导致加工和储藏期间品质下降。真空低温烹饪虽能较好保留营养成分，但长时间低温加热仍可能促进氧化。因此，寻找天然、清洁标签的解决方案来抑制氧化、延长货架期成为研究热点。乳酸菌（LAB）发酵产生的无细胞上清液（CFS）富含有机酸、细菌素、肽类等多种生物活性代谢物，兼具抗菌和抗氧化潜力，且不含活菌，安全性高。本研究旨在评估副干酪乳杆菌（Lacticaseibacillus paracasei）B1菌株产生的CFS作为天然腌料，对真空低温烹饪红鹿肉的理化性质、氧化稳定性、微生物安全性和营养价值的影响。该论文发表于《Food and Bioprocess Technology》。

二、关键技术方法

研究人员从本地零售店采购新鲜红鹿后腿肌肉，去除筋膜后切成约3厘米厚的肉排。实验分为两组：对照组（未腌制）和CFS腌制组（用1%冻干CFS溶液于4°C腌制24小时）。随后所有样品经真空包装，在60°C水浴中进行真空低温烹饪6小时或8小时。分析在加工后立即（第1天）和4°C冷藏30天后进行。主要技术方法包括：使用pH计和氧化还原电极测定pH值和氧化还原电位（ORP）；采用硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）法评估脂质氧化；使用蛋白质羰基含量测定试剂盒评估蛋白质氧化；通过ABTS^•+自由基清除活性、还原力和亚铁离子螯合活性评估抗氧化能力；利用气相色谱（GC）分析脂肪酸组成并计算动脉粥样硬化指数（AI）、血栓形成指数（TI）等脂质质量指标；使用自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸谱并计算必需氨基酸（EAA）/总氨基酸（TAA）比值等蛋白质量指标；依据ISO标准方法对肠杆菌科、大肠杆菌、凝固酶阳性葡萄球菌、乳酸菌（LAB）、嗜冷需氧菌和单核细胞增生李斯特菌进行微生物计数。

三、研究结果

水活性（a_w）、pH、氧化还原电位（ORP）及基本成分

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  水活性：CFS腌制显著提高了肉的水活性（0.988 vs. 0.980），且烹饪时间延长（8小时 vs. 6小时）也会增加水活性。冷藏储存30天后水活性略有上升，尤其在腌制样品中更为明显。
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  pH值：CFS腌制显著降低了肉的pH值（6.01 vs. 6.13）。冷藏30天后，所有样品的pH值均显著下降，其中腌制样品降幅更大（从6.22降至5.72）。
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  氧化还原电位：CFS腌制显著降低了肉的ORP值（322.0 mV vs. 337.6 mV），表明形成了更有利于抗氧化的还原环境。
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  基本成分：CFS腌制导致水分含量略低（67.59% vs. 68.66%），但蛋白质含量相对更高（28.31% vs. 26.67%）。脂肪含量不受腌制影响，但冷藏后略有下降。

氧化稳定性与抗氧化活性

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  脂质氧化（TBARS）：烹饪时间延长（8小时）会增加TBARS值（0.62 vs. 0.48 mg MDA/kg），表明更长的热处理促进了脂质氧化。冷藏30天后TBARS值反而下降，研究人员认为这与丙二醛（MDA）与蛋白质等发生二次反应有关。CFS腌制对TBARS值无显著影响。
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  蛋白质氧化（羰基含量）：冷藏30天后，所有样品的羰基含量均显著升高（从40.29升至71.10 nmol/mg蛋白），表明蛋白质氧化加剧。在储存初期（第1天），CFS腌制样品的羰基含量低于对照组（32.61 vs. 46.47 nmol/mg蛋白），显示其具有一定的早期保护作用，但这种差异在储存30天后消失。
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  血红素铁：烹饪8小时的样品血红素铁含量高于6小时的样品（15.68 vs. 13.44 mg/kg），这可能与长时间加热导致肌细胞结构破坏、血红素释放增加有关。
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  抗氧化活性：CFS腌制显著提升了肉的ABTS^•+自由基清除活性（64.83% vs. 57.82%）和金属螯合能力（55.66% vs. 45.16%），证实了CFS具有直接的抗氧化功能。

脂肪酸组成与脂质质量指标

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  CFS腌制显著改变了脂肪酸组成，降低了饱和脂肪酸（SFA）含量（0.479 vs. 0.683 g/100g），同时增加了单个饱和脂肪酸（MUFA）和多个饱和脂肪酸（PUFA）的比例。
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  基于此，CFS腌制显著降低了血栓形成指数（TI）（0.97 vs. 1.20），并使营养值指数（NVI）趋于升高，表明其改善了肉的脂质营养价值。

游离氨基酸谱

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  冷藏储存显著影响了游离氨基酸（FAA）的组成。总体而言，储存30天后总游离氨基酸（TAA）、必需氨基酸（EAA）和支链氨基酸（BCAA）的含量均有增加趋势。
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  CFS腌制对游离氨基酸谱的影响较为复杂，在某些条件下增加了特定氨基酸（如谷氨酸、丙氨酸）的含量，但也观察到一些氨基酸（如牛磺酸）的变化。EAA/TAA比值在0.58-0.68范围内，表明鹿肉蛋白质量较高。

微生物分析

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  所有样品的肠杆菌科、大肠杆菌、凝固酶阳性葡萄球菌和单核细胞增生李斯特菌的计数均在检测限以下（< 10 CFU/g），表明真空低温烹饪工艺本身具有良好的杀菌效果。
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  乳酸菌（LAB）和嗜冷需氧菌的计数在大多数样品中也处于较低水平（< 2 log CFU/g），且CFS腌制对此无显著影响。

四、讨论与结论

研究表明，副干酪乳杆菌B1的无细胞上清液（CFS）作为一种清洁标签腌料，能够有效改善真空低温烹饪红鹿肉的多种品质特性。其作用机制是多方面的：首先，CFS中的有机酸降低了肉的pH值，并创造了更低的氧化还原电位，从而营造了一个更利于抗氧化的微环境；其次，CFS本身含有的代谢产物赋予了肉更高的ABTS^•+自由基清除活性和金属螯合能力，直接增强了其抗氧化防御体系。这些效应共同作用，在储存初期显著抑制了蛋白质氧化（表现为较低的羰基含量）。更重要的是，CFS腌制优化了肉的脂肪酸组成，降低了饱和脂肪酸比例和血栓形成指数（TI），提升了脂质的营养价值。尽管CFS对TBARS值无显著影响，但这可能与真空低温烹饪本身的低氧环境掩盖了部分差异有关。此外，CFS并未对微生物安全性产生负面影响，所有样品均符合食品安全标准。

研究结论：副干酪乳杆菌B1的无细胞上清液（CFS）是一种有前景的清洁标签腌制剂，能够在不引入活菌的前提下，通过降低pH值和氧化还原电位（ORP）、提高抗氧化活性、优化脂肪酸谱，来增强真空低温烹饪鹿肉的氧化稳定性和选定的营养品质特性。其应用有助于开发具有更高技术稳定性和更长冷藏货架期的高品质野味肉产品。