Cilentana山羊奶酪的理化与微生物学表征

《Foods》：Physicochemical and Microbiological Characterization of Cilentana Goat Cheese

　　

Cilentana山羊奶酪是一种在奇伦托（Cilento）地区（意大利南部）用原料山羊奶制成的传统乳制品。本研究调查了奶酪制作及90天成熟期间发生的微生物学、理化及脂质变化。研究人员用原料Cilentana山羊奶生产了四个独立批次，并在第0、30、60和90天以奶、凝乳和奶酪形式取样，进行微生物学、理化、脂肪酸、脂解、氧化稳定性和颜色分析。总体而言，成熟促进了优势乳酸菌（LAB）群体的建立，嗜温乳球菌和乳杆菌分别达到约8和7.5 Log CFU/g，而β-葡萄糖醛酸酶阳性大肠杆菌（E. coli）和凝固酶阳性葡萄球菌在第60天逐渐降至可检测水平或法规限值以下。沙门氏菌（Salmonella spp.）和单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）从未被检出，但大肠菌群在整个成熟期持续存在，凸显了改善原料奶卫生的必要性。从化学角度看，成熟过程中脂解持续进行，游离脂肪酸（FFAs）在90天后显著增加，而丙二醛（MDA）水平保持低位且无变化，表明脂质氧化有限。脂肪酸谱和营养质量指数在整个成熟过程中保持稳定。总之，收集的数据为该传统奶酪提供了更好的表征，可用于拓宽对原料山羊奶奶酪的认识。

**Cilentana山羊奶酪理化与微生物学特性的综合研究**

**一、研究背景**

近年来，山羊养殖业在生物多样性保护、可持续性以及传统农业系统价值重估的推动下重新受到学术界与产业界的关注。Cilentana山羊是意大利南部Cilento地区的本土品种，其原料奶被用于制作具有地方特色的传统成熟奶酪。该品种原料奶的理化组成约为87%水分、4%脂肪、4%乳糖、3.5%蛋白质和1%灰分，其脂质组分以三酰甘油为主，对奶酪产率和最终产品的结构与感官特性具有决定性影响。尽管已有研究对意大利其他原料山羊奶奶酪（如Formaggella di capra和Nicastrese）的微生物和理化特征进行了报道，但关于长时间成熟过程中将微生物学、理化和脂质相关参数联合考虑的研究仍然有限。因此，本研究旨在系统探讨原料奶Cilentana山羊奶酪在制作及90天成熟期间理化特性和微生物学特征的演变规律，相关成果发表于《Foods》期刊。

**二、研究设计与关键技术方法**

本研究在意大利坎帕尼亚大区Cilento地区的一家乳品厂开展，于2023年4月至7月生产四个独立批次（n=4），共32个奶酪样品，取样节点涵盖原料奶、凝乳以及成熟第0、30、60和90天的奶酪。采用的主要关键技术方法包括：（1）微生物学分析：使用选择性培养基和特定培养条件对总需氧菌、大肠菌群、β-葡萄糖醛酸酶阳性大肠杆菌、凝固酶阳性葡萄球菌、嗜温乳球菌、嗜温乳杆菌和肠球菌进行计数，依据ISO参考方法检测沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌，并采用MALDI-TOF质谱对疑似菌落进行种属鉴定；（2）理化分析：按照AOAC官方方法测定蛋白质、盐、脂肪和水分含量，使用数字pH计和水分活度仪测定pH和水分活度（aw）；（3）脂肪酸谱分析：采用Schimith–Bondzynski–Ratzlaff法提取脂肪，经甲酯化衍生后用配备火焰离子化检测器（FID）的气相色谱（GC）仪进行脂肪酸甲酯（FAME）分析；（4）脂解与氧化稳定性评价：测定游离脂肪酸（FFA）浓度和硫代巴比妥酸反应物（TBARs）含量；（5）色泽分析：使用Konica Minolta CR300色度仪测定CIEL\*a\*b\*色空间参数；（6）统计分析：采用广义线性混合模型（GLMM）进行数据处理，以成熟时间为固定效应、生产批次为随机效应，使用Tukey检验进行多重比较。

**三、研究结果**

**3.1 微生物学特征**

研究人员对原料奶、凝乳及不同成熟阶段的奶酪样品进行了微生物群落动态监测。结果显示，所有样品中均未检出沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌。原料奶中总需氧菌（TAB 30°C）平均计数为6.15±0.74 Log CFU/g，符合欧盟相关法规要求。成熟第30天时，TAB计数显著增加约2个log单位，达到8.23±0.15 Log CFU/g，此后维持相对稳定。值得注意的是，大肠菌群在原料奶中含量较高（4.73±1.80 Log CFU/mL），且在整个成熟期内持续存在于4.27–5.47 Log CFU/g水平。研究人员分析认为，这与奶酪相对较高的pH值（5.32–5.37）、盐含量上升缓慢以及水分活度在前60天保持≥0.95有关；此外，仅经热处理且未添加发酵剂的工艺条件可能削弱了乳酸菌对大肠菌群的早期竞争性抑制。相比之下，β-葡萄糖醛酸酶阳性大肠杆菌从原料奶中的3.09±1.32 Log CFU/g逐步下降，第60天低于检测限（<10 CFU/g）。凝固酶阳性葡萄球菌同样在成熟过程中显著下降（p<0.01），第60天和第90天降至100 CFU/g以下；MALDI-TOF MS鉴定出金黄色葡萄球菌、产色葡萄球菌和模拟葡萄球菌。乳酸菌（LAB）为整个成熟过程的优势菌群：嗜温乳球菌在第60天达到峰值8.25±0.73 Log CFU/g，嗜温乳杆菌在第90天达到7.52±1.09 Log CFU/g，肠球菌则稳定在约5 Log CFU/g。

**3.2 理化参数变化**

理化分析显示，原料奶脂肪含量为4.30%、蛋白质含量为3.78%。成熟期间水分含量从第0天约59%持续下降，总体降幅约35%（p<0.01），主要归因于凝乳收缩、脱水及乳酸菌代谢活动导致的结构改变。与此相对应，脂肪、蛋白质和盐含量因水分流失而逐渐浓缩，表现出显著的时间效应（p<0.01）。pH值在第30天降至最低（5.32±0.12），此后至第60天维持稳定，并在90天时略有回升。水分活度（aw）总体呈下降趋势，然而在第30至60天之间维持在0.95水平，至90天降至0.86。

**3.3 脂肪酸谱与营养质量指数**

脂肪酸（FA）组成分析表明，棕榈酸（C16:0）、油酸（C18:1 n-9 cis）、肉豆蔻酸（C14:0）、癸酸（C10:0）和硬脂酸（C18:0）为主要脂肪酸。短链脂肪酸（SCFAs）如丁酸（C4:0）在成熟前30天略有下降，但变化幅度有限且未呈持续趋势。饱和脂肪酸（SFAs）约占74–75%，单不饱和脂肪酸（MUFAs）约占21–22%，多不饱和脂肪酸（PUFAs）约占3.6–4.0%，在奶、凝乳和成熟奶酪间无显著差异（p>0.05）。营养质量指标——致动脉粥样硬化指数（AI）、致血栓形成指数（TI）、健康促进指数（HPI）和低胆固醇/高胆固醇比值（h/H）在成熟期间保持稳定，表明奶酪制作和成熟过程保留了脂质部分的营养品质。

**3.4 脂解与氧化稳定性**

以游离脂肪酸（FFA）浓度评估的脂解程度在成熟期间呈渐进上升趋势，第90天出现显著增加（p<0.01），表明成熟后期脂解作用明显加剧。以硫代巴比妥酸反应物（TBARs）含量评估的脂质氧化水平在成熟全程保持较低且无显著变化（p>0.05），提示脂质氧化程度有限，这可能与山羊奶中天然抗氧化组分及奶酪基质的保护作用有关。

**3.5 色泽参数**

色泽测定显示，亮度参数L\*从成熟初期的90.79±0.15显著下降至第90天的69.50±0.73（p<0.01），与水分流失及蛋白质、脂肪和色素的相对浓缩有关。红度参数a\*在成熟期间无显著变化。黄度参数b\*和色彩饱和度Chroma\*自第30天起显著增加，表明成熟后期黄色成分增强，可能反映了脂质氧化及成熟相关生化反应的作用。

**四、讨论与结论**

讨论部分指出，本研究系统描述了热处理Cilentana原料山羊奶奶酪在90天成熟期间的微生物演替规律。大肠菌群的持续存在提示原料奶的初始卫生质量及生产过程的卫生控制仍有改进空间。乳酸菌优势菌群的确立有利于产品感官特性的形成。从化学角度看，成熟后期脂解作用显著增强，但总脂肪酸谱及营养指标保持稳定，说明该传统工艺在保证脂质营养品质的同时维持了良好的氧化稳定性。研究结论可总结如下：本研究全面表征了传统原料奶Cilentana山羊奶酪在制作及90天成熟过程中的微生物学、理化和脂质变化。成熟促进了稳定乳酸菌群落的建立，伴随大肠杆菌和凝固酶阳性葡萄球菌等卫生指示微生物的逐渐减少，并确认了沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌的缺失。然而，大肠菌群在整个成熟期的持续存在凸显了改善原料奶卫生质量和挤奶管理实践对于进一步提升产品安全性的必要性。从理化角度看，尽管发生脂解，脂肪酸组成和营养脂质质量指数在成熟过程中保持高度稳定，表明传统制造工艺在保留脂质组分营养价值的同时确保了有限的氧化劣变。综上所述，这些发现为一种研究尚不充分的手工山羊奶酪的成熟动态提供了新的科学证据，有助于传统乳制品的价值提升，也凸显了Cilentana山羊奶酪作为具有独特微生物学和组成特征产品的潜力。未来结合感官评价、宏基因组学与代谢组学研究将有助于更深入地阐明微生物演替、生化转化与产品特征品质形成之间的关系。