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香料提取物对生物胺产菌的靶向抑制及对减盐干香肠生物胺积累的控制


肉类食品网 http://www.meat360.cn 2024/6/18 9:30:12 关注:113 评论: 我要投稿

  钠摄入过多可能增加患高血压、心血管疾病、胃癌和骨质疏松症的风险。一个人20%~30%钠的摄入量来自于肉类产品,且主要来源于添加到这些产品中的盐。然而,盐是肉制品加工中的重要成分,因其能够提供咸味,提高新鲜度,有效抑制腐败和致病菌,并在保证肉制品安全的同时提高肉制品品质。因此,研究重点是开发既能保持肉制品品质,又能降低肉制品中钠含量的加工方法。
  干香肠是典型的发酵肉制品,其以独特的质地和风味受到消费者青睐。在干香肠发酵过程中,水分蒸发导致最终产品的钠含量高达3%~5%。因此,应该降低钠含量,但之前的研究表明,发酵产品减盐会导致不良的感官特性,劣质的产品品质以及有害物质的增加,如生物胺(biogenic amines,BAs)。
  BAs是一类含氮、分子质量较低的碱性物质。发酵食品中的BAs主要有8 种类型,根据其结构可分为芳香族BAs(酪胺和β-苯乙胺)、脂肪族BAs(尸胺、腐胺、亚精胺和精胺)和杂环族BAs(色胺和组胺)。其是通过醛和酮的转氨化、微生物与脱羧酶对相应前体游离氨基酸的脱羧或已积累的BAs之间的相互转化产生。传统发酵肉制品的自发发酵状态和半开放发酵环境更有利于微生物脱羧积累BAs。研究已表明BAs对人体的危害和毒性作用,如过量暴露BAs会导致出汗、头痛和高血压。
  香料提取物作为天然植物制剂,因其在食品应用中的抗氧化和抗菌特性而闻名,其还可以控制BAs产生。由于香料提取物可以控制有害物质,提高产品质量,因此被广泛应用于食品加工和贮藏。目前的研究大多集中在发酵肉制品以及正常盐含量时添加香料以抑制有害物质或微生物;然而,较少有研究减盐发酵肉制品。因此,需要进一步研究香料提取物对减盐干香肠中由微生物组成变化引起BAs积累的控制能力。
  东北农业大学的Wang Huiping等对减盐干香肠中主要的BA产菌进行鉴定,并利用干香肠制备中常用的香料提取物对其进行靶向抑制。提取香料提取物,分析其对产BA菌株的最低抑菌浓度和对BA的控制效果。将筛选出的具有抑制作用的香料提取物添加到减盐干香肠中,以确定其在产品中控制细菌污染的有效性。
  除茴香外,所有香料提取物对从减盐干香肠中分离的3 株产BA菌株均有抑制作用。白芷、肉桂和丁香提取物对表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis S1)、腐生葡萄球菌(S. saprophyticus S2)和S. edaphicus S3具有较好的抑制作用。8 种提取物中,白芷提取物对3 株BA产菌的抑菌圈直径最大。生姜、砂仁和肉豆蔻提取物对3 种BA产菌的抑制效果显著低于白芷、肉桂和丁香提取物(P<0.05);砂仁提取物对S. epidermidis S1的抑制作用显著高于对照组(P<0.05)大于姜和肉豆蔻。虽然橙皮提取物对S. epidermidis S1、S. saprophyticus S2和S. edaphicus S3表现出一定程度的抑制作用,但其抑菌圈直径显著小于其他6 种提取物(除茴香提取物)。


  同行小写字母不同表示同一菌株不同香料提取物之间差异显著(P<0.05)。n.d.表示未检出。
  图1  8 种香料提取物对3 株BA产菌的抑菌圈及直径

  添加香料提取物的产BA菌株在各生长阶段的OD600 nm均低于对照,说明白芷、砂仁、丁香提取物对S. epidermidis S1、S. saprophyticus S2和S. edaphicus S3的生长均有抑制作用。其中,丁香提取物对3 株BA产菌的抑制作用最强,砂仁、白芷次之。


  图2  3 种香料提取物对产BA菌株S. epidermidis S1(A)、S. saprophyticus S2(B)和S. edaphicus S3(C)生长动力学曲线的影响

  随着发酵的进行,第4天,对照、白芷、砂仁、丁香和混合浸提干香肠的乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)计数均显著增加,而第8~12天显著下降。发酵过程中,葡萄球菌数先升高后降低。其中,丁香提取物对干香肠中葡萄球菌的抑制作用最强。发酵过程中,肠杆菌科(Enterobacteriacea)细菌数量均显著下降(P<0.05)。3 种香料提取物单独或联合使用对肠杆菌科细菌均有抑制作用,其中丁香的抑制作用最强。总菌数在发酵过程中呈现先上升后下降趋势。所有干香肠的细菌总数从第0~4天急剧增加,并在第8天达到峰值。


  大写字母不同表示同一香料提取物、不同发酵时间差异显著(P<0.05);小写字母不同表示相同发酵时间、不同香料提取物差异显著(P<0.05)。
  图3  发酵过程中添加香料提取物的减盐干香肠中LAB(A)、葡萄球菌(B)、肠杆菌科(C)和总细菌(D)计数

  从减盐干肠中分离出S. epidermidis S1、S. saprophyticus S2和S. edaphicus S3产BA能力最强。生长动力学分析表明,3 种香料提取物对产BA菌株的生长有抑制作用,丁香的抑制作用最强,砂仁、白芷次之;此外,丁香提取物对S. epidermidis S1、S. saprophyticus S2和S. edaphicus S3总BA含量的控制效果优于其他2 种提取物。在干香肠中,丁香对BA积累的控制作用明显强于白芷和砂仁提取物。
  虽然添加香料提取物能够降低减盐干香肠中BA的积累,但由于添加提取物改变了发酵过程中微生物群落的组成,因此需要建立基于微生物群落组成方面更详细的BA减少机制。此外,由于微生物群落的变化而导致的减盐干香肠品质和感官特性的变化需要进一步研究。
  文章《Targeted inhibition of biogenic amine-producing strains by spice extracts and control of biogenic amine accumulation in reduced-salt dry sausages》发表于Food Microbiology 2024年121卷东北农业大学食品学院陈倩教授为本文通信作者文章链接:
  https://doi.org/10.1016/j.fm.2024.104527

文章来源:肉类研究     文章作者:东北农业大学陈倩教授     文章编辑:一米优讯     
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