综述:关于传统容器与可食用涂层在奶酪成熟过程中的对比的全面概述:对微生物多样性、文化遗产、挑战及食品安全的新见解

《Trends in Food Science & Technology》:A comprehensive overview of traditional containers versus edible coatings in cheese maturation: new insights into microbial biodiversity, cultural heritage, challenges and food safety

【字体: 时间:2026年02月12日 来源:Trends in Food Science & Technology 15.4

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  传统奶酪制作设备通过动态微生物管理保障安全与感官品质,而现代生物涂层侧重于存储期保护。两者结合的混合模式可兼顾文化遗产保护与现代需求。

  
阿斯玛·塞努西(Asma Senoussi)| 阿里·阿德南·哈亚洛格鲁(Ali Adnan Hayalo?lu)
拉尔比·特贝西大学(University of Larbi Tebessi)精确科学与自然与生命科学学院应用生物学系,阿尔及利亚特贝萨(Tebessa),邮编12002

摘要

背景

传统设备塑造了传统奶酪的独特特性。本文评估了传统生产设备如何在保持微生物多样性和感官质量的同时,满足现代的安全性和可持续性要求。

范围与方法

本文分析了传统设备与现代(当前技术、先进技术)可食用涂层在各个生产阶段的应用。传统设备作为集成生产系统,在整个制造过程中发挥作用:i) 木桶在凝乳和发酵过程中持续向牛奶中接种微生物;ii) 木架在成熟过程中促进生物膜与奶酪外皮之间的微生物交换;iii) 陶器容器从生产到成熟阶段调节水分和微生物活动。这些材料作为动态的微生物库,影响生产及成熟过程中的安全性、生物化学特性和感官品质。相比之下,现代可食用涂层聚合物薄膜是在生产后应用的,作为保存屏障,延长保质期,控制水分和氧气交换,并在储存和分销过程中释放抗菌化合物。

关键区别

传统设备在整个生产过程中(接种、发酵和成熟阶段)与奶酪相互作用,而现代涂层则在生产后包裹奶酪。这种时间和功能上的区别表明,奶酪的安全性需要针对不同阶段采取适当的措施:生产过程中的微生物管理以及储存过程中的保护屏障。

主要发现与结论

本文提出了混合方法,在保留传统生产方式的同时,结合针对性的涂层应用以提高储存安全性。这些策略在维持传统制造过程中建立的微生物多样性和真实性的同时,也满足了现代的可持续性和质量要求,证明了文化遗产的保护与现代安全标准是相容的。

引言

奶酪是最古老且种类繁多的发酵乳制品之一,其特性受牛奶类型、发酵剂、凝固剂和加工条件的影响(Tekin和Hayaloglu,2023)。奶酪基质是一个复杂的微生物生态系统,由牛奶中的微生物群、发酵剂和辅助菌株以及生产环境共同构成,其中乳酸菌(LAB)在酸化、蛋白质分解和风味形成中起关键作用(Khattab等人,2019;Neviani等人,2025)。奶酪中的“成熟”一词有时与“熟成”同义,但更广泛地指整个老化过程,包括物理和化学变化。一些研究者区分了生化机制(熟成)和储存过程中的时间/环境因素(成熟);基本上,成熟主要指物理变化,如水分流失和盐分扩散。此外,成熟还涉及奶酪的结构和质地发展(Fox等人,2017)。熟成是最关键的技术阶段,在此过程中,由碳水化合物代谢、脂肪分解和蛋白质分解驱动的生物化学和微生物活动改变了奶酪的质地、香气和风味(Fox等人,2017;Awad和Abdou,2024)。
影响奶酪发展的技术因素包括传统生产设备(如木桶、木架和桌子;动物皮袋;陶器容器),这些设备在整个生产过程中既是微生物接种源,又是生物活性界面,而不仅仅是作为熟成容器,对许多受保护的地理标志(PDO)奶酪的独特性和真实性至关重要(Licitra,2010;Lortal等人,2014;Ruta等人,2025)。用于凝乳和初始发酵的木桶持续向牛奶中接种乳酸菌,促进发酵过程并提高奶酪安全性(Licitra等人,2017;Sun和D'Amico,2024)。木架在成熟阶段接触奶酪表面,促进生物膜与奶酪外皮之间的微生物交换,转移的微生物有助于成熟过程中的风味发展和安全性(Busetta等人,2023)。陶器容器历史上用作奶酪过滤器,分离富含脂肪的凝乳和乳清(Salque等人,2013),而动物皮袋则作为集成的发酵和成熟环境(Medjoudj等人,2017;Senoussi等人,2024;Kalit等人,2024)。本文重点关注地中海和东欧地区,这些地区的传统容器(如木材、动物皮和陶器)在手工奶酪制作中仍然不可或缺。来自这些地区的研究提供了丰富的微生物学和感官数据。
定量研究表明,传统设备显著影响奶酪在整个生产过程中的生物化学特性和安全性。用动物皮袋生产的奶酪(如Tulum、Divle Cave、Bouhezza)表现出更强的脂肪分解和蛋白质分解活性以及更高的微生物多样性,其游离脂肪酸含量高于使用塑料容器生产的奶酪,这可能与定植在容器表面的产脂酶酵母和霉菌有关(Ozturkoglu-Budak等人,2018;Tekin和Güler,2019;?ak?r等人,2022)。山羊皮袋作为微生物库,为奶酪提供有益的乳酸菌,同时确保整个成熟过程中的微生物安全性(Senoussi等人,2024;2025)。同样,木制设备中的乳酸菌生物膜通过酸化、细菌素产生和竞争排斥作用有效抑制病原体(Didienne等人,2012;Cruciata等人,2018;Sun和D'Amico,2021;Busetta等人,2024)。这些传统材料从生产初期就调节微生物演替和生化反应,提升感官复杂性和安全性(Licitra,2010;Lortal等人,2014;Cardin等人,2022)。
相比之下,可食用生物聚合物涂层和薄膜是在生产后应用的,用于延长奶酪在储存和分销过程中的保质期(Costa等人,2018)。这些涂层由蛋白质、多糖和脂质制成(El-Sayed和Youssef,2024;Wibowo等人,2024),能够调节水分、延长保质期、防止脂质氧化并控制气体交换速率,同时作为抗菌和抗氧化化合物的载体(Wang等人,2019;de Lima等人,2021;Reyes Méndez等人,2023;El-Sayed和Youssef,2024)。然而,这些技术也存在一些局限性,包括感官特性的变化(Amer等人,2023;Reyes Méndez等人,2023)、生产成本以及潜在的过敏原性(Milani和Tirgarian,2020;El-Sayed和Youssef,2024;Kavrut等人,2024)。
传统设备作为集成到奶酪生产中的微生物生态系统(Licitra等人,2017;Kalit等人,2024)与作为生产后保存屏障的现代可食用涂层之间的区别,定义了传统奶酪制作中的当代挑战。尽管已证明其安全性,传统材料仍需接受卫生标准和要求的监管审查(Ruta等人,2025;Falih等人,2024)。相比之下,现代涂层无法复制传统制造过程中发展的微生物复杂性和独特特性(Falih等人,2024)。关键挑战不是用现代(先进)技术取代传统方法,而是要在保持传统加工的微生物多样性和安全性的同时,整合生产后保存系统,以确保可持续性、质量和消费者接受度。
本文旨在协调传统成熟应用中的微生物多样性和感官复杂性与现代技术的安全性和可持续性优势。通过系统比较传统生产设备和现代可食用聚合物涂层系统在不同功能领域的表现来实现这一目标:
  • (1)
    生产过程中的微生物生态学,探讨传统设备如何从接种到成熟阶段促进和维持有益微生物群落,而涂层或薄膜则在生产后改变表面微生物群落。
  • (2)
    安全性协议,评估传统生物膜中的过程集成病原体控制机制与涂层或薄膜提供的生产后抗菌屏障。
  • (3)
    感官和生化贡献,评估生产阶段微生物群落如何影响奶酪特性,以及涂层在储存过程中如何影响感官特性。
  • (4)
    整合潜力,寻找基于证据的混合方法,在保留传统生产方式的同时,结合针对性的涂层应用以提高可持续性和分发安全性。
  • 部分摘录

    综述方法

    本文采用结构化、系统化的方法来评估传统奶酪生产系统如何在保持微生物多样性和感官质量的同时,满足现代的安全性和可持续性标准。在PubMed、Web of Science、ScienceDirect和Google Scholar中使用了诸如“cheese ripening”或“cheese maturation”或“cheese ageing”以及“wooden vat*”或“wooden shelf”或“wooden board”等关键词进行了全面的文献搜索。

    用于奶酪生产和成熟的传统设备

    用于奶酪成熟的传统材料(如木材、动物皮和陶器,图1)具有显著影响成熟过程的功能特性。它们的多孔和渗透结构能够控制气体和水分交换,支持微生物定植,并促进稳定的生物膜形成(Licitra等人,2017)。这些特性创造了有利于自然发酵和风味发展的微环境(Ruta等人,2025)。

    用于奶酪保存的可食用涂层的功能性

    可食用涂层提供了比传统塑料包装更可持续的替代方案,既解决了环境问题,也满足了食品保存需求(El-Sayed和Youssef,2024;Phillips和Sen,2024)。这些基于生物聚合物的可降解涂层由蛋白质、多糖和脂质制成,形成半透性的保护屏障,防止水蒸气、氧气和二氧化碳的渗透,从而延长奶酪的保质期。

    结论

    传统容器(如木制工具、动物皮袋和陶器罐)长期以来塑造了手工奶酪的微生物多样性、风味复杂性和文化特性。这些材料促进了独特的微生物生态系统,推动了蛋白质分解、脂肪分解和香气形成。然而,将它们整合到现代食品系统中带来了卫生控制、产品一致性和法规合规性的挑战。基于生物聚合物的创新可食用涂层提供了

    未引用的参考文献

    Bord等人,2025;de Lima等人,2024;FAO/WHO—食品法典委员会,1995;Hartmann等人,2017;Ismail等人,2017;Kavas等人,2015;Lima等人,2021;Nottagh等人,2020;?ztürk等人,2021;Sun和D’Amico,2021;Sun和D’Amico,2024;Karagol和Tarakc?,2024。

    数据可用性

    本研究的数据可应要求向通讯作者索取。

    作者贡献

    阿斯玛·塞努西(Asma Senoussi):概念构思、方法论、数据整理、可视化、初稿撰写及审稿编辑。阿里·阿德南·哈亚洛格鲁(Ali Adnan Hayalo?lu):概念构思、方法论、监督、审稿编辑。

    资金

    本研究未获得任何资助。

    利益冲突声明

    作者声明没有利益冲突。

    致谢

    我将这项工作献给伊诺努大学(Inonu University)校长努斯雷特·阿克波拉特(Prof. Dr. Nusret Akpolat)教授,他的鼓舞人心的领导力和对学术及行政卓越的承诺持续激励着我们所有人。这是对他的愿景和支持的小小致敬,正是这些使得这样的成就成为可能。
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