弱有机酸盐对腌制即食火鸡胸肉中腐败相关乳酸菌生长动力学的影响

《Journal of Food Protection》：Effects of Weak Organic Acid Salts on Growth Kinetics of Spoilage-Associated Lactic Acid Bacteria in Cured Ready-to-Eat Turkey Breast

　　

弱有机酸盐（WOA salts）主要用于即食（RTE）肉制品配方中以控制单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes），但其对腐败相关乳酸菌（LAB）的定量影响仍缺乏充分表征。本研究系统量化了混合腐败相关LAB菌群（肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）、清酒广布乳杆菌（Latilactobacillus sakei）、乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）和屎肠球菌（Enterococcus faecium））在切片腌制火鸡胸肉（pH 6.3，水分75.0%，食盐1.7%）中于4 °C贮藏42天期间的生长动力学。接种水平为3 log₁₀ CFU/g。处理组包括0.125%双乙酸钠（NaD）、0.125%丙酸钠（NaP）、2.5%乳酸钠（NaL）及其所有可能组合，使用浓度与商业致病菌控制配方一致。采用一级生长模型估计迟滞期（lag phase）时长和生长速率。含NaL的处理（NaL、NaLD、NaLP和NaLDP）显著（P < 0.05）延长了估计迟滞期并降低了生长速率。相反，NaD、NaP和NaDP组合未显著改变LAB生长（P > 0.05）。各处理的最大种群密度相相当。这些结果表明，乳酸钠调节腐败相关LAB的生长动力学而非抑制最终LAB种群数量，突显了针对致病菌控制选择的防腐剂与其对腐败相关LAB生长动力学影响之间的区别。

本研究旨在系统量化弱有机酸盐（WOA）对腌制即食（RTE）火鸡胸肉中腐败相关乳酸菌（LAB）生长动力学的影响，发表于《Journal of Food Protection》。研究背景源于现代快节奏生活方式下加工肉制品需求的增长，然而RTE肉制品因其近中性pH、高水分活度和丰富营养等理化特性，极易发生微生物腐败。据联合国粮食及农业组织（FAO）估计，全球每年约20%的肉品在供应链中损失或浪费，微生物污染和腐败是主要因素。真空包装肉制品的腐败主要由LAB驱动，其中肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）和清酒广布乳杆菌（Latilactobacillus sakei）为优势腐败种。尽管WOA盐（如双乙酸钠（NaD）、丙酸钠（NaP）、乳酸钠（NaL））已广泛用于控制单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）等食源性致病菌，但商业相关浓度下这些防腐剂对多物种LAB群落生长动力学的定量影响尚不充分。因此，研究人员开展了这项研究，以期为RTE禽肉产品的腐败防控提供定量动力学依据。

研究人员采用的主要关键技术方法包括：在威斯康星大学麦迪逊分校肉类科学与肌肉生物学实验室的USDA检查加工环境中，按照良好生产规范制备目标pH 6.3、水分约75%、食盐1.7%的腌制火鸡胸肉；进行多菌株挑战性试验，接种由五种腐败相关LAB（两株肠膜明串珠菌、清酒广布乳杆菌、乳酸乳球菌和屎肠球菌）组成的混合菌群，目标接种量3 log₁₀ CFU/g；在4 °C条件下进行为期42天的真空包装贮藏试验；使用Baranyi和Roberts模型通过DMFit工具进行一级生长动力学建模，估计迟滞期时长、最大比生长速率和最大种群密度等参数；采用线性混合效应模型进行统计分析，以处理组、贮藏天数及其交互作用为固定效应，独立生产批次为随机效应。

研究结果部分，基线理化特性分析显示，所有处理组的初始理化性质均在预期范围内，pH接近目标值6.3，水分含量均值74.70%，水分活度（a_w）0.972–0.979，盐含量均值1.75%，各组间具有可比性。LAB种群动态研究表明，所有处理组的LAB种群在贮藏期间均呈增长趋势，但存在处理依赖性差异。不含NaL的处理（对照、NaD、NaP、NaDP）增长更快，尤其在第7至21天期间差异最为明显；而含NaL处理（NaL、NaLD、NaLP、NaLDP）的LAB种群始终较低。至第28天，所有处理均达到8.0 log CFU/mL以上的相当水平。统计分析证实处理与贮藏时间存在显著交互作用（P < 0.0001）。pH变化研究揭示，LAB接种样品的pH随贮藏逐渐下降，不含NaL的处理从第14天起pH下降更显著，而含NaL处理在中早期贮藏期间酸化减弱，至42天时各处理pH收敛至均值6.11。生长动力学建模结果表明，Baranyi和Roberts模型拟合度良好（R² ≥ 0.995），各处理估计最大LAB种群相当（8.25–8.36 log CFU/mL），但含NaL处理的估计迟滞期更长（4.5–6.1天对2.9–3.7天），最大比生长速率更低（0.29–0.32对0.44–0.53 log CFU/mL/天）。

讨论部分，研究人员指出WOA盐在商业相关浓度下主要调节腐败相关LAB的生长动力学而非改变最终种群密度。NaL通过延长迟滞期和降低最大比生长速率来调控LAB行为，这种作用机制与其抑制乳酸脱氢酶（LDH）活性、增加细胞维持胞内pH稳态的代谢负担有关。NaL与NaD或NaP联用未产生协同增强效应，表明NaL单独使用已足以施加代谢应激。相比之下，NaD、NaP及其组合未显示对LAB的抑制效果，这与LAB固有的耐酸生理学特性有关，包括环境酸化能力和高效的pH调控机制。研究人员强调，这些动力学差异应解读为腐败相关LAB生长动力学改变的证据，而非感官货架期延长的直接证据，因为贮藏期间未观察到可检测的视觉或嗅觉变化。未来研究需结合感官评价、腐败相关代谢物分析和分子水平方法，以确定这些动力学差异是否转化为可测量的产品品质变化，并阐明混合微生物群落中的潜在拮抗或协同相互作用。

研究结论部分指出，确定肉制品货架期需要仔细考虑腐败细菌对抗菌干预的反应。由于生理多样性，LAB对不同弱有机酸盐表现出可变反应。本研究为弱有机酸盐对腌制RTE火鸡胸肉基质中腐败相关LAB种群的影响提供了有价值的见解。虽然结果清楚表明处理对LAB生长动力学存在处理依赖性影响，但这些发现应解读为腐败相关LAB生长动力学改变的证据，而非感官货架期延长的直接证据。需要进一步结合感官评价、腐败相关代谢物分析和分子水平方法的研究，以确定这些动力学差异是否转化为可测量的产品品质变化，并更好地阐明暴露于有机酸的肉制品中混合微生物群落内LAB的代谢反应及潜在拮抗或协同相互作用，从而支持更有效保鲜策略的开发。