《Food and Bioprocess Technology》：Lactic Acid Bacteria as Bioprotective Cultures in Sodium-Reduced Fermented Sausages: Technological Performance and Post-slicing Control of Listeria innocua
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隨著健康飲食理念的興起，食品工業面臨著降低鈉含量以應對心血管健康挑戰的需求。這項研究旨在探索不同乳酸菌（LAB）菌株在低鈉發酵香腸中作為天然防腐劑的潛力。研究人員評估了四株LAB（SJRP55、ST8SH、LGG、BGP1）對產品pH值、水分活度等理化性質及微生物安全性的影響。結果顯示，Lpb. plantarumST8SH菌株在發酵和成熟過程中生長強勁，尤其在切片后的低鈉香腸中，能在7天內將人工接種的無害李斯特菌（Listeria innocuaATCC 33090）菌量降低至3 log CFU/g，展現出優異的抗菌活性。該研究表明，在降低鈉鹽的同時應用特定LAB菌株，不僅能維持產品的技術特性，還能通過降低pH和水分活度來增強其微生物安全性，為開發更健康、更安全的低鈉發酵肉制品提供了有效的生物保護策略。
面對日益增長的公眾健康意識，食品產業正站在一個十字路口：如何滿足消費者對“清潔標簽”（即減少或避免使用合成防腐劑）和低鈉食品的渴望，同時確保產品，特別是即食（RTE）肉制品，免受食源性病原體的威脅？這是一個棘手的兩難問題。鈉鹽，尤其是氯化鈉，在傳統發酵肉制品中扮演著多重關鍵角色——它不僅是咸味的主要來源，更是通過降低產品水分活度（Aw）、抑制腐敗菌和致病菌生長來實現長期保存的核心功臣。然而，過量攝入鈉與高血壓、心血管疾病風險增加密切相關，使得降低肉制品中的鈉含量成為全球性的健康議題。
但簡單地拿掉鈉鹽并非良策，因為這可能直接削弱產品的微生物穩定性，尤其是對于不經熱處理的發酵香腸而言，食品安全風險可能隨之升高。其中，單核細胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）作為一種耐冷、耐鹽的致命食源性病原體，始終是即食肉制品，包括發酵或腌制香腸的頭號安全擔憂。因此，尋找既能有效補償鈉鹽減少帶來的防腐功能缺失，又能不損害產品感官與質構特性的天然替代方案，成為了食品科學領域的研究熱點。
在這一背景下，乳酸菌（LAB）因其天然、安全的特性而備受矚目。它們不僅是發酵過程的驅動力，通過產酸快速降低pH值，還能產生包括細菌素在內的多種抗菌物質，直接抑制李斯特菌等有害微生物。那么，將特定的乳酸菌菌株作為“生物保護劑”應用于低鈉發酵香腸中，能否在保證產品技術品質的同時，有效控制特別是切片后可能引入的微生物污染呢？為了回答這個問題，一項題為《乳酸菌作為生物保護劑在鈉鹽減量發酵香腸中的應用：技術性能及切片后對無害李斯特菌的控制》的研究應運而生，并發表在國際期刊《Food and Bioprocess Technology》上。
為了探究不同乳酸菌在低鈉發酵香腸體系中的表現，研究人員設計了一套嚴謹的實驗流程。他們制備了六種不同配方的發酵香腸：一組為標準鈉含量的對照組（C），五組為減鈉配方。其中一組減鈉配方不添加額外乳酸菌（NAR），其余四組則在減鈉基礎上，分別接種了四株不同的乳酸菌菌株，包括：SJRP55（Leuconostoc mesenteroidessubsp. mesenteroidesSJRP55）、ST8SH（Lactiplantibacillus plantarumST8SH）、LGG（Lacticaseibacillus rhamnosusGG）和BGP1（Lacticaseibacillus paracaseiBGP1）。整個研究采用兩個獨立批次進行，以確保結果的可靠性。
研究主要采用了以下幾項關鍵技術方法：1. 微生物接種與發酵控制：將活化后的乳酸菌懸液以約8 log CFU/mL的濃度接種至肉餡中，隨后在嚴格控制溫度和相對濕度的環境中進行為期20天的成熟。2. 切片后污染模擬實驗：為了模擬加工后期可能發生的污染，在成熟結束后，將香腸切片，并在切片表面人工接種無害李斯特菌（Listeria innocuaATCC 33090，作為單核細胞增生李斯特菌的替代模型），隨后在4°C下冷藏儲存7天，定期監測菌落數變化。3. 理化與微生物學分析：在成熟和冷藏儲存的不同時間點，系統測定了樣品的pH值、水分活度（Aw）、重量損失、乳酸菌總數、四環素抗性乳酸菌數以及無害李斯特菌數。4. 產品品質評估：在成熟結束時，對所有樣品進行了全面的技術特性分析，包括使用色差儀測定顏色參數（L、a、b*），使用質構分析儀測定質地剖面（硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性），以及采用硫代巴比妥酸反應物（TBARS）法評估脂質氧化程度，并測定了基本營養成分（水分、灰分、脂質、蛋白質）。
結果
乳酸菌計數
分析顯示，所有接種了乳酸菌的處理組在發酵初期（第3天）均表現出穩定的微生物生長，LAB計數均超過7 log CFU/g。到20天成熟期結束時，SJRP55菌株在低鈉香腸基質中表現出最高的適應性，其總LAB計數在所有處理中最高。其他接種菌株（LGG、BGP1和ST8SH）在整個過程中也保持了可觀的生長。四環素抗性乳酸菌的計數趨勢與此類似，進一步證實了這些菌株在成熟期間保持了良好的存活和定植能力。
低鈉發酵香腸的評估
pH值、水分活度和重量損失等參數在成熟時間和處理組之間存在顯著的交互作用。所有處理組的pH值在初期均下降，表明發酵啟動，其中對照組（C）在第20天達到最低pH值（4.49）。ST8SH處理組在成熟后期表現出穩定的pH值。水分活度在所有處理中均隨時間推移而逐步下降，LGG、BGP1和SJRP55處理組在第20天達到最低值（約0.896）。重量損失與pH和Aw的降低相關，到第20天，所有處理組的重量損失均超過40%，其中ST8SH、LGG和SJRP55處理組的失重率最高。
低鈉發酵香腸的技術特性
各組樣品的近似組成（水分、蛋白質、脂質、灰分）在處理間無顯著差異，表明鈉鹽減量和乳酸菌的添加未對產品基本化學成分造成顯著影響。質地剖面分析顯示，減鈉但未添加LAB的NAR組在硬度、咀嚼性等指標上顯著低于對照組（C），而接種了ST8SH菌株的處理則在多個質地參數上表現更優，接近或優于對照組，表明特定LAB菌株可以在一定程度上補償鈉鹽減少對產品質構的負面影響。顏色分析表明，添加了LAB的低鈉香腸具有較低的亮度（L值）和較高的紅度（a值），這可能與微生物代謝和氧化狀態有關。脂質氧化（TBARS值）分析顯示，與對照組相比，所有接種了LAB的處理組都表現出更低的氧化程度，其中ST8SH處理組的TBARS值最低，表明其具有最強的抗氧化活性。
切片低鈉發酵香腸
乳酸菌計數：在切片后7天的冷藏儲存期間，ST8SH處理組始終保持著最高的LAB活菌數，即使在儲存末期仍高于5.89 log CFU/g，顯示出該菌株在切片產品中的強生存能力。
李斯特菌計數：在整個儲存期間，未添加LAB的NAR處理組的無害李斯特菌計數最高。相比之下，接種了ST8SH菌株的處理組，其李斯特菌計數始終最低，從第3天的4.29 log CFU/g顯著下降至第7天的3.09 log CFU/g。這凸顯了ST8SH在控制切片后二次污染方面的有效性。
結論與討論
本研究表明，將乳酸菌菌株引入低鈉發酵香腸體系，不會對產品的關鍵技術參數產生負面影響，低鈉基質本身適合進行發酵和成熟過程。所有測試菌株均能在加工過程中保持活性。
在成熟階段，SJRP55菌株展現出最強的適應性，獲得了最高的LAB計數。而在更具現實意義的切片后儲存挑戰中，Lpb. plantarumST8SH的表現最為突出。它不僅在整個儲存期間維持了較高的活菌數，更重要的是，它能有效抑制切片后人工接種的無害李斯特菌的生長，在7天內將其菌量顯著降低。這種生物保護能力可能歸因于其產生的細菌素或其他抗菌代謝物。同時，ST8SH處理組還表現出最低的脂質氧化水平，有助于保持產品風味和延長貨架期。
該研究的發現具有重要的實踐意義。它證實了特定乳酸菌菌株（尤其是ST8SH）作為生物保護劑應用于低鈉發酵香腸的可行性。這種“雙重策略”——即結合鈉鹽減量和功能性乳酸菌接種——能夠在滿足健康訴求（降低鈉攝入）的同時，不犧牲甚至增強產品的微生物安全性和部分品質屬性（如抗氧化性）。這為食品工業開發下一代更健康、更清潔標簽且安全的發酵肉制品提供了有力的科學依據和可行的技術路徑。當然，該研究也指出，未來需要進一步深入探究ST8SH等菌株的具體抗菌機制，并在更廣泛的產品基質和加工條件下驗證其性能，以推動其實際應用。
