追踪腹泻源性大肠杆菌在马苏里拉奶酪生产过程中的动态变化:关键控制点与卫生漏洞的识别

《Journal of Dairy Science》:Tracking diarrheagenic Escherichia coli throughout mozzarella cheese production: Identification of critical control points and sanitation gaps

【字体: 时间:2025年10月25日 来源:Journal of Dairy Science 4.4

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  本研究针对马苏里拉奶酪生产过程中的微生物安全风险,追踪了腹泻源性大肠杆菌(DEC)的污染路径。研究人员通过监测从原料奶到产品120天货架期的全过程,发现巴氏杀菌能有效消除DEC,但后续凝乳环节出现再污染,检出肠致病性大肠杆菌(EPEC)和肠集聚性大肠杆菌(EAEC)。研究明确了巴氏杀菌是关键控制点(CCP),并指出凝乳槽卫生管理存在漏洞,为强化卫生标准操作程序(SSOP)和危害分析关键控制点(HACCP)体系提供了实证依据。

  
在乳制品家族中,马苏里拉奶酪以其柔韧的质地和良好的融化性深受消费者喜爱,尤其常用于披萨、沙拉等食品。然而,这份美味背后却隐藏着微生物安全的挑战。大肠杆菌(Escherichia coli)作为常见的粪便污染指示菌,其存在预示着食品可能受到肠道病原体的威胁。更令人担忧的是,其中一些菌株属于腹泻源性大肠杆菌(Diarrheagenic E. coli, DEC),能够引起人类腹泻等疾病。虽然巴氏杀菌被广泛认为是确保乳品安全的关键步骤,但在实际生产中,巴氏杀菌后的加工环节,如凝乳、发酵、拉伸、盐渍等,仍然可能因卫生管理不当而引入污染。那么,在马苏里拉奶酪的完整生产链中,DEC究竟存在于哪些环节?哪些是控制DEC污染的真正关键点?现有的卫生管理措施是否存在漏洞?为了回答这些问题,由José C. Ribeiro和Amauri A. Alfieri等研究人员组成的研究团队,对马苏里拉奶酪生产的全过程进行了细致的追踪研究,其成果发表在《Journal of Dairy Science》上。
研究者为了精准追踪DEC的污染路径,运用了几个关键的技术方法。他们在巴西托坎廷斯州北部的两家乳品厂进行了采样,覆盖了从原料奶到产品120天货架期在内的8个关键生产阶段。微生物分析采用Compact Dry EC平板进行大肠杆菌计数和分离。最关键的技术在于对分离出的大肠杆菌进行分子表征,通过多重PCR技术检测了7种与主要DEC病原型(包括EPEC、STEC、EAEC、ETEC、EIEC)相关的毒力基因,从而精准鉴定DEC菌株。统计上则采用Kruskal–Wallis非参数检验来分析不同生产阶段大肠杆菌计数的显著性差异。
RESULTS AND DISCUSSION
原料奶初始污染状况严峻
研究伊始,从乳厂储罐获取的冷藏原料奶就显示出高水平的污染,大肠杆菌计数中位数超过6 log cfu/mL,超过了巴西法规对原料菌总数的限值。这反映了在热带地区,较高的环境温度可能促进了原料奶中大肠杆菌的增殖。更值得关注的是,从58株原料奶分离株中,鉴定出15.52%为肠致病性大肠杆菌(EPEC),8.62%为肠集聚性大肠杆菌(EAEC),3.35%为肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)。这表明原料奶是DEC进入生产链条的重要源头。
巴氏杀菌:唯一有效的关键控制点
数据清晰地表明,巴氏杀菌效果显著(P < 0.05),能将大肠杆菌计数降至不可检测水平,并完全消除了所有DEC分离株。这强有力地证明了巴氏杀菌作为确保马苏里拉奶酪微生物安全的关键控制点(CCP)是不可替代的。
凝乳阶段:突出的后巴氏杀菌污染点
然而,在巴氏杀菌后紧接着的凝乳阶段(即巴氏杀菌奶与乳酸菌发酵剂和酶凝乳剂在凝乳槽中混合后),情况发生了逆转。大肠杆菌计数中位数回升至2 (±1.51) log cfu/mL,并且再次检出了EPEC和EAEC。这一显著的增加指向凝乳槽或相关添加剂、操作过程可能引入了污染源,提示此环节的卫生标准操作程序(SSOP)可能存在漏洞,是后巴氏杀菌污染的一个关键点。
后续工艺对微生物的消长影响
在发酵后,大肠杆菌计数进一步升至3.3 (±0.55) log cfu/mL,EPEC和EAEC依然存在,表明发酵过程中的酸度变化未能有效抑制这些病原菌。接下来的拉伸工序(在58-60°C的热水中进行)使大肠杆菌计数大幅下降至1 (±0.67) log cfu/mL,虽然减少了菌量,但统计上不显著,且未能检出DEC菌株,说明热处理对消除已污染的DEC有效,但对非致病性大肠杆菌的清除不完全。随后的盐渍工序(在20%盐水中浸泡20小时)进一步降低了菌量。到了120天货架期结束时,所有样品中均未检出大肠杆菌,这可能得益于冷藏、真空包装、高盐环境以及乳酸菌(LAB)的拮抗作用共同抑制了残留菌的存活。
DEC病原型的动态变化
纵观整个生产过程,巴氏杀菌彻底清除了来自原料奶的DEC。但在凝乳阶段出现的EPEC和EAEC,表明发生了后巴氏杀菌污染。值得注意的是,从拉伸阶段开始,直至货架期结束,再未检出任何DEC菌株,仅残留部分非致病性大肠杆菌,且最终也消亡。所有鉴定出的EPEC菌株均不携带bfpA基因,属于非典型EPEC。研究也指出,由于检测方法基于β-葡萄糖醛酸酶活性,本研究检出的菌株不太可能属于O157血清群。
研究结论与重要意义
本研究系统地描绘了腹泻源性大肠杆菌在马苏里拉奶酪生产过程中的动态变化图景。核心结论是:巴氏杀菌无疑是确保产品微生物安全最有效的关键控制点。然而,研究揭示了一个严峻的问题——在紧随其后的凝乳阶段发生了明显的再污染,检出了EPEC和EAEC,这强烈提示凝乳槽及相关操作是后巴氏杀菌污染的关键点,反映了卫生管理(SSOP)可能存在的不足。虽然后续的拉伸、盐渍等工序以及产品储存条件(冷藏、真空包装、LAB作用)共同促成了大肠杆菌数量的总体下降和DEC的最终消失,但它们不能替代巴氏杀菌作为CCP的地位,也不应放松对凝乳等环节的卫生监控。这项研究为乳品企业敲响了警钟,强调必须加强对后巴氏杀菌环节,特别是凝乳阶段的卫生监控,持续优化和严格执行SSOP和HACCP体系,从而堵住卫生漏洞,从根本上保障马苏里拉奶酪的微生物安全。
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