烘焙蛋糕中微生物菌群結(jié)構(gòu)和抑制方法研究

李玲 杜鵬

蛋糕以口味香甜濃郁、質(zhì)地柔軟而受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。其中，烘焙蛋糕彈性佳、組織細(xì)膩、入口即化，其含水量是烤制蛋糕的近2倍，微生物易加速繁殖，導(dǎo)致蛋糕極易腐壞，儲(chǔ)存難度較大。本文采取PCR分子生物學(xué)方式對(duì)烘焙蛋糕中微生物菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，并提出抑制菌群生長(zhǎng)和延長(zhǎng)烘焙蛋糕保存時(shí)間的方式，以期能給相關(guān)工作者與研究者提供參考。

一、烘焙蛋糕中微生物

菌群結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)存期間變化情況

1.材料與儀器。選取奶粉、白砂糖、低筋粉、鹽、雞蛋、植物油、丙三醇、糖醇、丙酸鈣、泡打粉、山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉、氯化鈉、瓊脂、異丙醇、無(wú)水乙醇、甘油、孟加拉紅培養(yǎng)基、菌落總數(shù)計(jì)數(shù)培養(yǎng)基、PCR試劑、快捷型植物基因組DNA提取系統(tǒng)、瓊脂糖等原材料和主要試劑。同時(shí)，選用SM-23攪拌器、KitchenAid打蛋器、APX-150C型恒溫恒濕培養(yǎng)箱、JY20002型電子天平、離心機(jī)、NaonDrop2000分光度計(jì)、凝膠成像儀、核酸電泳儀等工具。

2.菌落總數(shù)與霉菌計(jì)數(shù)。在測(cè)定菌落總數(shù)量時(shí)可以參考《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》，操作者在測(cè)定之前應(yīng)做好無(wú)菌消毒工作，隨后在225L無(wú)菌水中加入25g烘焙蛋糕，接著運(yùn)用振蕩器充分晃蕩30s，再在9mL無(wú)菌水中置入1mL稀釋液（稀釋比例為10：1、10：2、10：3）。取1mL稀釋液將其接種至營(yíng)養(yǎng)瓊脂與菌落總數(shù)培養(yǎng)基上，每個(gè)處理環(huán)節(jié)重復(fù)3次，隨后置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，選取形態(tài)不同單菌并計(jì)算其數(shù)量。完成上述操作后，操作者在無(wú)菌操作狀態(tài)下，在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上置入多形態(tài)細(xì)菌單菌，并對(duì)其進(jìn)行劃線純化操作，最后用顯微鏡鏡檢和分子鑒定純化后的單菌落。

3.存儲(chǔ)期間烘焙蛋糕中微生物菌群變化情況。在未添加防腐劑的情況下，烘焙蛋糕中微生物的變化情況為：第一天，菌落總數(shù)為990CFU/g，霉菌為<10CFU/g；第三天，菌落總數(shù)為25700CFU/g，霉菌為100CFU/g；第五天，菌落總數(shù)為119000CFU/g，霉菌為10800CFU/g。從上述數(shù)據(jù)可以得知，隨著儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)，烘焙蛋糕中霉菌與細(xì)菌數(shù)目呈迅速增長(zhǎng)趨勢(shì)，在第三天時(shí)，烘焙蛋糕細(xì)菌數(shù)目為25700CFU/g，遠(yuǎn)超國(guó)家GB7099-2015規(guī)定的100CFU/g。此時(shí)，烘焙蛋糕表面出現(xiàn)霉點(diǎn)，而蛋糕內(nèi)部卻沒(méi)有菌絲或霉菌，所以烘焙蛋糕腐敗來(lái)自表皮且以發(fā)霉變質(zhì)為主。

二、防腐劑對(duì)烘焙蛋糕中微生物菌群的影響

取100g低筋粉、75g白砂糖、100g雞蛋、25g植物油、10gMFC-68、5g麥芽糖醇、5g山梨糖醇、3g丙三醇、5g奶粉、2g鹽、2g泡打粉，制作烘培蛋糕。首先均勻攪拌除植物油、奶粉、低筋粉等所有原料，再快速打發(fā)加入的奶粉與低筋粉。然后加入植物油繼續(xù)均勻攪拌，將均勻攪拌的面糊分裝至模具，最后放置烘焙箱中烘焙即可。

在制作蛋糕時(shí)，按照推薦使用量2.5g/kg、0.5g/kg、1.0g/kg分別添加防腐劑丙酸鈣、脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀，然后觀察微生物菌群的變化情況。在細(xì)菌數(shù)變化方面：第1天，菌落總數(shù)（空白：1090；丙酸鈣：980；山梨酸鉀：720；脫氫乙酸鈉：830）；第3天，菌落總數(shù)（空白：28900；丙酸鈣：9120；山梨酸鉀：9860；脫氫乙酸鈉：12800）；第5天，菌落總數(shù)（空白：1360000；丙酸鈣：2010000；山梨酸鉀：3720000；脫氫乙酸鈉：3760000）。從上述數(shù)據(jù)可知，第3天時(shí)空白組和添加防腐劑組的菌落總數(shù)雖都已超過(guò)GB 7099-2003中規(guī)定的<1500CFU/g的標(biāo)準(zhǔn)，但添加防腐劑組的細(xì)菌數(shù)小于空白組，說(shuō)明防腐劑可以抑制烘焙蛋糕中微生物的生長(zhǎng)。第5天時(shí)，添加防腐劑組的細(xì)菌數(shù)均大于空白組，原因可能是由于空白組的霉菌生長(zhǎng)抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)。

在霉菌數(shù)變化方面：第1天，菌落總數(shù)（空白：<10；丙酸鈣：<10；山梨酸鉀：<10；脫氫乙酸鈉：<10）；第3天，菌落總數(shù)（空白：108；丙酸鈣：50；山梨酸鉀：50；脫氫乙酸鈉：<10）；第5天，菌落總數(shù)（空白：11200；丙酸鈣：2950；山梨酸鉀：9600；脫氫乙酸鈉：1800）。從上述數(shù)據(jù)可以看出，添加防腐劑組的霉菌數(shù)一直都小于空白組。第3天時(shí)，空白組的霉菌數(shù)超過(guò)GB 7099-2003中規(guī)定的≤100CFU/g的標(biāo)準(zhǔn)，而添加防腐劑組的霉菌均小于國(guó)標(biāo)值。由此可見(jiàn)，3種防腐劑對(duì)烘焙蛋糕的霉菌都有抑制作用，且3種防腐劑對(duì)烘焙蛋糕霉變的影響大小依次為脫氫乙酸鈉、丙酸鈣、山梨酸鉀。

三、抑制烘焙蛋糕中微生物菌群的方法

1.明確蛋糕加工微生物監(jiān)控要求。烘焙蛋糕操作者需充分遵循國(guó)家制定的《GB 8957-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 糕點(diǎn)、面包衛(wèi)生規(guī)范》及有關(guān)規(guī)定，明確環(huán)境微生物監(jiān)控重點(diǎn)，即對(duì)食品接觸表面、加工區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣、與食品接觸表面鄰近區(qū)域等進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于食品接觸表面，在建議取樣點(diǎn)方面，取食品加工人員的工作服、手部、手套、傳送帶、工器具及可直接與食品接觸的設(shè)備表面物質(zhì)，對(duì)大腸菌群與菌落總數(shù)予以重點(diǎn)監(jiān)控；一般清潔消毒后需對(duì)清潔工作效果予以驗(yàn)證，保持每月監(jiān)測(cè)一次。對(duì)于加工區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣，要取靠近裸露產(chǎn)品位置取樣，重點(diǎn)監(jiān)控霉菌與菌落總數(shù)，每月至少監(jiān)控一次。對(duì)于加工設(shè)備表面針對(duì)取樣點(diǎn)，要著重取設(shè)備外側(cè)、支架表層、控制面板、零件車等接觸表面，監(jiān)控大腸菌群和菌落總數(shù)等衛(wèi)生狀況指示微生物，必要時(shí)監(jiān)控致病菌，每月至少監(jiān)控一次。

2.遵循微生物檢驗(yàn)流程。微生物即個(gè)體無(wú)法用肉眼觀察的微小生物總稱，一般而言，微生物涵蓋真菌、病毒、細(xì)菌、少數(shù)藻類等。微生物能夠?qū)θ祟惍a(chǎn)生重要的影響，也會(huì)形成傳染病，因此需要規(guī)范微生物檢驗(yàn)流程。一般情況下，微生物檢驗(yàn)包括以下六個(gè)步驟：（1）標(biāo)本采集。根據(jù)患者癥狀及規(guī)章制度正確采集標(biāo)本，及時(shí)將采集的標(biāo)本送至培養(yǎng)基或進(jìn)行接種處理，在運(yùn)送標(biāo)本時(shí)保持相應(yīng)的溫度與氧氣，防止標(biāo)本干燥。（2）鏡檢。檢驗(yàn)人員運(yùn)用顯微鏡直接觀察標(biāo)本，辨別相關(guān)致病菌形態(tài)與數(shù)目，并初步判斷標(biāo)本。必要時(shí)還需對(duì)標(biāo)本進(jìn)行染色后再觀察，這可以對(duì)致病菌性質(zhì)、來(lái)源進(jìn)行鑒別，更能排除污染因素，提升標(biāo)本致病菌檢出率。（3）分離培養(yǎng)。采集標(biāo)本過(guò)程中不可避免地會(huì)吸附細(xì)菌，若在鏡檢環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)標(biāo)本上吸附的細(xì)菌，就需對(duì)標(biāo)本實(shí)施分離純化，并將其接種于如顯色培養(yǎng)基、血平板培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基等適宜培養(yǎng)基上，再將空氣與溫度調(diào)整至適合細(xì)菌生長(zhǎng)的數(shù)值，以便進(jìn)一步鑒定細(xì)菌。（4）細(xì)菌鑒定。檢驗(yàn)人員通過(guò)細(xì)菌形態(tài)、酶類檢測(cè)、菌落特點(diǎn)、血清學(xué)試驗(yàn)、生化反應(yīng)等方式鑒定分析分離獲得的標(biāo)本，明確致病原因。（5）藥敏試驗(yàn)。檢驗(yàn)人員對(duì)分離致病菌進(jìn)行體外抗菌藥物敏感性試驗(yàn)，預(yù)測(cè)其治療作用，明確相關(guān)細(xì)菌耐藥性，以協(xié)助醫(yī)生在臨床診斷治療中針對(duì)部分感染性疾病采取合適藥物，提升臨床療效。（6）報(bào)告。要求在24h內(nèi)出具鏡檢報(bào)告，在24h內(nèi)或次晨出具初步鑒定與直接藥敏結(jié)果，最后鑒定與細(xì)菌藥敏結(jié)果不能超過(guò)3d。除血培養(yǎng)外，任何一項(xiàng)送檢標(biāo)本均需在24h內(nèi)預(yù)報(bào)。

3.明確微生物菌群檢驗(yàn)的影響因素。要想有效抑制烘焙蛋糕中的微生物菌群，需明確微生物菌群檢驗(yàn)的影響因素并加以控制，具體而言，包括以下四方面：（1）檢驗(yàn)人員素質(zhì)。在微生物檢驗(yàn)中，檢驗(yàn)人員的工作能力會(huì)對(duì)微生物檢驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生直接影響。一般從事微生物檢驗(yàn)工作的人員需具備微生物及相關(guān)專業(yè)?？埔陨蠈W(xué)歷，或具備10年以上微生物檢驗(yàn)工作經(jīng)歷，保證其具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)與檢驗(yàn)技能。與此同時(shí)，檢驗(yàn)人員還需了解相關(guān)政策與法律法規(guī)，明確微生物檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和各種標(biāo)準(zhǔn)的適用對(duì)象及范圍，最大程度地保障微生物檢驗(yàn)結(jié)果有效且準(zhǔn)確。（2）檢驗(yàn)環(huán)境。所謂檢驗(yàn)環(huán)境即開(kāi)展微生物檢驗(yàn)的軟件管理、硬件設(shè)施等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。其中，硬件設(shè)施需與微生物檢驗(yàn)條件要求相符，物流與人流分離且呈單向流；無(wú)菌區(qū)的天花板、墻、桌椅表面、地面保持光滑狀態(tài)，便于擦拭和消毒；必要時(shí)在無(wú)菌區(qū)域安裝高效層流過(guò)濾裝置，以保障無(wú)菌操作區(qū)干凈、整潔；還需在輔助區(qū)與實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置相應(yīng)強(qiáng)度的紫外燈，對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行消毒滅菌。軟件管理需遵循《檢測(cè)與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力通用要求》，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置單獨(dú)專業(yè)的生物安全監(jiān)督員與安全責(zé)任人，并明確其職責(zé)與作用。此外，還應(yīng)定期組織實(shí)驗(yàn)室工作人員參與繼續(xù)教育與培訓(xùn)計(jì)劃，例如常規(guī)微生物無(wú)菌操作、檢驗(yàn)、生物安全柜維護(hù)、生物防護(hù)等一系列專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，并通過(guò)內(nèi)部能力驗(yàn)證、質(zhì)量控制、實(shí)驗(yàn)間對(duì)比等方式，不斷強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管控能力。（3）操作環(huán)節(jié)。微生物檢驗(yàn)人員需樹(shù)立無(wú)菌操作意識(shí)，遵循無(wú)菌操作原則。工作人員進(jìn)入無(wú)菌室后需佩戴無(wú)菌手套、身著無(wú)菌工作服，在安全柜活超凈工作臺(tái)操作時(shí)不僅要穿戴無(wú)菌手套與工作服，還需運(yùn)用紫外線對(duì)操作環(huán)境進(jìn)行消毒，盡可能在15min內(nèi)完成同一樣品操作。（4）儀器設(shè)備。微生物檢驗(yàn)不僅要在合格的檢驗(yàn)環(huán)境并由高素質(zhì)且專業(yè)的檢測(cè)人員開(kāi)展，還需要用到各種精密的儀器設(shè)備，例如顯微鏡、移液器、均質(zhì)器、冰箱、培養(yǎng)箱、高壓鍋等。冰箱、培養(yǎng)箱、高壓鍋等主要儀器設(shè)備需充分考慮控溫范圍、用途、數(shù)量要求、控制精度等，每年要定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，定時(shí)對(duì)環(huán)境條件進(jìn)行監(jiān)控記錄，以保障檢測(cè)結(jié)果能夠有效溯源。

總之，造成烘焙蛋糕腐敗的主要原因?yàn)楸砥っ棺?，?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，防腐劑脫氫乙酸鈉對(duì)烘焙蛋糕的防霉效果較佳。食品工作者在日常工作中需明確食品加工過(guò)程中的微生物監(jiān)控要求，按照微生物檢驗(yàn)流程檢測(cè)菌群，以保證食品質(zhì)量。

作者簡(jiǎn)介：李玲（1989-），女，漢族，河北廊坊人，大學(xué)?？疲芯糠较?yàn)楹姹菏称贰?/p>