文摘
全球消费者越来越要求食品成分较少,最好是没有化学添加剂。这一趋势被称为“清洁标签”刺激了新类型的开发和商业化bioprotective细菌培养。这些细菌不被认为是新的,和一些文化市场上已经存在。此外,新的bioprotective细菌被发现服务清洁标签趋势,延长保质期,,主要是,提高食品安全的食物。在这种背景下,乳酸菌(实验室)都进行了广泛的展望bioprotective文化,他们有一个悠久的历史在粮食生产和他们对腐败和病原微生物的抗菌活性。然而,在市场上提供实验室文化不是那么容易,应该表型和遗传型的菌株,研究安全技术应用是必要的,以验证其生物保护性能。因此,本文提出了信息在食品和生物保护机制由实验室描述的主要策略用于识别和描述bioprotective实验室与潜在在食品工业中的应用。
1。介绍
根据最近的报道,“清洁标签成分”市场预计将增长6.75%的复合年增长率从2021年到2026年,可能在2026年达到752亿美元(1]。COVID-19大流行期间,人们变得更加谨慎关于健康饮食,特别是对于那些受感染。正确的选择的食物能帮助免疫系统平衡和优化其功能。这就解释了清洁标签食品近年来快速成长2]。
清洁标签趋势已经刺激了食品行业开发新食品生产和保护策略。包含在这个场景是bioprotective细菌培养,可以回答消费者对食品成分较少的紧急状态(3- - - - - -5]。
的第一个定义bioprotective细菌培养于1994年提出的鲁克(6]。他将它们定义为微生物培养物添加到食品的独特抑制病原体的目的,延长保质期,改善他们的感官品质。之后,biopreservation的概念被引入,根据这一新的定义,生物保护可通过添加bioprotective文化或其抗菌代谢物促进延长保质期和食品安全7,8]。最近,2015年Vignolo和Fadda统一之前的概念(9]。因此,biopreservation被定义为使用拮抗微生物和/或其代谢产物抑制不良微生物增加食品的保质期以最少的修改其感官特性。
被认为是bioprotective文化,需要确定菌株的种属和物种水平,肝(通常被认为是安全的)或每秒(合格安全的推定)状态,储存条件下稳定和保持活跃,抑制致病性或/和腐败微生物的生长。此外,对于这些文化的商业化,证明了预期的技术效果是必需的,以及要使用的数量和有效性的定义在安全水平10,11]。
一些作品强调bioprotective主要分为细菌Lactococcus,乳酸菌,Lacticaseibacillus,Latilactobacillus,Lactiplantibacillus,Limosilactobacillus,链球菌,明串珠菌属,Weissella,片球菌属,Carnobacterium,肠球菌;与大多数属于乳酸菌组(实验室)(表1)。实验室结合non-LAB细菌可以在市场上找到bioprotective文化食品应用(表1)。
微生物实验室的组,为一个共同的特点,从碳水化合物发酵产生乳酸的能力,他们常用生产的发酵食品,如酸奶、奶酪以及发酵肉类或蔬菜(6,8,29日,40- - - - - -42]。实验室组织组成的属Lactococcus,链球菌,乳酸菌,Paralactobacillus,Holzapfelia,Amylolactobacillus,Bombilactobacillus,Companilactobacillus,Lapidilactobacillus,Agrilactobacillus,Schleiferilactobacil-lus,Loigolactobacilus,Lacticaseibacillus,Latilactobacillus,Dellaglioa,Liquorilactobacillus,Ligilactobacillus,Lactiplantibacillus,Furfurilactobacillus,Paucilactobacillus,Limosilactobacillus,Fructilactobacillus,Acetilactobacillus,Apilactobacillus,Levilactobacillus,Secundilactobacillus,Lentilactobacillus,明串珠菌属,片球菌属,气球菌属,Carnobacterium,肠球菌,Oenococcus,Tetragenococcus,Vagococcus,Weissella;和一些物种等l . lactis,l . curvatus和l .杆菌可以被认为是肝状态(8,43]。一些实验室文化的报道生物保护效应可能会影响到食物的pH值等因素,水活动,食物的组成矩阵,处理类型、存储条件下,微生物菌株类型等因素,技术能力的菌株,和基因表达,导致重大变化在这些细菌在特定应用程序的效率4,44,45]。l . mesenteroides减少腐败微生物的数量从4到5日志周期在接种苹果,而减少只有3日志周期时观察到的相同的细菌加入生菜(30.]。在一项由Mirkovic et al。46),实验室l . lactis除了展示一种抗菌效果l . monocytogenes和金黄色葡萄球菌在Quark-type奶酪,还演示了一个影响丝状真菌和酵母在21天的产品存储从自发的增长。
在乳制品的抗真菌评价系统模型中,瓦萨拉斯et al。4)表明,实验室的抗真菌活性更大的奶酪比酸奶。这些研究强调生物保护效率可以改变食物从一个到另一个,这加强了其他bioprotective文化的发现的重要性,能够覆盖所有食品行业的特异性。考虑到实验室的一个可行的可能性来取代或减少食品中的防腐剂和几株已经商业化直到现在,研究替代实验室文化可以帮助开发新的过程和适应技术的“清洁标签”的需求。本文旨在描述在食品和生物保护机制由实验室的主要策略用于识别实验室与潜在在食品工业中的应用。
2。确定生物保护机制的实验室
防腐剂对食品的影响主要通过实验室与快速酸化的原材料的生产和积累主要是乳酸。弱有机酸,pKa接近3.0和pH值大于3食品、乳酸与抗菌活性;膜蛋白的变性,阻碍跨膜运输、质子梯度干扰,酶抑制,和活性氧(ROS)生产,扰乱细胞代谢导致增长抑制(36,47- - - - - -49]。然而,更高的敌对活动预计会在高酸性的食物(pH值< 3.0),因为酸的nondissociated形式盛行在这些pH值条件。nondissociated形式的乳酸是无极的,可以通过cytoplasmatic交叉目标微生物的细胞膜,进入细胞溶质(50]。一旦进入细胞质,其pH值接近中性(pH > pKa),乳酸解离形式和释放氢离子促进细胞质的酸化。作为一般的后果,内部蛋白质变性和酶的活动中断,导致微生物的死亡(图1)[51]。
除了生产乳酸,bioprotective文化负责生产各种其他化合物,包括;其他类型的有机酸(如乙酸、苯甲,琥珀,phenyllactic,吲哚乳酸,壬二酸、过氧化氢、乙偶姻、双乙酰,reuterin与抗菌活性肽,如细菌素(图2)。实验室产生的有机酸的作用机制非常接近乳酸的一个描述,因为他们是弱酸(50,51]。然而,一些研究表明,乙酸,举个例子,也可以灭活其他微生物的协同作用或通过另一种类型的机制尚未阐明52]。
由于低分子量和没有电荷,过氧化氢穿越目标微生物的细胞膜和细胞质到达的地方减少和氢氧自由基分解(53]。这个激进的高活性有机物质,可以促进不可逆损害酶和核酸(54]。
在乙偶姻的情况下或双乙酰,两种形式可以通过oxireduction反应共存,然而,研究表明,这些化合物可以与精氨酸的氨基酸,损害某些蛋白质的结构;尽管双乙酰的拮抗作用机制不完善。关于双乙酰,另一个可能的机制是,这种化合物可以能够链接到DNA分子,促进其展开[55]。
直到二十年前,行动的确切机制reuterin是未定义的。这是因为reuterin有醛化合物在其高活性的分子组成和其他形式的化合物在水溶液中。因此,研究特征,这种化合物可以诱导细胞内氧化应激,通过硫醇修饰的组蛋白或小分子(44,56]。
对细菌素的定义是由细菌核糖体合成抗菌肽生产和活动对另一个细菌。他们的活动可以同一物种之间的狭窄的范围,或在其他属广谱。作为一种防御措施,bacteriocin-producing生物不受自己的细菌素(57,58]。
细菌素的研究可以分类和定义成类:一级(小肽修改);二类(修改的肽);和III类(大肽)> 10 kDa,基于他们的生物合成、机制、大小和类型的分子(图2)[59,60]。还根据显著增加新的细菌素的特征,有一个难以进行分类。考虑这一点,新类提案将会出现(61年]。此外,其他类型的细菌素,其机制和分类可能在评论里有清楚的记录了Lozo et al。62年]。根据监管机构的FDA(美国食品和药物管理局)和欧盟、乳酸链球菌肽是允许商业化和其他人准备包含pediocin PA-1还可以使用在食品工业中作为食品防腐剂(63年,64年]。然而,乳酸链球菌肽在食品中的应用应该改进,因为它可以与食物交互矩阵(吸附盐、脂肪和蛋白质的表面)和失去抗菌活性65年]。
同样重要的是要注意,虽然乳酸链球菌肽生物合成抗菌化合物,也许不能称作为清洁标签。这是因为它是一个食品添加剂包括和批准用于食品(代码为欧洲E234) [66年]。所以,可以为消费者产生混淆,也就是说,当看到食品添加剂的成分之一,引起消费者认为这不是清洁标签。
对微生物细菌素显示几种行动机制,这些都是不同于抗生素。已经记录在另一个评论的销等。67年)和Lozo et al。62年),一些细菌素,尤其是那些作用于革兰氏阳性细菌,通过针对细胞壁。据悉,一些类细菌素链接cytoplasmatic第二脂质膜,防止肽聚糖合成。尽管阻断肽聚糖合成、乳酸链球菌肽也可以插入到细胞膜,形成气孔。一些二类细菌素,如lactococcin,绑定到造孔受体甘露糖磷酸转移酶系统(Man-PTS),因此,最终形成气孔。细菌素,尤其是那些作用于革兰氏阴性细菌,有一种特殊的作用机制,基于干扰蛋白质合成,DNA和RNA;行为抑制促旋酶DNA和RNA聚合酶的生产67年]。事实上,对革兰氏阴性菌的作用机制将是相似的。受到质疑的主要观点是细菌素的接触与外层的薄膜由于存在的脂多糖(LPS)在这些细菌。一些革兰氏阴性细菌素已被证明是有效的,特别是当他们结合的化合物,洗掉细菌的外层。细菌素的结合使用乙二胺四乙酸(EDTA),例如,是最常见的一种策略使敏感革兰氏阴性细菌。EDTA行为通过促进释放有限合伙人层和协同强化细菌素的抗菌活性,为审查领域等。68年]。最近的研究报告使用细菌素与其他化合物,作为验证了Soltani et al。61年,验证了协同效应利用Pediocin PA-1细菌素结合柠檬酸和/或乳酸,抑制革兰氏阴性菌株等气单胞菌属hydrophila和肺炎克雷伯菌。在另一项研究由王等。69年验证了协同效应的pediocin PA-1乳酸也抑制革兰氏阴性答:hydrophila。
除了抑制细菌细胞的增长,一些实验室产生的化合物也抑制真菌毒素相关生产。根据吉马良斯et al。45),l .杆菌UM55能够抑制增长和黄曲霉素生产五种曲霉属真菌。根据同一作者,缺乏黄曲霉毒素的真菌生产不相关的低增长,但相关的生产phenylactic酸(PLA), hydroxyphenylactic酸(OH-PLA)和indolatic酸(马尼拉)l .杆菌UM55。除了抑制真菌毒素生产、实验室发布的化合物也抑制对某些类型的真菌的生长。赵et al。70年)验证产生的化合物l .杆菌能够抑制黑曲霉,米曲霉,木霉属longibrachiatum,黄曲霉和镰刀菌素graminearum。在另一项研究中,吉马良斯et al。71年),产生的化合物l .杆菌和乳酸菌buchneri能够预防的发展青霉菌nordicum赭曲霉素产量。
尽管一些研究表明,真菌实验室文化敌对活动,防止毒素生产食物,行动的确切机制目前尚不清楚(72年,73年]。
3所示。步骤确定潜在Bioprotective实验室
为应用程序实验室bioprotective文化在食品工业中,需要评估的一系列特征。这些包括;遗传稳定性;效率在低浓度对病原体和有害微生物的广泛不同的食物矩阵;低营养需求;在严酷的环境下生存,包括食品加工条件;而不致病或对人体有毒7,74年]。
开发新的bioprotective实验室文化与潜在的商业化和应用在食品工业中需要几个研究将在以下部分中详细的步骤。
3.1。分离和鉴定实验室菌株
实验室菌株分布在多种多样的生态系统,包括新鲜和发酵食品,人类和动物的胃肠道和粘膜,粪便、水、牧场,叶表面,岩石,表面的设备和器具用于食品生产(29日,75年- - - - - -79年]。很多研究表明实验室与敌对活动对病原体和有害微生物可以隔绝新鲜食物,像牛奶,水果,蔬菜,鱼,甚至一些肉类产品(13,17,29日,33,62年,80年]。
正确后,基本实验室程序隔离细菌是必不可少的获取与菌株的分离和鉴定成功所需的特征,从而避免损失的可行性等问题以及其抗菌活性的变化。可以找到更多的信息关于这些基本步骤等微生物方法手册描述的Da Silva et al。81年]。
一般来说,所有的细菌有特定的生化和生理需求和增长,因此,制定文化传媒必须包含支持微生物生长所需的营养。关于实验室,相当数量的具有代表性的细菌是考究,并要求一个丰富而复杂的介质具有不同的碳源82年- - - - - -85年]。实验室培养媒体通常有几个来源的氮(如蛋白胨和酵母提取物),矿物质(如锰2 +和毫克2 +),缓冲代理(如醋酸钠)85年]。单糖是由细菌所需的能源和碳排放的主要来源,但其他基板也可以执行这些功能(86年]。男人Rogosa和夏普(夫人)中是最著名和最古老的媒介实验室隔离,并于1960年开发的选择性培养乳酸菌物种(87年]。1975年,Terzaghi和Sandine [88年)开发了M17星云中培养的链球菌细菌属。从那时起,其他特定的媒体,比如MSE是由麦克斯et al。89年夫人,组成了修订和修改以支持特定实验室的发展(90年,91年]。同样,达妮埃拉et al。91年)枚举喂食和l .嗜酸的补充与万古霉素和orclindamycin夫人,而Vinderola和Reinheimer90年)枚举l .嗜酸的与海藻糖夫人修改。
关于实验室bioprotective能力,研究只使用标准的媒体,如夫人,M17星云和MSE,一些修改或补充足够的隔离的新品种(92年,93年]。隔离的新菌株后,验证生化特性的重要的一点是选择特定的细菌。生化测试基于细菌的生化特性,其中包括酶过氧化氢酶和氧化酶的生产;能力等特定碳水化合物发酵乳糖、甘露醇、麦芽糖、果糖、葡萄糖、木糖、七叶灵;或特定化合物的生产,如双乙酰和乙偶姻。生化测试旨在消除殖民地与生化特征不同于实验室(94年]。尽管生化测试被用于许多研究减少殖民地需要基因测序的数量,这些测试被认为是可疑的,因为实验室可以假设不同的生化行为由于常数菌株的遗传进化环境中(95年]。除了遗传进化,是知道的大部分特征由实验室承担与质粒的存在相关联的,他们是重要的基因负责修改和/或维护实验室的特点在其生态位(96年]。
实验室筛查是完成基因组测序的微生物都经历了前面的步骤,在这种情况下,确定细菌属和种的水平(97年]。可以使用单个基因或基因组测序整个基因组。在这两种情况下,数据通过测序相比,序列存入NCBI数据库(国家生物技术信息中心),允许识别的孤立的微生物。
3.2。表征潜在的实验室生物保护活动
除了应用于实验室鉴定、基因测序数据也可以用来选择潜在bioprotective菌株。如今,在NCBI, 34000多个完整的细菌基因组可用,除了感兴趣的基因(98年]。因此,通过基因组分析、基因操纵子,或基因的利益团体可以搜索;这些包括抗菌化合物的合成有关;因此,这种能力可以大大有利的选择一个新的bioprotective应变。
在一项由Fusieger et al。99年),的Lactococcus lactis无性系种群。lactisbv。diacetylactis乳酸链球菌肽合成的完整基因簇和出口,类似于乳酸链球菌肽z Urso et al。One hundred.证明通过测序和表达分析的能力l . sakei应变在另一项研究由生产sakacin p . Qi et al。101年),三个完整的基因参与集群的合成和分泌同源paracin细菌素和7的新细菌素识别的应变l . paracasei。
尽管基因组研究收益率线索,遗传分析不排除体外的必要性或原位(在食品矩阵)分析。这是因为细菌可能有一个基因与细菌素的生产,有机酸、或任何其他抗菌化合物但不表达在某些文化条件。
一些研究表明,实验室菌株与生物保护潜在的食品可能有特殊的特征,如特定氨基酸的生产;这些包括琥珀酸、香草酸、hydroxyisocaproic酸,与抗真菌和其他活动,如phenylpropanoic酸,hydroxyphenylactic酸、丙酸,DL-pyroglutamic酸,5-oxoproline, pidolic酸,hydrocinnamic酸(102年]。
实验室产生的代谢物轮廓特征,色谱法是最常用的103年]。当复合识别与分离分析,可以使用不同类型的技术,包括液相色谱(LC)、气相色谱(GC)、毛细管电泳(CE)和超临界气体色谱法(证监会)[104年]。作为一个例子,描述的有机酸,技术,如气相,气相色谱法结合质谱分析,可以探索。细菌素可以使用HPLC-RP特征,这是一个反相色谱(rp)技术,分离组件的混合物通过疏水性的差异(表2)。因此,这些化合物可以被探测到,量化和分级。
代谢物的色谱方法分离过程,最常见的系统使用的是那些基于反向阶段(RP)、亲水相互作用色谱(HILIC)。RP-based方法用于分离极性代谢物,平均和HILIC系统用于极性代谢物在RP不能保留。在检测方法,系统耦合的质谱分析(MS)被广泛使用;然而,复合探测的效率可能依赖于矩阵的复杂性和分析物(102年,110年]。
谢拉夫et al。109年]顶空gc - ms技术用于生产的几个化合物的表征乳酸菌helveticus和l .杆菌。田et al。110年)也使用相同的技术来识别挥发性化合物,主要产生的双乙酰和乙偶姻l .杆菌。同时,通过一种创新的和最近的技术,biochromatography加上reversed-phasehigh-performance液相色谱(rp),裴et al。107年)设法确定一种新型细菌素的细胞悬液中找到l .杆菌。
3.3。安全方面的Bioprotective文化
为了有新的bioprotective文化市场上,重要的是要强调风险和评估安全方面与压力有关。尽管一些实验室显示有益影响消费者健康和肝状态,某些菌株会产生有害物质,如生物胺,合成的酶降解人的组织,如溶血素、明胶酶,溶细胞素;和传播病原体和/或抗生素抗性基因转移到(111年]。
因此,在细菌可以被批准为bioprotective文化,有必要证明压力是安全的主机(10,11]。正如前面提到的,属的细菌乳酸菌历来都被用作bioprotective代理和益生菌,其次是吗链球菌,明串珠菌属,片球菌属,被认为是安全的因为他们的历史使用[112年- - - - - -115年]。然而,即使是在孤立的案件患者潜在的医疗条件,如新生儿体重不足,成年人,在重症监护病房和术后病人和婴儿,这些实验室属已经与系统性感染(112年,116年- - - - - -121年]。
关于这些方面,应变安全应该通过体外和体内试验证明。其中包括毒性或抗生素抗性基因的表达,例如肠球菌spp。,它可以携带毒力基因和表达它们,当应用于食品矩阵。的一个主要担忧关于微生物与抗生素抗性基因是这些基因的水平转移到其他乳酸文化和/或其他致病菌(122年- - - - - -124年]。另一个是毒力因子的研究,包括生物胺的生产,毒素,毒性代谢产物和酶,如溶血素和白明胶酶(112年,125年]。这些化合物对生物胺的生产,有机,杂环和芳香的基地。它们分子主要由生成相应的进行脱羧反应的酶前体氨基酸(126年,127年]。胺有可能造成健康风险对消费者通过增加血压,导致食物中毒,也与亚硝酸盐反应形成致癌的亚硝胺(128年]。当有很高的蛋白水解活性微生物,生物胺形成的几率增加由于自由氨基酸的可用性129年]。此外,许多乳酸文化能够氨基酸转化为生物胺,如Lactococcus(130年- - - - - -132年),乳酸菌(127年,132年),通过氨基酸脱羧或醛或酮的转氨基作用[133年]。
另外,很重要的决心溶血性活动如果评价菌株属于一个物种已知溶血性潜在(112年,125年]。溶血性活动的一个重要因素bioprotective和益生菌文化的选择,因为它是与菌株的能力使用红细胞的铁离子,从而引发贫血和水肿在主机134年]。最常见的试验测定溶血性细菌的活动是基于这些菌株的接种血平板上。晕的形成在殖民地表示阳性反应溶血性活动,明确晕指示β溶血、绿色光环α溶血,没有晕的决定γ溶血(135年,136年]。最后,生产白明胶酶,它被认为是metalloendopeptidase,蛋白水解酶能水解胶原蛋白、明胶、胰岛素,酪蛋白和其他肽(137年,138年),白明胶酶底物识别为了理解这些酶的功能执行的规定,主要目的是为细菌提供营养导致主机不同的生理和病理反应,如血管疾病、肿瘤、炎症、传染病和退化性疾病139年]。
3.4。在体外和原位测试
验证如果实验室菌株能够产生拮抗物质,采用体外测试是最简单的方法来评估典型的致病性和腐败微生物(30.,32]。体外测试相对容易、快速和廉价的执行;然而,任何信息生成关于抗菌物质和食物之间的交互矩阵(102年]。
体外评价后,所选实验室菌株应该分析通过原位抑制生物分析,评估是否有生物电控制的能力(26,102年,140年]。对于原位抑制,可以设计实验分析潜在bioprotective文化直接应用于食品或将它在处理。
Aljasir et al。141年评估个人的效率和bioprotective文化相结合p . acidilactici,l . curvatus,l .杆菌,Carnobacterium种虫害对原料奶使用直接测试;他们得出的结论是,两个人和文化相结合的测试有抗菌作用l . monocytogenes。Macieira et al。41)应用l .杆菌传统的葡萄牙香肠和验证的应变有拮抗作用l . monocytogenes。Siroli et al。29日)表明,l .杆菌能够增加最小加工切苹果的保质期和羊肉的生菜长达9天当单独使用和16天当结合其他天然抗菌剂。
除了食物中直接包含实验室菌株外,其他原位测试策略涉及食物的繁殖矩阵模型系统。通常是创建这个模型系统优化分析,以减少时间和价格分析。加尼叶等。142年)的抗真菌能力测试实验室文化的模型系统模拟干酪(迷你奶酪)24-well盘子。作者证实有抗真菌活性的测试实验室。然而,有许多测试执行的优化分析,发现这个活动可以根据批次不同,制造方法,和护理等。在相同的情况下,瓦萨拉斯et al。4]创建模型,模仿牛奶奶酪和酸奶评估实验室的抗真菌活性的组合在某些类型的真菌。他们发现两种类型的组合有效等真菌青霉菌公社,毛霉菌racemosus,红酵母mucilaginosa,无论是在体外和原位测试(4]。
尽管大量的研究中,很少有bioprotective文化市场上由于限制如体外有效性之间的差异和原位化验,知觉的影响食品安全,维护细胞的生存能力在商业化(4,41]。因此,测试在中试规模是至关重要的制定一个了解一个真正的工业生物防除场景运动的文化,因此,加大对工业生产中的应用。
作为一个例子的体外和原位测试之间的差异,Delavenne et al。143年]发现11个实验室菌株具有良好的敌对活动对真菌体外测试。然而,在评估菌株中,只有一个显示高对抗性活动进行原位测试时直接在酸奶。尽管一些参数可以影响bioprotective文化的行为在体外和原位测试,在体外测试的情况下,时间和孵化温度、以及培养基的成分和/或修改,可以有好的拮抗作用的菌株的优势因素(4]。因此,调整时间/温度二项式和提供多样化的培养条件可能会或可能不会支持bioprotective效应的选择压力。Le躺et al。26)测试不同成分的培养基来验证实验室的bioprotective活动。他们发现了伟大的抗真菌活性差异评估文化媒体和不同糖浓度测试。他们报道,媒体,更集中的糖,还增加了有机酸的生产,具有较高的抗真菌作用。
关于体内测试,如果一个文化与bioprotective潜在不bioprotective表现良好,必须评估的参数之一是这个文化实际上是与食物交互矩阵,出于极性或如果一直有意添加的东西,像一些添加剂灭活bioprotective文化。此外,另一个非常重要的因素需要考虑的浓度添加bioprotective文化测试,也可以强烈影响bioprotective效应(26]。在这些体外和原位测试,必须消除任何不利因素的文化来执行其生物保护的作用。如果事实上文化提供了一个良好的bioprotective效果在两项测试中,该指令是,下一步进行,这是一个试验工厂的应用测试。通过这种方式,制定食品和应用文化条件与bioprotective潜在更接近实际情况(4]。
3.5。试点测试
一旦bioprotective潜在的紧张已经验证,证明在体外和原位测试,最后一步是在试点范围内进行测试。这个阶段进行的最后一个阶段的策略来识别bioprotective文化。最后执行这一步骤,因为它涉及到大量的资源,旨在评估潜在的文化将满足市场的需要。飞行员测试试图模仿大规模工业生产的条件,但进行小规模的设备(大小和能源需求),目的是降低分析成本和防止工业加工厂瘫痪,甚至暂时执行测试。在这些情况下,可以添加bioprotective文化在产品加工或接种在处理的最后阶段,根据食品。
主要的实验室文化目前在市场上生产的奶酪(表1),因为这些细菌可以产生酸,当结合酸已经自然地出现在产品,不会显著影响其知觉的特征(40]。使用奶酪生产为例,在中试规模,下面的每一步过程是至关重要的维持最终产品的特点,以及文化保护的有效性。一些护理时需要添加保护文化,是否冻干;这包括考虑,比如牛奶的温度接近理想文化的动作温度(30 - 36°C), pH值是合适的,没有抗生素和污染物会影响文化的发展。一般来说,文化的适应性反应的时间也必须加以考虑。因此,在添加成分和凝固过程,最少的时间内(20到30分钟)必须尊重文化适应环境。在生产过程中,一些工艺参数也可以评估(产量、发酵时间、豆腐和pH值)来评估bioprotective文化过程的影响(9]。在成熟和贮存期间,一些参数也可以评估(蛋白质水解度、质地、成熟时间如果是成熟奶酪,枚举的真菌,和实验室)。
保质期的确定是非常重要的在这个过程中,产品之间的比较和添加和non-added文化必须仔细证明进行了规模更大的有效性。作为有效性的证明,需要评估感官方面,随着bioprotective文化不应该,或尽可能少,改变这些属性(9]。这样,质地、颜色、香气、风味,味道在知觉的测试优先。李等人。40评估的潜在使用应变l .干酪乳杆菌bioprotective文化在酸奶,除了bioprotective效果,作者也评估是否文化影响的属性颜色,质地、风味和口味。根据知觉的测试执行,这些属性没有改变明显。张家港基地等。144年]属性,如味道和香味的评估,发现无显著差异Caciotta奶酪样品有或没有bioprotective乳酸杆菌的菌株。在另一个工作,作者证实实验室文化的组合提升显著差异的感知的酸度属性奶酪和酸奶油。然而,样本被消费者接受,表示,尽管一些差异被发现,最终的产品没有完全修改和接受(4]。因此,当添加一个bioprotective文化,或它们的组合,检查推荐的剂量是至关重要的,这样不会产生过多的代谢物的修改产品的知觉的特征。
这些评估后,如果保护文化的特征证实了飞行员测试和验证,它不影响食物的感觉的方面,下一步是进行商业化的菌株,认证的程序可能会有所不同从一个国家到另一个(145年]。在美国,该机构负责食品应用程序是FDA认证微生物培养物,授予知名肝状态(11]。美国的国家,作为一个整体,文化认证,遵循由FDA的建议。在欧洲,认证是由欧洲食品安全局(欧洲食品安全局)的赠款每秒(合格安全的推定)状态(145年]。
审查由Laulund et al。146年)提出了一些营销的国家有他们自己的规定在他们自己的国家,如日本、泰国、中国和马来西亚。第一民族与国家立法,要求批准文化应用于食品安全是丹麦,2010年,它不再需要审批的营销文化,但通知新菌株(分类)是必需的145年]。这仍然是一个全球性挑战证明理想bioprotective文化在世界市场,考虑到实验室文化提供好处的食物产品,无论是在发酵或一些益生菌的潜力和提高知觉的属性,如果安全,这些已经可以注册和销售。然而,当前文化bioprotective效果设计,可以为食品认证应用程序没有必要的功效。这个认证的步骤是最后bioprotective文化的发展在食品保存过程中,,因此,认证后,销售和营销的过程就开始了。
4所示。结论
独立的研究和复合资料的完整描述,biopreserving文化的保护作用会变化在不同的和复杂的食物矩阵和不同物种及其组合。这仍然是一个挑战与重大发展bioprotective文化影响矩阵由于相互作用的复杂性和食物。此外,授予肝或每秒地位所要求完成的研究往往不按照法律要求什么。因此,还需要更多的研究来了解代谢产物的性能在生物保护食物的复杂环境矩阵。此外,文化可以结合其他方法保存和协同作用,以确保其有效性。
当前挑战的发展有效的保护文化在于识别矩阵产生的化合物在不同的食物和他们的行动/功效不同类型的目标微生物。许多化合物是不被采用的技术;然而,进步的感性和精度分析工具可以隔离和识别潜在的关键因素与抗菌活性化合物。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者感谢Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de含量比(斗篷,巴西利亚,DF、巴西),慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq巴西利亚、DF、巴西),和Fundacao de帕罗尽管做Estado de米纳斯吉拉斯(FAPEMIG,贝洛奥里藏特、MG、巴西)。