微生物生物技术正在革新食品保鲜

每年，数十亿吨的食物因浪费和腐败而损失。面对这一现实，微生物生物技术作为一种创新解决方案，可以在不使用化学添加剂的情况下保存食物。这种方法利用有益微生物或其活性代谢产物，如细菌素和噬菌体，来对抗导致食物腐败的微生物。这些方法通过使环境酸化、在微生物之间制造竞争或破坏病原体的细胞膜来发挥作用，同时保持食品的营养品质和风味。

细菌素是由细菌产生的抗微生物肽，能够特异性地靶向有害细菌，而不影响有益微生物。它们对革兰氏阳性菌（如单核细胞增生李斯特菌或葡萄球菌）特别有效，并且已经在奶酪或肉类生产中用于延长保质期。它们的耐热性和低毒性使其成为替代传统防腐剂的理想选择。

噬菌体是自然存在的病毒，专门感染并破坏病原菌。将其应用于收获后的食物或整合到包装中，可以显著减少沙门氏菌或大肠杆菌等微生物的存在。它们的特异性既是优点也是局限性，因为通常需要组合成混合物以覆盖更广泛的靶标。

发酵是最古老的方法之一，仍然是保鲜的支柱。乳酸菌将糖转化为乳酸，形成一个对病原体不友好的环境，同时改善食品的感官和营养特性。这种技术广泛应用于乳制品、发酵蔬菜和肉类，既能保存食物，又能丰富其风味。

天然抗菌剂（如植物或香料提取物）提供了合成防腐剂的替代选择。精油（如百里香或丁香精油）通过破坏微生物的细胞膜或抑制其酶活性来发挥作用。它们的广谱作用和抗氧化特性使其成为宝贵的盟友，尽管其使用有时会受到稳定性问题或风味改变的限制。

可食用涂层由天然聚合物制成，在食物表面形成保护屏障。它们限制了水分和氧气的交换，从而减缓腐败。与抗微生物化合物结合使用时，它们可以延长水果、蔬菜或肉类的保质期，同时减少塑料的使用。

尽管这些方法前景广阔，但仍面临一些挑战。生产成本、严格的监管以及消费者对使用病毒或细菌的抵触情绪阻碍了它们的大规模应用。然而，将这些方法整合到多重屏障技术系统中，可以克服这些限制。通过结合多种技术（如发酵和细菌素），可以增强整体效果，同时最小化不良影响。

人工智能也开始在这些过程中发挥作用。通过预测建模，它有助于发现新的抗微生物化合物或调整保存条件，以最大化效果。

微生物生物技术因此为更安全、可持续且符合消费者期望的食品保鲜开辟了道路。

Mentions des sources

Publication citée

DOI : https://doi.org/10.1007/s00217-026-05188-4

Titre : Advances and challenges in microbial biotechnology for food preservation: a critical review

Revue : European Food Research and Technology

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Omar Hammoud; Furkan Ayaz