微生物生物技術革新食品保鮮

每年，數十億噸食物因浪費和腐敗而損失。面對這一現實，微生物生物技術作為一種創新解決方案，能夠在不使用化學添加劑的情況下保鮮食品。這種方法利用有益微生物或其活性代謝產物（如細菌素和噬菌體）來對抗導致食物腐敗的微生物。這些方法通過酸化環境、製造微生物間的競爭或破壞病原體的細胞膜來發揮作用，同時保持食品的營養品質和風味。

細菌素是由細菌產生的抗微生物肽，能特異性地針對有害細菌，而不影響有益微生物。它們對革蘭氏陽性菌（如李斯特菌或葡萄球菌）特別有效，並已用於奶酪或肉類生產中延長保質期。其耐熱性和低毒性使它們成為替代傳統防腐劑的理想選擇。

噬菌體是天然病毒，專門感染並破壞病原菌。它們可噴灑在收獲後的食物上或整合到包裝中，顯著減少沙門氏菌或大腸桿菌等微生物的存在。其特異性既是優點也是局限，因為它們通常需要以混合形式使用，以覆蓋更廣泛的靶標。

發酵是最古老的方法之一，仍是保鮮的重要支柱。乳酸菌將糖轉化為乳酸，創造一個對病原體不友好的環境，同時改善食品的感官和營養特性。這種技術廣泛用於乳製品、發酵蔬菜和肉類，既能保鮮食品，又能豐富其風味。

天然防腐劑（來源於植物或香料）提供了合成防腐劑的替代方案。精油（如百里香或丁香油）通過破壞微生物的細胞膜或抑制其酶活性來發揮作用。它們的廣譜作用和抗氧化特性使其成為寶貴的盟友，儘管其使用有時受到穩定性問題或風味改變的限制。

可食用涂層由天然聚合物製成，在食物表面形成保護屏障。它們限制水分和氧氣的交換，從而減緩腐敗。與抗微生物化合物結合使用時，它們能延長水果、蔬菜或肉類的保質期，同時減少塑料的使用。

這些方法雖然前景廣闊，但仍面臨一些挑戰。生產成本、嚴格的監管以及消費者對使用病毒或細菌的抵觸情緒阻礙了它們的大規模採用。然而，將這些方法整合到稱為“多重屏障技術”的系統中，可以克服這些限制。通過結合多種技術（如發酵和細菌素），可以增強整體效果，同時最小化不良影響。

人工智能也開始在這些過程中發揮作用。通過預測建模，它幫助發現新的抗微生物化合物或調整保鮮條件，以最大化效果。

微生物生物技術因此為食品保鮮開闢了一條更安全、可持續且符合消費者期望的道路。

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