市场需求持续增长
植物基肉类替代品正快速增长,但与传统牛肉汉堡一样,仍面临食品安全与保质期方面的挑战。在长时间冷藏条件下,两类产品均易受到李斯特菌及各类腐败微生物的影响。消费者对清洁标签解决方案的需求不断提升,使得创新型保鲜解决方案成为行业关键。
研究方法
来自英国雷丁大学与西班牙布尔戈斯大学的研究人员近期开展了一项联合研究,探索为了提升牛肉汉堡与植物基汉堡的安全性与保质期,将高压处理(HPP)技术与天然添加剂相结合的方法。研究中使用了两种清洁标签添加剂:乳酸链球菌素(500 IU/g) 和蓝莓粉(4%)。其中,乳酸链球菌素是一种获得GRAS认证的天然抗菌肽,由乳酸乳球菌等益生菌产生;蓝莓粉则源自果汁工业副产品,符合可持续发展理念
- 压力参数:300至600 MPa(43.5至87 kpsi),持续处理3分钟
- 储存条件:7°C(44.6°F)恒温环境
- 核心目标:有效控制李斯特氏菌及腐败微生物,同时确保产品品质不受影响

关键发现:植物基汉堡表现更优
李斯特菌控制效果:
- 在植物基汉堡中,采用600 MPa(87 kpsi)的HPP处理,并结合乳链菌肽或蓝莓粉,处理后立即可将李斯特氏菌降至检测限以下(<1 log CFU/g),效果优于单独使用HPP。两种情况下,两种组合方案的总体杀灭效果均超过5 log。
- 在储存过程中,两种添加方案均能将植物基汉堡中病原体的再生长延缓104天,远长于牛肉汉堡(27-34天内即出现再生长)。
保质期延长效果:
- 在不同添加方案下,植物基汉堡的总微生物数量均可在83天内维持在3 log CFU/g以下
- 相比之下,牛肉汉堡腐败速度更快:在第27天(HPP单独处理及HPP+乳链菌肽)或第69天(HPP+蓝莓粉)时,其菌落总数即超过6 log CFU/g

添加剂协同增效作用:
- 在较低压力条件下(300–500 MPa / 43.5–72.5 kpsi),将HPP与乳链菌肽或蓝莓粉结合使用,相较单独HPP处理可实现最高达1.4 log的额外杀灭效果
- 在植物基汉堡中,乳链菌肽表现出更显著的协同增效作用;而在牛肉汉堡中,蓝莓粉则展现出更优的长期抑菌效果
- 该协同效应表明,在不影响食品安全的前提下,企业可降低处理压力,从而有效减少成本与能源消耗
理化性质影响:
- 蓝莓粉在两类产品中均表现出降低pH值并加深颜色的作用,这有助于掩盖HPP处理导致的牛肉颜色变浅现象,但可能对植物基产品的消费者感知产生一定影响
- 乳链菌肽对pH值或颜色无明显影响。
- 在不同处理条件下,水分活度保持稳定
为什么植物基产品受益更为显著
- 与牛肉汉堡相比,植物基汉堡中HPP与乳链菌肽的协同增效作用更为显著
- 植物基基质成分更均一,可能改善了抗菌物质的扩散和活性。
- 较低的初始微生物负荷以及不含肌红蛋白,减少了HPP处理后及保质期期间的品质变化。

行业启示
- 在600 MPa(87 kpsi)下处理3分钟的HPP工艺可同时保障两类产品的安全性,但植物基汉堡可实现更为优异的保质期表现
- 将HPP与乳链菌肽或蓝莓粉结合应用,可以实现更低压力条件下的处理,从而降低成本与能耗
- 植物基汉堡是该栅栏技术(多重保鲜技术)的理想应用对象,有助于实现清洁标签与可持续发展目标

合作与资助
本研究是Hiperbaric公司、布尔戈斯大学与欧盟资助的TRANSIT项目(玛丽·斯克沃多夫斯卡-居里资助协议编号:955431)合作的成果,并得到了西班牙科学与创新部的额外支持(项目编号:PID2021-125400OB-I00)。