烘焙蛋糕中微生物菌群结构和抑制方法研究

李玲 杜鹏

蛋糕以口味香甜浓郁、质地柔软而受到广大消费者的喜爱。其中，烘焙蛋糕弹性佳、组织细腻、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，导致蛋糕极易腐坏，储存难度较大。本文采取PCR分子生物学方式对烘焙蛋糕中微生物菌群结构进行探索，并提出抑制菌群生长和延长烘焙蛋糕保存时间的方式，以期能给相关工作者与研究者提供参考。

一、烘焙蛋糕中微生物

菌群结构及储存期间变化情况

1.材料与仪器。选取奶粉、白砂糖、低筋粉、盐、鸡蛋、植物油、丙三醇、糖醇、丙酸钙、泡打粉、山梨酸钾、脱氢乙酸钠、氯化钠、琼脂、异丙醇、无水乙醇、甘油、孟加拉红培养基、菌落总数计数培养基、PCR试剂、快捷型植物基因组DNA提取系统、琼脂糖等原材料和主要试剂。同时，选用SM-23搅拌器、KitchenAid打蛋器、APX-150C型恒温恒湿培养箱、JY20002型电子天平、离心机、NaonDrop2000分光度计、凝胶成像仪、核酸电泳仪等工具。

2.菌落总数与霉菌计数。在测定菌落总数量时可以参考《食品微生物学检验菌落总数测定》，操作者在测定之前应做好无菌消毒工作，随后在225L无菌水中加入25g烘焙蛋糕，接着运用振荡器充分晃荡30s，再在9mL无菌水中置入1mL稀释液（稀释比例为10：1、10：2、10：3）。取1mL稀释液将其接种至营养琼脂与菌落总数培养基上，每个处理环节重复3次，随后置于37℃恒温培养箱中培养48h，选取形态不同单菌并计算其数量。完成上述操作后，操作者在无菌操作状态下，在营养琼脂培养基上置入多形态细菌单菌，并对其进行划线纯化操作，最后用显微镜镜检和分子鉴定纯化后的单菌落。

3.存储期间烘焙蛋糕中微生物菌群变化情况。在未添加防腐剂的情况下，烘焙蛋糕中微生物的变化情况为：第一天，菌落总数为990CFU/g，霉菌为<10CFU/g；第三天，菌落总数为25700CFU/g，霉菌为100CFU/g；第五天，菌落总数为119000CFU/g，霉菌为10800CFU/g。从上述数据可以得知，随着储存时间延长，烘焙蛋糕中霉菌与细菌数目呈迅速增长趋势，在第三天时，烘焙蛋糕细菌数目为25700CFU/g，远超国家GB7099-2015规定的100CFU/g。此时，烘焙蛋糕表面出现霉点，而蛋糕内部却没有菌丝或霉菌，所以烘焙蛋糕腐败来自表皮且以发霉变质为主。

二、防腐剂对烘焙蛋糕中微生物菌群的影响

取100g低筋粉、75g白砂糖、100g鸡蛋、25g植物油、10gMFC-68、5g麦芽糖醇、5g山梨糖醇、3g丙三醇、5g奶粉、2g盐、2g泡打粉，制作烘培蛋糕。首先均匀搅拌除植物油、奶粉、低筋粉等所有原料，再快速打发加入的奶粉与低筋粉。然后加入植物油继续均匀搅拌，将均匀搅拌的面糊分装至模具，最后放置烘焙箱中烘焙即可。

在制作蛋糕时，按照推荐使用量2.5g/kg、0.5g/kg、1.0g/kg分别添加防腐剂丙酸钙、脱氢乙酸钠、山梨酸钾，然后观察微生物菌群的变化情况。在细菌数变化方面：第1天，菌落总数（空白：1090；丙酸钙：980；山梨酸钾：720；脱氢乙酸钠：830）；第3天，菌落总数（空白：28900；丙酸钙：9120；山梨酸钾：9860；脱氢乙酸钠：12800）；第5天，菌落总数（空白：1360000；丙酸钙：2010000；山梨酸钾：3720000；脱氢乙酸钠：3760000）。从上述数据可知，第3天时空白组和添加防腐剂组的菌落总数虽都已超过GB 7099-2003中规定的<1500CFU/g的标准，但添加防腐剂组的细菌数小于空白组，说明防腐剂可以抑制烘焙蛋糕中微生物的生长。第5天时，添加防腐剂组的细菌数均大于空白组，原因可能是由于空白组的霉菌生长抑制了细菌的生长。

在霉菌数变化方面：第1天，菌落总数（空白：<10；丙酸钙：<10；山梨酸钾：<10；脱氢乙酸钠：<10）；第3天，菌落总数（空白：108；丙酸钙：50；山梨酸钾：50；脱氢乙酸钠：<10）；第5天，菌落总数（空白：11200；丙酸钙：2950；山梨酸钾：9600；脱氢乙酸钠：1800）。从上述数据可以看出，添加防腐剂组的霉菌数一直都小于空白组。第3天时，空白组的霉菌数超过GB 7099-2003中规定的≤100CFU/g的标准，而添加防腐剂组的霉菌均小于国标值。由此可见，3种防腐剂對烘焙蛋糕的霉菌都有抑制作用，且3种防腐剂对烘焙蛋糕霉变的影响大小依次为脱氢乙酸钠、丙酸钙、山梨酸钾。

三、抑制烘焙蛋糕中微生物菌群的方法

1.明确蛋糕加工微生物监控要求。烘焙蛋糕操作者需充分遵循国家制定的《GB 8957-2016食品安全国家标准 糕点、面包卫生规范》及有关规定，明确环境微生物监控重点，即对食品接触表面、加工区域内环境空气、与食品接触表面邻近区域等进行监控。对于食品接触表面，在建议取样点方面，取食品加工人员的工作服、手部、手套、传送带、工器具及可直接与食品接触的设备表面物质，对大肠菌群与菌落总数予以重点监控；一般清洁消毒后需对清洁工作效果予以验证，保持每月监测一次。对于加工区域内环境空气，要取靠近裸露产品位置取样，重点监控霉菌与菌落总数，每月至少监控一次。对于加工设备表面针对取样点，要着重取设备外侧、支架表层、控制面板、零件车等接触表面，监控大肠菌群和菌落总数等卫生状况指示微生物，必要时监控致病菌，每月至少监控一次。

2.遵循微生物检验流程。微生物即个体无法用肉眼观察的微小生物总称，一般而言，微生物涵盖真菌、病毒、细菌、少数藻类等。微生物能够对人类产生重要的影响，也会形成传染病，因此需要规范微生物检验流程。一般情况下，微生物检验包括以下六个步骤：（1）标本采集。根据患者症状及规章制度正确采集标本，及时将采集的标本送至培养基或进行接种处理，在运送标本时保持相应的温度与氧气，防止标本干燥。（2）镜检。检验人员运用显微镜直接观察标本，辨别相关致病菌形态与数目，并初步判断标本。必要时还需对标本进行染色后再观察，这可以对致病菌性质、来源进行鉴别，更能排除污染因素，提升标本致病菌检出率。（3）分离培养。采集标本过程中不可避免地会吸附细菌，若在镜检环节发现标本上吸附的细菌，就需对标本实施分离纯化，并将其接种于如显色培养基、血平板培养基、营养琼脂培养基等适宜培养基上，再将空气与温度调整至适合细菌生长的数值，以便进一步鉴定细菌。（4）细菌鉴定。检验人员通过细菌形态、酶类检测、菌落特点、血清学试验、生化反应等方式鉴定分析分离获得的标本，明确致病原因。（5）药敏试验。检验人员对分离致病菌进行体外抗菌药物敏感性试验，预测其治疗作用，明确相关细菌耐药性，以协助医生在临床诊断治疗中针对部分感染性疾病采取合适药物，提升临床疗效。（6）报告。要求在24h内出具镜检报告，在24h内或次晨出具初步鉴定与直接药敏结果，最后鉴定与细菌药敏结果不能超过3d。除血培养外，任何一项送检标本均需在24h内预报。

3.明确微生物菌群检验的影响因素。要想有效抑制烘焙蛋糕中的微生物菌群，需明确微生物菌群检验的影响因素并加以控制，具体而言，包括以下四方面：（1）检验人员素质。在微生物检验中，检验人员的工作能力会对微生物检验结果产生直接影响。一般从事微生物检验工作的人员需具备微生物及相关专业专科以上学历，或具备10年以上微生物检验工作经历，保证其具备扎实的专业理论知识与检验技能。与此同时，检验人员还需了解相关政策与法律法规，明确微生物检验标准和各种标准的适用对象及范围，最大程度地保障微生物检验结果有效且准确。（2）检验环境。所谓检验环境即开展微生物检验的软件管理、硬件设施等实验场所。其中，硬件设施需与微生物检验条件要求相符，物流与人流分离且呈单向流；无菌区的天花板、墙、桌椅表面、地面保持光滑状态，便于擦拭和消毒；必要时在无菌区域安装高效层流过滤装置，以保障无菌操作区干净、整洁；还需在辅助区与实验区设置相应强度的紫外灯，对检测区域进行消毒灭菌。软件管理需遵循《检测与校准实验室能力通用要求》，在实验室设置单独专业的生物安全监督员与安全责任人，并明确其职责与作用。此外，还应定期组织实验室工作人员参与继续教育与培训计划，例如常规微生物无菌操作、检验、生物安全柜维护、生物防护等一系列专业知识培训，并通过内部能力验证、质量控制、实验间对比等方式，不断强化实验室的质量管控能力。（3）操作环节。微生物检验人员需树立无菌操作意识，遵循无菌操作原则。工作人员进入无菌室后需佩戴无菌手套、身着无菌工作服，在安全柜活超净工作台操作时不仅要穿戴无菌手套与工作服，还需运用紫外线对操作环境进行消毒，尽可能在15min内完成同一样品操作。（4）仪器设备。微生物检验不仅要在合格的检验环境并由高素质且专业的检测人员开展，还需要用到各种精密的仪器设备，例如显微镜、移液器、均质器、冰箱、培养箱、高压锅等。冰箱、培养箱、高压锅等主要仪器设备需充分考虑控温范围、用途、数量要求、控制精度等，每年要定期对仪器设备进行校准，定时对环境条件进行监控记录，以保障檢测结果能够有效溯源。

总之，造成烘焙蛋糕腐败的主要原因为表皮霉变，实验发现，防腐剂脱氢乙酸钠对烘焙蛋糕的防霉效果较佳。食品工作者在日常工作中需明确食品加工过程中的微生物监控要求，按照微生物检验流程检测菌群，以保证食品质量。

作者简介：李玲（1989-），女，汉族，河北廊坊人，大学专科，研究方向为烘焙食品。