4.2 酿造微生物的重要来源
自从巴斯德和李斯特时代以来,大多数食品微生物学的研究本质上都是还原论,确定影响食物的关键微生物及其生物学、生态学特性。然而在最近20年内微生物生态系统的研究引发了食品微生物学的新革命,涌现出许多用来研究微生物群落的新型工具和技术,这样方便对食品生态系统的进一步研究。对微生物群落的探索使我们发现食品微生物学并不是孤立的,而是完整生态系统的一部分,同时可以进行微生物溯源、微生物进化以及阐述微生物与人类生活健康关系方面的研究。
近年来,人造结构(称为“建筑环境”)的微生物群引起了广泛的关注。处于这样环境的微生物群会影响人们的生活和健康,比如空气质量、产生毒素、过敏、病原体传播等。人们的食物长期在人工条件下加工、包装、储存、运输等,这样的食品加工环境及其相关微生物生态系统对食品质量和安全具有极大的重要性。“建筑环境”微生物学的发展领域由于DNA测序能力的提高及“大数据”技术的发展而逐步壮大起来,比如监测环境条件、分析大量多样的数据集。但无论是通过最初的建筑设计还是周期性干预,我们对如何通过控制建筑环境条件来控制本土微生物群落的技术掌握仍然是非常有限的。气流、温度、清洁程序和湿度显然会影响建筑环境中的微生物群落。独特的微生物生态系统已经演变成能够应对室内环境的挑战,从而形成了与现代人类活动相互作用最密切的微生物群落。
微生物活动是食品加工系统的固有特征,会影响食品的质量和安全性,包括啤酒在内的发酵食品还具有微生物活性高的特点。现代食品发酵模式中许多微生物(包括细菌和真菌)都会影响食品的品质。有些会使其变质,有些会给其带来不好的口感,甚至对使用者的健康造成伤害。但是,微生物也是食品生产中重要的成分。
通过了解微生物在食品加工设备间的转移有助于评估它们对食品的影响。有研究人员使用基于扩增子的测序技术来研究微生物是如何在奶酪和肉类加工环境间转移来使食品腐败。在酿酒厂,季节的变化会导致设备表面微生物群落发生变化。不同设备表面微生物的不同反映出由关键设备表面引导的微生物的双向转移。同样,细菌通过在牛排加工厂的双向转移最终出现在尸体、加工肉类和环境表面,增加了产品污染。