煙燻香腸之綠變主要是因為下列何種微生物產生的過氧化物氧化肌紅素所引起?
詳細解析
本題觀念
煙燻香腸在儲存過程中可能出現綠色變色(綠變),這是微生物引起的食品品質問題,而非化學添加物所致。綠變的根本原因是特定細菌產生的過氧化氫(H₂O₂)氧化了肉品中的色素分子。了解哪些微生物與此反應有關,以及為什麼某些菌會產生過氧化氫而無法自行分解,是食品加工與肉品保存的重要知識。
選項分析
(A) 白念珠菌屬(Leuconostoc) Leuconostoc 雖為乳酸菌的一種,可在肉品中發現,但並非煙燻香腸綠變的主要致因菌。Leuconostoc 產生過氧化氫的能力較弱,經典食品微生物學文獻中並未將其列為香腸綠變的主要微生物。本選項不正確。
(B) 假單胞菌屬(Pseudomonas) Pseudomonas 為好氧性革蘭氏陰性菌,雖可導致肉品腐敗變色,但其變色機制並非透過產生過氧化物氧化肌紅素。Pseudomonas 主要在有氧環境下造成肉品表面腐敗,與煙燻香腸在厭氧或微氧條件下的綠變機制不同。本選項不正確。
(C) 乳酸桿菌屬(Lactobacillus) ✅ 乳酸桿菌屬是煙燻香腸綠變的主要致因菌。其中 Lactobacillus viridescens(現已重新分類為 Weissella viridescens)於 1949 年首次被鑑定為導致醃漬香腸與火腿綠變的細菌。綠變機制如下:乳酸桿菌在厭氧條件下繁殖後暴露於空氣,氧氣成為電子受體而產生過氧化氫(H₂O₂)。由於乳酸桿菌是催化酶陰性菌(catalase negative,缺乏分解 H₂O₂ 的能力),加上肉品中原有的催化酶已被加熱加工或亞硝酸鹽所破壞,累積的 H₂O₂ 便會氧化肉品色素(亞硝基血紅素),生成綠色的氧化卟啉(oxidized porphyrins)。
(D) 微球菌屬(Micrococcus) Micrococcus 具有催化酶(catalase)活性,能夠分解過氧化氫,實際上有助於防止綠變的發生。Micrococcus varians 常被用作肉品發酵的起始菌種,其功能之一正是透過分解 H₂O₂ 來維持肉品紅色色澤、預防氧化變色。本選項不正確。
答案解析
本題考的是煙燻香腸綠變的微生物機制。綠變發生需要三個條件同時滿足:(1) 乳酸桿菌產生 H₂O₂、(2) 菌體本身為催化酶陰性而無法分解 H₂O₂、(3) 累積的 H₂O₂ 氧化肉品色素而呈綠色。研究也證實,外加催化酶可完全抑制細菌性綠變的發生,而 H₂O₂ 的產量與綠變程度呈正相關。答案為 (C)。
核心知識點
- 煙燻香腸綠變主因:乳酸桿菌(特別是 L. viridescens)產生 H₂O₂ 氧化肌紅素
- 乳酸桿菌為催化酶陰性菌,無法自行分解 H₂O₂
- 微球菌屬(Micrococcus)具催化酶活性,可分解 H₂O₂ 防止綠變
- 添加催化酶可完全抑制細菌性綠變
參考資料
- Smoked sausage greening mechanism(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0315546388707178)
- Meat spoilage and preservation microbiology(https://www.intechopen.com/chapters/42316)
- Bacterial greening in cured meats(https://actavet.vfu.cz/media/pdf/avb_2013082030237.pdf)
- Weissella viridescens in meat products review(https://www.researchgate.net/publication/269800044_Weissella_viridescens_in_meat_products_-_A_review)