Fermentation Characteristics of Biofilm-forming Lactic Acid Bacteria in Sausages

Authors

Jie SHI, College of Food Science and Technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 211800 , China
Yue SUN, College of Food Science and Technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 211800 , China
Ruidian ZHANG, College of Food Science and Technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 211800 , China
Huifen HE, College of Food Science and Technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 211800 , China
Tenglong MIAO, College of Food Science and Technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 211800 , China
Qiuqin ZHANG, College of Food Science and Technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 211800 , ChinaFollow

Corresponding Author(s)

张秋勤（1985—），女，博士，副教授，硕士研究生导师，主要从事微生物方面研究。E-mail：zqq@njau.edu.cn

Abstract

[Objective ] To address the challenge of controlling harmful bacteria during the fermentation process of sausages,this study optimized the biofilm formation conditions of Lactiplantibacillus plantarum (L.plantarum ) JB1 to enhance its competitive advantage in the low-temperature fermentation environment of sausages.Furthermore,this study systematically evaluated the regulatory role of the biofilm-forming L.plantarum JB1 in the quality and safety of sausages,aiming to provide process parameters and a theoretical basis for the development of high-stability probiotic formulations.[Method ] Single-factor and orthogonal experiments were conducted to quantify the effects of the interactions between temperature,pH,carbon source,nitrogen source,metal ions,and buffer salts on the biofilm-forming L.plantarum JB1.A sausage fermentation model was employed to evaluate the effects of free-cell and biofilm-forming L.plantarum JB1 on microbial communities,biogenic amines,free protein hydrolysis,and sensory indicators of sausages.[Result ] The optimal conditions for the biofilm formation of L.plantarum JB1 were a temperature of 37 ℃ and p H 6.5.The optimal culture medium was composed of 35 g/L maltose,5 g/L peptone,0.2 g/L Mn2+,and mass fraction 1.0% K 2HPO4.Under these conditions,the biofilm formation of L.plantarum JB1 increased by 43.9% compared with that in the control group using the original MRS medium (P<0.05).In the 4 d fermentation of sausages,compared with the free-cell L.plantarum JB1,the biofilm-forming L.plantarum JB1 increased the lactic acid mass fraction by 8.5%,reduced the Enterobacteriaceae count by 16.5%,and decreased the total biogenic amine mass fraction by 7.7%.Moreover,it enhanced protein hydrolysis,resulting in increased mass fractions of small peptides and free amino nitrogen.In addition,the biofilm-forming L.plantarum JB1 increased the redness and decreased the lightness and yellowness of sausages.[Conclusion ] Multi-factor synergistic regulation is key to the biofilm formation of L.plantarum JB1.Biofilm technology can specifically address safety risks during the fermentation stage,providing a new solution for the development of functional fermented meat products.

Publication Date

9-15-2025

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51

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66

DOI

10.12441/spyswjs.20250704002

Recommended Citation

SHI, Jie; SUN, Yue; ZHANG, Ruidian; HE, Huifen; MIAO, Tenglong; and ZHANG, Qiuqin (2025) "Fermentation Characteristics of Biofilm-forming Lactic Acid Bacteria in Sausages," Journal of Food Science and Biotechnology: Vol. 44: Iss. 9, Article 6.
DOI: 10.12441/spyswjs.20250704002
Available at: https://spsw.spyswjs.cnjournals.com/journal/vol44/iss9/6

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