乳化香辛精油在酱油中对生鱼肉杀菌作用的研究

段雪娟,吴克刚,柴向华,翟柱成,林若慧,张 文

(广东工业大学轻工化工学院食品添加剂与食品质量安全研究室,广东广州 510006)

乳化香辛精油在酱油中对生鱼肉杀菌作用的研究

段雪娟,吴克刚＊,柴向华,翟柱成,林若慧,张 文

(广东工业大学轻工化工学院食品添加剂与食品质量安全研究室,广东广州 510006)

通过乳化将香辛精油添加到酱油中,探讨其对生鱼肉中细菌的杀灭作用。实验结果表明：在不影响酱油风味的情况下,香辛精油的最大添加量为 1‰;在此浓度下,乳化精油对于切割细小的生鱼肉作用 1～2min杀菌率达到 95%以上。

香辛精油,酱油,鱼肉,杀菌

1 材料与方法

1.1 材料与设备

复合香辛料精油 广东工业大学食品风味研发中心研制;酿造酱油头油 东莞百味佳食品有限公司提供;营养琼脂培养基 广东环凯微生物科技有限公司;味精、I+G、酵母提取物、甘氨酸、白糖 均为食用级;新鲜草鲩 市售;其它化学试剂 均为分析纯。

S W-CJ-2F超净工作台 苏州安泰空气技术有限公司;SPX-250生化培养箱 上海悦丰仪器仪表有限公司;DHG-9140电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;LDZX-40SB型立式自控电热压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂。

1.2 实验方法

1.2.1 酱油的制备 将味精 5g、I+G 0.5g、酵母提取物 5g、甘氨酸 1g、白糖 15g、水 150mL以及酱油头油320mL加入烧杯,使用磁力搅拌器搅拌 20min溶解均匀,然后 85℃水浴加热灭菌 20min,用无菌瓶装起备用。

1.2.2 香辛精油的添加

1.2.2.1 香辛精油溶剂溶解后加入 用有机溶剂丙二醇和乙醇作为溶剂,配制 5%的精油溶液,然后将此精油溶液按不同比例溶解于水中,观察其在水中的溶解状况,主要观察水溶液是否浑浊和水溶液表面是否有油滴的现象。

1.2.2.2 香辛精油乳化后加入 将 78mL水加热至70℃左右,慢慢倒入 12g阿拉伯胶,磁力搅拌至完全溶解[2]。将 5mL精油和 5mL酒精混匀,慢慢加入阿拉伯胶溶液中,磁力搅拌均匀,高压均质制成乳状液。观察乳状液有无沉淀及表面有无油滴。取乳状液加入适当蒸馏水中,摇匀,使乳化精油在水中的浓度稀释到 1‰、2‰、3‰、5‰,观察各稀释度的精油表面有无油滴。

1.2.3 酱油风味评价标准 具有浓郁酱香味,得 10分;较浓的酱香味,同时具有淡淡精油味,可以接受,得 8分;较浓的酱香味,精油味明显,但可以接受,得6分;一般浓的酱香味,精油味较明显,但仍然可以接受,得 4分;淡淡的酱香味,精油味重,有点不能接受,得 2分;无酱香味,精油味无法接受,得 0分;在各个评分阶段酌情加减分。

1.2.4 杀菌实验方法 通过测定菌落总数来探讨复合精油对生鱼肉的杀菌效果。首先在无菌操作台将生鱼肉切割成一定尺寸的小块,并在无菌室称量并记录。实验时将鱼肉小块浸泡在含精油浓度 0.1%的酱油中 1min,然后取出研磨1min,用无菌生理盐水稀释肉浆至 1000倍。取 1mL肉浆稀释液放入培养皿中,再倒入 19mL 46℃左右的培养基,混合均匀,待培养基自然凝固后,放入 37℃培养箱中培养 48h后进行平板计数。同时做酱油空白对比、肉稀释空白对比和培养基同浓度精油对比实验。每个实验做三个平行,取平均值。

2 结果与分析

2.1 香辛精油添加方式的研究

精油的溶解性是杀菌的一个关键。由于精油几乎不溶于水,要使其在酱油中起到杀菌作用,则必须使其均匀地溶解分散到溶液中。实验研究了溶剂和乳化剂对香辛精油在水中溶解分散性能的影响,结果如表1。

顾仁勇[3]研究猪肉保鲜中提到香辛精油采用20%乙醇为稀释剂,精油的分散效果一般,在使用时必须加以搅拌,并且比较容易分层。实验结果也发现,虽然精油能很好地溶解于无水乙醇和丙二醇中,但是以其作为载体稀释到较小浓度的时候,则会出现油滴,因此,借助有机溶剂来溶解精油还不是一个最好的选择。采用阿拉伯胶来乳化精油,能更好地分散在水中,稀释至较高浓度表面依然没有油滴出现。Knobloch[4]等对植物芳香型精油的抗菌性能进行了研究,提出在水相中的溶解度与精油中有效成分透过细胞壁而进入菌体的能力直接相关,而抗菌性则基于抗菌剂在菌体细胞膜双磷脂层中的溶解度。因此,通过乳化改善精油的亲水-亲油双亲性,从而提高其在细胞膜中的溶解性,对改善其杀菌活性有重要作用。

2.2 香辛精油添加量对酱油风味的影响

香辛精油具有特殊而强烈的气味,因此添加酱油中会影响酱油本身的风味,其用量应该加以控制。因此实验通过感官评价来确定乳化香辛料精油的添加量,实验结果如表 2所示。

实验结果可见,在不影响酱油风味的情况下,乳化精油的添加量为 1‰时大多数人都可以接受,有较浓的酱香味和可接受的精油气味。当添加量为 3‰时,精油味已经很明显,而到 5‰时几乎所有人已经无法忍受。

2.3 乳化香辛精油对生鱼肉细菌的杀灭作用

将乳化香辛精油添加到酱油中,使精油含量达到 0.1%,进行生鱼肉杀菌实验,结果如表 3。

表 3 乳化精油对鱼肉杀菌作用效果

由表 3可看到,乳化精油杀菌平板菌落数比三个对比的平板菌落数要少一个数量级甚至以上,由杀菌率可以明显看到,乳化精油加到酱油中对肉中菌的杀灭作用很强。同时也可以看出,酱油本身对菌也有比较强的杀灭作用,是因为酱油中的大豆异黄酮等活性物质具有抑菌活性[5],加之酱油中盐分比较高,高盐分也抑制微生物的生长。培养基同浓度精油对比的杀菌率跟酱油杀菌相当,这也是由于酱油对菌的杀灭作用,而培养基中低浓度的精油对菌的抑制作用很小,几乎没有。

表 1 溶剂和乳化剂对香辛精油在水中溶解分散性能的影响

表 2 香辛精油添加量对酱油风味的影响

2.4 乳化精油作用时间对杀菌作用的影响

乳化精油加入酱油中对鱼肉作用 1、2、3min,实验的平板计数结果见表 4。

表 4 乳化精油加入酱油后对鱼肉作用不同时间的菌落数

从表 4可以看出,精油作用 1、2、3min的杀菌率分别为 95%、98%、92%,对肉中菌的杀灭效果相差不大。植物精油的成分复杂,抑菌机理多种多样,由文献可知,精油对细菌等的杀灭或抑制作用主要是通过细胞中的多个位点作用来实现的[6]。因此,当作用 1min的时候,精油可能已经破坏了大部分菌的细胞壁、细胞膜等,抑制了微生物正常的生长代谢,使大部分的微生物死亡,而剩下一些微生物细胞壁组成特殊或者精油不容易侵入其中的,则还能继续存活。此时,再增加杀菌时间,已经基本没有微生物可以再被杀灭。因此,作用 1、2、3min的效果相差不大。

2.5 肉片尺寸对乳化精油杀菌作用的影响

乳化精油对不同尺寸的肉片杀菌效果的菌落计数结果见表5。

表5 肉片尺寸对精油杀菌效果的影响

从表 5中数据可以看出,小肉片磨碎 1min稀释平板有大量的菌落,而大肉片相对较少。这是因为研磨时间相同的情况下,小片肉更易磨碎,更多细菌可以释放出来,这样如果表面或者渗透进去精油,更容易杀灭。说明肉的磨碎程度与稀释肉液的平板菌落数有关,而切割程度对精油杀菌亦有影响。肉厚度大,精油在短时间内较难渗入其中,只是杀灭了肉表面的菌,而对组织内部的则起不到杀灭作用,加之磨碎的程度也没有那么细,因此杀灭的菌就相对少;厚度小的肉,精油较容易渗透到肉的内部组织,又易磨碎,这样就能够杀灭肉里的菌。可以得知肉切割的小且薄有利于精油的杀菌作用,因此用在实际中,在生食鱼肉片时,应尽量将鱼肉切小且薄一点,这样当咀嚼相同的时间更利于杀灭肉中微生物。

3 结论

香辛精油具有杀灭微生物作用,而单一香辛精油的抑菌谱较窄,很难对复杂的微生物群产生良好的抗菌效果[7],钟少枢[8]通过对七种单离食用香料进行研究发现,重组香料具有协同增效作用,在抑菌效果相同的条件下,重组香料中各组分的使用量都远低于单一香料的使用量。因此本文选用实验室已研制的香辛复合精油进行实验。但是精油具有强烈的气味,应用到食品中要掩盖其不良气味,将其加入酱油中进行感官评价得出可接受添加量 1‰,以此浓度做乳化精油杀菌实验,得到很好的杀菌效果,且作用时间在 1～2min效果明显,而通过人体进食模拟实验进一步验证,鱼肉蘸酱生食时,切片应该小且薄的时候对菌的杀灭效果最好。目前,香辛精油在实际应用中存在一些问题,如存在异味、杂色、价格偏高等。特别是实验中经常遇到当达到有效浓度时,精油的气味会影响食品的风味[9]。这些都是亟待解决的问题。随着人们消费观念的转变、安全意识的增强,天然杀菌防腐物质的需求将会进一步增大。很多香辛料精油是一个富有潜力的生物防腐物质,相信通过对其安全性、增效作用、抗菌机理等方面的更为全面和深入的研究,香辛料精油及其成分的应用前景会更为广阔[10]。

[1]陈丽艳,崔志恒 .植物精油抗菌活性的研究进展[J].黑龙江医药,2006,19(3)：197-198.

[2]王卫平 .阿拉伯胶的种类及性质与功能的研究[J].中国食品添加剂,2002(2)：22-28.

[3]顾仁勇,刘洪,傅伟昌 .香辛料精油用于猪肉保鲜的研究[J].食品科学,2007,28(8)：498-500.

[4]Knobloch K,Pauli A,Iberl B.Antibacterrial and antifungal properties of essential oil components[J].Essent Oils Res,1989 (1)：119-128.

[5]谢明杰,陆敏,邹翠霞,等 .大豆异黄酮的抑菌作用[J].大豆科学,2004,23(2)：101-105.

[6]冯武 .植物精油对果蔬采后病害的防治及其防治机理研究[D].浙江大学生物系统工程与食品科学学院,2006.

[7]裴瑞松,周峰,籍保平,等 .肉桂醛与 5种栅栏因子复配对大肠杆菌的抑制作用 [J].食品与发酵工业,2007,33(11)：35-36.

[8]钟少枢,吴克刚,柴向华,等 .七种单离食用香料对食品腐败菌抑菌活性的研究[J].食品工业科技,2009(5)：68-71.

[9]关文强,李淑芬 .天然植物提取物在果蔬保鲜中应用研究进展[J].农业工程学报,2006,22(7)：200-204.

[10]疏秀林,施庆珊,欧阳友生,等 .植物精油的抗菌特性及在食品工业中应用研究新进展 [J].生物技术,2006,16 (6)：89.

Study on sterilization of em ulsifying spice oil in soybean sauce to crude fish

DUAN Xue-juan,W U Ke-gang＊,CHA I X iang-hua,ZHA I Zhu-cheng,L IN Ruo-hui,ZHANGW en
(Laboratory of Food Additive and Food Safety,Faculty of Chemical Engineering and Light Industry,GuangdongUniversity of Technology,Guangzhou 510006,China)

S te riliza tion ac tivity of em uls ifying sp ice oil to c rude fish in soybean sauce was resea rched in this p ap e r. The exp e r im enta l results ind ica ted tha t sp ice oil had no effec t on the flavor of soybean sauce unde r the dosage of 1‰and the s te riliza tion ra tio of the em uls ifying oil to the sm a ll-p iece fish reached m ore than95%w ith1～2m in.

sp ice oil;soybean sauce;c rude fish;s te riliza tion

TS264.2+1

A

1002-0306(2010)03-0145-03

香辛精油是存在于植物体中的一类可随水蒸气蒸馏、且具有一定芳香气味、在常温下能挥发的油状液体的总称[1]。由于其独特的抗菌性质,越来越受到很多行业如食品行业或化妆品行业的青睐。酱油是人们生活中必不可少的调味品,也是使用率最高的佐料之一。但是目前食用酱油一般只强调其调味上色的功能,在杀灭食品中细菌这个方面则考虑得很少,鲜有酱油是强调杀菌的。天然抗菌的香辛料种类很多,其安全性己经为人们多年的经验所证实,因此若将这些天然抗菌成分加到酱油中,达到杀菌的目的,符合人们追求天然绿色的趋势,有广阔的发展前景。在我国南方特别是广东一带,很多居民都喜欢生食海鲜,殊不知,海鲜中自身带有一些致病菌,如果不加处理的话,会给人们的健康带来很大的危害。另外,我国各个地方都有很多传统美味的凉菜素食,而这些食品中同样也会有一些致病菌的滋生。如果用杀菌酱油作为海鲜和凉拌菜的佐料,那么酱油中的杀菌成分会杀灭食品中的致病菌,减少海鲜和凉拌菜对人们的安全隐患。因此,本文从复合乳化香辛精油的添加量到其添加到酱油中对鱼肉中微生物的杀灭活性做了初步研究,为开发新型的杀菌酱油提供理论基础。

2009-08-12 ＊通讯联系人

段雪娟(1984-),女,硕士研究生,主要从事食用天然产物的开发与利用方面的研究。

广东省科技计划农业攻关项目 (2007A02030008-2);广州市科技攻关重点项目(2007Z2-E0191)。