常用食品防腐剂以及酸性条件对乳酸菌的影响

王晨波

（雀巢研发中心上海有限公司，上海201812）

乳酸菌是一种常见的益生菌，可将碳水化合物转化为乳酸以及其它的抗菌成分，广泛应用于生物治疗［1］和农业［2］等领域：存在于人体肠胃道及阴道中，通过构筑保护层来隔绝致病菌与上皮细胞的接触（如发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum）［3］；用于生产各种不同类型的发酵食品如酸奶、泡菜、酒类，经过发酵后，可减轻蛋白质造成的过敏反应（如经植物乳杆菌Lactobacillus plantarum发酵的豆制品［4］）；存在于大自然中，是常见的食品酸败菌，影响到食品的品质并缩短食品的保质期（如常见的啤酒酸败菌：干酪乳杆菌Lactobacillus casei和短乳杆菌Lactobacillus brevis［5］）。

山梨酸钾和苯甲酸钠是常用的食品防腐剂，在环境pH值低于5时，可以抑制微生物体内的酶反应，从而抑制甚至杀死细菌、酵母或霉菌［6］。

现有的研究主要集中在如何保证乳酸菌的活性及其抑菌效果方面，而极少将它们作为酸败菌进行实验。实际上，在食品质量与安全的评估中，经常选取乳酸菌作为评估食品保质期的指标菌，尤其是那些高水分活度（AW＞0.93［7］）的食品。因此，作者选取了5株常见乳酸菌，就它们对酸性条件、山梨酸钾和苯甲酸钠的耐受性进行了研究，拟为选取相应的菌种作进一步的应用研究提供参考。

1 实验

1.1 菌株与培养基

5株乳酸菌包括2株Lactobacillus plantarum（LAC1，LAC2）、1株Lactobacillus casei（LAC3）、1株Lactobacillus brevis（LAC4）和1株Lactobacillus fermentum（LAC5），由雀巢研发总部提供。

实验采用Broth培养基，水分活度均在0.99左右。

1.2 细菌细胞的处理

所有菌株都在deMann Rogosa Sharpe（MRS）Broth培养基（Merck）中于30℃、无氧条件下（BBL Gas Jars使用Merck Anaerocult A Gas Pak system）复活复壮［8］。实验前每株菌株都必须培养48h，然后用0.85%的盐水在离心机（SorvallBiofuge Fresco）上以1 000×g转速清洗2次（4℃，2min）。在培养过程中，分别于第0d、第1d、第4d和第7d取样，用MRS Agar平板（Merck）来记录乳酸菌的活菌数（以lgCFU计，CFU单位为个·mL－1）。

1.3 酸性条件对乳酸菌生长影响的考察

各取5株处理后的乳酸菌10μL分别接入5种不同pH值（4.2、3.8、3.4、3.0、2.8）［8］的10mL MRS Broth培养基（用1mol·L－1盐酸调节pH值）中，于第0d、第1d、第4d和第7d取样观察乳酸菌在30℃、无氧条件下的生长情况。

1.4 山梨酸钾和苯甲酸钠在酸性条件下对乳酸菌生长影响的考察

取5株处理后的乳酸菌各10μL分别接入含有200×10－6或500×10－6山梨酸钾、200×10－6或500× 10－6苯甲酸钠的10mL MRS Broth培养基（用1mol ·L－1盐酸调节pH值）中，于第0d、第1d、第4d和第7d取样观察乳酸菌在30℃、无氧条件下的生长情况。

2 结果与讨论

2.1 酸性条件对乳酸菌生长的影响（图1）

图1 5株乳酸菌在5种酸性条件下的生长情况Fig.1 Growth of five species of Lactobacillus spp.under five kinds of acidic conditions

由图1可以看出，酸性条件对乳酸菌生长的影响如下：pH值为4.2、3.8和3.4时，所有菌株都能生长；pH值为3.0时，LAC3（Lactobacillus casei）和LAC4（Lactobacillus brevis）可以生长，LAC1（Lactobacillus plantarum）、LAC2（Lactobacillus plantarum）和LAC5（Lactobacillus fermentum）不能存活；pH值为2.8时，所有菌株都不能存活。

5株乳酸菌对酸性条件的耐受性如下：LAC3（Lactobacillus casei），LAC4（Lactobacillus brevis）＞LAC1（Lactobacillus plantarum）＞LAC5（Lactobacillus fermentum）＞LAC2（Lactobacillus plantarum）。

2.2 山梨酸钾和苯甲酸钠在酸性条件下对乳酸菌生长的影响（图2）

由图2可以看出，山梨酸钾和苯甲酸钠在酸性条件下对乳酸菌生长的影响如下：pH值为4.2时，山梨酸钾浓度为200×10－6和500×10－6的情况下，所有菌株都能生长；pH值为3.8时，苯甲酸钠浓度为200× 10－6和500×10－6的情况下，所有菌株都能生长；pH值为3.4时，苯甲酸钠浓度为200×10－6的情况下，所有菌株都能生长；pH值为3.4时，苯甲酸钠浓度为500×10－6的情况下，LAC3（Lactobacillus casei）、LAC4（Lactobacillus brevis）和LAC5（Lactobacillus fermentum）可以生长，LAC1（Lactobacillus plantarum）和LAC2（Lactobacillus plantarum）不能存活。

5株乳酸菌对酸性条件下的山梨酸钾和苯甲酸钠的耐受性如下：LAC3（Lactobacillus casei），LAC4（Lactobacillus brevis），LAC5（Lactobacillus fermentum）＞LAC1（Lactobacillus plantarum），LAC2（Lactobacillus plantarum）。

3 结论

5株常见的乳酸菌被挑选出来，在不同pH值和防腐剂浓度的条件下进行生长情况的监测和分析。结果表明，乳酸菌对于低pH值（＞3.0）和防腐剂（如苯甲酸钠浓度＜500×10－6）的耐受性均较强。

图2 5株乳酸菌在不同酸性条件和食品防腐剂浓度下的生长情况Fig.2 Growth of five species of Lactobacillus spp.under different kinds of acidic conditions with different concentrations of food preservative

［1］ VIEIRA L Q，dos SANTOS L M，NEUMANN E，et al.Probiotics protect mice against experimental infections［J］.J Clin Gastroenterol，2008，42（S3）：S168－S169.

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