杨玉 (福建省福清市质量技术监督局,福建 福清 350300)
刘晓艳,吴枭錡 (福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002)
由微生物引起的食品霉变、腐败给人类的生产和生活带来了巨大损失。据不完全统计,世界上约有20%的粮油食品因霉变、腐败而浪费掉,同时还危及了人们的健康。因此,食品防腐剂作为食品加工保藏的有效辅助手段,在推动食品工业向前发展发挥着重要的作用。目前,食品防腐剂正从化学类食品防腐剂向天然类食品防腐剂方向发展[1],从单项防腐向广谱防腐方向发展,从苛刻的使用环境向方便使用方向发展。而竹荪(Dictyophoraindasiata(Vent.Pers)Fisch)具有天然的抑菌效果[2-7],可为天然食品防腐剂提供参考。本研究对竹荪乙酸乙酯提取物的抑菌效果进行了探讨,以期为开发天然食品防腐保鲜剂奠定基础。
竹荪乙酸乙酯提取物的提取方法参考已有文献[8-9]进行提取,采用以下最优工艺参数:液料比为25∶1,提取温度75℃,提取时间3h。得到的提取物溶液经真空旋转蒸发至干,4℃保藏备用。
供试菌种金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、肠炎沙门氏菌(Salmonellatyphi)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、假单胞菌(Pseudomonas)由福建农林大学食品科学学院提供。
牛肉膏蛋白胨培养基:牛肉膏3g、蛋白胨鱼粉10g、NaCl 5g、琼脂20g、去离子水1000ml。pH 7.2~7.4,121℃高压湿热灭菌30min。
1.2.1 平板抑菌试验
精确称量配制好各种菌株的培养基,通过高压蒸汽灭菌后,冷却至50~60℃,在无菌操作条件下,将配制好的培养基倾注于已灭菌的培养皿内,每皿15~20ml。分别从固体斜面挑取供试菌株于牛肉膏蛋白胨液体培养基中,于120r/min的摇床37℃培养18~24h备用。挑取一定量的大肠杆菌、沙门氏菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌于装有9ml无菌水的试管内,往平板中加入0.1ml菌体悬浮液,用三角刮铲涂布均匀。每个菌种制作5个浓度梯度(100、50、25、12.5、6.25mg/ml),每个浓度3组平行。
用打孔器在已涂布均匀的培养皿中间打1个孔。将用乙酸乙酯提取的竹荪提取物用无菌水进行系列稀释,吸取0.1ml已稀释好的竹荪提取物注入已打好的孔中。贴好标签后,将培养皿放入37℃的培养箱培养18~24h后观察结果。
1.2.2 热稳定性试验
将竹荪的乙酸乙酯提取物分别置于105℃和121℃湿热条件下,热处理15min后加入培养基中混合均匀,提取物浓度12.5mg/ml,再用划线法接种后培养,并置于37℃下培养18h,之后观察各试验菌的生长情况,比较其抑菌作用的热稳定性。
1.2.3 培养基pH对细菌抑菌活性的影响试验
用酸和碱分别调节培养基的pH,调为4、5、6、7、8 的5个梯度,然后将乙酸乙酯提取的竹荪提取物采用无菌水稀释为12.5mg/ml的浓度后,以用无菌水作对照(CK),按热稳定性试验的方法进行测定。
不同浓度的竹荪乙酸乙酯提取物对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等的抑菌试验结果如表1所示。
表1 竹荪乙酸乙酯提取物对4种细菌的抑菌结果
由表1可知,竹荪乙酸乙酯提取物对大肠杆菌和沙门氏菌的生长有较明显的抑制作用,而对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用相对弱一些;对这4种细菌的抑制作用与提取物的浓度成正相关。该提取物对这4种试验菌种的最小抑菌浓度均为12.5mg/ml。
竹荪乙酸乙酯提取物的热稳定性试验结果表2。
注:“-”表示没有抑菌圈。
在121℃湿热条件下,竹荪乙酸乙酯提取物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长有较明显的抑制作用,而对枯草芽孢杆菌、沙门氏菌和假单胞菌的抑制作用相对弱一些。在105℃湿热条件下,竹荪乙酸乙酯提取物对假单胞菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌和的生长有较明显的抑制作用。这4种受试菌种抑菌作用的差别,可能与其革兰氏特性有关,其原因有待进一步探讨。在105℃湿热条件下,竹荪乙酸乙酯提取物对大肠杆菌的抑制作用相对弱一些。
由表1和表2可以看出,竹荪乙酸乙酯提取物经105℃灭菌处理15min仍然具有一定的抑菌活性,说明它们具有一定的热稳定性,但是竹荪乙酸乙酯提取物经121℃处理15min后丧失了部分灭菌活性,即经105℃处理15min后竹荪乙酸乙酯提取物对假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌仍然都具有抑菌作用;经121℃15min处理后,竹荪乙酸乙酯提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌仍然具有抑菌作用,但是对肠炎沙门氏菌、枯草芽孢杆菌和假单胞菌却失去了抑菌作用。所以在加工食品过程中,应该避免温度过高,这样不仅可能会造成竹荪营养成分的缺失,也会破坏其中的抑菌物质。
由表2还可以看出,总的来说,在105℃湿热条件下处理15min的竹荪乙酸乙酯提取物其抑菌活性比在121℃湿热条件下处理15min的竹荪乙酸乙酯提取物其抑菌活性稍有增强,所以在加工竹荪过程中应该尽量避免比较高的加工温度。
试验结果表明,在105℃湿热条件下处理15min的竹荪乙酸乙酯提取物和在121℃湿热条件下处理15min的竹荪乙酸乙酯提取物的抑菌pH范围均为6~8。空白对照组除pH为4时稍有抑菌效果,其他几乎没有抑菌作用。这可能是由于供菌株适宜在近中性的环境下生长,在酸性条件下不易生长的原因。
本研究采用连续稀释法对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌进行抑菌试验,结果表明:竹荪乙酸乙酯提取物对大肠杆菌和沙门氏菌的生长有较明显的抑制作用,而对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用相对弱一些。该提取物对这4种试验菌种的最小抑菌浓度均为12.5mg/ml。
谭敬军等[7]采用乙醇、丙酮和乙酸乙酯提取竹荪的有效成分并对其抑菌作用进行了研究,结果表明以乙酸乙酯作为浸提剂其抑菌效果较好。他们认为乙酸乙酯的极性比其他常见的提取剂如乙醇和丙酮等的极性小,所以以乙酸乙酯作为浸提剂,其抑菌效果都要优于其他几种浸提剂。这可能与提取剂的极性对于竹荪中抑菌的有效成分的相容性有关,其具体原因有待于对竹荪的提取物中抑菌有效成分进行分离鉴定后研究。
[参考文献]
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[2]林陈强,陈济琛,林戎斌,等.竹荪资源综合利用研究进展[J].中国食用菌,2011,30(2):8-11.
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[7]谭敬军,胡亚平.竹荪抑菌作用研究[J].食品科学,2000,21(10):54-56.
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