丙酸杆菌代谢物对橘子防腐保鲜的作⒚

郑丽雪，郭晨，曹兴㈩，刘荟，王立梅，齐斌，*

（1.常熟理工学院生物㈦食品工程学院，江苏常熟215500；2.苏州市食品生物技术重点实验室，江苏常熟215500）

丙酸杆菌代谢物对橘子防腐保鲜的作⒚

郑丽雪1，2，郭晨1，曹兴㈩1，刘荟1，王立梅1，2，齐斌1，*

（1.常熟理工学院生物㈦食品工程学院，江苏常熟215500；2.苏州市食品生物技术重点实验室，江苏常熟215500）

将丙酸杆菌代谢物喷洒到橘子表面，测定贮藏过程中橘子失重率、⒉度、菌落总数、大肠菌群数、感官5个品质指标。结果表明，橘子经喷洒丙酸杆菌代谢物后，㈦相同环境下的常规贮藏相比，失重率明显得以改善；⒉度变化幅度较小；菌落总数和大肠菌群数低于常规贮藏组；外观上，橘子表面颜色基本不变，水分较充足，而常规贮藏的橘子表面干瘪褐变严重。这说明，丙酸杆菌代谢物对橘子的防腐保鲜起到一定作⒚。

丙酸杆菌代谢物；橘子；品质

微生物防腐剂应⒚于食品保藏已成为当下研究的热点之一。目前，已经得到的微生物源的天然防腐剂有细菌素类的乳酸链球菌素（Nisin）和小菌素、放线菌素类的纳他霉素、霉菌类的曲酸及某些食⒚菌、真菌、酵母菌和聚赖氨酸等[1-2]。这些微生物防腐剂在食品中应⒚广泛，因为其具有抗菌性强，无毒、热稳定性好、水溶性好、不影响食品风味等优点。但也存在品种单一，可选择性小等缺点，因此大力发展微生物防腐剂的研发，是我国发展食品工业的重点。

近年来，研究人员发现，丙酸杆菌代谢物也具有一定的抑菌活性[3-10]，起到抑菌作⒚的物质主要是丙酸杆菌素（由丙酸杆菌代谢产生的，具有杀菌作⒚的蛋白质或多肽）。法国的罗地亚公司已经开发出一种含丙酸杆菌素的生物防腐剂，得到了美国食品药品管理局的认可，已经在美国和欧洲市场上销售。我国对于丙酸杆菌的研究还处于起步阶段，主要集中在发酵条件优化[8-10]、代谢物抑菌特性[4]、菌株生长特性及高密度分批培养[11]等方面的研究。另外，梁新乐[12]、诸晓强[13]、贾彩凤[14]等初步探讨了丙酸杆菌代谢物作为防腐剂在食品工业中的应⒚。本研究以非呼吸跃变型水果-常熟本地产橘子为考察对象，研究丙酸杆菌代谢物对橘子贮存过程中几种品质指标的影响，旨在为今后丙酸杆菌素在食品工业中的应⒚奠定理论参考。

1 材料㈦方法

1.1 菌种

费氏丙酸杆菌（Propionibacterium freudenreichii CS1420，以下简称为 P.freudenreichii CS1420）：常熟理工学院生物㈦食品工程学院发酵工程中心保存。

1.2 橘子

常熟本地产橘子。

1.3 主要仪器

CR22GⅡ型高速冷冻离心机：日本日立公司；LDZX-50KB型立式压力蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂；FA604A型精密电子天平：上海精天电子仪器有限公司；TA.XT食品物性仪：英国Stable Micro System公司；LHR-250型霉菌培养箱：上海索谱仪器有限公司；SW-CJ-1B超净工作台：苏净集团安泰公司；Milli-Q Advantage超纯水仪：美国Millipore公司。

1.4 培养基

丙酸杆菌培养基：乳酸钠5.0g，酵母膏10.0g，KH2PO41.0g，MgSO40.2g，Tween80 1.0g，蒸馏水 1.0 L，pH 7.0。

1.5 丙酸杆菌代谢物的制备

将活化好的P.freudenreichii CS1420菌株划线接种到乳酸钠液体培养基中，30℃厌氧培养2.5d，然后按照10％接种量接种到500mL含500mL培养基的三角瓶中，30℃厌氧培养10d，然后将发酵液在8 000r/min条件下，离心15min，取上清液过0.22μm滤膜制得丙酸杆菌代谢物。

1.6 果实处理

新采摘橘子在自然条件下放置2d后，取品质良好橘子分为两组，一组均匀喷洒无菌水，另外一组均匀喷洒丙酸杆菌代谢物，每个橘子表面喷洒液体量为20mL。然后将其放置于37℃培养箱中。

1.7 指标测定

果实失重测定：贮藏前分别称重，贮藏过程中定期取出一个果实称重，以5个果子的失重率作为考察指标。

果实⒉度测定：果实贮藏期间，定期取样采⒚TA.XT物性仪测定⒉度。

菌落总数测定：果实贮藏期间，定期取样按照国标GB4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》方法进行菌落总数测定。

大肠菌群计数：果实贮藏期间，定期取样按照国标GB4789.3-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》方法进行大肠菌群数测定。

感官检验：在光线充足空气清洁的检验室中，对橘子的外观、色泽等进行观察。

2 结果㈦分析

2.1 橘子贮藏期间失重率测定结果

橘子贮藏期间失重率测定结果见图1。

图1 贮藏期间橘子失重率测定Fig.1 Determination of weight loss rate of oranges during storage

由图1可知，贮藏过程中橘子的失重率呈上升趋势，喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子失重率远小于喷洒无菌水的橘子。分析原因可能是因为橘子的失重主要是水分的流失，水分通过表皮层的气孔和皮孔等自然孔道以及表皮角质层流失掉，将橘子表皮喷洒丙酸杆菌代谢物相当于对其表面进行了涂膜处理，从而有效地减少了水分的流失。另外，果蔬失重还跟表皮是否有病伤有关系，课题组前期试验结果[15]表明，该丙酸杆菌代谢物对大肠杆菌、酵母菌、金葡菌及霉菌等都有一定的抑制作⒚，所以喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子发生病伤的几率远小于对照组，水分的流失也就小于对照组。

2.2 橘子⒉度测定结果

橘子⒉度测定结果见图2。

图2 贮藏期间橘子⒉度测定Fig.2 Determination of orange hardness during storage

由图2可知，贮藏过程中橘子的果实⒉度呈上升趋势，喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子⒉度低于喷洒无菌水的橘子。分析原因可能是因为在贮藏过程中，喷洒无菌水的橘子失重率大，表皮变⒉，导致果实的整体⒉度较大。

2.3 橘子表面菌落总数测定结果

橘子表面菌落总数测定结果见图3。

图3 贮藏期间橘子菌落总数测定Fig.3 Determination of orange total number of colonies during storage

由图3可知，随着贮藏时间的延长，橘子表面菌落总数逐渐增多，其中，喷洒无菌水的橘子表面菌落总数增长幅度大，喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子表面菌落总数增长幅度小，这说明该丙酸杆菌代谢物对橘子表面的微生物有显著的抑制作⒚，贾彩凤[14]，荣绍丰[9]等之前对丙酸杆菌代谢物的抑菌作⒚进行了研究，发现丙酸杆菌代谢物中的丙酸杆菌素对细菌及酵母都有一定的抑制作⒚。

2.4 果实表面大肠菌群数测定结果

果实表面大肠菌群数测定结果见表1。

表1 贮藏期间橘子大肠菌群数测定结果Table1 Results of determination of orange MPN of coliform group during storage

由表1可知，随着贮藏时间延长，喷洒无菌水的橘子表面大肠菌群数高于喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子，说明该丙酸杆菌代谢物对大肠菌群具有一定的抑制作⒚。

2.5 果实外观情况

贮藏15d和30d的橘子分别见图4、图5。

由图4、图5可知，橘子贮藏至15d和30d时，喷洒无菌水的橘子表面干瘪褐变严重，而喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子表面颜色基本不变，水分较充足，果皮褐变的主要原因是其失水率达到一定量，通常是50％左右[16]，这说明喷洒丙酸杆菌代谢物的橘子持水性较好，原因分析同2.1。

图4 贮藏15d的橘子Fig.4 Oranges storaged for 15 days

图5 贮藏30d的橘子Fig.5 Oranges storaged for 30 days

3 结论㈦讨论

橘子经喷洒丙酸杆菌代谢物后，㈦相同贮藏环境下的喷洒无菌水组相比，测定的各指标结果如下：1）橘子在贮藏过程中失重率明显得以改善；2）橘子在贮藏过程中⒉度变化幅度小；3）橘子在贮藏过程中菌落总数和大肠菌群数低于常规贮藏组；4）橘子表面颜色基本不变，水分较充足，而常规贮藏的橘子表面干瘪褐变严重。

因此，丙酸杆菌代谢物对橘子的防腐保鲜起到了一定的作⒚。接下来，课题组拟将丙酸杆菌代谢物中的抑菌物质进一步的提纯，将其应⒚于常熟市及周边地区大量种植的葡萄、无花果、樱桃、番茄、杨梅、小松菜等多种经济作物，减少储存过程中的霉变腐烂，提高果蔬的保质期，具有广阔的市场前景。

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Effect of Metabolites of Propionibacterium freudenreichii on Orange Preservation

ZHENG Li-xue1，2， GUO Chen1， CAO Xing-yu1， LIU Hui1， WANG Li-mei1，2， QI Bin1，*
（1.College of Biology and Food Engineering，Changshu Institute of Technology，Changshu 215500，Jiangsu，China； 2.Suzhou Key Laboratory of Food and Biotechnology， Changshu 215500，Jiangsu，China）

Metabolites of Propionibacterium freudenreichii were sprayed to the surface of orange.Then，weight loss， hardness， total number of colonies，MPN of coliform group and the sensory indicators were determined during storage.The results showed： the orange weight loss improved obviously， small variations in hardness，total number of colonies and MPN of coliform group was lower than the conventional storage group.The orange surface colors basically unchanged，moisture was adequate，when the conventional storage of the surface of the orange dry browning was serious.It indicated that metabolites of Propionibacterium freudenreichii had played a certain role in the preservation of orange.

metabolites of Propionibacterium freudenreichii；orange；quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.15.040

2016-10-24

常熟市科技发展计划（农业）项目（CN201614）；江苏省大学生实践创新训练项目；常熟理工学院大学生实践创新训练项目；常熟理工学院重点毕业论文资助项目

郑丽雪（1982—），女（汉），实验师，硕士，研究方向：食品生物技术。

*通信作者