山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬中的抑菌和抗氧化作用

杜木英，楊欽滟，吳 均，趙曉娟，闞建全,*

(1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶 400715)

山雞椒(Litsea cubeba)又名山蒼子、木姜子、山胡椒、香桂等，為樟科木姜子屬植物[1]。山雞椒作為我國優(yōu)良的木本芳香油料和藥材樹種，在我國得到廣泛的種植，約有46種，主要分布于長江以南地區(qū)[2]，目前我國福建、湖南和四川等省已人工營造山蒼子林[3]。山雞椒油主要從其果實中提取，是具有檸檬香氣的黃色油狀液體，無毒，其主要成分為檸檬醛，含量可高達70%～80%，其余為甲基庚烯酮、香茅醛、蒎烯、檸烯及松油醇等，檸檬醛可轉(zhuǎn)化為烯丙基紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮、鳶尾酮、紫羅蘭酮等紫羅蘭酮系列高級香料[4-5]，也是合成食用色素胡蘿卜素、VA、VE、VK等的重要原料[6]。研究表明，山雞椒油具有多種功效，它作為中藥具有健胃消食、祛風散寒、消腫止痛之功效；可以有效抑制肺癌、肝癌和口腔癌細胞生長[7]；它含有的一些揮發(fā)性成分可以抑制副溶血性弧菌、單核細胞增生李斯特菌和異常漢遜酵母菌這些對人類身體健康有嚴重危害的微生物生長[8]；山雞椒油對油菜菌核病菌、水稻紋枯病菌、香蕉褐緣灰斑病原菌和炭疽病菌也具有較好的抑菌活性[9-10]；山雞椒油具有很好的抗氧化的作用，因此已被廣泛的用于化工、食品及醫(yī)療行業(yè)[11-12]；還有研究[13]表明，山雞椒油中的一些成分可以殺死甘藍尺蠖和夜蛾幼蟲，是一種有發(fā)展?jié)摿Φ闹参餁⑾x劑。

食品在到達消費者手中之前會經(jīng)過生產(chǎn)、包裝、運輸、貯藏等多個環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中食品容易受微生物的感染而腐敗變質(zhì)。食品腐敗變質(zhì)不但對人身體健康造成威脅外，而且造成了巨大的經(jīng)濟損失。為了延長食品的保質(zhì)期，通常向其中添加防腐劑和抗氧化劑以抑制微生物的生長繁殖，但化學防腐劑和抗氧化劑大多對人體健康具有一定潛在威脅[14-15]。因此，研究安全無毒的純天然防腐劑、抗氧化劑已成為食品加工領域的熱點，越來越受到人們的重視。

山雞椒油是具有檸檬香氣，而低糖橙皮胡蘿卜果醬中的橙皮也具有類似的香氣，因此加入山雞椒油對果醬的風味有一定的強化作用。山雞椒油作為一種植物提取物天然無毒，而且具有一定抑菌性和抗氧化性。山雞椒油作為一種香料，目前主要研究重點在應用方面，但對其抗氧化性的研究相對較少，本研究將山雞椒油作為防腐保鮮劑應用于低糖橙皮胡蘿卜果醬中，為山雞椒油的進一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

山雞椒油 重慶國泰生化藥品責任有限公司。

1.2 儀器與設備

BS 110S型電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；PB-10精密pH(酸度)計 德國Sartorius公司；DL-1型可控溫電爐 北京中興偉業(yè)儀器有限公司；TD-45型手持糖度計 浙江托普儀器有限公司；AA2600原子分光光度計 北京華洋儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 低糖橙皮胡蘿卜果醬加工工藝[16-17]

1.3.2 貯藏條件對山雞椒油防腐和抗氧化性影響

根據(jù)不同條件分成以下5 組實驗：A：空白組(25℃)；B1：0.03%山雞椒油(沸水殺菌、25℃)，B2：0.03%山雞椒油(巴氏殺菌、25℃)；C1：0.03%山雞椒油(25℃)，C2：0.03%山雞椒油(4℃)；D1：0.03%山雞椒油(濃縮開始10min時加入、25℃)，D2：0.03%山雞椒油(濃縮結(jié)束后加入、25℃)；E1：0.03%山雞椒油(光照、25℃)，E2：0.03%山雞椒油(黑暗、25℃)；F：0.03%山雞椒油(25℃)。

在制作果醬過程中將山雞椒油添加其中，添加量為0.03%。所有貯藏組都在貯藏第0、5、10、15、20、25、30天測定其微生物菌落總數(shù)[18]和VC含量[19]，比較不同貯藏條件對山雞椒油抑菌性和抗氧化性的影響。

1.3.2.1 殺菌方式對山雞椒油抑菌和抗氧化作用的影響

低糖橙皮胡蘿卜果醬中含有豐富的VC，VC在果醬貯藏過程中容易氧化損失，所以測定貯藏過程中VC含量可以一定程度上反映山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬貯藏過程中的抗氧化作用。

在低糖橙皮胡蘿卜果醬中加入0.03%的山雞椒油殺菌方式分別為：在沸水中殺菌15min和75℃巴氏殺菌15min，25℃條件下貯藏，即B1和B2組。在貯藏期間的0、5、10、15、20、25、30d分別測定菌落總數(shù)和VC含量，分析殺菌方式對山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬中抑菌性和抗氧化性的影響，并與空白組A進行比較。

1.3.2.2 貯藏溫度對山雞椒油抑菌性和抗氧化性的影響

在低糖橙皮胡蘿卜果醬中加入0.03%的山雞椒油，于沸水中殺菌15min，暗處貯藏，貯藏溫度分別為4℃和25℃，即C1和C2組。在貯藏期間的0、5、10、15、20、25、30d分別測定這2個組貯藏組的菌落總數(shù)和VC含量，分析貯藏溫度對山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬中抑菌性和抗氧化性的影響，并與空白組A進行比較。

1.3.2.3 山雞椒油不同加入方式對其抑菌及抗氧化作用的影響

制作低糖橙皮胡蘿卜果醬過程中分別在濃縮開始10min時加入山雞椒油和濃縮結(jié)束后加入山雞椒油，山雞椒油的添加量為0.03%，然后密封裝罐，再沸水中殺菌15min，25℃條件下暗處貯藏，即D1和D2。在貯藏期間的0、5、10、15、20、25、30d分別測定這2組貯藏組的菌落總數(shù)變化及VC含量變化，不同加入方式對山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬中抑菌性和抗氧化性的影響，并與空白組A進行比較。

1.3.2.4 光照對山雞椒油抑菌和抗氧化性的協(xié)同作用

在低糖橙皮胡蘿卜果醬中加入0.03%的山雞椒油，沸水中殺菌15min，貯藏溫度為25℃，貯藏方式分為日光燈下和暗處貯藏2組，即E1和E2。在貯藏期間的0、5、10、15、20、25、30d分別測定這2組的菌落總數(shù)和VC含量，分析光照對山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬中抑菌性和抗氧化性的協(xié)同作用，并與空白組A進行比較。

1.3.3 相同貯藏條件下果醬菌落總數(shù)和化學性質(zhì)的變化

貯藏條件為：沸水殺菌，25℃條件下暗處貯藏，即A和F。貯藏期間分別測定其微生物菌落總數(shù)、VC含量、糖度，分析比較相同條件下菌落總數(shù)、VC含量、糖度的變化。

微生物菌落總數(shù)測定[18]：參照GB/T 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數(shù)測定》進行；VC含量測定采用2,6-二氯靛酚滴定法[19]；糖度的測定采用手持糖度儀進行測定[20]。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理方法

每次實驗重復3 次，求平均值。實驗數(shù)據(jù)采用SPSS(Version 19.0)和Origin(Version 8.0)軟件進行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏和處理條件對山雞椒油抑菌性能和抗氧化性能的影響

2.1.1 貯藏和處理條件對山雞椒油抑菌性能的影響

圖 1 殺菌方式(a)、貯藏溫度(b)、山雞椒油加入方式(c)、光照(d)對山雞椒油抑菌作用的影響Fig.1 Effects of different sterilization treatments (a), storage temperature (b), different addition methods (c) and light (d) on the antibacterial activity of Litsea cubeba oil

由圖1a可知，在貯藏過程中，沸水殺菌組和巴氏殺菌組的菌落總數(shù)都小于100CFU/g，符合果醬微生物標準，沸水殺菌方式的抑菌效果優(yōu)于巴氏殺菌效果，但差異性不顯著。由圖1b可知，在25℃和4℃條件下，貯藏前5d果醬的菌落總數(shù)沒有顯著差異，5d以后高溫貯藏組的菌落總數(shù)明顯大于低溫貯藏組，說明低糖橙皮胡蘿卜果醬更適合在低溫條件下貯藏。由圖1c可知，在果醬濃縮結(jié)束時加入山雞椒油，其抑菌作用明顯大于在濃縮過程中加入山雞椒油，可能是由于山雞椒油在濃縮過程中其所含的一些抑菌成分因受熱揮發(fā)而致其抑菌作用減弱。由圖1d可知，光照對山雞椒油的抑菌作用幾乎沒有影響。綜合以上，添加山雞椒油2組的菌落總數(shù)均遠遠低于空白組，說明山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬貯藏中具有良好的抑菌作用。方差分析的結(jié)果顯示，溫度和加入方式對其菌落總數(shù)的影響差異性均顯著(P＜0.05)，殺菌方式和光照對其菌落總數(shù)的影響差異性不顯著(P＞0.05)。

2.1.2 貯藏和處理條件對山雞椒油抗氧化性能的影響

圖 2 殺菌方式(a)、貯藏溫度(b)、山雞椒油加入方式(c)、光照(d)對果醬VC含量影響Fig.2 Effects of different sterilization treatments (a), storage temperature (b), different addition methods (c) and light (d) on the VC content of different groups

由圖2可知，添加組和空白組果醬的VC含量均成下降趨勢，且空白組的下降趨勢遠遠大于添加組，說明山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬貯藏中具有良好的抗氧化作用。由圖2a可知，沸水殺菌組和巴氏殺菌組在貯藏前5d VC含量沒有顯著差異，5d以后兩組的差異逐漸明顯。由圖2b可知，4℃組高于25℃組的VC含量，且添加組的VC含量降低速度明顯小于空白組，說明山雞椒油的抗氧化成分可以減緩果醬中VC氧化的氧化速度，溫度越低VC越不易被破壞。由圖2c可知，添加組的VC含量下降幅度明顯小于空白組，說明山雞椒油能降低果醬的氧化程度，而濃縮結(jié)束后添加比在濃縮過程中添加山雞椒油的抗氧化作用更加明顯，可能是由于山雞椒油的抗氧化成分在濃縮過程中被氧化所致。由圖2d可知，在貯藏過程中黑暗組的抗氧化程度明顯高于光照組，添加組的VC含量高于空白組，說明光照會使VC受到破壞，山雞椒油可以減緩VC的氧化速度。方差分析的結(jié)果顯示，光照、溫度、殺菌方式和加入方式對其VC含量的影響差異性顯著(P＜0.05)。

2.2 相同貯藏條件下果醬菌落總數(shù)和抗氧化指標的變化

由圖3可知，在貯藏期間，空白組果醬的菌落總數(shù)遠遠大于添加組的菌落總數(shù)，山雞椒油添加組果醬的糖度下降趨勢明顯小于空白組，說明山雞椒油能有效的抑制微生物的生長從而使糖的消耗降低；添加組VC含量下降幅度明顯小于空白組，說明山雞椒油具有良好的抗氧化作用。方差分析的結(jié)果顯示，空白組果醬與山雞椒油添加組果醬之間在整個貯藏期間的指標都存在顯著差異(P＜0.05)，說明山雞椒油組的效果明顯好于空白組。

圖 3 相同貯藏條件下菌落總數(shù)(a)、VC含量(b)、果醬糖度(c)的變化Fig.3 Changes in total bacterial count (a), vitamin C (b) content and sugar content (c) of jam during storage under the same conditions

3 結(jié) 論

山雞椒油的加入方式、果醬的殺菌方式、貯藏溫度及光照都對山雞椒油的抑菌性和抗氧化能力有一定影響。通過對貯藏過程中果醬的菌落總數(shù)、VC含量及糖度變化情況可知，添加組的抑菌性及抗氧化能力明顯優(yōu)于未添加山雞椒油的空白組。在貯藏過程中，添加山雞椒油組的抑菌性和抗氧化能力均優(yōu)于空白組，同時，山雞椒油組的糖度高于且變化小于空白組。由此可知，山雞椒油在低糖橙皮胡蘿卜果醬貯藏過程中具有很好的防腐保鮮作用。

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