板栗殼棕色素的抑菌性能研究

陳苛蒙　王明　張佳惠　李韻辭　齊昭京　金黎明

摘 要：以遼寧省岫巖縣產(chǎn)的板栗殼為原料，應(yīng)用超聲波萃取法提取天然棕色素，并對其抑菌性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，0.035，0.042，0.053 g·mL-1的板栗殼棕色素對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌和副溶血弧菌都有一定的抑菌作用。此外，板栗殼棕色素還具有一定的食品防腐功能。

關(guān)鍵詞：板栗殼；棕色素；抑菌性

中圖分類號：TS209 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.05.010

板栗（Castanea mollissima Blume）屬山毛櫸科植物，在我國的種植歷史己有3 000多年。近20年來，我國板栗的栽培面積和產(chǎn)量猛增，均居世界首位，每年的板栗產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/2以上[1-3]。從20世紀(jì)90年代開始，我國的板栗加工業(yè)有了較大發(fā)展，己開發(fā)出多種風(fēng)味的板栗食品，如板栗罐頭、板栗脯、板栗醬等。隨著板栗加工量的增加，板栗殼數(shù)量劇增，但大多作為加工廢棄物用做燃料，未得到有效開發(fā)利用，因而造成了浪費(fèi)。板栗殼中含有天然棕色素，在眾多的食用天然色素中，棕色素的使用量很大，可用作食品、日用化學(xué)品、藥品的著色劑。板栗殼色素屬于黃酮類的天然植物色素，有研究報(bào)道，黃酮類物質(zhì)具有消除自由基、阻斷和清除氧化損傷、保健和延緩衰老的功能和價(jià)值[4-7]。

遼寧省岫巖縣栗樹資源豐富，栽植歷史悠久，是個(gè)產(chǎn)板栗大縣。本研究以遼寧省岫巖縣板栗殼為原料，應(yīng)用超聲波萃取法提取天然棕色素，研究其對大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌和副溶血弧菌的抑菌性能，并對其在食品防腐方面的作用進(jìn)行了探討，可為板栗殼色素作為防腐劑在食品、制藥等行業(yè)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料、試劑與儀器

板栗購于遼寧省岫巖縣市場，去肉而得板栗殼。

菌株：金黃色葡萄球菌（ATCC6538）、大腸埃希氏菌（CMCC44102）、副溶血弧菌（CGMCC1.1616）均購自中國微生物菌種網(wǎng)。

試劑：無水乙醇，瓊脂，胰化蛋白胨，NaCl，酵母浸粉等，均為國產(chǎn)分析純試劑。

儀器：KQ-5200DE型數(shù)控超聲波萃取儀（昆山市超聲儀器有限公司）；DHG-9070A型真空干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；Seven Easy 型pH計(jì)（上海梅特勒-托利多儀器有限公司）；FW-177中草藥粉碎機(jī)（天津市秦斯特儀器有限公司）；JA12002型 電子天平（精密科學(xué)儀器公司）；MLS-3020 濕熱高壓滅菌器（日本SANYO）；HWY111 恒溫培養(yǎng)振蕩器（智誠分析儀器制造公司）；SW-OJ-2FD 潔凈工作臺（安泰安氣技術(shù)公司）；MT180B-生化恒溫培養(yǎng)箱（新苗醫(yī)療器械制造公司）；BUCHI Rota vapor R-200型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 板栗殼棕色素的提取 剝?nèi)“謇跬鈿?，用中草藥粉碎機(jī)將其磨成粉末，烘干待用。參考周國燕等人[8]的方法，應(yīng)用超聲波協(xié)助提取法提取板栗殼棕色素。工藝參數(shù)為：料液比1：8（g·mL-1）、乙醇體積分?jǐn)?shù)40%、浸提溫度60 ℃、超聲波功率 200 W、作用時(shí)間8 min。將得到的抽提液減壓抽濾，除去不溶性雜質(zhì)，再在60～70 ℃下將濾液減壓蒸餾，最后用真空干燥箱烘干，得到板栗殼棕色素。

1.2.2 培養(yǎng)基的配制 試驗(yàn)所用LB培養(yǎng)基：稱取10.0 g胰化蛋白胨，10.0 g NaCl，5.0 g酵母浸粉，15.0～20.0 g瓊脂，加入1 000.0 mL去離子水，加熱溶化，調(diào)節(jié)pH值7.0～7.4，分裝，高壓濕熱滅菌（121 ℃，20 min），備用。

1.2.3 供試菌液制備 將供試菌種接種到裝有培養(yǎng)基的試管內(nèi)，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，37 ℃培養(yǎng)24 h。取活化好的菌種斜面，用無菌生理鹽水配制成每毫升含106～107 CFU的菌懸液，備用。

1.2.4 抑菌試驗(yàn) 采用瓊脂平板打孔法測試板栗殼棕色素的抑菌活性。

將板栗殼棕色素用40%的乙醇溶液溶解，配制成0.035，0.042，0.053 g·mL-13個(gè)濃度，經(jīng)0.22 μm無菌微孔濾膜過濾除菌。LB培養(yǎng)基滅菌后，室溫放置溫度至40 ℃，接入供試菌種，倒平板，待培養(yǎng)基凝固后，用打孔器在平板內(nèi)的培養(yǎng)基上打4個(gè)孔，分別注入3個(gè)濃度的板栗殼棕色素溶液各100 μL，及40%乙醇的無菌溶液100 μL，作為對照。將培養(yǎng)皿放入37 ℃下的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h后取出，觀察抑菌圈的大小并測量抑菌圈的直徑。

1.2.5 防腐試驗(yàn) 牛肉、土豆、豆腐切成小塊煮熟，分別用板栗殼棕色素的40%乙醇溶液（濃度為5%）浸泡20 min后，分裝于經(jīng)過滅菌的培養(yǎng)皿中，37 ℃條件下培養(yǎng)48 h，觀察食品感官變化情況。用40%乙醇溶液作空白對照[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 板栗殼棕色素的提取

應(yīng)用超聲波法提取板栗殼棕色素，產(chǎn)物為細(xì)膩均勻的棕褐色粉末，無異味。產(chǎn)率為6.91%。

2.2 抑菌試驗(yàn)結(jié)果

抑菌試驗(yàn)結(jié)果如圖1～3，具體數(shù)據(jù)如表1。

2.3 防腐試驗(yàn)結(jié)果

表2表明，經(jīng)板栗殼棕色素水溶液處理過的牛肉、土豆和豆腐，其質(zhì)地、氣味、色澤基本上變化不大，表面長菌現(xiàn)象不明顯；但對照組食物表面有明顯的長菌現(xiàn)象，有酸味或臭味?？梢钥闯?，板栗殼棕色素具有一定的防腐作用。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)應(yīng)用超聲波萃取法提取板栗殼天然棕色素，利用超聲波的空化和振動作用，使植物細(xì)胞壁破裂，從而加速有效成分的溶出，本方法與傳統(tǒng)溶劑浸提法相比，可以提高提取效率，且縮短提取時(shí)間[10]。

試驗(yàn)所提取的板栗殼棕色素在0.035，0.042， 0.053 g·mL-13個(gè)濃度下，對供試菌種都有一定的抑制作用，其中對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果較好，可看到明顯的抑菌圈，而對副溶血弧菌的抑制效果稍差，但也有一定的抑制作用。對食品的防腐試驗(yàn)結(jié)果表明，對試驗(yàn)用牛肉、土豆、豆腐都有一定的防腐作用。由此可知，板栗殼棕色素是一種值得大力推廣使用的天然色素兼抑菌劑。本試驗(yàn)為遼寧省岫巖縣板栗殼資源的開發(fā)利用，尤其在其作為防腐劑在食品、制藥等行業(yè)中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

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