乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉貯存過程中微生物的影響研究

◎周 玥，董建華，王海銀，鄭柏根，郭慧青，潘建澤，李超文

（1.上海奕農(nóng)生物科技有限公司，上海 201400；2.廣州海有生物科技有限公司，廣東 廣州 510000）

清潔標(biāo)簽的食品趨勢起源于英國，后逐漸擴大到整個歐盟。清潔指的不只是表面上的干凈，重點是產(chǎn)品配料里盡量使用簡單純粹的成分，以自然萃取的添加劑取代人工合成的添加劑[1]。當(dāng)前食品行業(yè)主要的防腐產(chǎn)品為化學(xué)合成防腐劑，如脫氫乙酸鈉、苯甲酸鈉等。但因化學(xué)防腐劑毒性較高，近年清潔標(biāo)簽配料的保鮮產(chǎn)品越來越受消費者歡迎[2]。目前，國際上主要的清潔標(biāo)簽保鮮公司有杜邦MicroguardTM、建明公司、Kerry 公司，但因其添加量大、價格高等原因，在中國市場發(fā)展緩慢[3]。

乳清發(fā)酵粉是以葡萄糖、乳清粉、酵母抽提物等作為原料和輔料，經(jīng)食用菌種發(fā)酵等加工工序制成的產(chǎn)品[4]，2019 年被國家衛(wèi)生健康委員會審批為新食品原料，其中的有機酸和小分子肽可抑制微生物，對食品保鮮具有重要作用[5]。乳清發(fā)酵粉產(chǎn)品作為進口清潔標(biāo)簽保鮮產(chǎn)品的替代產(chǎn)品，具有性價比高、效果好等優(yōu)點，對食品保鮮行業(yè)發(fā)展具有積極的推動作用。

鮮濕河粉是以大米為主要原料，經(jīng)切粉工藝得到的條狀制品[6]。因鮮濕河粉含水量高達60%，且營養(yǎng)豐富，極利于微生物生長，故如何控制濕河粉中的微生物對延長其保質(zhì)期具有重要作用。添加保鮮劑是常見的抑制微生物的方法。

唐菖蒲伯克霍爾德氏菌（椰毒假單胞菌酵米面亞種）是1977 年在東北酵米面中毒事件中發(fā)現(xiàn)的食物中毒菌[7]，該菌引起的食物中毒多與某些地方特色食品有關(guān)。由此可見，在濕河粉中控制唐菖蒲伯克霍爾德菌的生長對于食品安全具有重要意義。

綜上所述，鮮濕河粉的品質(zhì)控制和安全生產(chǎn)成為亟待解決的問題。鮮濕河粉的保鮮關(guān)鍵是防止微生物引起腐敗。本課題主要研究乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉在貯藏過程中微生物的抑制效果，綜合評價生物發(fā)酵源產(chǎn)品——乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉保鮮的作用，為鮮濕河粉保鮮研究提供一定依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料和試劑

大米為市購；小麥淀粉購自鶴壁仁合粉業(yè)有限公司；乳清發(fā)酵粉購自上海奕農(nóng)生物科技有限公司；營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基均購自廣東環(huán)凱科技有限公司；其余化學(xué)試劑購自上海麥克林生化科技有限公司。實驗中所用到的設(shè)備有磨漿機、蒸箱、高壓滅菌鍋、超凈工作臺、恒溫培養(yǎng)箱、自動稱量分注儀、顯微鏡、電子分析天平、均質(zhì)拍打機、振蕩器、無菌培養(yǎng)皿和移液槍等。

1.2 體外測試乳清發(fā)酵粉對唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的抑菌效果

配制PCA 培養(yǎng)基、純水、0.85% 生理鹽水，121 ℃ 20 min 滅菌后備用。稱取一定量的乳清發(fā)酵粉于無菌燒杯中，加無菌純水溶解后備用；移取用LB 肉湯活化14 h 的唐菖蒲伯克霍爾德氏菌培養(yǎng)液0.1 mL至生理鹽水中配制成菌懸液，用10 倍梯度稀釋法測菌懸液濃度，將菌懸液濃度稀釋至5-l gCFU/ml。分別移取1 mL 菌液和所需乳清發(fā)酵粉溶液至無菌培養(yǎng)皿中，注入20 mL PCA 培養(yǎng)基，迅速搖勻后，冷卻待凝結(jié)，倒置36 ℃培養(yǎng)48 h，定期觀察菌落生長情況。

1.3 用于反接菌添加乳清發(fā)酵粉鮮濕河粉的制作

稱取大米500 g，加自來水800 g 浸泡2 h，磨漿后加入小麥淀粉210 g，加自來水至2 500 g。按米漿的量分別稱取0.1%、0.15%、0.2%的乳清發(fā)酵粉，攪拌均勻后倒入培養(yǎng)皿中30 g。蒸箱水沸后，將培養(yǎng)皿放入蒸煮9 min 后，蓋上培養(yǎng)皿蓋，置于滅菌鍋中121 ℃滅菌15 min。滅菌完成后迅速將培養(yǎng)皿移至超凈工作臺內(nèi)倒置，放至冷卻后，倒去冷凝水備用。

1.4 反接試驗方法

取1.3 中制備好的鮮濕河粉，在表面均勻涂布0.2 mL 4-lgCFU/ml的唐菖蒲伯克霍爾德氏菌菌懸液。TTC 溶液能與細菌新陳代謝產(chǎn)生的琥珀脫氫酶反應(yīng)而顯紅色，更便于觀察菌落。空白濕河粉和添加不同比例乳清發(fā)酵粉的濕河粉，在添加菌液后再加入0.2 mL 0.5% TTC 溶液，用涂布棒涂布均勻，放置30 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱。

1.5 添加保鮮劑濕河粉的制作

稱取大米500 g，加自來水800 g 浸泡2 h，磨漿后加入小麥淀粉210 g，加自來水至2 500 g。分別添加1.0 g/kg 和1.5 g/kg 乳清發(fā)酵粉、0.5 g/kg 和1.0 g/kg 脫氫乙酸鈉于米漿中，充分攪拌溶解。倒一定量米漿于蒸盤中，蒸箱水沸后，將裝有米漿的蒸盤放入蒸箱中，蒸煮9 min 后從蒸箱中取出冷卻20 min，將冷卻后的濕河粉置于自封袋中，貯存于36 ℃ 70%濕度的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，定期對濕河粉進行菌落總數(shù)測試和感官評價。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳清發(fā)酵粉對唐菖蒲伯克霍爾德氏菌抑菌效果

唐菖蒲伯克霍爾德氏菌是對鮮濕河粉的食用安全性威脅最高的菌株。故本研究先在培養(yǎng)基體系中接種定量菌后，研究不同比例乳清發(fā)酵粉對唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的影響，結(jié)果如圖1 所示。

由圖1 可知，經(jīng)過一定時間培養(yǎng)后，接種了唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的對照培養(yǎng)皿中長滿了肉眼可見菌落，而在添加了0.25 g/kg 的乳清發(fā)酵粉培養(yǎng)皿中，肉眼可見菌落數(shù)顯著降低，說明乳清發(fā)酵粉對該菌的生長繁殖具有優(yōu)異抑制作用。此外，在分別添加0.5 g/kg和1 g/kg 乳清發(fā)酵粉的培養(yǎng)皿中，其出現(xiàn)的菌落分別為5 個和0 個，顯著低于對照組，并且與添加0.25 g/kg乳清發(fā)酵粉的培養(yǎng)皿中菌落數(shù)相比也顯著下降，說明乳清發(fā)酵粉的添加量和其對唐菖蒲伯克霍爾德氏菌生長繁殖的抑制作用呈現(xiàn)良好量效關(guān)系。

圖1 乳清發(fā)酵粉在培養(yǎng)基體系中對唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的抑菌效果圖

2.2 乳清發(fā)酵粉在鮮濕河粉體系中對唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的影響

為進一步測試乳清發(fā)酵粉的添加是否可針對性抑制唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的繁殖，于濕河粉中添加TTC 溶液，在30 ℃放置30 h 后，在空白濕河粉上可觀察到大量的菌落（圖2）。而在添加0.1%乳清發(fā)酵粉鮮濕河粉上卻未見菌落，說明該菌生長受到了乳清發(fā)酵粉的抑制，進一步驗證了乳清發(fā)酵粉可針對性抑制鮮濕河粉中唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的生長繁殖。

圖2 TTC 菌落顯色反應(yīng)圖

2.3 乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉貯存過程中菌落總數(shù)及感官影響

前期實驗已證實乳清發(fā)酵粉可有效抑制培養(yǎng)基及濕河粉體系中唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的生長繁殖，但在可食用鮮濕米粉中，乳酸發(fā)酵粉的抑菌效果及其對鮮濕米粉的感官影響尚未可知。因此，本研究以目前被廣泛使用的化學(xué)防腐劑脫氫乙酸鈉為對照，通過比較分別添加脫氫乙酸鈉和乳清發(fā)酵粉的河粉在貯存過程中的質(zhì)量變化，研究乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉貯存過程中的微生物生長情況及感官性質(zhì)的影響，結(jié)果如表1 所示。

由表1 可知，未添加任何保鮮劑的鮮濕河粉在貯存12 h后即出現(xiàn)大批微生物生長，感官出現(xiàn)輕微異味，貯存至24 h 時發(fā)生明顯腐爛現(xiàn)象即產(chǎn)生臭味且顏色變黃。添加了脫氫乙酸鈉的河粉與空白組相比菌落總數(shù)減少，出現(xiàn)感官異常的時間得到有效延長，且添加比例越高，抑制菌落產(chǎn)生及延緩異味出現(xiàn)的效果越好。但添加0.1%脫氫乙酸鈉的鮮濕河粉在貯存至24 h 后顏色明顯變暗。

表1 保鮮劑對鮮濕河粉保鮮效果表 CFU/g

與脫氫乙酸鈉相比，添加0.1%乳清發(fā)酵粉的鮮濕河粉在24 h 并未出現(xiàn)感官異常，且菌落總數(shù)與空白組和脫氫乙酸鈉組相比顯著降低，直至48 h 才產(chǎn)生輕微異味，說明相同添加比例下，乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉的保鮮效果優(yōu)于脫氫乙酸鈉。當(dāng)添加乳清發(fā)酵粉比例為0.15%時，即便將鮮濕河粉于36 ℃下貯存48 h仍未發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象。

以上結(jié)果說明脫氫乙酸鈉和乳清發(fā)酵粉對鮮濕河粉均具有保鮮效果，但相同添加量情況下，乳清發(fā)酵粉的保鮮綜合效果顯著優(yōu)于脫氫乙酸鈉，且當(dāng)乳清發(fā)酵粉的添加量為0.1%和0.15%時，可分別將鮮濕河粉的貯存期延長至36 h 和48 h。

3 結(jié)論與展望

隨著人們對食品營養(yǎng)和食品安全重視程度的提高，如何在盡可能減少添加劑使用的同時達到食品保鮮的目的，是近年來食品科研工作者研究的熱點。具有清潔食品標(biāo)簽的乳清發(fā)酵粉在食品相關(guān)法律法規(guī)中，因其安全性對其添加量未做限制。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乳清發(fā)酵粉添加量為0.1%時即可對鮮濕河粉中可引起食物中毒的唐菖蒲伯克霍爾德菌的生長繁殖產(chǎn)生顯著抑制作用，這為安全地延長鮮濕河粉貨架期提供了參考思路。乳清發(fā)酵粉作為具有清潔標(biāo)簽且在食品法律法規(guī)中未被限制使用量的產(chǎn)品配料，將其在食品中進行廣泛應(yīng)用仍需進一步嘗試與研究。