生物保護(hù)劑GP101在果醬中的防腐效果研究

◎ 韓 迪

（潤(rùn)盈生物工程（上海）有限公司，上海 201700）

果醬含豐富的糖、鈣、磷、鐵、鉀、鋅，天然果酸及各種維生素，是一種甜美的食品，能與多種食物搭配，來(lái)增進(jìn)食物的口感和風(fēng)味。但由于果醬營(yíng)養(yǎng)豐富，在生產(chǎn)加工過(guò)程中如處理不當(dāng)，經(jīng)常出現(xiàn)微生物生長(zhǎng)現(xiàn)象，出現(xiàn)腐敗狀況，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)。一般企業(yè)都過(guò)添加化學(xué)防腐劑來(lái)抑制微生物的生長(zhǎng)或者通過(guò)高溫滅菌來(lái)殺滅微生物，然而在越來(lái)越強(qiáng)調(diào)健康和食品安全的今天，添加化學(xué)防腐劑的產(chǎn)品逐漸被消費(fèi)者淘汰，而高溫滅菌又會(huì)影響果醬的口感、色澤和營(yíng)養(yǎng)，也不是理想的選擇。目前，益生菌食品被公認(rèn)為安全營(yíng)養(yǎng)的食品，由于其對(duì)人體健康的促進(jìn)作用，越來(lái)越被銷售者認(rèn)可[1-2]。

本文研究由益生菌組成的生物保護(hù)劑GP101來(lái)發(fā)酵果醬，并且以山梨酸鉀為對(duì)照，研究發(fā)酵后的果醬的風(fēng)味和防腐效果，希望通過(guò)生物防腐來(lái)替代化學(xué)防腐劑的效果，并實(shí)現(xiàn)果醬由益生菌發(fā)酵后增加其營(yíng)養(yǎng)和健康功效[3]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 生物保護(hù)劑GP101

由潤(rùn)盈生物工程（上海）有限公司研制，含有鼠李糖乳桿菌Lr-G14，植物乳桿菌LP-G18和副干酪乳桿菌LPC-G110三種益生菌。藍(lán)莓、芒果、菠蘿、黃桃和草莓果醬原漿、異維生素C鈉、山梨酸鉀、食用草莓香精、芒果香精、藍(lán)莓香精、黃桃香精、菠蘿香精和變性淀粉均是潤(rùn)盈研發(fā)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)備樣品。

1.1.2 儀器與設(shè)備

電子秤、分析天平、電磁爐、水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱、無(wú)菌操作臺(tái)、梅特勒pH計(jì)，移液器，刀具，燒杯、120 mL塑料杯。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 果醬的制作

以草莓醬為例，取500 g草莓果醬原漿待用，將75 g蔗糖、25 g變性淀粉和0.2 g異維生素C鈉均勻混合后，緩緩倒入加熱到75 ℃的水中，邊倒邊攪拌，使變性淀粉充分溶解糊化，添加準(zhǔn)備好的500 g草莓果醬，攪拌均勻并加熱到85 ℃，保溫30 min，之后冷卻到37 ℃，加入0.4 g草莓香精攪拌均勻，制得1 kg的草莓果醬待用。藍(lán)莓、芒果、黃桃和菠蘿果醬制作方法與草莓果醬相同，并分別添加相應(yīng)的食用香精。制作完成后待用。

1.2.2 GP101接種量及發(fā)酵處理

以重量比為0.4%的接重量將GP101分別接種到相應(yīng)的果醬中，攪拌均勻，分裝到已經(jīng)經(jīng)過(guò)滅菌處理的密封容器中，并放入（37±1）℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，分別測(cè)試起始時(shí)、8 h、16 h和24 h的pH值，并觀察果醬色澤在培養(yǎng)過(guò)程中的色澤變化，并測(cè)定果醬發(fā)酵過(guò)程中的活菌數(shù)變化。

1.2.3 山梨酸鉀添加量及恒溫放置處理

分別以重量比為0.03%和0.06%的添加量將山梨酸鉀添加到相應(yīng)的果醬中，并放入（37±1）℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，分別測(cè)試起始pH值和24 h時(shí)的pH值，并觀察果醬色澤在培養(yǎng)過(guò)程中的色澤變化。

1.2.4 防腐效果觀察

GP101發(fā)酵后的果醬處理，觀察發(fā)酵8 h、16 h和24 h的果醬色澤的變化情況，確定發(fā)酵時(shí)間后，將果醬在不同溫度下處理30 min，再接種到益生菌生長(zhǎng)液體培養(yǎng)基中，觀察益生菌的生長(zhǎng)情況，考察使益生菌失活的溫度，避免果醬在存儲(chǔ)過(guò)程中繼續(xù)發(fā)酵影響色澤。山梨酸鉀對(duì)照做同樣處理。觀察色澤和口感變化情況。

GP101發(fā)酵并滅活后的果醬，分裝到無(wú)菌密封塑料杯后，每組15杯樣品，在常溫下放置1m，以漲包現(xiàn)象判斷其腐敗情況，以山梨酸鉀為對(duì)照組，分別統(tǒng)計(jì)漲包數(shù)及計(jì)算漲包率，觀察防腐效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 GP101發(fā)酵果醬結(jié)果

從表1可以看出，果醬在接種GP101后，在37 ℃下培養(yǎng)時(shí)由于益生菌的作用pH不斷下降，說(shuō)明益生菌在產(chǎn)酸生長(zhǎng)。各個(gè)果醬在發(fā)酵后化學(xué)香精風(fēng)味減弱，口感明顯增酸，果醬風(fēng)味增強(qiáng)，果醬特征突出，且隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，果酸感明顯增強(qiáng)。在發(fā)酵8 h和16 h后無(wú)明顯異味，色澤也無(wú)明顯變化，在24 h時(shí)果醬呈現(xiàn)少許異味，且色澤加深，故選擇發(fā)酵16 h的果醬進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。

表1 果醬發(fā)酵過(guò)程中的pH變化表

2.2 果醬添加山梨酸鉀的結(jié)果

37 ℃添加0.03%和0.06%山梨酸鉀后的果醬pH變化見(jiàn)表2。果醬中加入0.03%的山梨酸鉀后，與加入前相比口感無(wú)明顯變化。加入0.06%的山梨酸鉀后，與加入前相比口感有山梨酸鉀所呈現(xiàn)的異味。pH值的略有增大可能是鉀鹽的因素。

表2 添加不同濃度山梨酸鉀后的果醬pH變化表

2.3 果醬的再次升溫滅菌

由于益生菌的生長(zhǎng)在24 h時(shí)出現(xiàn)異味，以及色澤加深，而在培養(yǎng)16 h時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)上述狀況，為避免益生菌的過(guò)度發(fā)酵而影響口感和色澤，再次對(duì)果醬進(jìn)行升溫，通過(guò)高溫來(lái)殺滅益生菌。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，考察不同溫度下保溫30 min能殺滅果醬中的GP101發(fā)酵后的益生菌的溫度。具體見(jiàn)表3。

表3 不同溫度下處理GP101發(fā)酵果醬的活菌數(shù)殺滅情況表

從表3可以看出，GP101中的益生菌在不同果醬中表現(xiàn)出不同的耐溫情況，菠蘿果醬中在55 ℃時(shí)就能有效殺滅益生菌，而其他幾個(gè)果醬雖然觀察到的生長(zhǎng)的時(shí)間不同，但都在55 ℃時(shí)還有生長(zhǎng)，在60 ℃時(shí)，保溫30 min能有效殺滅果醬中的GP101發(fā)酵后的益生菌。上述所有果醬的外觀和口感方面，除了色澤略微加深外，口感沒(méi)有影響。

對(duì)照樣品添加有0.03%和0.06%山梨酸鉀的除菠蘿果醬外的果醬也進(jìn)行相應(yīng)的60 ℃保溫30 min處理，菠蘿果醬在55 ℃下處理30 min，所有果醬除了色澤略微加深外，口感基本沒(méi)有影響。

2.4 常溫放置時(shí)果醬的漲包情況

果醬有漲包，說(shuō)明果醬中有產(chǎn)氣微生物生長(zhǎng)，雖然添加GP101和山梨酸鉀后有再次滅菌步驟，使GP101的益生菌滅活，但是處理強(qiáng)度不足，并沒(méi)有完全殺滅酵母等產(chǎn)氣微生物，從而在放置過(guò)程中有生長(zhǎng)產(chǎn)氣。GP101處理組和山梨酸鉀對(duì)照組都有生長(zhǎng)，具體結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 常溫放置時(shí)各個(gè)果醬中GP101處理組和對(duì)照組的漲包情況表

從表4可以看出，GP101處理組的漲包率明顯小于兩個(gè)山梨酸鉀對(duì)照組，即使山梨酸鉀添加量達(dá)到影響果醬口感的0.06%，果醬的漲包率還是明顯高于GP101，芒果果醬、藍(lán)莓果醬和黃桃果醬在常溫放置30 d后甚至沒(méi)有漲包現(xiàn)象發(fā)生，GP101的防腐效果非常突出。

3 結(jié)論

添加GP101的樣品，口感明顯增酸，果醬風(fēng)味增強(qiáng)，果醬特征突出，且隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，果酸感明顯增強(qiáng)。但隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，果醬色澤加深。發(fā)酵16 h的果醬綜合效果最好，從口感風(fēng)味表現(xiàn)、生產(chǎn)工藝的可操性方面選擇在果醬中添加GP101生物保護(hù)劑，發(fā)酵16h時(shí)，既可起到防腐抑菌效果，又可保證和提升果醬風(fēng)味。

添加山梨酸鉀的樣品，酸甜無(wú)明顯變化，但果醬風(fēng)味減弱，防腐劑口感明顯，口感陳舊缺乏清新感。可以起到一定的防腐保鮮作用，但隨著時(shí)間的推移，其防腐效果明顯減弱。且防腐劑本身的不良風(fēng)味也會(huì)影響果醬產(chǎn)品的風(fēng)味表現(xiàn)。

益生菌生物保護(hù)劑GP101對(duì)漲包的效果明顯好于山梨酸鉀，且經(jīng)過(guò)益生菌發(fā)酵后果醬口感明顯好于對(duì)照，是果醬防腐中化學(xué)防腐劑的理想替代品。

[1]王坤范，王新華.用于低糖果醬的幾種防腐劑[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，1995（3）：67-70.

[2]白鳳翎，勵(lì)建榮.抗真菌性乳酸菌生物保護(hù)劑的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品科技，2014（5）：311-319.

[3]馬 霞，韓 迪，陶純長(zhǎng)，等.乳酸菌GP100抑制霉菌和酵母菌的應(yīng)用研究[J].中國(guó)乳品工業(yè).2011，39（5）：34-36.