天然防腐劑對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)及pH的影響

常云鶴，馮紅霞，馬立志，劉曉燕，田界先

(1.貴陽(yáng)學(xué)院 食品與制藥工程學(xué)院，貴陽(yáng) 550005；2.貴州省果品加工工程技術(shù)中心，貴陽(yáng) 550008；3.凱里市千里苗疆農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，貴州 凱里 556000)

“紅酸湯”是以番茄、辣椒和糯米為主要原料，自然發(fā)酵而成的一種特色食品[1，2]，它不僅具有獨(dú)特的酸辣鮮爽風(fēng)味，還含有多種礦物質(zhì)及生理活性元素，常吃有調(diào)節(jié)腸道菌群，增強(qiáng)人體免疫力的作用[3，4]。隨著貴州省大旅游大健康產(chǎn)業(yè)的不斷推進(jìn)，作為酸湯魚主要調(diào)味品的紅酸湯也逐漸為全國(guó)人民所熟知。然而，紅酸湯工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中仍采用傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品差異大，質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)為了延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期，在產(chǎn)品中添加大量防腐劑如脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀等，降低了產(chǎn)品的食用品質(zhì)，制約了紅酸湯的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

紅酸湯在生產(chǎn)過(guò)程中，并不對(duì)發(fā)酵菌進(jìn)行滅殺，產(chǎn)品中既有發(fā)酵菌又有生產(chǎn)灌裝過(guò)程中帶入的其他雜菌，造成產(chǎn)品在儲(chǔ)藏、流通及貨架期內(nèi)容易產(chǎn)生腐敗、脹瓶、發(fā)霉等變質(zhì)問(wèn)題，影響產(chǎn)品品質(zhì)[5]。針對(duì)食品中的變質(zhì)問(wèn)題，可以加入防腐劑進(jìn)行控制干預(yù)；防腐劑分為天然防腐劑和化學(xué)防腐劑，化學(xué)防腐劑雖然防腐效果好，但容易產(chǎn)生毒副作用及耐藥性，天然防腐劑基本無(wú)毒且不易產(chǎn)生耐藥性[6]。殼聚糖是一種多糖[7]，具有很好的抑菌性能有研究表明復(fù)配使用可以增強(qiáng)鮮切果蔬及醬菜的防腐效果[8]。乳酸鏈球菌素是一種多肽[9]，Nathalie等[10]研究了溶菌酶-乳酸鏈球菌素聯(lián)合作用在牛奶中對(duì)菌落總數(shù)的增長(zhǎng)有較好的抑制作用。高曉冉等[11]認(rèn)為茶多酚與殼寡糖復(fù)合保鮮劑對(duì)鮮牛肉有良好的保鮮防腐效果。三者均屬于天然防腐劑，但是目前還沒(méi)有應(yīng)用于紅酸湯貨架期品質(zhì)保鮮的研究。本文主要研究天然防腐劑應(yīng)用于紅酸湯貨架期內(nèi)菌落總數(shù)及pH的控制，為紅酸湯的工業(yè)化生產(chǎn)提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

紅酸湯：取自貴州省凱里市千里苗疆農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司的釀制紅酸湯(pH 3.87)；殼聚糖：山東濰坊海之源生物有限公司；乳酸鏈球菌素：浙江銀象生物工程有限公司；茶多酚：鄭州明欣化工產(chǎn)品有限公司；其余試劑：均為分析純。

PHSJ-5型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；LW300-28LT生物顯微鏡 上海測(cè)維光電技術(shù)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)處理

分別稱取0.05，0.1，0.15，0.2，0.25 g殼聚糖、乳酸鏈球菌素、茶多酚均勻溶解于500 g發(fā)酵完成未磨碎的紅酸湯中，同時(shí)分別稱取0.05，0.1，0.15，0.2，0.25 g蒸餾水均勻溶解于500 g發(fā)酵完成未磨碎的紅酸湯中作為對(duì)照組，均勻溶解后磨碎，無(wú)菌灌裝。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

每2 d測(cè)定樣品及對(duì)照組的菌落總數(shù)及pH；菌落總數(shù)的測(cè)定：取磨碎后分裝的紅酸湯1 mL，稀釋10倍，移取0.1 mL稀釋液，采用血球計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)。

2 天然防腐劑對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

2.1 殼聚糖對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

圖1 殼聚糖對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

由圖1可知，殼聚糖對(duì)紅酸湯中的細(xì)菌有很好的抑菌作用，隨著殼聚糖用量的增加，抑菌作用也逐漸增強(qiáng)，但在增加至0.1 g時(shí)，殼聚糖的抑菌作用增強(qiáng)緩慢，所以0.1 g殼聚糖是抑制紅酸湯中細(xì)菌增殖的最佳濃度；殼聚糖對(duì)紅酸湯的抑菌性在第6天后達(dá)到最佳狀態(tài)，這可能是由于殼聚糖破壞細(xì)菌細(xì)胞壁，擾亂細(xì)菌DNA功能與螯合金屬離子造成細(xì)菌逐漸失活死亡[12]。

2.2 乳酸鏈球菌素對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

圖2 乳酸鏈球菌素對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

由圖2可知，乳酸鏈球菌素對(duì)紅酸湯中的細(xì)菌有很好的抑菌作用，與空白對(duì)照相比，其第2天的菌落總數(shù)僅為對(duì)照組的50%，且隨著儲(chǔ)藏天數(shù)的增加其菌落總數(shù)總體增加緩慢；隨著乳酸鏈球菌素用量的增加，抑菌作用也逐漸增強(qiáng)，但在增加至0.15 g時(shí)，乳酸鏈球菌的抑菌效果增強(qiáng)緩慢。研究證實(shí), 乳酸鏈球菌素的抑菌活性與所處環(huán)境的酸堿度關(guān)系密切, 在pH 3～7的范圍內(nèi), 隨著pH值升高, 乳酸鏈球菌素的抑菌性逐漸降低[13]，紅酸湯在儲(chǔ)藏過(guò)程中pH會(huì)逐漸降低，比較適合其發(fā)揮抑菌作用，所以0.15 g是乳酸鏈球菌素抑制紅酸湯中細(xì)菌增殖的最佳濃度。

2.3 茶多酚對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

圖3 茶多酚對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)的影響

由圖3可知，總體來(lái)看，茶多酚的添加對(duì)紅酸湯菌落總數(shù)的減小起到了明顯的作用，且隨著茶多酚濃度的增加，抑菌效果不斷增加，在添加量達(dá)到0.2 g時(shí)，抑菌效果較為明顯；同時(shí)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，茶多酚越高，對(duì)紅酸湯的抑菌作用越強(qiáng)，這可能是因?yàn)椴瓒喾影S烷醇、黃酮類衍生物，具有殺菌抑菌的功效[14]，其含有的EGCG能夠破壞細(xì)胞壁的形成[15]。

2.4 殼聚糖對(duì)紅酸湯貨架期pH的影響

由圖4可知，發(fā)酵完成的紅酸湯pH在3.80～3.90之間，為了保持酸湯的鮮美，生產(chǎn)企業(yè)不進(jìn)行加熱殺菌處理[16]，所以灌裝完成后紅酸湯中的微生物繼續(xù)發(fā)酵，在貨架期內(nèi)產(chǎn)品的pH值會(huì)逐漸降低。添加殼聚糖以后，對(duì)產(chǎn)品pH值的降低有一定的抑制作用，當(dāng)添加量達(dá)到0.2 g時(shí)，與對(duì)照組相比，第10天的pH值僅降低了0.05，說(shuō)明0.2 g時(shí)殼聚糖對(duì)產(chǎn)品pH的控制效果較好，從整個(gè)趨勢(shì)來(lái)看，殼聚糖添加越多，對(duì)產(chǎn)品pH的控制效果越好，但總體來(lái)說(shuō)，殼聚糖對(duì)紅酸湯貨架期內(nèi)的pH控制能力較弱。

圖4 殼聚糖對(duì)紅酸湯貨架期pH的影響

2.5 乳酸鏈球菌素對(duì)紅酸湯貨架期pH的影響

圖5 乳酸鏈球菌素對(duì)紅酸湯貨架期pH的影響

由圖5可知，乳酸鏈球菌素對(duì)貨架期紅酸湯的pH控制效果較好，添加較少劑量既能達(dá)到控制產(chǎn)品pH下降的效果，乳酸鏈球菌素能夠顯著抑制產(chǎn)酸微生物的生長(zhǎng)繁殖[17]，使紅酸湯在貨架期內(nèi)品質(zhì)保持穩(wěn)定；對(duì)照組紅酸湯pH值在貨架期內(nèi)持續(xù)下降，當(dāng)乳酸鏈球菌素的添加量達(dá)到0.15 g時(shí)，在第6天以后，紅酸湯的pH幾乎保持穩(wěn)定，后續(xù)增加乳酸鏈球菌素的添加量也能有效控制產(chǎn)品貨架期pH的穩(wěn)定，但從經(jīng)濟(jì)條件考慮，選擇0.15 g為最佳的乳酸鏈球菌素添加量。

2.6 茶多酚對(duì)紅酸湯貨架期pH的影響

圖6 茶多酚對(duì)紅酸湯貨架期pH的影響

由圖6可知，茶多酚對(duì)紅酸湯貨架期pH的控制能力較強(qiáng)，只需添加0.1 g就能在第6天時(shí)基本保持產(chǎn)品的pH不再降低，說(shuō)明茶多酚能夠很好抑制乳酸菌及其他產(chǎn)酸微生物。有研究表明，茶多酚在pH 3～9的范圍內(nèi)能很好發(fā)揮抑菌效果，紅酸湯逐漸降低的pH沒(méi)有抑制茶多酚抗菌性能的發(fā)揮。

3 結(jié)論

研究表明3種天然防腐劑都能對(duì)紅酸湯貨架期菌落總數(shù)及pH產(chǎn)生積極作用，殼聚糖、乳酸鏈球菌素、茶多酚抑制紅酸湯中細(xì)菌增殖的最佳濃度分別為0.1，0.2， 0.15 g/500 g，而控制pH所需濃度依次為0.2，0.1，0.15 g/500 g。由此可知，殼聚糖在紅酸湯中控制微生物的能力強(qiáng)于控制產(chǎn)酸的乳酸菌，茶多酚抑制產(chǎn)酸微生物的能力強(qiáng)于抑制其他雜菌，乳酸鏈球菌素在紅酸湯中控制產(chǎn)酸微生物及其他雜菌的能力比較平均，且添加后檢測(cè)出的菌落總數(shù)最少，控制pH降低的幅度也最低，表明在紅酸湯中添加3種天然防腐劑，乳酸鏈球菌素效果最佳。

3種天然防腐劑抑制的微生物各不相同，相信3種天然防腐劑兩兩復(fù)配使用對(duì)紅酸湯貨架期內(nèi)的品質(zhì)保證將產(chǎn)生更積極的作用。