◎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(shì)起源于英國(guó),后逐漸擴(kuò)大到整個(gè)歐盟。清潔指的不只是表面上的干凈,重點(diǎn)是產(chǎn)品配料里盡量使用簡(jiǎn)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(lái)越受消費(fèi)者歡迎[2]。目前,國(guó)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(jià)格高等原因,在中國(guó)市場(chǎng)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(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)審批為新食品原料,其中的有機(jī)酸和小分子肽可抑制微生物,對(duì)食品保鮮具有重要作用[5]。乳清發(fā)酵粉產(chǎn)品作為進(jìn)口清潔標(biāo)簽保鮮產(chǎn)品的替代產(chǎn)品,具有性價(jià)比高、效果好等優(yōu)點(diǎn),對(duì)食品保鮮行業(yè)發(fā)展具有積極的推動(dòng)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(dá)60%,且營(yíng)養(yǎng)豐富,極利于微生物生長(zhǎng),故如何控制濕河粉中的微生物對(duì)延長(zhǎng)其保質(zhì)期具有重要作用。添加保鮮劑是常見(jiàn)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(jiàn),在濕河粉中控制唐菖蒲伯克霍爾德菌的生長(zhǎng)對(duì)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(wèn)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(duì)鮮濕河粉在貯藏過(guò)程中微生物的抑制效果,綜合評(píng)價(jià)生物發(fā)酵源產(chǎn)品——乳清發(fā)酵粉對(duì)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)。
大米為市購(gòu);小麥淀粉購(gòu)自鶴壁仁合粉業(yè)有限公司;乳清發(fā)酵粉購(gòu)自上海奕農(nóng)生物科技有限公司;營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基均購(gòu)自廣東環(huán)凱科技有限公司;其余化學(xué)試劑購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司。實(shí)驗(yàn)中所用到的設(shè)備有磨漿機(jī)、蒸箱、高壓滅菌鍋、超凈工作臺(tái)、恒溫培養(yǎng)箱、自動(dòng)稱量分注儀、顯微鏡、電子分析天平、均質(zhì)拍打機(jī)、振蕩器、無(wú)菌培養(yǎng)皿和移液槍等。
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(wú)菌燒杯中,加無(wú)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(cè)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(wú)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(zhǎng)情況。
稱取大米500 g,加自來(lái)水800 g 浸泡2 h,磨漿后加入小麥淀粉210 g,加自來(lái)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(tái)內(nèi)倒置,放至冷卻后,倒去冷凝水備用。
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(xì)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。
稱取大米500 g,加自來(lái)水800 g 浸泡2 h,磨漿后加入小麥淀粉210 g,加自來(lái)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?jǐn)嚢枞芙?。倒一定量米漿于蒸盤(pán)中,蒸箱水沸后,將裝有米漿的蒸盤(pán)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(duì)濕河粉進(jìn)行菌落總數(shù)測(cè)試和感官評(píng)價(jià)。
唐菖蒲伯克霍爾德氏菌是對(duì)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(duì)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(guò)一定時(shí)間培養(yǎng)后,接種了唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的對(duì)照培養(yǎng)皿中長(zhǎng)滿了肉眼可見(jiàn)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(jiàn)菌落數(shù)顯著降低,說(shuō)明乳清發(fā)酵粉對(duì)該菌的生長(zhǎng)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(gè)和0 個(gè),顯著低于對(duì)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(shuō)明乳清發(fā)酵粉的添加量和其對(duì)唐菖蒲伯克霍爾德氏菌生長(zhǎng)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(duì)唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的抑菌效果圖
為進(jìn)一步測(cè)試乳清發(fā)酵粉的添加是否可針對(duì)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(jiàn)菌落,說(shuō)明該菌生長(zhǎng)受到了乳清發(fā)酵粉的抑制,進(jìn)一步驗(yàn)證了乳清發(fā)酵粉可針對(duì)性抑制鮮濕河粉中唐菖蒲伯克霍爾德氏菌的生長(zhǎng)繁殖。
圖2 TTC 菌落顯色反應(yīng)圖
前期實(shí)驗(yàn)已證實(shí)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(zhǎng)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(duì)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(duì)照,通過(guò)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(guò)程中的質(zhì)量變化,研究乳清發(fā)酵粉對(duì)鮮濕河粉貯存過(guò)程中的微生物生長(zhǎng)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(zhǎng),感官出現(xiàn)輕微異味,貯存至24 h 時(shí)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(shí)間得到有效延長(zhǎng),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(duì)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(shuō)明相同添加比例下,乳清發(fā)酵粉對(duì)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(shí),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(shuō)明脫氫乙酸鈉和乳清發(fā)酵粉對(duì)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(shí),可分別將鮮濕河粉的貯存期延長(zhǎng)至36 h 和48 h。
隨著人們對(duì)食品營(yíng)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(shí)達(dá)到食品保鮮的目的,是近年來(lái)食品科研工作者研究的熱點(diǎn)。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(duì)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(shí)即可對(duì)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(zhǎng)繁殖產(chǎn)生顯著抑制作用,這為安全地延長(zhǎng)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(jìn)行廣泛應(yīng)用仍需進(jìn)一步嘗試與研究。