乳化香辛精油在醬油中對生魚肉殺菌作用的研究

段雪娟,吳克剛,柴向華,翟柱成,林若慧,張 文

(廣東工業大學輕工化工學院食品添加劑與食品質量安全研究室,廣東廣州 510006)

乳化香辛精油在醬油中對生魚肉殺菌作用的研究

段雪娟,吳克剛＊,柴向華,翟柱成,林若慧,張 文

(廣東工業大學輕工化工學院食品添加劑與食品質量安全研究室,廣東廣州 510006)

通過乳化將香辛精油添加到醬油中,探討其對生魚肉中細菌的殺滅作用。實驗結果表明：在不影響醬油風味的情況下,香辛精油的最大添加量為 1‰;在此濃度下,乳化精油對于切割細小的生魚肉作用 1～2min殺菌率達到 95%以上。

香辛精油,醬油,魚肉,殺菌

1 材料與方法

1.1 材料與設備

復合香辛料精油 廣東工業大學食品風味研發中心研制;釀造醬油頭油 東莞百味佳食品有限公司提供;營養瓊脂培養基 廣東環凱微生物科技有限公司;味精、I+G、酵母提取物、甘氨酸、白糖 均為食用級;新鮮草鯇 市售;其它化學試劑 均為分析純。

S W-CJ-2F超凈工作臺 蘇州安泰空氣技術有限公司;SPX-250生化培養箱 上海悅豐儀器儀表有限公司;DHG-9140電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司;LDZX-40SB型立式自控電熱壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 醬油的制備 將味精 5g、I+G 0.5g、酵母提取物 5g、甘氨酸 1g、白糖 15g、水 150mL以及醬油頭油320mL加入燒杯,使用磁力攪拌器攪拌 20min溶解均勻,然后 85℃水浴加熱滅菌 20min,用無菌瓶裝起備用。

1.2.2 香辛精油的添加

1.2.2.1 香辛精油溶劑溶解后加入 用有機溶劑丙二醇和乙醇作為溶劑,配制 5%的精油溶液,然后將此精油溶液按不同比例溶解于水中,觀察其在水中的溶解狀況,主要觀察水溶液是否渾濁和水溶液表面是否有油滴的現象。

1.2.2.2 香辛精油乳化后加入 將 78mL水加熱至70℃左右,慢慢倒入 12g阿拉伯膠,磁力攪拌至完全溶解[2]。將 5mL精油和 5mL酒精混勻,慢慢加入阿拉伯膠溶液中,磁力攪拌均勻,高壓均質制成乳狀液。觀察乳狀液有無沉淀及表面有無油滴。取乳狀液加入適當蒸餾水中,搖勻,使乳化精油在水中的濃度稀釋到 1‰、2‰、3‰、5‰,觀察各稀釋度的精油表面有無油滴。

1.2.3 醬油風味評價標準 具有濃郁醬香味,得 10分;較濃的醬香味,同時具有淡淡精油味,可以接受,得 8分;較濃的醬香味,精油味明顯,但可以接受,得6分;一般濃的醬香味,精油味較明顯,但仍然可以接受,得 4分;淡淡的醬香味,精油味重,有點不能接受,得 2分;無醬香味,精油味無法接受,得 0分;在各個評分階段酌情加減分。

1.2.4 殺菌實驗方法 通過測定菌落總數來探討復合精油對生魚肉的殺菌效果。首先在無菌操作臺將生魚肉切割成一定尺寸的小塊,并在無菌室稱量并記錄。實驗時將魚肉小塊浸泡在含精油濃度 0.1%的醬油中 1min,然后取出研磨1min,用無菌生理鹽水稀釋肉漿至 1000倍。取 1mL肉漿稀釋液放入培養皿中,再倒入 19mL 46℃左右的培養基,混合均勻,待培養基自然凝固后,放入 37℃培養箱中培養 48h后進行平板計數。同時做醬油空白對比、肉稀釋空白對比和培養基同濃度精油對比實驗。每個實驗做三個平行,取平均值。

2 結果與分析

2.1 香辛精油添加方式的研究

精油的溶解性是殺菌的一個關鍵。由于精油幾乎不溶于水,要使其在醬油中起到殺菌作用,則必須使其均勻地溶解分散到溶液中。實驗研究了溶劑和乳化劑對香辛精油在水中溶解分散性能的影響,結果如表1。

顧仁勇[3]研究豬肉保鮮中提到香辛精油采用20%乙醇為稀釋劑,精油的分散效果一般,在使用時必須加以攪拌,并且比較容易分層。實驗結果也發現,雖然精油能很好地溶解于無水乙醇和丙二醇中,但是以其作為載體稀釋到較小濃度的時候,則會出現油滴,因此,借助有機溶劑來溶解精油還不是一個最好的選擇。采用阿拉伯膠來乳化精油,能更好地分散在水中,稀釋至較高濃度表面依然沒有油滴出現。Knobloch[4]等對植物芳香型精油的抗菌性能進行了研究,提出在水相中的溶解度與精油中有效成分透過細胞壁而進入菌體的能力直接相關,而抗菌性則基于抗菌劑在菌體細胞膜雙磷脂層中的溶解度。因此,通過乳化改善精油的親水-親油雙親性,從而提高其在細胞膜中的溶解性,對改善其殺菌活性有重要作用。

2.2 香辛精油添加量對醬油風味的影響

香辛精油具有特殊而強烈的氣味,因此添加醬油中會影響醬油本身的風味,其用量應該加以控制。因此實驗通過感官評價來確定乳化香辛料精油的添加量,實驗結果如表 2所示。

實驗結果可見,在不影響醬油風味的情況下,乳化精油的添加量為 1‰時大多數人都可以接受,有較濃的醬香味和可接受的精油氣味。當添加量為 3‰時,精油味已經很明顯,而到 5‰時幾乎所有人已經無法忍受。

2.3 乳化香辛精油對生魚肉細菌的殺滅作用

將乳化香辛精油添加到醬油中,使精油含量達到 0.1%,進行生魚肉殺菌實驗,結果如表 3。

表 3 乳化精油對魚肉殺菌作用效果

由表 3可看到,乳化精油殺菌平板菌落數比三個對比的平板菌落數要少一個數量級甚至以上,由殺菌率可以明顯看到,乳化精油加到醬油中對肉中菌的殺滅作用很強。同時也可以看出,醬油本身對菌也有比較強的殺滅作用,是因為醬油中的大豆異黃酮等活性物質具有抑菌活性[5],加之醬油中鹽分比較高,高鹽分也抑制微生物的生長。培養基同濃度精油對比的殺菌率跟醬油殺菌相當,這也是由于醬油對菌的殺滅作用,而培養基中低濃度的精油對菌的抑制作用很小,幾乎沒有。

表 1 溶劑和乳化劑對香辛精油在水中溶解分散性能的影響

表 2 香辛精油添加量對醬油風味的影響

2.4 乳化精油作用時間對殺菌作用的影響

乳化精油加入醬油中對魚肉作用 1、2、3min,實驗的平板計數結果見表 4。

表 4 乳化精油加入醬油后對魚肉作用不同時間的菌落數

從表 4可以看出,精油作用 1、2、3min的殺菌率分別為 95%、98%、92%,對肉中菌的殺滅效果相差不大。植物精油的成分復雜,抑菌機理多種多樣,由文獻可知,精油對細菌等的殺滅或抑制作用主要是通過細胞中的多個位點作用來實現的[6]。因此,當作用 1min的時候,精油可能已經破壞了大部分菌的細胞壁、細胞膜等,抑制了微生物正常的生長代謝,使大部分的微生物死亡,而剩下一些微生物細胞壁組成特殊或者精油不容易侵入其中的,則還能繼續存活。此時,再增加殺菌時間,已經基本沒有微生物可以再被殺滅。因此,作用 1、2、3min的效果相差不大。

2.5 肉片尺寸對乳化精油殺菌作用的影響

乳化精油對不同尺寸的肉片殺菌效果的菌落計數結果見表5。

表5 肉片尺寸對精油殺菌效果的影響

從表 5中數據可以看出,小肉片磨碎 1min稀釋平板有大量的菌落,而大肉片相對較少。這是因為研磨時間相同的情況下,小片肉更易磨碎,更多細菌可以釋放出來,這樣如果表面或者滲透進去精油,更容易殺滅。說明肉的磨碎程度與稀釋肉液的平板菌落數有關,而切割程度對精油殺菌亦有影響。肉厚度大,精油在短時間內較難滲入其中,只是殺滅了肉表面的菌,而對組織內部的則起不到殺滅作用,加之磨碎的程度也沒有那么細,因此殺滅的菌就相對少;厚度小的肉,精油較容易滲透到肉的內部組織,又易磨碎,這樣就能夠殺滅肉里的菌。可以得知肉切割的小且薄有利于精油的殺菌作用,因此用在實際中,在生食魚肉片時,應盡量將魚肉切小且薄一點,這樣當咀嚼相同的時間更利于殺滅肉中微生物。

3 結論

香辛精油具有殺滅微生物作用,而單一香辛精油的抑菌譜較窄,很難對復雜的微生物群產生良好的抗菌效果[7],鐘少樞[8]通過對七種單離食用香料進行研究發現,重組香料具有協同增效作用,在抑菌效果相同的條件下,重組香料中各組分的使用量都遠低于單一香料的使用量。因此本文選用實驗室已研制的香辛復合精油進行實驗。但是精油具有強烈的氣味,應用到食品中要掩蓋其不良氣味,將其加入醬油中進行感官評價得出可接受添加量 1‰,以此濃度做乳化精油殺菌實驗,得到很好的殺菌效果,且作用時間在 1～2min效果明顯,而通過人體進食模擬實驗進一步驗證,魚肉蘸醬生食時,切片應該小且薄的時候對菌的殺滅效果最好。目前,香辛精油在實際應用中存在一些問題,如存在異味、雜色、價格偏高等。特別是實驗中經常遇到當達到有效濃度時,精油的氣味會影響食品的風味[9]。這些都是亟待解決的問題。隨著人們消費觀念的轉變、安全意識的增強,天然殺菌防腐物質的需求將會進一步增大。很多香辛料精油是一個富有潛力的生物防腐物質,相信通過對其安全性、增效作用、抗菌機理等方面的更為全面和深入的研究,香辛料精油及其成分的應用前景會更為廣闊[10]。

[1]陳麗艷,崔志恒 .植物精油抗菌活性的研究進展[J].黑龍江醫藥,2006,19(3)：197-198.

[2]王衛平 .阿拉伯膠的種類及性質與功能的研究[J].中國食品添加劑,2002(2)：22-28.

[3]顧仁勇,劉洪,傅偉昌 .香辛料精油用于豬肉保鮮的研究[J].食品科學,2007,28(8)：498-500.

[4]Knobloch K,Pauli A,Iberl B.Antibacterrial and antifungal properties of essential oil components[J].Essent Oils Res,1989 (1)：119-128.

[5]謝明杰,陸敏,鄒翠霞,等 .大豆異黃酮的抑菌作用[J].大豆科學,2004,23(2)：101-105.

[6]馮武 .植物精油對果蔬采后病害的防治及其防治機理研究[D].浙江大學生物系統工程與食品科學學院,2006.

[7]裴瑞松,周峰,籍保平,等 .肉桂醛與 5種柵欄因子復配對大腸桿菌的抑制作用 [J].食品與發酵工業,2007,33(11)：35-36.

[8]鐘少樞,吳克剛,柴向華,等 .七種單離食用香料對食品腐敗菌抑菌活性的研究[J].食品工業科技,2009(5)：68-71.

[9]關文強,李淑芬 .天然植物提取物在果蔬保鮮中應用研究進展[J].農業工程學報,2006,22(7)：200-204.

[10]疏秀林,施慶珊,歐陽友生,等 .植物精油的抗菌特性及在食品工業中應用研究新進展 [J].生物技術,2006,16 (6)：89.

Study on sterilization of em ulsifying spice oil in soybean sauce to crude fish

DUAN Xue-juan,W U Ke-gang＊,CHA I X iang-hua,ZHA I Zhu-cheng,L IN Ruo-hui,ZHANGW en
(Laboratory of Food Additive and Food Safety,Faculty of Chemical Engineering and Light Industry,GuangdongUniversity of Technology,Guangzhou 510006,China)

S te riliza tion ac tivity of em uls ifying sp ice oil to c rude fish in soybean sauce was resea rched in this p ap e r. The exp e r im enta l results ind ica ted tha t sp ice oil had no effec t on the flavor of soybean sauce unde r the dosage of 1‰and the s te riliza tion ra tio of the em uls ifying oil to the sm a ll-p iece fish reached m ore than95%w ith1～2m in.

sp ice oil;soybean sauce;c rude fish;s te riliza tion

TS264.2+1

A

1002-0306(2010)03-0145-03

香辛精油是存在于植物體中的一類可隨水蒸氣蒸餾、且具有一定芳香氣味、在常溫下能揮發的油狀液體的總稱[1]。由于其獨特的抗菌性質,越來越受到很多行業如食品行業或化妝品行業的青睞。醬油是人們生活中必不可少的調味品,也是使用率最高的佐料之一。但是目前食用醬油一般只強調其調味上色的功能,在殺滅食品中細菌這個方面則考慮得很少,鮮有醬油是強調殺菌的。天然抗菌的香辛料種類很多,其安全性己經為人們多年的經驗所證實,因此若將這些天然抗菌成分加到醬油中,達到殺菌的目的,符合人們追求天然綠色的趨勢,有廣闊的發展前景。在我國南方特別是廣東一帶,很多居民都喜歡生食海鮮,殊不知,海鮮中自身帶有一些致病菌,如果不加處理的話,會給人們的健康帶來很大的危害。另外,我國各個地方都有很多傳統美味的涼菜素食,而這些食品中同樣也會有一些致病菌的滋生。如果用殺菌醬油作為海鮮和涼拌菜的佐料,那么醬油中的殺菌成分會殺滅食品中的致病菌,減少海鮮和涼拌菜對人們的安全隱患。因此,本文從復合乳化香辛精油的添加量到其添加到醬油中對魚肉中微生物的殺滅活性做了初步研究,為開發新型的殺菌醬油提供理論基礎。

2009-08-12 ＊通訊聯系人

段雪娟(1984-),女,碩士研究生,主要從事食用天然產物的開發與利用方面的研究。

廣東省科技計劃農業攻關項目 (2007A02030008-2);廣州市科技攻關重點項目(2007Z2-E0191)。