山葵調味醬的制備及防腐保鮮技術研究

盧云浩，仵雁北，段可嬌，何強＊

（1.四川大學輕紡與食品學院，成都 610065；2.四川藍公府農業科技有限公司，成都 610041）

山葵調味醬的制備及防腐保鮮技術研究

盧云浩1，仵雁北1，段可嬌2，何強1＊

（1.四川大學輕紡與食品學院，成都 610065；2.四川藍公府農業科技有限公司，成都 610041）

文章綜合考慮復合調味料的食品添加劑使用標準及產品風味口感，確定了山葵醬的配料及配比，分別在室溫及低溫（4℃）條件下制得風味較佳的低鹽型山葵調味醬，測定其在無防腐處理、外加防腐劑（烯丙基異硫氰酸酯0.01%，V／W；山梨酸鉀0.05%，W／W）、高溫滅菌（80℃，30min）及防腐劑（山梨酸鉀0.05%，W／W）復合高溫滅菌處理（80℃，30min）下的菌落總數。結果表明：室溫制備條件下，僅有防腐劑復合高溫滅菌處理后制品的菌落總數符合食品安全國家標準（＜10cfu／g），無防腐處理與添加0.05%山梨酸鉀所得制品的細菌總數相當，均遠高于添加0.01%烯丙基異硫氰酸酯（AITC）后的菌落總數。低溫制備條件下，無防腐處理山葵醬的菌落總數即可低于10cfu／g。由于山葵醬中含有較強抑菌能力的AITC，因而進一步考察了加工溫度及配料對其主要風味成分AITC抑菌效果的影響。AITC的抑菌效果隨處理溫度的升高而變差；含適宜濃度NaCl、乙酸及植物油的體系有助于AITC抑菌效果的增強，而乙醇會減弱其抑菌效果，上述研究結果可為山葵調味醬生產及防腐工藝的確立提供參考。

山葵調味醬；烯丙基異硫氰酸酯；抑菌防腐

山葵（Wasabia japonica）屬十字花科宿根草本類植物，其組織液泡中存在硫代葡萄糖苷，在黑芥子酶作用下可產生以烯丙基異硫氰酸酯（AITC）為主要成分的揮發性辛辣味物質［1，2］，該物質是山葵制品最為重要的風味來源，并具有抑菌、抗癌、抗氧化等多重藥理功效［3－6］。整株山葵植物中，以其根莖的經濟價值最高，其研磨后的辛辣氣味獨特且濃烈，營養物質多樣，粗纖維含量適中，主要被作為醬類辛辣味調味品用于高級生鮮料理，備受大眾喜愛。然而，目前山葵的根莖普遍采用現磨即食的方式銷售，存在保質期短、受原料供應影響大、推廣范圍窄等問題，遠不能滿足市場對此類高端調味醬的需求，因此本文以保持山葵自身風味為前提，并根據復合調味料的食品添加劑使用標準，制得一種風味較佳、口感良好的低鹽山葵調味醬以填補該類產品在市場中的空缺。此外，山葵調味醬作為一種低含鹽量且風味物質易揮發的制品，適宜的防腐保鮮技術是實現其工業化生產的關鍵。鑒于山葵調味醬的自身特點，本文比較了常溫及低溫條件下制得的山葵調味醬經不同處理（無防腐、外加防腐劑、高溫滅菌、防腐劑復合高溫滅菌）后的防腐效果，并系統地考察了加工溫度、食品配料對山葵主要風味成分AITC抑菌效果的影響，以期為山葵調。

關鍵詞參考，從而進一步促進山葵資源的開發利用。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

新鮮山葵根莖（水分含量75%），異硫氰酸酯（ITCs，含量0.15%） 四川藍公府農業科技有限公司；山葵調味醬 實驗室自制；烯丙基異硫氰酸酯（AITC，純度＞98%） Matrix Scientific公司；氯化鈉、冰乙酸、無水乙醇（均為分析純） 成都科龍化工試劑廠；植物油 當地超市；牛肉膏蛋白胨培養基、營養肉湯 北京奧博星生物技術有限責任公司；軟包裝袋：鋁箔（符合GB／T 28118－2011《食品包裝用塑料與鋁箔復合膜、袋》的標準［7］）；大腸桿菌、枯草芽孢桿菌四川大學微生物實驗室。

1.2 儀器設備

SQP型電子天平 賽多利斯科學儀器有限公司；AISITE中草藥粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司；LDZX－50FB立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫療器械廠；Scanspeed 1736R高速冷凍離心機 韓國Labogene有限公司；SpectraMax 190全波段酶標儀美國Molecular Devices有限公司；SW－CJ－2FD（標準型）雙人單面垂直凈化工作臺 上海喬躍電子有限責任公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 山葵調味醬的制備

根據復合調味料的食品添加劑使用標準，并綜合產品的風味及口感，本實驗確定了山葵調味醬的工藝配方，見表1。

表1 山葵醬工藝配方表Table 1 Process recipe of wasabi sauce g

工藝流程：新鮮山葵→選料→清洗→磨漿→調料→裝袋→封口→（滅菌）→抽檢→成品貯存。

1.3.2 山葵調味醬的防腐

按上述工藝配方及流程，分別在室溫和低溫（4℃）條件下制備山葵調味醬，將其置于37℃恒溫存放。按照GB 4789.2－2010［8］中菌落總數測定的改良方法，測定其在無防腐處理、添加防腐劑（烯丙基異硫氰酸酯0.01%，V／W；山梨酸鉀0.05%，W／W）、高溫滅菌（80℃，30min）及防腐劑（山梨酸鉀0.05%，W／W）復合高溫滅菌處理（80℃，30min）下的菌落總數。

1.3.3 受試菌種的活化

無菌條件下，將斜面保藏的菌種于37℃培養箱中連續轉接2次后，挑取一接種環受試菌于營養肉湯中，置于恒溫搖床擴大培養，取活化后的新鮮菌懸液離心棄去肉湯，用無菌生理鹽水（濃度8.5‰）依次做10倍梯度稀釋，取濃度為108cfu／mL的菌懸液（OD值約為0.6）備用［9，10］。

1.3.4 不同處理溫度對AITC抑菌效果的影響

無菌條件下，分別取經20，37，60，80，100，121℃條件處理30min后的5μL／mL AITC溶液1mL添加到48mL營養肉湯中，然后加入1mL 1.3.3中所述的備用菌懸液，置于37℃搖床中培養。定期（1h或2h）從上述營養肉湯菌懸液中各取250μL于96孔板中，以同樣體積不含AITC的菌懸液作空白對照，同樣體積僅含營養肉湯培養基作參比，每個樣做3組平行，用酶標儀在600nm波長下測定其OD值，直至細菌生長達到穩定期［11］。

1.3.5 不同溶劑（質）對AITC抑菌效果的影響

無菌條件下，將1mL濃度為5μL／mL的AITC溶液分別加入到含有0.5%冰乙酸（V／V）、2.0%氯化鈉（W／V）、2.0%植物油（V／V）、2.0%無水乙醇（V／V）的4種營養肉湯中，以僅添加5μL AITC的體系和僅含有上述4種添加物的體系為對照，隨后分別向肉湯中加入1mL 1.3.3中所述的備用菌懸液，并保證整個體系體積為50mL，再將其置于37℃搖床中培養，按1.3.4所述方法定期（1h或2h）測定其OD值，直至細菌生長達到穩定期。

2 結果與討論

2.1 不同防腐方式對山葵醬菌落總數的影響

在室溫及低溫條件下制得的山葵醬，經不同防腐方式處理后在37℃恒溫培養箱中存放30天，其菌落總數見圖1。

圖1 不同防腐方式對山葵醬菌落總數的影響Fig.1 Effects of different preservative methods on the aerobic bacterial count of wasabi sauce

由圖1可知，室溫條件下制備的山葵調味醬，僅當添加0.05%山梨酸鉀并結合80℃滅菌30min時，其菌落總數小于10cfu／g，符合國家安全標準。添加0.05%山梨酸鉀難以有效降低產品中的微生物數量，其與不經任何防腐處理制品的菌落總數相當，均高于104cfu／g；但采用烯丙基異硫氰酸酯（AITC）作為防腐劑時，僅0.01%的添加量即可使山葵醬的菌落總數從104cfu／g大幅降至102cfu／g，其防腐效果接近80℃下滅菌30min，說明AITC具有很強的抑菌作用，優于山梨酸鉀。在低溫（4℃）條件下生產的山葵調味醬，僅依靠自身防腐，制品的菌落總數即可小于10cfu／g。這可能是由于在低溫環境下操作相對不易染菌，且山葵醬中的異硫氰酸酯（ITCs）在低溫下的分解速率更慢、損失更少［12］，因而可取得較好的防腐效果。

2.2 不同溫度處理對AITC抑菌效果的影響

烯丙基異硫氰酸酯（AITC）是山葵醬中最主要的風味成分，它不僅有增香調味的功能，還具有較強的抑菌能力，溫度對其抑菌活性的影響見圖2和圖3。

圖2 不同溫度處理對AITC抑制大腸桿菌效果的影響Fig.2 Effects of different temperatures treatment on AITC＇s inhibitory activity to Escherichia coli

圖3 不同溫度處理對AITC抑制枯草芽孢桿菌效果的影響Fig.3 Effects of different temperatures treatment on AITC＇s inhibitory activity to Bacillus subtilis

由圖2和圖3可知，菌懸液的OD600nm值越大則表明體系中菌落數量越多。當AITC經4℃處理30min后，其對革蘭氏陽性的大腸桿菌和革蘭氏陰性的枯草芽孢桿菌均表現出良好的抑制作用，兩種受試菌的延滯期長達約8～10h，菌株生長量（OD600nm）最大值約為0.8；而隨著熱處理溫度的升高，受試菌的延滯期逐漸變短，菌株生長量也隨之增高，當熱處理溫度高于60℃后，受試菌延滯期大幅縮短至4h左右，而當溫度達到121℃時，受試菌的生長曲線已趨向于不添加AITC的對照組，幾乎表現為無延滯期而直接進入生長對數期，菌株生長量最大值也高達1.1，說明AITC抑菌效果隨熱處理溫度升高而變弱，這可能是由于高溫條件下AITC更易揮發或分解導致。

2.3 冰乙酸對AITC抑菌效果的影響

山葵調味醬中添加了食用醋、植物油、料酒和食鹽等輔料，實驗進一步考察了主要輔料對AITC抑菌效果的影響，見圖4和圖5。

圖4 冰乙酸對AITC抑制大腸桿菌效果的影響Fig.4 Effects of acetic acid on AITC＇s inhibitory activity to Escherichia coli

圖5 冰乙酸對AITC抑制枯草芽孢桿菌效果的影響Fig.5 Effects of acetic acid on AITC＇s inhibitory activity to Bacillus subtilis

由圖4和圖5可知，單獨添加0.5%冰乙酸或AITC對2種受試菌的生長均有一定抑制作用，其中AITC的抑菌能力更強，其菌株的延滯期增長，最大生長量降低。當同時添加冰乙酸和AITC時，2種受試菌在24h內無明顯生長跡象，被徹底抑制，這表明冰乙酸對AITC的抑菌活性具有一定增效作用，可能是因為冰乙酸的加入降低了溶液的pH，其在起到抑菌作用的同時能使AITC更加穩定，從而使冰乙酸－AITC體系表現出更好的抑菌效果［13］。

2.4 氯化鈉對AITC抑菌效果的影響

圖6 氯化鈉對AITC抑制大腸桿菌效果的影響Fig.6 Effects of sodium chloride on AITC＇s inhibitory activity to Escherichia coli

圖7 氯化鈉對AITC抑制枯草芽孢桿菌效果的影響Fig.7 Effects of sodium chloride on AITC＇s inhibitory activity to Bacillus subtilis

氯化鈉是山葵調味醬中的重要輔料，由圖6和圖7可知，在2%氯化鈉作用下，大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的最大生長量稍有降低，表明低含鹽量難以有效抑制微生物的生長。而當氯化鈉和AITC共用時，受試菌生長曲線出現較長的延滯期，且菌株最大生長量（OD600nm）也有所降低，但該體系的作用效果遠不及同時添加冰乙酸和AITC，這可能是氯化鈉并不能有效增強AITC的抑菌效果，對受試菌的抑制作用只是兩者抑菌效果的疊加。

2.5 植物油對AITC抑菌效果的影響

植物油和AITC對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的抑制效果見圖8和圖9。

圖8 植物油對AITC抑制大腸桿菌效果的影響Fig.8 Effects of vegetable oil on AITC＇s inhibitory activity to Escherichia coli

圖9 植物油對AITC抑制枯草芽孢桿菌效果的影響Fig.9 Effects of vegetable oil on AITC＇s inhibitory activity to Bacillus subtilis

由圖8和圖9可知，2%植物油對受試菌的生長幾乎無抑制作用，當植物油和AITC共用時，其抑菌效果也無明顯增強，這表明植物油和氯化鈉一樣，不會影響AITC的抑菌能力，共用時對受試菌的抑制作用可能只是兩者抑菌效果的疊加。

2.6 乙醇對AITC抑菌效果的影響

圖10 乙醇對AITC抑制大腸桿菌效果的影響Fig.10 Effects of ethanol on AITC＇s inhibitory activity to Escherichia coli

圖11 乙醇對AITC抑制枯草芽孢桿菌效果的影響Fig.11 Effects of ethanol on AITC＇s inhibitory activity to Bacillus subtilis

由圖10和圖11可知，2%乙醇能對2種受試菌起到一定的抑制作用，但當其和AITC共用時，對2種受試菌的抑制效果比單獨使用AITC時更差，受試菌生長的延滯期明顯縮短，菌株最大生長量（OD600nm）也有所增大，這表明乙醇不利于AITC發揮其抑菌作用，主要是由于AITC具有高度親電的中心碳原子，在溫和條件下可與醇類發生親核加成反應［14］。

3 結論

本文以山葵根莖為原料，制備了山葵調味醬，低溫制備條件下，無防腐處理山葵醬的菌落總數即可符合食品安全國家標準（＜10cfu／g）；而室溫制備條件下，僅有防腐劑復合高溫滅菌處理后制品的菌落總數小于10cfu／g。若僅向山葵醬中添加防腐劑，AITC的抑菌作用強于化學防腐劑山梨酸鉀，其抑菌效果隨處理溫度的升高而變差，一定用量的冰乙酸有助于其抑菌效果的增強，NaCl和植物油對AITC的抑菌活性無明顯增效作用，而乙醇會減弱其抑菌效果。

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Study on Preparation and Preservation Technology of Wasabi Sauce

LU Yun－hao1，WU Yan－bei1，DUAN Ke－jiao2，HE Qiang1＊
（1.College of Light Industry，Textile and Food Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，China；2.Sichuan Langongfu Agricultural Science and Technology Co.，Ltd.，Chengdu 610041，China）

In this study，the ingredients and proportion of wasabi sauce are confirmed with reference to standards for use of food additives and product flavors of the compound condiments，then tasty and low－salt wasabi sauce is produced at room temperature and low temperature（4℃）respectively，and their aerobic bacteria are counted after treatment in the following manners，including no preservative treatment，adding preservatives（AITC 0.01%，V／W；potassium sorbate 0.05%，W／W），high－temperature sterilization（80℃，30min），preservative（potassium sorbate 0.05%，W／W）combined with high－temperature sterilization（80℃，30min）.The results show that the product prepared at room temperature could achieve national food safety standards（＜10cfu／g）only through adding preservative combined with high－temperature sterilization.When adding 0.05%potassium sorbate into the product，its aerobic bacterial count is almost equal to that of product without any further treatment.Both of the products have higher count of aerobic bacteria than that of the product added 0.01%AITC.However，aerobic bacterial count of wasabi sauce without further special treatment could be less than 10cfu／g when it is prepared at low temperature（4℃）.Since wasabi sauce contains AITC which has strong antibacterial activity，the effects of processing temperature and ingredients on its inhibitory activity are further investigated.The antibacterial activity of AITC deteriorated with increasing temperature；adding NaCl，acetic acid and vegetable oil could enhance AITC＇s antibacterial effect，while ethanol has an opposite consequence.Those mentioned results may provide reference for preparing wasabi sauce and establishing its antiseptic technology.

wasabi sauce；allyl isothiocyanate；anti－bacteria

TS201.1

A

10.3969／j.issn.1000－9973.2017.04.004

1000－9973（2017）04－0013－06

2016－10－15 ＊通訊作者

盧云浩（1992－），男，四川成都人，碩士，研究方向：食品工程；何強（1971－），男，四川成都人，教授，博士后，研究方向：農產品加工及質量安全。