天然防腐劑對紅酸湯貨架期菌落總數及pH的影響

常云鶴，馮紅霞，馬立志，劉曉燕，田界先

(1.貴陽學院 食品與制藥工程學院，貴陽 550005；2.貴州省果品加工工程技術中心，貴陽 550008；3.凱里市千里苗疆農業開發有限公司，貴州 凱里 556000)

“紅酸湯”是以番茄、辣椒和糯米為主要原料，自然發酵而成的一種特色食品[1，2]，它不僅具有獨特的酸辣鮮爽風味，還含有多種礦物質及生理活性元素，常吃有調節腸道菌群，增強人體免疫力的作用[3，4]。隨著貴州省大旅游大健康產業的不斷推進，作為酸湯魚主要調味品的紅酸湯也逐漸為全國人民所熟知。然而，紅酸湯工業化生產過程中仍采用傳統的發酵工藝，生產周期長，產品差異大，質量不穩定，同時為了延長產品的貨架期，在產品中添加大量防腐劑如脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀等，降低了產品的食用品質，制約了紅酸湯的產業化發展。

紅酸湯在生產過程中，并不對發酵菌進行滅殺，產品中既有發酵菌又有生產灌裝過程中帶入的其他雜菌，造成產品在儲藏、流通及貨架期內容易產生腐敗、脹瓶、發霉等變質問題，影響產品品質[5]。針對食品中的變質問題，可以加入防腐劑進行控制干預；防腐劑分為天然防腐劑和化學防腐劑，化學防腐劑雖然防腐效果好，但容易產生毒副作用及耐藥性，天然防腐劑基本無毒且不易產生耐藥性[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配使用可以增強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-乳酸鏈球菌素聯合作用在牛奶中對菌落總數的增長有較好的抑制作用。高曉冉等[11]認為茶多酚與殼寡糖復合保鮮劑對鮮牛肉有良好的保鮮防腐效果。三者均屬于天然防腐劑，但是目前還沒有應用于紅酸湯貨架期品質保鮮的研究。本文主要研究天然防腐劑應用于紅酸湯貨架期內菌落總數及pH的控制，為紅酸湯的工業化生產提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

紅酸湯：取自貴州省凱里市千里苗疆農業開發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：鄭州明欣化工產品有限公司；其余試劑：均為分析純。

PHSJ-5型實驗室pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；LW300-28LT生物顯微鏡 上海測維光電技術有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理

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發酵完成未磨碎的紅酸湯中，同時分別稱取0.05，0.1，0.15，0.2，0.25 g蒸餾水均勻溶解于500 g發酵完成未磨碎的紅酸湯中作為對照組，均勻溶解后磨碎，無菌灌裝。

1.2.2 指標測定

每2 d測定樣品及對照組的菌落總數及pH；菌落總數的測定：取磨碎后分裝的紅酸湯1 mL，稀釋10倍，移取0.1 mL稀釋液，采用血球計數板進行計數。

2 天然防腐劑對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

2.1 殼聚糖對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

圖1 殼聚糖對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

由圖1可知，殼聚糖對紅酸湯中的細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，但在增加至0.1 g時，殼聚糖的抑菌作用增強緩慢，所以0.1 g殼聚糖是抑制紅酸湯中細菌增殖的最佳濃度；殼聚糖對紅酸湯的抑菌性在第6天后達到最佳狀態，這可能是由于殼聚糖破壞細菌細胞壁，擾亂細菌DNA功能與螯合金屬離子造成細菌逐漸失活死亡[12]。

2.2 乳酸鏈球菌素對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

圖2 乳酸鏈球菌素對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

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

2.3 茶多酚對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

圖3 茶多酚對紅酸湯貨架期菌落總數的影響

由圖3可知，總體來看，茶多酚的添加對紅酸湯菌落總數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，在添加量達到0.2 g時，抑菌效果較為明顯；同時從實驗結果來看，茶多酚越高，對紅酸湯的抑菌作用越強，這可能是因為茶多酚包含黃烷醇、黃酮類衍生物，具有殺菌抑菌的功效[14]，其含有的EGCG能夠破壞細胞壁的形成[15]。

2.4 殼聚糖對紅酸湯貨架期pH的影響

由圖4可知，發酵完成的紅酸湯pH在3.80～3.90之間，為了保持酸湯的鮮美，生產企業不進行加熱殺菌處理[16]，所以灌裝完成后紅酸湯中的微生物繼續發酵，在貨架期內產品的pH值會逐漸降低。添加殼聚糖以后，對產品pH值的降低有一定的抑制作用，當添加量達到0.2 g時，與對照組相比，第10天的pH值僅降低了0.05，說明0.2 g時殼聚糖對產品pH的控制效果較好，從整個趨勢來看，殼聚糖添加越多，對產品pH的控制效果越好，但總體來說，殼聚糖對紅酸湯貨架期內的pH控制能力較弱。

圖4 殼聚糖對紅酸湯貨架期pH的影響

2.5 乳酸鏈球菌素對紅酸湯貨架期pH的影響

圖5 乳酸鏈球菌素對紅酸湯貨架期pH的影響

由圖5可知，乳酸鏈球菌素對貨架期紅酸湯的pH控制效果較好，添加較少劑量既能達到控制產品pH下降的效果，乳酸鏈球菌素能夠顯著抑制產酸微生物的生長繁殖[17]，使紅酸湯在貨架期內品質保持穩定；對照組紅酸湯pH值在貨架期內持續下降，當乳酸鏈球菌素的添加量達到0.15 g時，在第6天以后，紅酸湯的pH幾乎保持穩定，后續增加乳酸鏈球菌素的添加量也能有效控制產品貨架期pH的穩定，但從經濟條件考慮，選擇0.15 g為最佳的乳酸鏈球菌素添加量。

2.6 茶多酚對紅酸湯貨架期pH的影響

圖6 茶多酚對紅酸湯貨架期pH的影響

由圖6可知，茶多酚對紅酸湯貨架期pH的控制能力較強，只需添加0.1 g就能在第6天時基本保持產品的pH不再降低，說明茶多酚能夠很好抑制乳酸菌及其他產酸微生物。有研究表明，茶多酚在pH 3～9的范圍內能很好發揮抑菌效果，紅酸湯逐漸降低的pH沒有抑制茶多酚抗菌性能的發揮。

3 結論

研究表明3種天然防腐劑都能對紅酸湯貨架期菌落總數及pH產生積極作用，殼聚糖、乳酸鏈球菌素、茶多酚抑制紅酸湯中細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于控制產酸的乳酸菌，茶多酚抑制產酸微生物的能力強于抑制其他雜菌，乳酸鏈球菌素在紅酸湯中控制產酸微生物及其他雜菌的能力比較平均，且添加后檢測出的菌落總數最少，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配使用對紅酸湯貨架期內的品質保證將產生更積極的作用。