環保酵素的微生物檢測和生化成分分析

饒毅萍魏建華陳冬娥張彩云張淑怡

(1.汕頭職業技術學院，廣東 汕頭 515041；2.汕頭海關技術中心，廣東 汕頭 515041)

環保酵素是泰國樂素昆·普潘翁博士經過30a努力研發的一種果皮、蔬菜葉等廚余酵素，通稱為“垃圾酵素”，是對混合了紅糖和水的廚余鮮垃圾經過厭氧發酵后所產生的棕色液體的通俗稱法[1]。經過科學論證，環保酵素被證實在污水處理、凈化水體[2,3],土壤改良修復[4-11],影響植物生長[7,8,12,13],農藥降解、植物蟲害[14,15],醫藥應用等方面[16]均能發揮一定效用。環保酵素的生產簡單易做，全過程不使用任何化學合成物質，具有加工原料隨處可得、工藝簡單、成本低廉等優點[1]，因而越來越多地被普通大眾所接受，逐漸走進家庭、辦公室、工廠和田間地頭，滲透進國民大眾的日常生活中。但家庭自制的環保酵素，在發酵材料、發酵用具、發酵條件、發酵工藝和后期處理等方面都較為隨意、簡易；菌群未完全鑒定清楚，成分未完全檢測清楚，也未作毒理分析。本研究對環保酵素的微生物環境、主要功效酶活力和有機酸成分進行檢測分析，以期為人們認識和使用環保酵素提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 環保酵素制取

根據樂素昆·普潘翁博士(Dr.Rosukon Poompanvong)研發的配方和制做方法，自制單一環保酵素和混合環保酵素。具體是單一環保酵素用m(紅糖)∶m(蘋果)∶m(水)=1∶3∶10，混合環保酵素用m(紅糖)∶m(蘋果1加梨1加橙1)∶m(水)=1∶3∶10，在塑料瓶中密閉發酵3個月。發酵完畢，用4層紗布濾去酵素渣，留取環保酵素液備用。

1.2 方法

1.2.1 環保酵素微生物檢測

環保酵素制成后，從當天開始，每相隔14d，即于第1天、第14天、第28天、第42天、第56天、第70天分別檢測2種環保酵素的細菌菌落總數、酵母菌和霉菌數量。菌落總數測定參照GB4789.2-2016；霉菌和酵母計數參照GB4789.15-2016。

于環保酵素制成后第30天，檢測2種環保酵素大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌等4種致病菌的情況。其中，大腸菌群計數參照GB4789.3-2016；沙門氏菌檢驗參照GB4789.4-2016；志賀氏菌檢驗參照GB4789.5-2012；金黃色葡萄球菌檢驗：參照GB4789.10-2016。

1.2.2 環保酵素主要功效酶活力測定

于環保酵素制成后第30天，測定2種環保酵素蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶的酶活力情況。其中，蛋白酶活力測定采用福林法，參照GB/T 23527-2009；脂肪酶活力測定采用指示劑滴定法，參照GB/T 23535-2009；α-淀粉酶活力測定參照GB/T 24401-2009。

1.2.3 環保酵素有機酸的定性和定量測定

于環保酵素制成后第30天，采用高效液相色譜法測定2種環保酵素中酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸、檸檬酸、D-蘋果酸的含量。具體參照《化妝品安全技術規范(2015版)》中3.1α-羥基酸的測定方法。

2 結果與分析

2.1 環保酵素的主要微生物分析

環保酵素制成后，人們的使用期一般為2～3個月。通過在此期間每相隔14d進行1次對環保酵素中的細菌、酵母菌和霉菌菌數的測定，其結果見表1、2。

表1 不同時間單一環保酵素細菌、酵母菌和霉菌菌數

表2 不同時間混合環保酵素細菌、酵母菌和霉菌菌數

由表1、表2可知，無論是單一環保酵素還是混合環保酵素，在70d中，其細菌數和酵母菌數都呈現數量級穩定且上升的趨勢，混合環保酵素的菌數明顯高于單一環保酵素；2種環保酵素的霉菌保持在一定的數量級。分析說明，環保酵素一直保持帶菌狀態，具有穩定的微生物生態環境，且發酵原料不同制成的環保酵素菌數數量有差異。這是大眾使用環保酵素時要認識到的。對于入口、入眼、接觸傷口時就要謹慎行事了。

2.2 環保酵素的主要致病菌分析

本研究對環保酵素進行了4種主要致病菌的測定，其結果見表3。

由表3可知，2種環保酵素均未檢測到上述4種主要致病菌。由于受條件所限，本研究并未對環保酵素進行所有致病菌的檢測，因而不能說明環保酵素不存在其它致病菌。僅能說明在某一時間時，環保酵素未檢測到大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌。建議使用環保酵素時，仍應小心注意，最好進行消毒滅菌后使用更佳。

表3 環保酵素主要致病菌菌數

2.3 環保酵素主要功效酶的酶活力分析

酵素始稱為“酶”，易被認為環保酵素之所以有效用是因為其中含有多種功效酶。本研究對環保酵素的蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶的酶活力進行測定，其結果見表4。

表4 環保酵素主要功效酶活力

由表4可知，2種環保酵素均具有一定的蛋白酶和脂肪酶，但酶活力都極低。2種環保酵素都未檢測出α-淀粉酶。分析說明，環保酵素并非靠含有多種酶或含有較高的酶活力而發揮作用的。

2.4 環保酵素有機酸的定性和定量分析

通過高效液相色譜法得出了酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸、檸檬酸、D-蘋果酸的標準品色譜分離圖，見圖1。表5列出了6種有機酸的標準曲線線性相關性。2種環保酵素經高效液相色譜法測定，其酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸、檸檬酸、D-蘋果酸的含量見表6。

表5 6種有機酸標準曲線線性相關性

表6 環保酵素有機酸的含量

圖1 有機酸標準品色譜分離圖

由表6可知，2種環保酵素均含有酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸和D-蘋果酸。混合環保酵素還含有檸檬酸，單一環保酵素不含檸檬酸。2種環保酵素有機酸的含量高低不同。可見發酵原料不同，其有機酸的種類和濃度也有差異。環保酵素含有有機酸，與環保酵素呈酸性、具有特殊的氣味有關，且與環保酵素具有一定的家居洗滌去污作用有關。

3 結論

環保酵素具有穩定的微生物生態環境，一直保持一定數量級的細菌、酵母菌和霉菌菌數。未檢測到環保酵素中含有大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌等4種致病菌。未檢測到環保酵素含有α-淀粉酶，而蛋白酶和脂肪酶酶活力都極低。環保酵素含有酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸和D-蘋果酸等有機酸，混合環保酵素還含有檸檬酸。發酵原料不同，環保酵素的微生物數量，有機酸種類和濃度也有差異。