天然保鮮劑對食品保鮮作用的研究與應用

◎ 趙 迪，王茜茜，李佳偉，陳亦萱，黃晉博，王向紅

（1.河北農業大學 食品科技學院，河北 保定 071001；2.河北農業大學 經濟管理學院，河北 保定 071001）

面包是采用小麥粉、酵母及其他輔料通過發酵、整形、烘焙等工藝制作而成的發酵食品。加工后的面包具有組織蓬松、方便食用、易于消化和口感好等特點，深受消費者的青睞。由于面包具有較高的含水量，對包裝及環境具有較高的要求，儲存不當易導致面包變質，人們食用霉變的面包會危害到身體健康。近年來，人們對食品安全問題越來越重視，期望日常食用的食品達到天然、綠色、安全的標準。天然保鮮劑的出現，為食品質量和安全起到重要的保障作用。本文研究了魚精蛋白、納他霉素、茶多酚和溶菌酶這4種天然保鮮劑對面包保鮮的效果，旨在為我國天然食品保鮮劑的應用提供參考和借鑒作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高筋面粉，慶云魯慶制粉有限公司；即發活性干酵母，安琪酵母股份有限公司；PET復合材料、包裝袋，武漢大田塑料包裝材料有限公司；茶多酚（98%）、納他霉素（99%）、溶菌酶（99%）和魚精蛋白（99%），河南果晨生物科技有限公司；白砂糖、黃油、食鹽等，河北保定市北國超市；平板計數瓊脂培養基，青島海博生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

WFF-26 A型發酵箱，諸城市軒潤機械科技有限公司；HMS-350型電熱恒溫培養箱，寧波賽新實驗儀器有限公司；FR-900型多功能自動薄膜封口機，濟南好來寶醫療器械有限公司、；LDZX-50 KBS型立式壓力蒸汽滅菌器，宣運機械科技有限公司；JY 2002型雙人超凈工作臺，托森機械有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 面包的制作方法及貯藏條件

面包的制作過程采用直接發酵，各輔料的配比為10%的黃油、10%的白砂糖、1%的鹽、2%的酵母及適當的水。通過攪拌、發酵、分割、造型、烘烤和冷卻等工藝制作。將冷卻好的面包進行封口包裝，并置于37 ℃的恒溫環境中儲藏。儲存期間，為了解面包的新鮮度，必須每天對恒溫箱中的面包進行采集取樣，根據面包菌落總數指標和感官評價指標確定面包的新鮮程度。

1.3.2 天然保鮮劑的處理方法

用少量的水對各種保鮮劑進行溶解，在面團的加工過程中進行調制，天然保鮮劑依據權威部門提供的添加量參照比例逐一進行配比，不會對人體造成危害。

1.3.3 面包的感官品質評價方法

面包的感官評價方法可參照《食品安全國家標準糕點、面包》（GB 7099—2015）的感官指標進行評價，感官評價檢驗方法為取50 g以上樣品，觀察其色澤、氣味、滋味及組織狀態是否正常，評價標準為應具有糕點、面包各自的正常色澤、氣味、滋味及組織狀態，不得有酸敗、發霉等異味、食品內外不得有霉變、生蟲及其他外來污染物。感官評分小組由10人組成，計算感官評分平均值作為最終結果[1]。

1.3.4 面包中微生物的檢測方法

參照我國實施的《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》（GB 4789.2—2016）進行檢測，以了解面包微生物的變化，確定面包的儲藏日期[2]。

1.3.5 數據統計與處理方法

采用軟件PDS 6.50及Excel 2003進行數據統計和處理。

2 結果與分析

2.1 天然保鮮劑對面包保藏效果影響的單因素試驗

2.1.1 溶菌酶對面包保藏效果的影響

溶菌酶的保鮮作用機制是通過破壞菌體細胞壁聚糖骨架上的β-1,4糖苷鍵形成可溶性糖肽，導致細胞因滲透壓不平衡而發生裂解死亡，起到延長面包儲藏期的作用[3]。由圖1可知，隨著溶菌酶比例增加，面包菌落總數先下降后上升，感官評分先上升后下降。溶菌酶添加量為0.08%～0.16%，菌落總數較少，感官評分較高。因此，添加適量的溶菌酶能抑制微生物生長，提高面包保藏效果。

2.1.2 茶多酚對面包保藏效果的影響

茶多酚中有較高的兒茶素含量，能起到較好的抗氧化作用。茶多酚的抑菌機理是通過增加微生物細胞的通透性使微生物細胞內的營養物質流失難以繼續繁殖，起到殺菌和阻斷的作用[4]。由圖2可知，茶多酚添加量為0.06%～0.16%時，菌落總數較低，感官評分較高。因此，適量添加茶多酚能對微生物起到有效的抑制作用。目前還未確定茶多酚含量是否會隨時間的變化而劇增，需進一步研究和論證。

2.1.3 納他霉素對面包保藏效果的影響

納他霉素在面包儲藏的過程中也能起到較好的抑菌作用，其作為一種天然的食品保鮮劑，能有效殺死霉菌、酵母菌和絲狀真菌。由圖3可知，適量添加納他霉素才能夠起到更好的抑制作用，添加量為0.04%～0.08%時，菌落總數較低，但納他霉素的含量達到0.10%時，隨著面包儲存時間的延長，菌落數會不斷增加，感官評分逐漸降低，主要原因可能是納他霉素只能起到抑制某些微生物生長的作用。

2.1.4 魚精蛋白對面包保藏效果的影響

魚精蛋白中的多聚陽離子肽是通過改變細胞壁滲透壓起到抑制和殺菌的作用[5]。由圖4可知，魚精蛋白的含量在0.15%～0.25%時，菌落總數較低，感官評分較高，適量添加魚精蛋白能對面包中的微生物起到一定的抑制效果。

2.2 天然保鮮劑的復配優化

單因素試驗只能顯示對某一方面起到抑制效果，難以全面且有效地對面包的菌落總數和感官評分進行優化和提升，因此研究出最佳配比的復配天然保鮮劑是確保面包新鮮度的有效方法。為了選出更適宜的天然保鮮劑復配優化結果和方法，設計4因素3水平的正交試驗，正交試驗因素水平見表1，正交試驗結果見表2。由表2可知，影響面包中菌落總數因素的主次順序為B＞D＞C＞A。最優分配方案為A2B2C3D1，溶菌酶、茶多酚、納他霉素和魚精蛋白的天然保鮮劑的添加量依次為0.12%、0.11%、0.08%和0.15%。

表1 正交試驗因素水平表

表2 正交試驗結果表

3 結論

通過單因素試驗對比，建立了4種天然保鮮劑的最優方案，通過對各種保鮮劑的參數復配處理，建立了一套最佳配比的復配天然保鮮劑方案，即溶菌酶0.12%、茶多酚0.11%、納他霉素0.08%和魚精蛋白0.15%。為達到儲藏溫度為25 ℃時更長的貨架期目標，需對溶菌酶、茶多酚、納他霉素及魚精蛋白的含量進行更為合理的配比。