嗜酸乳桿菌NX2-6發(fā)酵食品級培養(yǎng)基及其在食品防腐中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著生活水平提高和食品安全意識增強(qiáng)，人們越來越關(guān)注食品的安全性和自身健康，天然、綠色食品作為食品防腐劑更容易被消費(fèi)者認(rèn)可和接受。將食品級微生物——乳酸菌(Lactic acid bacteria，LAB)發(fā)酵食品原料所得抑菌活性物質(zhì)作為防腐劑加入食品，不僅能提高食品的安全性，同時也能提高食品的功能性。因此，目前乳酸菌發(fā)酵食品成為開發(fā)食品防腐劑的研究方向。
　　基于前期對嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus

2、)NX2-6發(fā)酵產(chǎn)廣譜抑菌活性物質(zhì)的研究，為使嗜酸乳桿菌NX2-6發(fā)酵產(chǎn)物滿足直接作為食品防腐劑的要求，本研究通過嗜酸乳桿菌NX2-6產(chǎn)抑菌物質(zhì)改良番茄汁瓊脂培養(yǎng)基(改良TJA)的優(yōu)化，并將抑菌物質(zhì)應(yīng)用于冷卻肉防腐保鮮。同時，研究了一種低脫脂乳含量培養(yǎng)基并應(yīng)用于牛奶防腐保鮮，旨在為開發(fā)一種新型生物防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)提供依據(jù)。具體研究結(jié)果分述如下:
　　1.嗜酸乳桿菌NX2-6產(chǎn)抑菌物質(zhì)改良番茄汁瓊脂培養(yǎng)基的優(yōu)化。從改良TJA出發(fā)

3、，篩選出了影響嗜酸乳桿菌NX2-6抑菌活性的因素并進(jìn)行改良，得到一個由番茄汁、脫脂乳和啤酒組成的培養(yǎng)基。在此基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法對其進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)培養(yǎng)基為92.5 mL/L番茄汁、208.5 mL/L啤酒和300.3 g/L脫脂乳。在此條件下，抑菌物質(zhì)對大腸桿菌抑菌圈直徑為19.50 mm，并通過驗證實(shí)驗得到抑菌圈直徑為19.78±0.23 mm，實(shí)驗值與預(yù)測值相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)僅為1.59％。該發(fā)酵上清液對大腸桿菌抑菌圈直徑較

4、優(yōu)化前培養(yǎng)基提高1.6倍。此外，嗜酸乳桿菌NX2-6在該培養(yǎng)基中發(fā)酵產(chǎn)物具有廣譜抑菌活性，其不僅能抑制大腸桿菌、芽孢桿菌和假單胞菌等食品腐敗菌，還能抑制金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌、沙門氏菌和單增李斯特氏菌等食源性致病菌。同時，發(fā)酵液對蠟樣芽孢桿菌AS1.1846芽孢和短小桿菌CMCC(B)63202芽孢在腦心浸液(BHI)培養(yǎng)基中最小抑菌濃度(MIC)均為6.25％(v/v)和最小殺菌濃度(MBC)均為12.50％;在Luria-Ber

5、tani(LB)培養(yǎng)基和營養(yǎng)肉湯(NB）培養(yǎng)基中MIC分別為3.13％和1.56％，MBC均為6.25％。
　　2.嗜酸乳桿菌NX2-6發(fā)酵食品產(chǎn)抑菌物質(zhì)對冷卻內(nèi)防腐保鮮效果的研究。在冷卻肉中添加2％、4％和8％-三種劑量的發(fā)酵上清液(簡稱FBF)凍干粉（記為L.1、L.2和L.3組），同時以添加雙蒸水(ddH2O)和nisin作為對照（記為Control組和Nisin組），測定肉餅在4℃存儲過程中微生物、理化和感官指標(biāo)。結(jié)果表明

6、，各添加量FBF均能有效抑制肉餅存儲過程中好氧微生物、假單胞菌屬細(xì)菌、大腸菌群和乳酸菌的生長，但對霉菌酵母作用效果不明顯;FBF的加入能夠延緩揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的生成，降低肉餅pH，但高劑量FBF促進(jìn)了肉餅氧化導(dǎo)致丙二醛(MDA)值升高，且a*值降低。感官評定表明，三種添加量FBF能減緩因微生物作用而產(chǎn)生的惡臭味和粘度，但高劑量FBF對肉餅顏色產(chǎn)生了不利的影響。綜合微生物、理化和感官評定結(jié)果可知，Control組和Nisin組的

7、貨架期為3-6 d，L.1組貨架期為9-12d，L.2組為12-15 d，L.3組超過15d，這說明了FBF凍干粉能夠延長肉餅貨架期至少3d。
　　3.嗜酸乳桿菌NX2-6產(chǎn)抑菌物質(zhì)脫脂乳培養(yǎng)基的優(yōu)化及其對牛奶防腐效果的初步研究。在50.0 g/L脫脂乳基礎(chǔ)培養(yǎng)基上，首先通過單因素實(shí)驗篩選出影響嗜酸乳桿菌NX2-6抑菌活性的因素為葡萄糖、乳糖、番茄汁、黃豆粉、玉米粉、乙酸鈉、吐溫-80和七水合硫酸鎂。其次，通過Plackett-B

8、urman(PB)設(shè)計篩選出對該菌株抑茵活性有關(guān)鍵作用的顯著正效應(yīng)因子為乙酸鈉、黃豆粉、玉米粉和乳糖，顯著負(fù)效應(yīng)因子為吐溫-80。接著經(jīng)過單因素驗證，排除玉米粉對抑菌活性的影響。在此基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法對篩選出的關(guān)鍵正效應(yīng)因子乙酸鈉、黃豆粉和乳糖進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳培養(yǎng)基為20.0 g/L乳糖、90.9 g/L黃豆粉、22.4 g/L乙酸鈉、2.5 g/L吐溫-80、10.0 mL/L番茄汁、10.0 g/L葡萄糖、1.0 g/L七水合硫

9、酸鎂、50.0 g/L脫脂乳。在此條件下，抑茵圈直徑為23.83 mm，進(jìn)行驗證實(shí)驗得到抑菌圈直徑為22.75±0.35 mm，實(shí)驗值與理論值RSD僅為4.53％。發(fā)酵上清液對大腸桿菌抑菌圈直徑較脫脂乳基礎(chǔ)培養(yǎng)基提高2.0倍。嗜酸乳桿菌NX2-6抑菌物質(zhì)活性不受溫度和紫外照射影響，但是其活性受pH影響較大，在pH2.0～4.0范圍內(nèi)抑菌物質(zhì)能夠抑制包括大腸桿菌、芽孢桿菌、熒光假單胞菌等在內(nèi)的腐敗細(xì)菌，還能抑制阪琦腸桿菌、沙門氏菌和李斯特

10、氏菌等食源性致病菌，且其活性隨pH降低而增加，當(dāng)pH為5.0時其僅對甲型副傷寒沙門氏茵CICC21501、傷寒沙門氏菌CMCC50071、蠟樣芽孢桿菌AS1.1846和熒光假單胞菌AS1.1802具有抑制作用，pH高于5.0時對所有指示菌無抑制作用。向巴氏滅菌牛奶中加入2％、4％和6％發(fā)酵上清液充分混合均勻后于28℃下存儲，添加發(fā)酵上清液的處理組能夠抑制牛奶中細(xì)菌生長，6％添加量會引起巴氏奶中蛋白質(zhì)呈顆粒析出，但4％添加量能夠保持巴氏奶