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用研究.pdf

1、隨著生活水平提高和食品安全意識增強，人們越來越關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者認可和接受。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)酵產廣譜抑菌活性物質的研究，為使嗜酸乳桿菌NX2-6發(fā)酵產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產抑菌物質改良番茄汁瓊脂培養(yǎng)基(改良TJA)的優(yōu)化，并將抑菌物質應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)基并應用于牛奶防腐保鮮，旨在為開發(fā)一種新型生物防腐劑應用于食品工業(yè)提供依據。具體研究結果分述如下:
　　1.嗜酸乳桿菌NX2-6產抑菌物質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。在此基礎上，采用響應面法對其進行優(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，抑菌物質對大腸桿菌抑菌圈直徑為19.50 mm，并通過驗證實驗得到抑菌圈直徑為19.78±0.23 mm，實驗值與預測值相對標準偏差(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)酵食品產抑菌物質對冷卻內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。結果表明

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促進了肉餅氧化導致丙二醛(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生的惡臭味和粘度，但高劑量FBF對肉餅顏色產生了不利的影響。綜合微生物、理化和感官評定結果可知，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產抑菌物質脫脂乳培養(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脫脂乳基礎培養(yǎng)基上，首先通過單因素實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)設計篩選出對該菌株抑茵活性有關鍵作用的顯著正效應因子為乙酸鈉、黃豆粉、玉米粉和乳糖，顯著負效應因子為吐溫-80。接著經過單因素驗證，排除玉米粉對抑菌活性的影響。在此基礎上，采用響應面法對篩選出的關鍵正效應因子乙酸鈉、黃豆粉和乳糖進行優(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，進行驗證實驗得到抑菌圈直徑為22.75±0.35 mm，實驗值與理論值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培養(yǎng)基提高2.0倍。嗜酸乳桿菌NX2-6抑菌物質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范圍內抑菌物質能夠抑制包括大腸桿菌、芽孢桿菌、熒光假單胞菌等在內的腐敗細菌，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菌生長，6％添加量會引起巴氏奶中蛋白質呈顆粒析出，但4％添加量能夠保持巴氏奶