辣木籽提取物制备、对蜡样芽孢杆菌的抑制作用及在在液态乳中的应用(二)
1.2.6辣木籽提取物抑菌稳定性的测定
按最佳工艺条件制备的辣木籽提取物,以蜡样芽孢杆菌ST-1349为指示菌株,考察pH、温度、紫外线照射时间对提取物抑菌活性的影响。
1.2.6.1 pH对辣木籽提取物抑菌稳定性的影响
参考Kim的方法,将旋蒸至恒重的辣木籽粗提物用1 mol/L的HCl和NaOH调整pH分别为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0,于4℃过夜放置后再将pH调至7.0,以未调节pH的辣木籽提取物为对照,测定不同pH处理下辣木籽提取物的抑菌活性。
1.2.6.2热处理对辣木籽提取物抑菌稳定性的影响
将提取物分别置于60、70、80、90、100℃水浴加热10、20、30 min,以未经过热处理的辣木籽提取物为对照,测定不同温度处理下辣木籽提取物的抑菌活性。
1.2.6.3紫外线照射对辣木籽提取物抑菌稳定性的影响
将提取物置于20 W紫外灯下,分别照射20、40、60、80 min,以不进行紫外线照射为对照,测定不同紫外线照射时间下辣木籽提取物的抑菌活性。
1.2.7辣木籽提取物在乳中的应用
1.2.7.1辣木籽提取物对乳中细菌增长的影响
参考Kang等的方法,接种蜡样芽孢杆菌至经巴氏杀菌的脱脂乳和全脂乳中,使乳中菌液浓度为103CFU/mL,分别添加MIC、1/2 MIC的辣木籽提取物,以添加与菌液等量的无菌PBS溶液的乳为空白对照,在4℃条件下贮藏,分别在0、1、2、4、8、12 d取样,通过稀释涂布法计数菌落总数。
1.2.7.2辣木籽提取物对乳色度的影响
接种蜡样芽孢杆菌至经巴氏杀菌的脱脂乳和全脂乳中,使乳中菌液浓度为103CFU/mL,分别添加MIC、1/2 MIC的辣木籽提取物,以不添加任何物质的乳为对照,在4℃条件下贮藏,分别在0、7、14 d取样,用色度仪测定乳L*(明亮值)、a*(红度)、b*(黄度)值变化。
1.2.7.3辣木籽提取物对乳黏度的影响
接种蜡样芽孢杆菌至经巴氏杀菌的脱脂乳和全脂乳中,使乳中菌液浓度为103CFU/mL,分别添加MIC、1/2 MIC的辣木籽提取物,以不添加任何物质的乳为对照,在4℃条件下贮藏,分别在0、7、14 d取样,通过旋转流变仪测定乳表观黏度变化。
1.2.7.4辣木籽提取物对乳风味的影响
接种蜡样芽孢杆菌至经巴氏杀菌的脱脂乳和全脂乳中,使乳中菌液浓度为103CFU/mL,分别添加MIC、1/2 MIC的辣木籽提取物,以不添加任何物质的乳为对照,在4℃条件下贮藏,分别在0、7、14 d取样。将样品放至室温,量取10 mL乳于50 mL顶空瓶密封收集60 min挥发性物质,插入电子鼻探头,用10个金属传感器进行测定。电子鼻测定条件为传感器清洗时间60 s;样品准备时间5 s;测定时间90 s,内部流量300 mL/min,进样流量200 mL/min。
1.2.7.5辣木籽提取物对乳感官的影响
在全脂乳和脱脂乳中分别添加0、MIC的辣木籽提取物,于4℃贮藏0 d和7 d,由20名未经训练的人员按照表2对全脂乳和脱脂乳颜色、气味、味道、组织状态、煮沸状态进行打分,评分表在RHB 102-2004灭菌乳感官质量评鉴细则基础上修改。
表2感官评分标准
1.3数据处理
试验数据测量重复3次,结果以平均值±标准差表示,数据用Minitab 18软件进行Turkey方差比较,并检验其显著性,采用Origin软件作图,试验数据均以“平均值±标准差”表示,P<0.05为差异显著。
2结果与分析
2.1单因素实验结果
2.1.1提取溶剂对辣木籽提取物抑菌活性的影响
按照药敏试验以抑菌圈直径作为评判标准,抑菌圈20 mm以上为极敏,15~20 mm为高敏,10~14 mm为中敏,10 mm以下为低敏,0 mm为不敏感。结果如表3所示,辣木籽水提物对三种蜡样芽胞杆菌的抑菌圈直径均大于20 mm,达到极敏,而乙醇和石油醚提取物对三株蜡样芽胞杆菌均无抑制作用,丙酮提取物只对ST-1350菌株的抑制达到中敏,对ST-1351和ST-1349均属于低敏,氯仿提取物对ST-1349菌的抑制属于低敏,乙酸乙酯提取物对三株蜡样芽胞杆菌的抑菌圈直径在15~20 mm,均属于高敏。试验结果表明,辣木籽水提物对蜡样芽胞杆菌的抑菌效果最佳,因此后续以水为溶剂,进行单因素实验。结合不同物质在溶剂中的溶解度不同分析,辣木籽水提物中的抑菌成分可能是水溶性蛋白质、肽或其水解产物。
表3不同溶剂对辣木籽抑菌物质抑菌圈大小的影响
2.1.2 pH对辣木籽提取物抑菌活性的影响图1(A)表明,pH<3时,辣木籽提取物的抑菌性显著升高(P<0.05),pH为3时抑菌活性达到最大,之后随pH升高其抑菌效果逐渐降低。表明辣木籽中抑菌成分在pH为3时溶出率最高,因此响应面选择水平为pH2、3、4。
2.1.3料液比对辣木籽提取物抑菌活性的影响
图1(B)所示,抑菌圈大小随料液比的不断增加呈先增加后缓慢降低的趋势,可能是料液比的增加使得溶剂与辣木籽粉末的接触面积增加,抑菌成分溶出加快;但随着料液比的继续增加,抑菌成分在溶剂中达到饱和,同时所需浓缩时间延长,使浸提物活性受到影响。当料液比为1:50 g/mL时,抑菌圈达到最大,因此响应面选择料液比水平为1:30、1:50、1:70 g/mL。
2.1.4浸提温度对辣木籽提取物抑菌活性的影响
由图1(C)所示,随着温度升高,抑菌圈不断增大,当温度达到40℃时抑菌圈最大,当温度继续上升,辣木籽浸提物的抑菌圈显著减小,其原因可能是高温破坏了辣木籽提取物中抑菌成分的结构,使其活性受到影响,因此确定响应面选择温度水平为30、40、50℃。
图1单因素(A pH、B料液比、C浸提温度、D浸提时间)对抑菌圈大小的影响Fig.1 Effect of single factors on the inhibition zone(A-pH,Bsolid-liquid ratio,C-temperature,D-time)
2.1.5浸提时间对辣木籽提取物抑菌活性的影响
由图1(D)所示,随着提取时间的延长,辣木籽浸提物的抑菌圈呈现先增大后减小的趋势,可能是时间的延长使辣木籽中抑菌成分的溶出逐渐达到饱和,而随着时间的继续延长,在一定温度下其物质结构受到影响从而降低活性,因此确定响应面浸提时间水平为1.5、2.0、2.5 h。
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