纳他霉素提高酸菜感官品质的研究

韩德权，王 艺，孙庆申，吴 桐

(黑龙江大学生命科学学院，农业微生物技术教育部工程研究中心，微生物黑龙江省高校重点实验室，黑龙江 哈尔滨150080)

纳他霉素提高酸菜感官品质的研究

韩德权，王 艺，孙庆申，吴 桐

(黑龙江大学生命科学学院，农业微生物技术教育部工程研究中心，微生物黑龙江省高校重点实验室，黑龙江 哈尔滨150080)

研究纳他霉素对酸菜发酵过程中所污染霉菌、酵母菌等杂菌的影响及对酸菜感官品质的影响。将不同质量浓度的纳他霉素添加到酸菜发酵液中，通过微生物生长情况考察纳他霉素对不同种类微生物生长的影响。结果表明：当纳他霉素用量达到20mg/L时，乳酸菌的生长没有受到影响，但是抑制了杂菌的生长，使酸菜的感官品质显著提高。

纳他霉素；抑菌；酸菜品质

发酵酸菜是我国东北、华北地区冬季大量加工保藏白菜的一种方法[1]。酸菜因其风味独特、营养易于吸收、口感清爽、酸味浓郁等特点，符合现代人对食品营养健康的要求[2]，已经成为了我国北方地区饮食文化的一大特色。但无论是传统的家庭式自然发酵，还是接种发酵，白菜表面都附着了多种微生物，在发酵过程中不可避免地带入了大量杂菌，影响了产品的感官品质。

纳他霉素是26种多烯大环内酯类抗生素中的一种[3]，它对几乎所有的霉菌和酵母菌都具有抑制作用[4]，抑菌作用比山梨酸强50倍左右。由于纳他霉素具有良好的理化稳定性以及安全、高效和低毒等特性，因此多年来被广泛应用于食品工业中[5]。1982年6月，美国FDA正式批准纳他霉素可用作食品防腐剂，我国也于1996年将其纳入食品添加剂行列(GB 2760—1996《食品添加剂使用卫生标准》)[6]。因此本实验尝试将纳他霉素应用于酸菜发酵过程中，以提高其产品质量，为生物防腐剂在蔬菜发酵中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白菜、食盐 市售。

纳他霉素(Natamycin) 安泰生物工程股份有限公司；复合蔬菜发酵剂 黑龙江大学生命科学学院。

1.2 方法

1.2.1 平板菌落计数法测定纳他霉素对复合蔬菜发酵剂菌种生长的影响

用无菌注射器吸取纳他霉素溶液，通过细菌滤器后注入到已灭菌的MRS液体培养基中，使培养基中纳他霉素的终质量浓度分别为0、5、10、20、30、40mg/L。将复合蔬菜发酵剂接种于含有纳他霉素的MRS培养基中，37℃培养24h后，用平板菌落计数法计数。

1.2.2 酸菜发酵工艺流程

[7]的方法发酵酸菜：白菜→ 整理→ 清洗→ 装坛(加食盐)→ 压实→灌水(接种)→ 发酵、成品

1.2.3 纳他霉素在酸菜发酵中的应用

将白菜整理洗净，装入缸内，每装一层白菜撒一层食盐(最终食盐用量为白菜质量的3%)。然后压上石块，腌制3 d。注入清水，接种复合蔬菜发酵剂，使水中菌体浓度达到1×106CFU/mL以上。同时加入纳他霉素，使纳他霉素在水中的终质量浓度分别为0(Ⅰ组)、5(Ⅱ组)、10(Ⅲ组)、20(Ⅳ组)、30(Ⅴ组)、40mg/L(Ⅵ组)，发酵20d。发酵过程中，每天测定pH值，每3d测定发酵液中乳酸菌和杂菌含量，发酵结束后，对成品进行感官评价。

1.2.4 发酵过程及成品指标的测定

1.2.4.1 pH值测定

采用PHs-3C型酸度计测定。

1.2.4.2 乳酸菌及非乳酸菌计数

用含有3% CaCO3的MRS固体平板进行计数，乳酸菌会在此种培养基上形成透明的溶钙圈，非乳酸菌没有溶钙圈。

1.2.4.3 感官评价

由10名有食用酸菜习惯的教师按表1打分，各项目满分为2.5分，总分10分。

2 结果与分析

图1 纳他霉素对发酵菌种生长的影响Fig.1 Effect of natamycin on the growth of lactic acid bacteria

2.1 纳他霉素对发酵菌种生长的影响由图1可知，随着纳他霉素质量浓度的增加，发酵菌种的菌体浓度基本不变，说明纳他霉素对发酵菌种的生长几乎没有影响。纳他霉素抗菌机理在于它能与细胞膜上的甾醇化合物反应，由此引发细胞膜结构改变而破裂，导致细胞内容物的渗漏，使细胞死亡[8]。但实验用菌种为乳酸菌，不存在这些甾醇类化合物，所以纳他霉素对它的生长没有明显抑制作用。

2.2 纳他霉素对发酵蔬菜感官品质的影响

2.2.1 发酵过程中pH值的变化

图2 不同质量浓度纳他霉素对发酵酸菜pH值的影响Fig.2 Effect of natamycin on pH of pickled cabbage during fermentation

由图2可知，在发酵初期，发酵液的pH值不断降低，9d时6个实验组发酵液pH值都小于3.5。随着发酵时间的延长，pH值没有明显变化。另外还可以看出，纳他霉素添加量的大小对酸菜发酵过程中pH值的变化几乎没有影响。

2.2.2 发酵过程中菌群的变化

图3 纳他霉素对酸菜发酵过程中乳酸菌生长的影响Fig.3 Effect of natamycin on the growth of lactic acid bacteria during fermentation

表1 发酵酸菜感官品质评价标准Table 1 Sensory quality evaluation criteria for pickled cabbage

由图3可知，随着纳他霉素质量浓度的增加，发酵过程中乳酸菌的生长没有受到影响。0～9d时，随着发酵时间的延长，乳酸菌的数量不断增加；9d以后，乳酸菌的数量有所减少，可能是因为pH值的不断降低及营养物质的消耗，对菌体自身的生长产生了抑制作用。

图4 纳他霉素对酸菜发酵过程中非乳酸菌生长的影响Fig.4 Effect of natamycin on the growth of non-lactic acid bacteria during fermentation

酸菜发酵过程中生长的非乳酸菌主要是酵母菌和霉菌，它们主要来源于白菜菜体表面和环境空气中。这些杂菌为好氧菌或兼性厌氧菌，且耐酸性较强，一般不会被乳酸菌产生的乳酸所抑制。它们生长在发酵液表面，形成气泡，使发酵液浑浊，产生腐败气味[1]。由图4可知，Ⅰ组(空白对照组)中的非乳酸菌数量要明显大于其他实验组，且随着发酵时间的延长，菌体数量不断增加，9d时，发酵液表面有大量菌块形成，15d时，发酵液表面形成白色菌膜，并伴有腐败的不良气味产生。

加入纳他霉素的实验组，发酵3d时杂菌总数下降，主要原因是纳他霉素抑制了酵母菌和霉菌的生长。pH值对纳他霉素的生物稳定性影响很大，主要是因为低pH值会使纳他霉素结构中的不饱和双键降解，使抑菌活性降低[9]。Ⅱ组、Ⅲ组中纳他霉素质量浓度较低，随着发酵时间的延长，pH值降低，纳他霉素的抑菌活性逐渐减弱。Ⅱ组和Ⅲ组在发酵结束时，发酵液表面出现菌块。

Ⅳ组、Ⅴ组和Ⅵ组纳他霉素添加量较大，对酵母菌和霉菌的抑制作用较强。随着发酵时间的延长，pH值降低对有害细菌的生长起到了抑制作用，所以杂菌总数呈下降趋势，至发酵结束发酵液表面没有产生菌块和不良气味。

2.2.3 感官品质评价结果

由表2可知，6组实验在色泽和质地方面的得分相差不大。Ⅰ组没有加入纳他霉素，污染杂菌严重，使得发酵成品没有酸菜特有的发酵香气，有些许的腐败气味。Ⅱ组、Ⅲ组纳他霉素用量较小，在发酵后期出现染菌污染，发酵成品的香气受到影响。Ⅳ组、Ⅴ组、Ⅵ组的纳他霉素加入量逐渐增大，有效地抑制了杂菌的生长，但发酵产品的感官品质没有明显提高，从经济角度考虑应选择20mg/L的纳他霉素添加量。

表2 感官品质评价得分Table 2 Effect of natamycin on sensory quality attributes of pickled cabbage

3 结 论

纳他霉素能有效抑制酸菜发酵过程中霉菌、酵母菌等杂菌的生长，对乳酸菌的生长影响不大。当纳他霉素添加量为20mg/L时，乳酸菌的生长没有受到影响，酵母菌、霉菌等杂菌的生长被抑制，香气有明显改善，酸菜的感官品质明显提高。由此可见，纳他霉素可作为附加剂用于酸菜的发酵生产。

参考文献：

[1] 毕金峰, 刘长江, 孟宪军. 自然发酵酸菜汁中乳酸菌的分离、鉴定及发酵剂的筛选[J]. 沈阳农业大学学报, 2000, 31(4): 346-349.

[2] 张庆芳, 迟乃玉, 魏毓棠. 大白菜腌渍发酵的研究现状、趋势及存在问题[J]. 食品研究与开发, 2000, 21(3): 8-12.

[3] 姜爱丽, 胡文忠, 田密霞. 纳他霉素在草莓保鲜中应用的研究[J]. 食品科学, 2007, 28(12): 515-520.

[4] PINTADO C M B S, FERREIRA M A S S, SOUSA I. Control of pathogenic and spoilage microorganisms from cheese surface by whey protein films containing malic acid, nisin and natamycin[J]. Food Control,2010, 21(3): 240-246.

[5] 芦国营, 张朝晖. 新型食品防腐剂纳他霉素的生产、分离及其应用[J]. 中国食品添加剂, 2005(4): 68-71.

[6] GB 2760—1996 食品添加剂使用卫生标准[S].

[7] ZBX 10041-86清水渍菜生产工艺通用规程生渍酸白菜[S].

[8] 陈冠群, 季波. 纳他霉素的特性及应用[J]. 中国乳品工业, 2002, 30(4): 26-28.

[9] 高玉荣, 王雪平, 刘洋. 纳他霉素水溶液生物稳定性研究[J]. 食品科学, 2010, 31(9): 41-44.

Sensory Quality Improvement of Pickled Cabbage by Adding Natamycin before Fermentation

HAN De-quan，WANG Yi，SUN Qing-shen，WU Tong
(Engineering Research Center of Agriculture Microbe, Ministry of Education, Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Microbiology,College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin 150080, China)

Pickled cabbage is often contaminated by mold, yeast and other microorganisms during fermentation, which disrupts the sensory quality of picked cabbage. Safe non-toxic natamycin, an effective biological preservative, was added to different final concentrations before starting the fermentation of pickled cabbage, and the effect of added natamycin on microbial growth was dealt with. The final concentration of natamycin of 20 mg/L had no effect on the growth of lactic acid bacteria, but inhibited the growth of undesired microorganisms, thus obviously improving the sensory quality of pickled cabbage.

natamycin；antibacterial activity；pickled cabbage quality

TS205.5

A

1002-6630(2010)23-0314-03

2010-09-15

黑龙江省重大科技攻关项目(GA07B401；GA07B401-1；GA07B401-4)；黑龙江省教育厅面上项目(11551360)；黑龙江大学高层次人才(创新团队)支持计划项目(Hdtd2010-17)

韩德权(1960—)，男，教授，硕士，研究方向为微生物发酵、保健食品。E-mail：handequan2003@yahoo.com.cn