ε-聚赖氨酸在玉米汁饮料中的防腐应用

吕志良,周桂飞,周 斌

(浙江银象生物工程有限公司,浙江天台 317200)

ε-聚赖氨酸在玉米汁饮料中的防腐应用

吕志良,周桂飞,周 斌

(浙江银象生物工程有限公司,浙江天台 317200)

以新鲜玉米为原料,研制成保鲜期可达 30d以上的玉米汁饮料。研究表明：玉米汁饮料中ε-聚赖氨酸的最适添加量为 30ppm;复合稳定剂最佳配比为蔗糖脂肪酸酯 0.1%、卡拉胶 0.1%、羧甲基纤维素钠 0.2%。

ε-聚赖氨酸,玉米汁饮料,稳定剂

ε-聚赖氨酸是由人体必需氨基酸赖氨酸通过酰胺键连接而成的均聚物,是由生物发酵产生的天然生物防腐剂,其抑菌谱广,对细菌最小抑菌浓度在100μg/mL以下;同时对热稳定,受热 120℃、20min依然保持抑菌活性,作为新型天然防腐剂,ε-聚赖氨酸已于 2003年 10月被 FDA批准为安全食品保鲜剂,可安全应用于食品保鲜。玉米是一种营养丰富的食品,富含维生素A、B、C、D、E和铁、磷、钙等多种微量元素及油分、纤维素和必需氨基酸,同时我国医学认为玉米味甘、性平,可利尿、利胆、止血、降血压。因此玉米汁饮料是一种营养保健型饮料,长期饮用具有强身保健的效果,而新鲜的玉米汁,由于容易腐败,保存时间短,不利于玉米汁饮料市场的推广。本实验通过单因素和正交实验,确定玉米汁饮料中ε-聚赖氨酸的最适用量及复合稳定剂的配比,确定复合稳定剂对ε-聚赖氨酸防腐效果有无影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

玉米 市售冷冻玉米粒;ε-聚赖氨酸 浙江银象生物工程有限公司;羧甲基纤维素钠 重庆力宏精细化工有限公司;卡拉胶 山东金凤凰卡拉胶有限责任公司;蔗糖脂肪酸酯 柳州高通食品化工有限公司;蔗糖 儋州长坡高华糖业有限公司;NaCl杭州高晶精细化工有限公司;牛肉膏 北京双旋微生物培养基制品厂;蛋白胨 杭州微生物试剂有限公司;琼脂粉 福建泉州泉港化工厂;虎红琼脂培养基 绍兴天恒生物科技有限公司。

高压灭菌锅 上海医用核子仪器厂;DHG-9070型电热恒温鼓风干燥箱、GNP-9160型隔水式恒温培养箱 上海精宏实验设备有限公司;电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公司;JJ500型精密电子天平 常熟双杰测试仪器厂;数显控温水浴锅 通州市申通电热器厂;无菌工作台 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;榨汁机 上海标本模型厂制造。

1.2 工艺流程

玉米粒→除杂、清洗→热烫→加水→打浆→过滤→保温→加糖、ε-聚赖氨酸、稳定剂→灌装→高温杀菌→成品→检测

1.3 微生物指标

根据 GB 19297-2003规定：菌落总数 (cfu/mL)≤100;大肠菌群 (MPN/100mL)≤3;霉菌、酵母(cfu/mL)≤20;致病菌 (沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌)：不得检出。

1.4 感官评定标准

随机抽取十名无经验鉴评人员对试样品的色泽、香气、口感、组织状态 4项指标采用评分检验法进行评分,以所有人员品评平均分为综合评分,见表1。

1.5 实验设计

1.5.1 ε-聚赖氨酸最适用量的确定 选择ε-聚赖氨酸浓度为 0、10、30、50、70、90、110ppm添加进玉米汁饮料中,高温 110℃、40min杀菌后,于 37℃下保存,定期进行微生物检测,确定ε-聚赖氨酸的最适用量。

表1 玉米汁饮料感官评分标准

1.5.2 稳定剂的选择 选取蔗糖脂肪酸酯 (SE)、羧甲基纤维素钠(CMC)、卡拉胶进行正交实验(正交设计如表 2),将各组合稳定剂添加入饮料后,通过感官评分标准表(表 1),确定最佳稳定剂组合。

表2 复合稳定剂正交设计因素水平表

2 结果与分析

2.1 ε-聚赖氨酸最适用量的确定

将玉米汁饮料中ε-聚赖氨酸浓度为 0、10、30、50、70、90、110ppm的实验品进行细菌总数和霉菌总数的测定,结果见表 3、表 4。

表3 玉米汁在不同ε-聚赖氨酸和不同时间下的细菌含量(cfu/mL)

表4 玉米汁在不同ε-聚赖氨酸和不同时间下的霉菌含量(cfu/mL)

通过表3和表4的分析可以得到,玉米汁饮料在实验检测时间内的霉菌含量均达到国标要求,故饮料中细菌含量决定着饮料的保存时间。玉米汁饮料的保存时间随ε-聚赖氨酸添加量的关系,见图 1。

图 1 不同ε-聚赖氨酸添加量下的玉米汁保存时间

由图 1可知,比起空白实验组,添加ε-聚赖氨酸可以延长玉米汁饮料的保存时间,ε-聚赖氨酸在30ppm以下时,玉米汁饮料保存时间少于 10d,而添加ε-聚赖氨酸超过 90ppm时,保存时间随ε-聚赖氨酸的增加反而减少,可得出玉米汁饮料中ε-聚赖氨酸的最适添加浓度为 30ppm。

2.2 稳定剂最佳组合确定及对防腐效果的影响

2.2.1 稳定剂最佳组合的确定 将稳定剂各实验组进行正交设计(如表 5),按设计量添加到含ε-聚赖氨酸 30ppm的玉米汁饮料中,高温杀菌后保存 24h,进行感官评定(感官评定标准见表 1)。

表5 稳定剂正交实验结果

由表中 R可知,影响玉米汁饮料稳定性因素 C (CMC)＞A(SE)＞B(卡拉胶);从表中直观分析可得,最优稳定剂组合为A2B3C2,而此组不在正交设计之内,故进行验证实验,结果所得为 89分,与表中最优组A3B3C2得分相差不大,而 A又不是最主要的影响因素,从成本考虑,选择最佳稳定剂组合为A2B3C2。

2.2.2 稳定剂对ε-聚赖氨酸防腐效果的影响 按表5的稳定剂设计量添加到含ε-聚赖氨酸 30ppm的玉米汁饮料中,高温杀菌后于 37℃保存,定期进行微生物检测,见图 2。

图2 稳定剂防腐效果比较注：0组代表仅加ε-聚赖氨酸 30ppm的玉米汁; 1～9组相对应于正交设计实验组。

由图 2可知,添加稳定剂的实验组与未添加稳定剂的实验组有相同的保存时间,表明所添加的稳定剂对ε-聚赖氨酸在玉米汁饮料中的防腐效果没有影响。

3 结论

高温 110℃、40min杀菌后,添加ε-聚赖氨酸30ppm的玉米汁饮料在 37℃下可以保存 30d以上,货架期上可以保存更长的时间。添加复合稳定剂对ε-聚赖氨酸的防腐效果无影响,同时可使饮料保持均匀稳定,最佳稳定剂组合为：蔗糖脂肪酸酯 0.1%、卡拉胶 0.1%、羧甲基纤维素0.2%。

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Application ofε-polylysine in antiseptic of fresh corn juice

LV Zhi-liang,ZHOU Gui-fei,ZHOU Bin
(Zhejiang Silver-ElephantBio-engineering Co.,Ltd.,Tiantai 317200,China)

Taking fresh corn m a in m a te ria l,and the she lf life of corn juice was extended m ore than30days.The results showed tha t the op t im um add ition ofε-p olylys ine was30ppm.The comp ound s tab ilize r was comp osed of 0.1%suc rose es te r of fa tty ac id,0.1%ca rrageenan and0.2%ca rboxylm e thyl ce llulose.

ε-p olylys ine;corn juice;s tab ilize r

TS201.2+4

A

1002-0306(2010)02-0289-03

2009-12-10

吕志良 (1987-),男,本科,助理工程师,研究方向：食品防腐剂的应用。