复配型防霉剂对十种粮食霉菌抑制效果评价

徐铠煜伍松陵宋 慧

(吉林农业大学生命科学学院1,长春 130118)

(国家粮食局科学研究院2,北京 100037)

复配型防霉剂对十种粮食霉菌抑制效果评价

徐铠煜1伍松陵2宋 慧1

(吉林农业大学生命科学学院1,长春 130118)

(国家粮食局科学研究院2,北京 100037)

采用抑菌圈法观察食品级防霉剂双乙酸钠与山梨酸钾、双乙酸钠与丙酸钙两两复配后对曲霉属、青霉属、镰刀菌属中 10种引起粮食霉变的主要有害霉菌的抑制作用,结果表明防霉剂浓度 0.3%时,双乙酸钠与山梨酸钾复配各组作用效果明显,优于双乙酸纳与丙酸钙复配各组,相比于单独的双乙酸钠、山梨酸钾、丙酸钙组也有明显的增效作用,筛选出复配比例为双乙酸钠∶山梨酸钾 =4∶1为粮食防霉剂有效配方,双乙酸钠与丙酸钙复配各组作用效果不明显。

防霉剂 复配 抑菌圈法 储粮霉菌

我国是一个粮食生产大国,每年由于储藏不当,造成霉变的粮食达数十亿公斤,约占全国粮食总产量的 1.5%～3%[1-2]。造成这一原因的根源是粮食微生物,而且许多真菌还会产生对人体危害较大的真菌毒素,威胁着人类的身体健康和生命安全。因此,建立储粮防霉剂的应用体系是十分必要的,化学防霉是简便易行、成本较低的防霉方法[3]。国内外有关粮食防霉剂的报道较少,而双乙酸钠作为粮食防霉剂,是世界发达国家目前普遍使用的粮食科学贮存新方法。本研究以双乙酸钠为主要组分,立足于食品级安全绿色防霉剂,探讨复配型防霉剂在粮食防霉方面的作用,旨在为研制和筛选出能满足储藏要求的粮食防霉产品。

目前,用于粮食的专用防霉剂还是空白,开发广谱、高效的粮食防霉剂,一直是粮食工作者的一个研究方向。单一的防霉组分,不可能对所有的霉菌起作用,复合型防霉剂是由几种有协同效应的防霉剂按一定比例配制而成的,其增效和协同作用可以克服单一防霉剂在防霉效力上的局限性,扩大抑菌效力和范围[4-6],达到降低成本,提高经济效益的目的。

本试验通过比较双乙酸钠,山梨酸钾,丙酸钙不同复配比例的抑菌圈直径,确定复配的比例,为粮食防霉剂的开发提供依据。

1 材料和方法

1.1 供试菌株

黄曲霉 (Aspergillus flavus)、赭曲霉 (Aspergillus ochraceus)、白曲霉 (Aspergillus albicans)、黑曲霉 (As2 pergillus niger)、黄绿青霉 (Penicillium citreoviride)、扩展青霉 (Penicillium expansum)、鲜绿青霉 (Penicillium viridicatum)、灰绿曲霉 (Penicillius glaucus)、三线镰孢菌(Fusarium tricinctum)、串珠镰孢菌 (Fusarium m o2 nilifor m e),以上菌株均购于中科院微生物所。

1.2 药品试剂

双乙酸钠:山西三维欧美科化学有限公司, Q/141000S W009-2002;山梨酸钾、丙酸钙:北京庆盛达有限公司;蔗糖、硝酸钠、硫酸镁、氯化钾、硫酸亚铁、磷酸氢二钾、氯化钠、磷酸二氢钾、琼脂、蒸馏水、葡萄糖、维生素B1:北京试剂公司。

1.3 仪器设备

HVE-50灭菌锅:日本 H I RAYAMA MANUFAC2 TUR I NG CORPORATI ON;KS-12生物安全柜:德国THWERMO ELECTRON CORPORATI ON;PL3002-I C、PL403-I C电子天平:梅特勒 -托利多仪器 (上海)有限公司;MJX智能霉菌培养箱:宁波江南仪器厂。

1.4 试验方法

1.4.1 复配配方

前期不同浓度防霉剂抑菌性能试验证明,防霉剂浓度越高防霉效果越好,考虑到食品防霉剂的限量标准,确定 0.3%为防霉剂终浓度。配方如表1。

表1 防霉剂配方比例

1.4.2 培养基配制

察氏培养基:蔗糖 30.0 g,NaNO33.0 g,MgSO4· 7H2O 0.5 g,KCl 0.5 g,FeSO4·4H2O 0.01 g,K2HPO41.0 g,琼脂 15.0 g,蒸馏水 1.0 L,pH 6.0～6.5。

高盐察氏培养基:蔗糖 30.0 g,NaNO33.0 g, MgSO4·7H2O 0.5 g,KCl 0.5 g,FeSO4·4H2O 0.01 g,K2HPO41.0 g,琼脂 20.0 g,NaCl 50 g,蒸馏水 1.0 L,pH 6.0～6.5。

综合 PDA培养基:马铃薯浸取液 1.0 L,葡萄糖20.0 g,KH2PO43.0 g,MgSO4·7H2O 1.5 g,维生素B1微量,琼脂 15.0 L,pH 6.0。

1.4.3 菌种活化

用接种环挑取斜面菌种在已灭菌的 90 mm平皿培养基中心,放入霉菌培养箱中培养,温度控制在 25℃,相对湿度85%,培养 7 d备用。黄曲霉、赭曲霉、白曲霉、黑曲霉、黄绿青霉、扩展青霉、鲜绿青霉用察氏培养基培养;灰绿曲霉用高盐察氏培养基培养;三线镰孢菌、串珠镰孢菌用综合 PDA培养基培养

1.4.4 抑菌试验

采用抑菌圈测量法进行测定。灭菌去离子水,按照培养基终浓度制备 0.3%的防霉剂母液,溶化后倒入培养基内,混匀。培养基冷却至 50℃左右,倒入 90 mm平皿内,即制成含一定浓度防霉剂的培养基平板,同时做 3个重复试验。将预先培养好的 10种霉菌用内径 7 mm的打孔器沿菌落边缘打取菌块,分别移入每个平板中间,25℃培养 10 d后,测量各菌的菌落直径,直径越小抑菌能力越强,通过对比菌落直径,对比各配方不同的防霉剂的抑菌能力。

2 结果与分析

2.1 不同配方防霉剂对曲霉属真菌的抑制效果

防霉剂添加量为 0.3%时,不同配方防霉剂对黑曲霉、黄曲霉、赭曲霉、白曲霉、灰绿曲霉 5种曲霉属真菌的抑菌圈直径如表 2和图 1。

表2 不同防霉剂处理的5种曲霉属真菌抑菌圈直径/mm

图 1 不同防霉剂处理的曲霉属真菌抑菌效果

由表2可以看出,配方4作用于黑曲霉的抑菌圈直径 23 mm;白曲霉的抑菌圈直径为 29 mm,对于这两种真菌配方 4作用效果明显优于各配方。配方 5作用于赭曲霉的抑菌圈直径为 7 mm,对赭曲霉有显著的完全抑菌效果,优于各配方。配方 6作用于黄曲霉的抑菌圈直径为 7 mm;作用于灰绿曲霉的抑菌圈直径为16 mm,对这两种真菌配方6效果较好。双乙酸钠与山梨酸钾复合的防霉剂作用曲霉的效果优于双乙酸钠与丙酸钙复合的防霉剂和单一组分的防霉剂;由于黄曲霉毒素主要是由黄曲霉和寄生曲霉产生的一类代谢产物,对人和动物具有极强的致癌性和毒性,而灰绿曲霉为粮食霉变的预警真菌,所以选择配方 6做为复配方案。

2.2 不同配方防霉剂对青霉属真菌的抑制效果

防霉剂添加量为 0.3%时,不同配方防霉剂对黄绿青霉、鲜绿青霉、扩展青霉 3种青霉属真菌的抑菌圈直径如图 2和表 3。

图 2 不同防霉剂处理的青霉属真菌抑菌效果

由表3可以看出,配方4对扩展青霉的抑菌效果最明显,直径为 7 mm;对黄绿青霉配方5与配方6抑制情况相同,直径为 7 mm,效果显著;配方 6对鲜绿青霉也有同样明显的抑菌效果,直径为 7 mm。综上所述,双乙酸钠与山梨酸钾复合的防霉剂作用青霉的效果优于双乙酸钠与丙酸钙复合的防霉剂和单一组分的防霉剂,综合考虑配方 6抑制作用最显著。

表3 不同防霉剂处理的3种青霉属真菌抑菌圈直径/mm

2.3 不同配方防霉剂对镰孢属真菌的抑制效果

防霉剂添加量为 0.3%时,不同配方防霉剂对黄绿青霉、鲜绿青霉、扩展青霉 3种青霉属真菌的抑菌圈直径如表 4和图 3。

由表 4可以看出,双乙酸钠与山梨酸钾复合的防霉剂配方 4、5、6对两种镰孢属真菌有较强的抑菌能力,直径都为 7 mm。

表4 不同防霉剂处理的2种镰孢属真菌抑菌圈直径/mm

图 3 不同防霉剂处理的镰孢属真菌抑菌效果

3 结论

采用抑菌圈法进行了复配防霉剂对引起粮食霉变的 10种有害霉菌的效力评估,6种复合型的抑菌效果试验表明,双乙酸钠与山梨酸钾不同比例的 3种复合型防腐剂效果较好,对粮食中较易出现的曲霉属、青霉属、镰刀菌属霉菌抑菌谱更广泛,抑菌效果远远优于双乙酸钠与丙酸钙和单因素的防霉剂。考虑到黄曲霉毒素的危害,优选出的复配方案为:配方 6-双乙酸纳∶山梨酸钾 =4∶1。

[1]初江.谷物干燥机的研究与发展 [J].农机化研究,2000 (4):26-28

[2]杨国峰.开发与推广农用小型粮食干燥设备的几点思考[J].粮食与饲料工业,2002(1):13-15

[3]雷彩霞.论粮食霉变与预防 [J].粮油储藏,2003(4):20 -22

[4]罗爱平,李昌军,肖蕾,等.可食天然复合保鲜膜对低温肉制品的保质研究[J].食品科技,2004(5):75-78

[5]HaanD R,War merdam M J.Method for the Covering of Food with Polyene Antifungal Compositions: US Patent, 20050266049[P].2005-12-01

[6]Cirigliano M C,Mckenna R T.Rothenberg P J.Method of preserving tea containing beverages:US Patent 5895681 [P].1999-04-20.

EvaluatingMold Inhibition of Compound Fungicides on GrainMold

Xu Kaiyu1Wu Songling2Song Hui1
(College ofLife Science,Jilin AgriculturalUniversity1,Changchun 130118)
(Academy of Science Research of State Administration of Grain2,Beijing 100037)

The inhibitory actions of compound fungicides,namely mix of food grade bacteriostatic agent sodium diacetate(SDA)and potassium sorbate,mix of SDA and calcium propionate,on 10 mold strains ofAspergillus,Peni2 cillium,Fusarium,were observed by using the inhibition zone method.Results:At bacteriostatic agent concentration of 0.3%,the compound fungicide of SDA mixedwith potassium sorbate ismore effective than the mix of SDA with calci2 um propionate and is better than single SDA,potassium sorbate or calcium propionate.Formula#6,with ingredient proportion of SDA:potassium sorbate=4∶1,is the selected effective formula as a grain preservative.

preservatives,compound,inhibition zone method,grain mold

S182 文献标识码:A 文章编号:1003-0174(2010)03-0098-04

国家科技支撑计划(2006BAD08B)

2009-04-08

徐铠煜,女,1985年出生,硕士,作物生物技术

伍松陵,女,1967年出生,高级工程师,生物化学工程