三种天然防腐剂对发酵萝卜保藏效果研究

王向阳，张梦娟，金龙

（浙江工商大学食品与生物工程学院，杭州 310018）

三种天然防腐剂对发酵萝卜保藏效果研究

王向阳，张梦娟，金龙

（浙江工商大学食品与生物工程学院，杭州 310018）

发酵萝卜在流通和货架期的品质下降很快。研究壳聚糖、乳酸链球菌（NISIN）和聚赖氨酸抑制发酵萝卜继续产酸、细菌繁殖的效果。测定总酸、pH值、活乳酸菌和细菌菌落总数的变化。结果表明：0.0136%壳聚糖和0.0136%NISIN能显著抑制发酵萝卜中细菌总数的生长。0.0273%～0.0409%壳聚糖和0.0682%NISIN能显著抑制乳酸菌的生长，又不会显著减少乳酸菌。0.0682%NISIN可以防止总酸上升，减缓pH下降。壳聚糖也能阻止总酸上升和pH下降，但是效果不如NISIN。聚赖氨酸对发酵萝卜保鲜效果不好。

壳聚糖；乳酸链球菌素；聚赖氨酸；发酵萝卜

萝卜干因食用方便、美味可口而深受消费者喜爱。但萝卜干开放性的工艺决定了其本身带有众多的微生物［1］。由于发酵萝卜具有脆性，加热杀菌会使产品变软影响口感［2］，因此一般采用添加化学防腐剂来抑菌。但是部分人对化学防腐剂有抵触情绪，另外有机食品等高端产品不允许使用化学防腐剂，需要研究天然防腐剂对腌菜的保藏效果。潘丽军等［3］采用复合生物防腐的方法，研究了NISIN与植酸复合作用对腌制蔬菜中G－腐败菌具有良好的抑制效果。王向阳等［4］研究了茶多酚对萝卜干中腐败微生物具有很好的抑制作用。余毅等［5］选用肉桂酸复配壳聚糖、茶多酚、聚赖氨酸及曲酸，可以增强酱腌菜的防腐效果。NISIN、聚赖氨酸、壳聚糖都是商业上成熟的天然防腐剂。NISIN来源于乳酸菌，是一种多肽，安全性很高，能有效地抑制G＋菌，已经在食品中广泛使用［6］。聚赖氨酸是由L-赖氨酸构成的多肽，它经消化后又可变成单一的赖氨酸而成为人体营养的强化剂［7］。壳聚糖来源于虾、蟹外壳，属于多糖类，对人类安全性高，对革兰氏G－和G＋菌都有抑制作用［8］。

1 材料与方法

1.1 主要材料

发酵萝卜：萝卜添加4%食盐，混合接种植物乳杆菌和短乳杆菌，常温发酵5天。

水溶性壳聚糖（青岛弘海生物技术有限公司），脱乙酰度96.1%，粘度20mPa·s（1%，20℃）；乳酸链球菌素，含量99%，聚赖氨酸（浙江银象生物工程有限公司）；MRS固体培养基和NA培养基（杭州禾德化工有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 防腐剂处理

将40g萝卜干分别放于0.05%，0.1%，0.15%，0.3%水溶性壳聚糖，0.05%，0.075%，0.125%，0.25%，0.5%乳酸链球菌素，0.1%，0.15%，0.2%聚赖氨酸，对照组萝卜干浸泡于去离子水中（萝卜干40g，泡菜液24mL，处理液24mL），放置于（20±2）℃下，保鲜膜密封贮藏。

1.2.2 pH的测定和总酸的测定

用pH测定仪测定pH值。总酸采用酸碱滴定法，参照GB/T 12456－2008［9］。

1.2.3 活乳酸菌数和细菌总数的测定

取1mL发酵萝卜原液加入到9mL的无菌水中，依次分步稀释至10－4，移取0.5mL稀释液均匀涂布于平板中的培养基。活乳酸菌数测定采用浓度处理液灭菌后，取10mL配制MRS培养基，细菌总数的测定采用NA培养基。48h后数菌落数。

2 结果与讨论

2.1 天然防腐剂对发酵萝卜总酸的影响

图1 水溶性壳聚糖对贮藏中发酵萝卜总酸的影响Fig.1Effects of chitosan treatments on total acids of pickled radish during storage

图2 乳酸链球菌素对贮藏中发酵萝卜总酸的影响Fig.2Effects of nisin treatments on total acids of pickled radish during storage

图3 聚赖氨酸对贮藏中发酵萝卜总酸的影响Fig.3Effects of polylysine treatments on total acids of pickled radish during storage

由图1～图3可知，0.0409%以上水溶性壳聚糖对总酸上升有显著的抑制作用。壳聚糖浓度越高，抑菌效果越明显，大多数研究也持相同观点［10］。0.0204%以上NISIN对总酸上升有显著的抑制作用。NISIN破坏菌膜结构，使得内容物外流［11］。聚赖氨酸对抑制产酸效果不明显，前期聚赖氨酸的总酸含量还要高于对照组。3种防腐剂中NISIN抑制乳酸菌产酸效果最好。

2.2 天然防腐剂对发酵萝卜pH的影响

图4 水溶性壳聚糖对贮藏中萝卜干pH值的影响Fig.4Effects of chitosan treatments on pH value of pickled radish during storage

图5 乳酸链球菌素对贮藏中萝卜干pH值的影响Fig.5Effects of nisin treatments on pH value of pickled radish during storage

图6 聚赖氨酸对贮藏中萝卜干pH值的影响Fig.6Effects of polylysine treatments on pH value of pickled radish during storage

由图4～图6可知，随着时间的延长，各组的pH均呈下降趋势。0.0273%以上水溶性壳聚糖显著阻止pH下降，0.0136%水溶性壳聚糖在3天后也阻止pH下降，0.0204%以上NISIN处理的pH均高于对照组，0.0136%NISIN在3天后的pH也显著高于对照组，证明NISIN在低pH下也能很好地发挥抑菌作用［12］。聚赖氨酸对抑制pH下降的效果不显著，且高浓度与低浓度处理组之间无明显差别。

2.3 天然防腐剂对发酵萝卜活乳酸菌数的影响

图7 壳聚糖处理对贮藏中发酵萝卜活乳酸菌数的影响Fig.7Effects of chitosan treatments on live lactic acid bacteria colonies of pickled radish during storage

图8 乳酸链球菌素处理对贮藏中发酵萝卜活乳酸菌数的影响Fig.8Effects of nisin treatments on live lactic acid bacteria colonies of pickled radish during storage

图9 聚赖氨酸处理对贮藏中发酵萝卜活乳酸菌数的影响Fig.9Effects of polylysine treatments on live lactic acid bacteria colonies of pickled radish during storage

由图7～图9可知，壳聚糖和乳酸链球菌素对乳酸菌有着很好的抑制效果。0.0273%～0.0409%壳聚糖在72h内，能够很好地维持乳酸菌数量，且随着浓度的升高，对活乳酸菌数的维持效果越好。0.0682% NISIN也能在72h内维持乳酸菌数量。聚赖氨酸对乳酸菌的抑制作用不显著，甚至有些浓度的处理组的活菌增加幅度高于对照。

2.4 天然防腐剂对发酵萝卜细菌总数的影响

图10 壳聚糖处理对贮藏中发酵萝卜总菌数的影响Fig.10Effects of chitosan treatments on total bacteria count of pickled radish during storage

图11 乳酸链球菌素处理对贮藏中发酵萝卜总菌数的影响Fig.11Effects of nisin treatments on total bacteria count of pickled radish during storage

图12 聚赖氨酸处理对贮藏中发酵萝卜总菌数的影响Fig.12Effects of polylysine treatments on total bacteria count of pickled radish during storage

由图10～图12可知，0.0207%壳聚糖和0.0136% NISIN均能有效的抑制细菌总数的增长，其中0.0409%和0.0818%的水溶性壳聚糖以及0.0541%，0.0682%，0.1564%的NISIN随着浓度的升高，抑制细菌总数增长的差别不明显。随着保藏时间的延长，聚赖氨酸处理组和对照组的细菌总数上升差别很小，可见聚赖氨酸对细菌总数的抑制效果不显著。

3 结论

在发酵萝卜干的保藏期间，NISIN和壳聚糖都能显著抑制发酵萝卜中细菌总数的生长，并且能很好地维持乳酸菌数量。NISIN在防止总酸上升、减缓pH下降的效果上优于壳聚糖，总体来说，聚赖氨酸抑菌效果不良。后期可考虑将不同种的天然防腐剂复配使用，以达到最佳效果。

［1］王向阳，王芳，刘绘景.天然植物提取物对萝卜干腐败菌抑菌研究［J］.中国调味品，2012，37（5）：37-38.

［2］王向阳，周蓉，刘绘景.真空包装腌制萝卜干中致病菌的抑制［J］.中国调味品，2008，33（9）：56-57.

［3］潘丽军，刘兰花，曾敏.Nisin和植酸复合抑制腌制蔬菜中G－腐败菌的效果研究［J］.食品工业科技，2008，29（2）：263-265，268.

［4］王向阳，管佳.天然防腐剂对萝卜干腐败微生物的控制研究［J］.中国调味品，2008，33（11）：34-37.

［5］余毅，王晶，叶传发，等.肉桂酸复配型天然防腐剂在酱腌菜中的应用研究［J］.现代食品科技，2009，25（3）：314-316，323.

［6］沈颜新，夏云梯.乳酸链球菌素在食品工业中的应用［J］.食品科学，1998，19（7）：35-37.

［7］刘慧，徐红华，王明丽.聚赖氨酸抑菌性能的研究［J］.东北农业大学学报，2000，31（3）：294-298.

［8］吴慧清，吴清平，石立三.壳聚糖复合生物防腐剂的抑菌效果研究［J］.食品科学，2007，28（10）：112-117.

［9］GB/T 12456－2008，食品中总酸的测定［S］.

［10］吴小勇.壳聚糖改性及其抑菌性能研究［D］.广州：华南理工大学，2002.

［11］Rinrada Pattanayaiying，Aran H-Kittikun，Catherine N Cutter.Effect of lauric arginate，nisin Z，and a combination against several food-related bacteria［J］.International Journal of Food Microbiology，2014，188：135-146.

［12］郝纯，常忠义，高红亮.天然食品防腐剂——细菌素的研究新进展［J］.食品科学，2004，25（12）：193-194.

Research on the Effect of Three Natural Preservatives on Pickled Radish Preservation

WANG Xiang－yang，ZHANG Meng－juan，JIN Long
（School of Food Science and Biotechnology，Zhejiang Gongshang University，Hangzhou 310018，China）

The quality of fermented radish declines rapidly during distribution and shelf life.The effect of chitosan，nisin and polylysineon inhibiting subsequent acid production and bacterial reproduction of fermented radish is studied.The changes of total acid，pH value，count of live lactic acid bacteria and bacterial colonies are measured.The results show that 0.0136%chitosan and 0.0136%nisin could significantly inhibit the growth of total bacterial count in pickled radish.0.0273%～0.0409%chitosan and 0.0682%nisin could significantly inhibit the growth of lactic acid bacteria，while could not significantly reduce the lactic acid bacteria.0.0682%nisin could prevent the total acid from rising，delay the decline of pH.Chitosan could also prevent total acid from rising and pH decreasing，but the effect is weaker than nisin.The effect of polylysine on preservation of pickled radish could be ignored.

chitosan；nisin；polylysine；pickled radish

TS201.5

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.03.009

1000-9973（2017）03-0036-04

2016－09－25

王向阳（1966－），男，浙江玉环人，教授，博士，主要从事农产品贮藏与保鲜方面的研究。