生物保护剂GP101在果酱中的防腐效果研究

◎ 韩 迪

（润盈生物工程（上海）有限公司，上海 201700）

果酱含丰富的糖、钙、磷、铁、钾、锌，天然果酸及各种维生素，是一种甜美的食品，能与多种食物搭配，来增进食物的口感和风味。但由于果酱营养丰富，在生产加工过程中如处理不当，经常出现微生物生长现象，出现腐败状况，从而影响产品品质。一般企业都过添加化学防腐剂来抑制微生物的生长或者通过高温灭菌来杀灭微生物，然而在越来越强调健康和食品安全的今天，添加化学防腐剂的产品逐渐被消费者淘汰，而高温灭菌又会影响果酱的口感、色泽和营养，也不是理想的选择。目前，益生菌食品被公认为安全营养的食品，由于其对人体健康的促进作用，越来越被销售者认可[1-2]。

本文研究由益生菌组成的生物保护剂GP101来发酵果酱，并且以山梨酸钾为对照，研究发酵后的果酱的风味和防腐效果，希望通过生物防腐来替代化学防腐剂的效果，并实现果酱由益生菌发酵后增加其营养和健康功效[3]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 生物保护剂GP101

由润盈生物工程（上海）有限公司研制，含有鼠李糖乳杆菌Lr-G14，植物乳杆菌LP-G18和副干酪乳杆菌LPC-G110三种益生菌。蓝莓、芒果、菠萝、黄桃和草莓果酱原浆、异维生素C钠、山梨酸钾、食用草莓香精、芒果香精、蓝莓香精、黄桃香精、菠萝香精和变性淀粉均是润盈研发实验室储备样品。

1.1.2 仪器与设备

电子秤、分析天平、电磁炉、水浴锅、恒温培养箱、无菌操作台、梅特勒pH计，移液器，刀具，烧杯、120 mL塑料杯。

1.2 试验方法

1.2.1 果酱的制作

以草莓酱为例，取500 g草莓果酱原浆待用，将75 g蔗糖、25 g变性淀粉和0.2 g异维生素C钠均匀混合后，缓缓倒入加热到75 ℃的水中，边倒边搅拌，使变性淀粉充分溶解糊化，添加准备好的500 g草莓果酱，搅拌均匀并加热到85 ℃，保温30 min，之后冷却到37 ℃，加入0.4 g草莓香精搅拌均匀，制得1 kg的草莓果酱待用。蓝莓、芒果、黄桃和菠萝果酱制作方法与草莓果酱相同，并分别添加相应的食用香精。制作完成后待用。

1.2.2 GP101接种量及发酵处理

以重量比为0.4%的接重量将GP101分别接种到相应的果酱中，搅拌均匀，分装到已经经过灭菌处理的密封容器中，并放入（37±1）℃恒温培养箱中培养，分别测试起始时、8 h、16 h和24 h的pH值，并观察果酱色泽在培养过程中的色泽变化，并测定果酱发酵过程中的活菌数变化。

1.2.3 山梨酸钾添加量及恒温放置处理

分别以重量比为0.03%和0.06%的添加量将山梨酸钾添加到相应的果酱中，并放入（37±1）℃恒温培养箱中培养，分别测试起始pH值和24 h时的pH值，并观察果酱色泽在培养过程中的色泽变化。

1.2.4 防腐效果观察

GP101发酵后的果酱处理，观察发酵8 h、16 h和24 h的果酱色泽的变化情况，确定发酵时间后，将果酱在不同温度下处理30 min，再接种到益生菌生长液体培养基中，观察益生菌的生长情况，考察使益生菌失活的温度，避免果酱在存储过程中继续发酵影响色泽。山梨酸钾对照做同样处理。观察色泽和口感变化情况。

GP101发酵并灭活后的果酱，分装到无菌密封塑料杯后，每组15杯样品，在常温下放置1m，以涨包现象判断其腐败情况，以山梨酸钾为对照组，分别统计涨包数及计算涨包率，观察防腐效果。

2 结果与讨论

2.1 GP101发酵果酱结果

从表1可以看出，果酱在接种GP101后，在37 ℃下培养时由于益生菌的作用pH不断下降，说明益生菌在产酸生长。各个果酱在发酵后化学香精风味减弱，口感明显增酸，果酱风味增强，果酱特征突出，且随着发酵时间的延长，果酸感明显增强。在发酵8 h和16 h后无明显异味，色泽也无明显变化，在24 h时果酱呈现少许异味，且色泽加深，故选择发酵16 h的果酱进一步实验。

表1 果酱发酵过程中的pH变化表

2.2 果酱添加山梨酸钾的结果

37 ℃添加0.03%和0.06%山梨酸钾后的果酱pH变化见表2。果酱中加入0.03%的山梨酸钾后，与加入前相比口感无明显变化。加入0.06%的山梨酸钾后，与加入前相比口感有山梨酸钾所呈现的异味。pH值的略有增大可能是钾盐的因素。

表2 添加不同浓度山梨酸钾后的果酱pH变化表

2.3 果酱的再次升温灭菌

由于益生菌的生长在24 h时出现异味，以及色泽加深，而在培养16 h时没有出现上述状况，为避免益生菌的过度发酵而影响口感和色泽，再次对果酱进行升温，通过高温来杀灭益生菌。通过实验，考察不同温度下保温30 min能杀灭果酱中的GP101发酵后的益生菌的温度。具体见表3。

表3 不同温度下处理GP101发酵果酱的活菌数杀灭情况表

从表3可以看出，GP101中的益生菌在不同果酱中表现出不同的耐温情况，菠萝果酱中在55 ℃时就能有效杀灭益生菌，而其他几个果酱虽然观察到的生长的时间不同，但都在55 ℃时还有生长，在60 ℃时，保温30 min能有效杀灭果酱中的GP101发酵后的益生菌。上述所有果酱的外观和口感方面，除了色泽略微加深外，口感没有影响。

对照样品添加有0.03%和0.06%山梨酸钾的除菠萝果酱外的果酱也进行相应的60 ℃保温30 min处理，菠萝果酱在55 ℃下处理30 min，所有果酱除了色泽略微加深外，口感基本没有影响。

2.4 常温放置时果酱的涨包情况

果酱有涨包，说明果酱中有产气微生物生长，虽然添加GP101和山梨酸钾后有再次灭菌步骤，使GP101的益生菌灭活，但是处理强度不足，并没有完全杀灭酵母等产气微生物，从而在放置过程中有生长产气。GP101处理组和山梨酸钾对照组都有生长，具体结果见表4。

表4 常温放置时各个果酱中GP101处理组和对照组的涨包情况表

从表4可以看出，GP101处理组的涨包率明显小于两个山梨酸钾对照组，即使山梨酸钾添加量达到影响果酱口感的0.06%，果酱的涨包率还是明显高于GP101，芒果果酱、蓝莓果酱和黄桃果酱在常温放置30 d后甚至没有涨包现象发生，GP101的防腐效果非常突出。

3 结论

添加GP101的样品，口感明显增酸，果酱风味增强，果酱特征突出，且随着发酵时间的延长，果酸感明显增强。但随着发酵时间的延长，果酱色泽加深。发酵16 h的果酱综合效果最好，从口感风味表现、生产工艺的可操性方面选择在果酱中添加GP101生物保护剂，发酵16h时，既可起到防腐抑菌效果，又可保证和提升果酱风味。

添加山梨酸钾的样品，酸甜无明显变化，但果酱风味减弱，防腐剂口感明显，口感陈旧缺乏清新感。可以起到一定的防腐保鲜作用，但随着时间的推移，其防腐效果明显减弱。且防腐剂本身的不良风味也会影响果酱产品的风味表现。

益生菌生物保护剂GP101对涨包的效果明显好于山梨酸钾，且经过益生菌发酵后果酱口感明显好于对照，是果酱防腐中化学防腐剂的理想替代品。

[1]王坤范，王新华.用于低糖果酱的几种防腐剂[J].食品与发酵工业，1995（3）：67-70.

[2]白凤翎，励建荣.抗真菌性乳酸菌生物保护剂的研究进展[J].现代食品科技，2014（5）：311-319.

[3]马 霞，韩 迪，陶纯长，等.乳酸菌GP100抑制霉菌和酵母菌的应用研究[J].中国乳品工业.2011，39（5）：34-36.