稻谷复合植物提取物防霉剂的研制

战鑫

[摘要]从天然植物中提取的有效抑菌成分可用作食品的天然防腐剂，不仅能为食品调香调味，还能起到抗菌、防腐等作用。本文通过试验发现，蛇床子、山苍子、补骨脂三种天然植物提取物的防霉效果突出，且三者存在较强的协同作用，蛇床子∶山苍子∶补骨脂为1∶1∶1的复合样对稻谷的防霉效果极为显著。本文进一步将稻谷中最具代表性的黃曲霉、黑曲霉霉菌菌种作为研究对象，采用滤纸片法做体外抑菌试验，确定此复合植物防霉剂的具体防霉效果。结果表明，该复合样在1∶10稀释度时，对黄曲霉的抑菌率达到48.7%;在1∶1稀释度时，对黑曲霉的抑制率达到52.6%。因此，可大力开发该复合样作为稻谷的天然防霉剂。

[关键词]稻谷;植物提取物;防霉剂;复合

中图分类号：S482.2 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

我国稻谷主要生产区和储备区在长江以南，而这些地方因气候原因十分容易引起微生物及害虫的生长繁殖，因此粮食质地极易产生劣变，从而对生产总量造成严重耗损[1-4]。目前对植物提取物防霉抑菌性的研究大都停留在植物源的水或乙醇提取物的防霉抑菌上，对以表面活性剂为溶剂的多种植物复配提取物的防霉抑菌性的研究还不多见[5-6]。复合植物防霉剂可以由几种具有协同作用的提取物按最适比例复合而成，其协同作用可以弥补单一提取物的防霉局限性，增大抑菌力度和范围，从而提高经济效益。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

湘晚籼13号：湖南金健米业有限公司。

氯化钠：分析纯，国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖、琼脂：分析纯，天津市致远化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器

QE-200型高速万能粉碎机：浙江屹立工贸有限公司;SB-25-12DT型超声波清洗仪：宁波新芝生物科技股份有限公司;L530型多管架自动平衡离心机：湖南湘仪试验室仪器开发有限公司;IS-RDD3型台式恒温振荡器：美国精骐有限公司。

1.3 供试菌及培养基

黄曲霉（A.flavus）、黑曲霉（A.niger）：中南林业科技大学食品学院微生物教研室。

1.4 试验方法

1.4.1 植物提取物的制备

称取所需无患子干粉以1∶50的料液比加入纯水，充分搅拌均匀后，在45℃境环下超声提取1h后冷却，3 500r/min下离心5min，取上清液避光保存备用。

称取原料10g以1∶10的料液比加入无患子提取液或纯净水静置1h，在35℃环境下提取3h后冷却，3 500r/min下离心6min，取上清液煮沸2min，避光保存备用。

1.4.2 单一植物提取物对稻谷防霉效果的研究

称取100g/瓶稻谷，空白组加50mL纯水，对照组加20mL无患子提取液和30mL纯水，试验组加20mL无患子或纯水的植物提取物和30mL纯水，每组3个平行样，35℃恒温培养48h。

1.4.3 初筛的五种防霉剂间不同组合对稻谷防霉效果的研究

将五种防霉剂分别按两两以及五五平分比进行混合提取，其余试验条件均保持不变，分别对稻谷进行防霉喷涂试验，35℃恒温培养48h，观察对比分析。

1.4.4 最佳组合的稻谷复合植物提取物使用浓度的确定

经大量预试验得出，蛇床子∶山苍子∶补骨脂为1∶1∶1，按1∶10的料液比进行复合提取，再将复合液按3个浓度梯度稀释（1∶1、1∶10、1∶50），其他条件均不变，分别进行防霉喷涂试验，48h后观察。

2 结果与分析

2.1 稻谷复合植物防霉剂筛选结果与分析

2.1.1 无患子为溶剂的单一植物提取物对稻谷防霉效果的影响

通过观察对比48h后不同提取液下稻谷长霉情况可知，提取液对稻谷的防霉效果不显著，对稻谷的防霉效果由优到劣依次为蛇床子、山苍子、补骨脂、知母、香叶。

2.1.2 无患子与水为溶剂的初筛植物提取物的稻谷防霉效果对比分析

24h后观察发现五种水性防霉剂对稻谷的防霉效果均不显著，且长霉严重;五种以无患子提取液为溶剂的提取物对稻谷的防霉效果较为显著，基本不长霉。结果表明，天然植物中的有效防霉成分只有在无患子提取液这种具有表面活性物质的溶剂中才能被完全提取出来，发挥防霉作用[7-8]。

2.1.3 初筛的五种防霉剂间不同组合对稻谷防霉效果的对比分析

按1∶1∶1∶1∶1的比例复合的蛇床子、山苍子、补骨脂、知母、香叶复合样对稻谷的防霉作用不显著，稻谷长霉严重，这五种样品间至少存在2种及2种以上样品间的拮抗作用。

观察按1∶1的比例两两复合的复合样在48h后发现，蛇床子与山苍子、蛇床子与补骨脂、山苍子与补骨脂间复合时防霉效果较为显著，分析得出蛇床子、山苍子、补骨脂间复合不会存在拮抗作用。

2.1.4 最佳组合的稻谷复合植物提取物的使用浓度确定

按1∶1∶1的比例复合的蛇床子、山苍子、补骨脂提取液按3个浓度梯度稀释（1∶1、1∶10、1∶50），48h后观察发现，原溶液对稻谷的防霉效果最好且明显，而稀释后的防霉剂对稻谷的防霉效果变差，说明当蛇床子、山苍子、补骨脂按1∶1∶1的比例复合，以1∶10的料液比提取时，防霉效果最好。

2.2 稻谷复合植物提取物的抑菌效果与分析

2.2.1 黑曲霉抑菌效果与分析

不同稀释度植物提取物在P<0.05时，对黑曲霉（A.niger）的抑制作用存在显著性差异，其中稀释度1∶1的复合样对黑曲霉的抑制效果最强，抑制率达到52.6%。

2.2.2 黄曲霉抑菌效果与分析

不同稀释度植物提取物在P<0.05时，对黄曲霉（A.flavus）的抑制作用存在显著性差异，其中稀释度为1∶10的复合样对黄曲霉的抑制效果最强，抑制率达到48.7%。

3 结 论

通过对比13种植物提取物在稻谷防霉上防霉效果的差异，筛选出5种防霉效果较为显著的防霉剂，然后对5种防霉剂进行复配，探索防霉剂间存在的拮抗或协同作用，成功筛选研制出最为有效的复配组合为1∶1∶1的蛇床子、山苍子、补骨脂复合样，最后以黄曲霉、黑曲霉为稻谷中最具代表的霉菌菌种，做体外抑菌试验，论证分析复合样的防霉抑菌效果。综合分析比较所有试验数据，筛选出防霉效果较为显著的五种防霉剂为蛇床子、山苍子、补骨脂、香叶、知母，将这5种防霉剂直接进行纯水提取，发现其对稻谷的防霉效果大为降低，说明防霉剂中的一些有效防霉成分必须依靠无患子提取液这种具有表面活性的溶剂才能被提取出来，验证了以无患子提取液为溶剂提取的必要性与意义。通过对以上5种防霉剂进行复合研究发现，蛇床子、山苍子、补骨脂之间存在协同增效作用，将其以1∶1∶1的比例复合，按1∶10的料液比提取，防霉效果最佳。黄曲霉、黑曲霉为稻谷中最具代表性的霉菌菌种，做体外抑菌试验发现，1∶1∶1的蛇床子、山苍子、补骨脂复合样在1∶1稀释度时，对黑曲霉的抑制率达到52.6%;在1∶10稀释度时，对黄曲霉的抑制率达到48.7%，这一数据验证了蛇床子、山苍子、补骨脂复合样的有效防霉抑菌性。

参考文献

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

[3] 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.

[4] 盛强，伍松陵，王若兰.复合型防霉剂对高水分稻谷的防霉保鲜效果研究[J].中国粮油学报，2010（8）：77-80.

[5] 钱昆，周涛.植物香辛料复配抑菌效果的研究[J].食品与机械，2007，23（2）：93-95.

[6] 崔海英，周慧，张雪婧，等.天然植物型抑菌剂的配制及抗菌性能评价[J].食品与机械，2015（2）：196-198.

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