郑州拜纳佛生物工程股份有限公司

 ε-聚赖氨酸盐酸盐在槟榔防腐中的应用

赵维武^*，陈敦，彭志贞

 (郑州拜纳佛生物工程股份有限公司研发中心，郑州，450006)

摘要：对ε-聚赖氨酸盐酸盐复配防腐剂在槟榔产品中的应用进行了试验研究，这些防腐剂包括ε-聚赖氨酸盐酸盐、尼泊金乙酯钠、水溶性壳聚糖、脱氢乙酸钠、双乙酸钠。通过单因素试验和正交试验确定添加浓度是ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度为350 mg·L^-1，尼泊金乙酯钠浓度为300 mg·L^-1，壳聚糖浓度为1000 mg·L^-1。此条件下，槟榔产品在37℃放置30天后，抑菌率可达98.33%，菌落总数小于300 CFU/g。由此可知，ε-聚赖氨酸盐酸盐复配防腐剂对槟榔菌落总数具有较好的抑制能力。

关键词：槟榔；ε-聚赖氨酸盐酸盐；复配防腐剂；抑菌率

中图分类号：TS255           文献标志码：A

0 引言

槟榔是一种棕榈科植物， 原产于马来西亚，现在广泛分布于亚洲南部、非洲东部、澳大利亚等热带国家和地区^[1-2]。槟榔的果实营养成分丰富，具有较高的食用价值；同时含有槟榔碱、酚类等多种生理活性物质^[3]，是一种重要的中药材，具有很高的药用价值，位居我国四大南药之首。食用槟榔有的风味和口感，受到湖南省乃至全国广大消费者的喜爱。由于食用槟榔的加工大多采用传统的粗放型加工工艺， 卫生状况比较差，因而产品含杂菌多，货架期短。近年来，食用槟榔的生产工艺虽然得到了很大的发展，但是其杂菌污染问题仍未得到根本解决，影响了食用槟榔产业的发展^[4]。本研究从控制微生物菌群的角度出发, 研究新型食品防腐剂ε-聚赖氨酸盐酸盐对槟榔产品的防腐效果^[5-6]。

1  试验

1.1   材料与仪器

1.1.1 材料

槟榔，产于海南的干果；

饴糖、白砂糖、蛋白糖、甜蜜素，市售；

碳酸钙，无杂物，颜色正常的石灰，市售；

ε-聚赖氨酸盐酸盐，郑州拜纳佛生物工程有限公司；

尼泊金乙酯钠，无锡陆氏食品添加剂有限公司；

水溶性壳聚糖，南通兴成生物制品厂；

脱氢乙酸钠，上海嵩明生物制品厂有限公司；

双乙酸钠，上海嵩明生物制品厂有限公司；

营养琼脂培养基，北京奥博星生物技术有限责任公司。

1.1.2 主要设备及仪器

SHP- 250 型生化培养箱、SW- CF- ZB 超净台、O1J2003- 04 立式压力蒸汽灭菌锅、BL610 电子天平、1 mL 移液管等。

1.2 试验方法

1.2.1 槟榔的制作工艺

　 首先用沸水洗去果体表面灰尘及杂物, 浸泡30min后，除去烟垢。然后将漂洗后的槟榔果放入炮制缸中,加入炮制液，及时翻动，放置一周后，使用上光溶剂使槟榔果表面形成薄膜，并烘干。将烘干后的槟榔经切片、挑卉、点卤水、上卉处理后，制成槟榔产品^[7-8]。

1.2.2 槟榔的防腐处理

将配制好的防腐剂按比例加入炮制液、上光溶剂以及卤水中，使其充分溶解，在槟榔制作过程中使用。

1.2.3单因素试验

分别以ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度、尼泊金乙酯钠浓度、水溶性壳聚糖浓度、脱氢乙酸钠浓度、双乙酸钠浓度为单因素，考察各因素对槟榔抑菌能力的影响。各因素各因素水平梯度分别为：ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度为100、200、300、400、500、600、700 mg·L^-1；尼泊金乙酯钠浓度为100、200、300、400、500、600、700 mg·L^-1；脱氢乙酸钠浓度为100、200、300、400、500、600、700 mg·L^-1；水溶性壳聚糖浓度为400、600、800、1000、1200、1400 mg·L^-1；双乙酸钠浓度为400、600、800、1000、1200、1400 mg·L^-1。

1.2.4  正交试验

在单因素试验的基础上，进行三因素三水平，每个试验做三个平行，采用L₉（3³）试验。其因素和水平见表1。

表1 因素和水平

Tab.1  factors and level

1.2.4 抑菌率的测定

将经过防腐处理的槟榔产品在37℃下放置30天，测定菌落总数，测定方法参照GB/T 4789.2-2010食品卫生微生物学检验菌落总数测定，用下式计算抑菌率^[6]:

Y=（A- B）/A×

式中: Y 为抑菌率, %；A为未加防腐剂对照组平均菌数,CFU/g；B为试验组平均菌数, CFU/g。

2  结果与讨论

2.1单因素试验

2.1.1 ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度对槟榔抑菌性能的影响

    随着ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度的增高，抑菌率随之增高，当浓度为300 mg·L^-1时，抑菌率达84.8%，此时槟榔产品的菌落总数小于1000CFU/g，之后抑菌率缓慢上升。由此可知ε-聚赖氨酸盐酸盐对槟榔的防腐性能具有明显的提升作用，但是当浓度达到一定值时，由于ε-聚赖氨酸盐酸盐处于饱和状态，使得抑菌性能不在明显高，因此ε-聚赖氨酸盐酸盐的使用浓度为300 mg·L^-1。

2.1.2  尼泊金乙酯钠浓度对槟榔抑菌性能的影响

随着尼泊金乙酯钠浓度的增高，抑菌率随之增高，当浓度为300 mg·L^-1时，抑菌率达80.5%，此时槟榔产品的菌落总数小于1000 CFU/g，之后抑菌率缓慢上升。由此可知尼泊金乙酯钠对槟榔菌落总数的抑菌能力有明显的提升作用，与ε-聚赖氨酸盐酸盐的抑菌能力相当，但是当浓度达到一定值时，由于尼泊金乙酯钠处于饱和状态，抑菌性能同样不再明显提高，因此尼泊金乙酯钠的使用浓度为300 mg·L^-1。

2.1.3  脱氢乙酸钠浓度对槟榔抑菌性能的影响

随着脱氢乙酸钠浓度的增高，抑菌率随之增高，当浓度为400 mg·L^-1时，抑菌率达55.6%，此时槟榔产品的菌落总数大于1000 CFU/g，之后抑菌率缓慢上升。由此可知脱氢乙酸钠对槟榔的防腐性能具有一定的提升作用，但是与ε-聚赖氨酸盐酸盐的抑菌能力相差很多。

2.1.4  水溶性壳聚糖浓度对槟榔抑菌性能的影响

随着壳聚糖浓度的增高，抑菌率随之增高，当浓度为1000 mg·L^-1时，抑菌率达85.2%，此时槟榔产品的菌落总数小于1000CFU/g，之后抑菌率缓慢上升。由此可知壳聚糖对槟榔菌落总数的抑菌能力有明显的提升作用，与ε-聚赖氨酸盐酸盐和尼泊金乙酯钠的抑菌能力相当，但是当浓度达到一定值时，由于壳聚糖处于饱和状态，抑菌性能同样不再明显提高，因此壳聚糖的使用浓度为1000 mg·L^-1。

2.1.5  双乙酸钠浓度对槟榔抑菌性能的影响

随着双乙酸钠浓度的增高，抑菌率随之增高，当浓度为1200 mg·L^-1时，抑菌率达75.2%，此时槟榔产品的菌落总数大于1000CFU/g，之后抑菌率缓慢上升。由此可知双乙酸钠对槟榔的防腐性能具有一定的提升作用，但是与ε-聚赖氨酸盐酸盐、壳聚糖的抑菌能力有一定差距。

2.2            正交试验

根据单因素试验结果可知，ε-聚赖氨酸盐酸盐、尼泊金乙酯钠、水溶性壳聚糖对槟榔菌落总数的抑菌效果较好，因此可将他们进行复配，通过正交试验选出的复配比例，以取得更好的抑菌效果。

正交试验结果如表2所示，由表2可以看出，3个因素对试验结果影响的主次顺序为：A>B>C，即ε-聚赖氨酸盐酸盐>尼泊金乙酯钠>水溶性壳聚糖，这说明ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度对槟榔抑菌性能的提升更显著，提取组合为A₃B₂C₂，即ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度为350 mg·L^-1，尼泊金乙酯钠浓度为300 mg·L^-1，水溶性壳聚糖浓度为1000 mg·L^-1。在此复配比例下进行验证试验，抑菌率可达98.33%，菌落总数小于300 CFU/g。由此可知经过一定比例的复配，可进一步增强防腐剂的抑菌能力。

3  结论

通过单因素试验可知，ε-聚赖氨酸盐酸盐、尼泊金乙酯钠、水溶性壳聚糖这三种防腐剂比脱氢乙酸钠和双乙酸钠的抑菌效果较好，并且抑菌率都能达到80%以上，槟榔菌落总数小于1000CFU/g。将这三种防腐剂经过一定比例的复配，通过正交试验得出复配比例为ε-聚赖氨酸盐酸盐浓度350 mg·L^-1，尼泊金乙酯钠浓度300 mg·L^-1，壳聚糖浓度1000 mg·L^-1时，抑菌率可达98.33%，菌落总数小于300 CFU/g。这是因为复配可以充分利用各个防腐剂的性能，发挥出协同促进的作用，因此可以获得比单一防腐剂更好的抑菌效果。