壳聚糖的抗菌活性在酱腌菜中的应用

董红兵 詹小芸

摘要：从感官评价、含水率、pH、菌落总数等方面对天然防腐剂壳聚糖在酱腌菜中的应用进行了评价。结果表明，浓度为1.0%的壳聚糖溶液抗菌活性最强，对酱腌菜常温贮藏有最佳的防腐保鲜效果。同时，壳聚糖具有一定的防止水分流失的作用;浓度为2.0%的壳聚糖溶液抑菌保鲜效果与苯甲酸钠相似，但壳聚糖对pH的作用不明显，不如苯甲酸钠。

关键词：酱腌菜;壳聚糖;抗菌活性

中图分类号：TS201.1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）12-0130-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.12.030           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： Through the sensory evaluation， moisture content， pH value， the natural preservative antistaling agent present situation and research progress of chitosan， and the application of natural preservatives chitosan in pickles was carried out. The results showed that the concentration of 1.0% of antibacterial activity of chitosan solution， the strongest in the normal temperature storage of pickles has the best effect of antisepsis， at the same time， chitosan has a certain effect to prevent moisture loss;Concentration bacteriostatic effect of 2.0% chitosan solution and sodium benzoate are similar， but the role of chitosan to the pH value is not obvious， is better than sodium benzoate.

Key words： pickles; chitosan; antimicrobial activity

壳聚糖作为一种天然的食品保鲜剂和防腐剂，具有很好的抗菌活性，能够抑制许多食品中的致病菌和非致病菌[1]，其抗菌活性在葡萄、枸杞、荔枝、芒果等的储存中有很好的体现[2-6]。

酱腌菜因其鲜甜脆嫩或咸鲜辛辣等独特口味而深受中国各族人民的喜爱，又因为酱腌菜物美价廉，具有一定的营养价值，深得群众亲睐。同时，酱腌菜在腌制过程中会产生一系列细菌，导致酱腌菜腐败变质，进而引起人们的担忧[7]。在食品工业发展过程中，食品防腐剂的作用日益显著，甚至一些不法厂家为了达到较长时间的防腐保鲜目的，向酱腌菜中添加大量的苯甲酸钠等，导致防腐剂严重超标[8]。因此开展壳聚糖的抗菌活性在酱腌菜中的防腐保鲜作用效果试验研究意义深远，本研究以壳聚糖的抗菌机理为基质，应用于传统酱腌菜中，使人们在放心享用酱腌菜的同时能够对食品防腐剂有简单的认识，减少人们因酱腌菜中防腐剂添加不当而致病的担忧。

1  材料与方法

1.1  材料

1.1.1  酱腌菜材料  主料：黄瓜购买于湖北省武汉市某菜市场，黄瓜样品新鲜完整;配料：白砂糖、食盐、酱油、干辣椒丝、姜丝、味精。

1.1.2  试剂  水溶性壳聚糖[（C6H11NO4）n]脱乙酰度80.0%～95.0%，国药集团化学试剂有限公司提供;苯甲酸钠（C6H5COONa）含量不少于98.5%，武汉有机合成化工厂;冰醋酸溶液（CH3COOH）乙酸含量≥99.5%，开封东大化工（集团）有限公司试剂厂;营养琼脂，磷酸二氢钾，国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钠，天津市永大化学试剂有限公司;氯化钠，天津市大茂化学试剂厂。

1.1.3  仪器  SW-CJ-2FD型双人单面净化工作台（苏州净化设备有限公司制造）;电子天平、电子分析天平（上海越平科学仪器有限公司）;蔬菜脱水机（北京志伟兴业机械有限公司）;PHS-3C型实验室pH计（上海今迈仪器仪表公司制造）;GMSX-280型手提式压力蒸汽灭菌锅、电子万用炉（北京市永光明医疗仪器有限公司）;生物显微镜（上海立光精密仪器有限公司）;CJJ78-1型磁力加热搅拌器（江苏金坛医疗器械有限公司）;JK-3200型超聲波清洗器（合肥金尼克机械制造有限公司）;TGL-205型医用离心机（湖南平凡科技有限公司）;电热鼓风干燥箱（上海一恒科学有限公司;数显恒温水浴锅（金坛市杰瑞尔电器有限公司）;JJ-2型组织捣碎机（金坛市良友仪器有限公司）;冰箱（海尔家电有限公司）。

1.2  方法

1.2.1  酱腌菜的加工工艺  选料→去把→切制→脱盐→压榨脱水→酱制→搅拌→脱汁→成品酱菜[9]。

1.2.2  不同浓度壳聚糖的试验  在加工完成的酱腌菜样品中分别加入不同浓度的壳聚糖溶液[10]、苯甲酸钠及其他试剂，共分为6个处理组及1个对照组，①空白（对照）组：称取酱腌菜100 g浸泡于去离子水中;②处理组：酱腌菜100 g+40 mL苯甲酸钠（按GB 2760-2014规定的使用量适当添加，最大使用量为1.0 g/kg）溶液;③处理组：酱腌菜100 g+40 mL 1.0%冰醋酸（V/V）溶液;④处理组：酱腌菜100 g+40 mL 0.5%壳聚糖溶液;⑤处理组：酱腌菜100 g+40 mL 1.0%壳聚糖溶液;⑥处理组：酱腌菜100 g+40 mL 1.5%壳聚糖溶液;⑦处理组：酱腌菜100 g+40 mL 2.0%壳聚糖溶液。各组样品均放置于室温（20±2） ℃下贮藏（不封口），每隔2 d对酱腌菜进行一次感官评定打分和理化评定（包括酱腌菜的含水率、pH、菌落总数），共进行3次评价。

1.3  感官評定

参照酱腌菜感官评定的方法以及GB2714-2015标准，以5人组成感官评定小组，从第一天开始，每隔2 d对每组样品的酱腌菜分别从色泽、香气、味道、质地等方面进行1次感官评定，并给出各自综合评分值，连续进行3次感官评定，具体评分标准见表1。

1.4  理化评定

1.4.1  测定含水率  酱腌菜的含水率可间接反映不同防腐剂对酱腌菜的防腐保鲜程度。参考SB/T10213-1994标准中的干燥法测定含水率。

1.4.2  测定pH  酱腌菜的pH是评定酱腌菜菌落总数的一个重要参考指标，也可以在一定程度上反映酱腌菜在腌制过程中的风味变化及新鲜程度。

随机从7组样品中分别称取适量样品（不少于10 g）用搅碎机搅碎后，放入离心管置离心机中， 3 000～4 000 r/min离心2～3 min（可适当调整转速和时间）后将7只离心管中的样品分别倒入100 mL烧杯中，然后用PHS-3C型实验室pH计精确测出每组样品的pH。每隔2 d测定1次pH，连续测3次，记录结果。

1.4.3  测定菌落总数  酱腌菜在腌渍过程中可能会遭到多种类群的微生物污染，添加防腐剂对酱腌菜有一定的防腐保鲜作用，能抑制杀死部分细菌[11]。酱腌菜中菌落总数的测定具体操作步骤及要求参考GB4789.2-2010。

2  结果与分析

2.1  感官评价结果

样品感官评价结果见图1。从图1可以看出，整个室温贮藏过程中酱腌菜的感官评分随时间的延长而降低，贮藏第一天各组样品感官评分基本相同，从第二天开始空白组样品①与添加壳聚糖溶液处理组的差异加大，且空白组样品①在第三天开始出现霉斑，第五天时已基本全部霉变，质地松软，发出较大异味。添加不同浓度壳聚糖溶液在酱腌菜常温贮藏过程中感官评价相对平缓，其中样品⑤即浓度为1.0%的壳聚糖溶液的添加在酱腌菜的感官评价上明显优于其他浓度组，在贮藏后的第五天仍能保持酱腌菜的原有色泽，质地也无太大变化，只是稍有异味。添加苯甲酸钠在感官影响上与浓度为2.0%的壳聚糖溶液大致相似。

2.2  含水率测定结果

含水率测定结果见图2。由图2可以看出，前3组样品试验组的酱腌菜从第一天到第五天含水率波动稍大，随着贮藏时间的延长，含水率逐渐降低，尤其是空白组样品①水分流失较多，酱腌菜发霉变质严重。后4组样品试验组分别为添加不同浓度壳聚糖溶液的酱腌菜，5 d内含水率均波动较小，其中样品⑤即添加浓度为1.0%的壳聚糖溶液酱腌菜的含水率在5 d内几乎不变，随着浓度的增加，水分有微小流失趋势，说明壳聚糖有防止水分流失的作用。

2.3  pH测定结果

酱腌菜的pH测定结果见图3。由图3可知，酱腌菜在添加不同浓度壳聚糖溶液及其他物质常温环境贮藏5 d过程中，样品②即添加苯甲酸钠对酱腌菜的pH有较好的控制作用，其次是样品⑦即添加浓度为2.0%的壳聚糖溶液，这2组与空白对照组第一天相比pH变化较小，分别为9.0%、13.0%;后4组对比试验发现壳聚糖溶液的浓度越高，效果越明显，但pH的变化总体来说不是很大，特别是壳聚糖浓度低于2.0%的处理组，说明壳聚糖对pH控制作用不强。

2.4  菌落总数测定结果

菌落总数测定结果见图4。由图4可看出，在酱腌菜中添加壳聚糖溶液及其他防腐剂时与空白对照组相比菌落总数在第一天稍有减少，说明壳聚糖及其他防腐剂具有一定抑菌杀菌作用。第三天时空白组与其他试验组开始出现显著差异。不同浓度壳聚糖处理组中，壳聚糖浓度为1.0%（样品⑤）时抑菌效果最好，在第五天时菌落总数为600 CFU，与空白对照组第一天相比菌落总数增长最小，仅为15.0%;样品④和样品⑥抑菌效果相当，当壳聚糖浓度超过1.0%时，抑菌效果随浓度的增加而降低，这可能是由于壳聚糖作用于细菌的细胞膜或细胞壁，破坏了细菌的正常生理功能，而当壳聚糖浓度浓度增加，其黏度也随之升高而降低了对细菌的影响。对比样品①和样品③可知，醋酸有一定的抑菌作用;酱腌菜中添加苯甲酸钠抑菌效果与浓度为2.0%壳聚糖抑菌效果相当。

3  结论

本试验从感官评价和理化评价两个方面研究了壳聚糖抗菌活性以及其他防腐剂在酱腌菜中的防腐保鲜效果影响。

1）综合试验各项指标，浓度为1.0%的壳聚糖溶液抑菌保鲜效果最佳，能够有效地将酱腌菜的保鲜效果延长3～4 d，故壳聚糖作为一种酱腌菜天然的防腐保鲜剂很有应用前景。

2）通过菌落总数测定试验发现，苯甲酸钠对酱腌菜的防腐保鲜能力相当于浓度为2.0%壳聚糖溶液的防腐保鲜能力，而通过pH试验研究表明壳聚糖对pH的控制作用不及苯甲酸钠;通过酱腌菜含水率的测定试验表明，添加壳聚糖溶液有一定的防止水分流失作用，而苯甲酸钠以及醋酸的添加，水分有流失趋势。

3）不论添加哪种防腐保鲜剂，酱腌菜的感官评分、含水率以及pH都会随着时间的推移而降低，说明天然防腐剂壳聚糖溶液跟苯甲酸钠的保鲜能力有限，导致菌落总数随时间不断增加，考虑可以将其他灭菌技术与壳聚糖相结合，来达到更好的防腐保鲜效果[12]。

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收稿日期：2018-05-18

作者簡介：董红兵（1975-），男，湖北黄梅人，副教授，硕士，主要从事食品化学及食品（烹饪）加工工艺研究，