ε-聚賴氨酸在玉米汁飲料中的防腐應(yīng)用

呂志良,周桂飛,周 斌

(浙江銀象生物工程有限公司,浙江天臺 317200)

ε-聚賴氨酸在玉米汁飲料中的防腐應(yīng)用

呂志良,周桂飛,周 斌

(浙江銀象生物工程有限公司,浙江天臺 317200)

以新鮮玉米為原料,研制成保鮮期可達 30d以上的玉米汁飲料。研究表明：玉米汁飲料中ε-聚賴氨酸的最適添加量為 30ppm;復(fù)合穩(wěn)定劑最佳配比為蔗糖脂肪酸酯 0.1%、卡拉膠 0.1%、羧甲基纖維素鈉 0.2%。

ε-聚賴氨酸,玉米汁飲料,穩(wěn)定劑

ε-聚賴氨酸是由人體必需氨基酸賴氨酸通過酰胺鍵連接而成的均聚物,是由生物發(fā)酵產(chǎn)生的天然生物防腐劑,其抑菌譜廣,對細菌最小抑菌濃度在100μg/mL以下;同時對熱穩(wěn)定,受熱 120℃、20min依然保持抑菌活性,作為新型天然防腐劑,ε-聚賴氨酸已于 2003年 10月被 FDA批準為安全食品保鮮劑,可安全應(yīng)用于食品保鮮。玉米是一種營養(yǎng)豐富的食品,富含維生素A、B、C、D、E和鐵、磷、鈣等多種微量元素及油分、纖維素和必需氨基酸,同時我國醫(yī)學(xué)認為玉米味甘、性平,可利尿、利膽、止血、降血壓。因此玉米汁飲料是一種營養(yǎng)保健型飲料,長期飲用具有強身保健的效果,而新鮮的玉米汁,由于容易腐敗,保存時間短,不利于玉米汁飲料市場的推廣。本實驗通過單因素和正交實驗,確定玉米汁飲料中ε-聚賴氨酸的最適用量及復(fù)合穩(wěn)定劑的配比,確定復(fù)合穩(wěn)定劑對ε-聚賴氨酸防腐效果有無影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

玉米 市售冷凍玉米粒;ε-聚賴氨酸 浙江銀象生物工程有限公司;羧甲基纖維素鈉 重慶力宏精細化工有限公司;卡拉膠 山東金鳳凰卡拉膠有限責任公司;蔗糖脂肪酸酯 柳州高通食品化工有限公司;蔗糖 儋州長坡高華糖業(yè)有限公司;NaCl杭州高晶精細化工有限公司;牛肉膏 北京雙旋微生物培養(yǎng)基制品廠;蛋白胨 杭州微生物試劑有限公司;瓊脂粉 福建泉州泉港化工廠;虎紅瓊脂培養(yǎng)基 紹興天恒生物科技有限公司。

高壓滅菌鍋 上海醫(yī)用核子儀器廠;DHG-9070型電熱恒溫鼓風干燥箱、GNP-9160型隔水式恒溫培養(yǎng)箱 上海精宏實驗設(shè)備有限公司;電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;JJ500型精密電子天平 常熟雙杰測試儀器廠;數(shù)顯控溫水浴鍋 通州市申通電熱器廠;無菌工作臺 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;榨汁機 上海標本模型廠制造。

1.2 工藝流程

玉米粒→除雜、清洗→熱燙→加水→打漿→過濾→保溫→加糖、ε-聚賴氨酸、穩(wěn)定劑→灌裝→高溫殺菌→成品→檢測

1.3 微生物指標

根據(jù) GB 19297-2003規(guī)定：菌落總數(shù) (cfu/mL)≤100;大腸菌群 (MPN/100mL)≤3;霉菌、酵母(cfu/mL)≤20;致病菌 (沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌)：不得檢出。

1.4 感官評定標準

隨機抽取十名無經(jīng)驗鑒評人員對試樣品的色澤、香氣、口感、組織狀態(tài) 4項指標采用評分檢驗法進行評分,以所有人員品評平均分為綜合評分,見表1。

1.5 實驗設(shè)計

1.5.1 ε-聚賴氨酸最適用量的確定 選擇ε-聚賴氨酸濃度為 0、10、30、50、70、90、110ppm添加進玉米汁飲料中,高溫 110℃、40min殺菌后,于 37℃下保存,定期進行微生物檢測,確定ε-聚賴氨酸的最適用量。

表1 玉米汁飲料感官評分標準

1.5.2 穩(wěn)定劑的選擇 選取蔗糖脂肪酸酯 (SE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)、卡拉膠進行正交實驗(正交設(shè)計如表 2),將各組合穩(wěn)定劑添加入飲料后,通過感官評分標準表(表 1),確定最佳穩(wěn)定劑組合。

表2 復(fù)合穩(wěn)定劑正交設(shè)計因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 ε-聚賴氨酸最適用量的確定

將玉米汁飲料中ε-聚賴氨酸濃度為 0、10、30、50、70、90、110ppm的實驗品進行細菌總數(shù)和霉菌總數(shù)的測定,結(jié)果見表 3、表 4。

表3 玉米汁在不同ε-聚賴氨酸和不同時間下的細菌含量(cfu/mL)

表4 玉米汁在不同ε-聚賴氨酸和不同時間下的霉菌含量(cfu/mL)

通過表3和表4的分析可以得到,玉米汁飲料在實驗檢測時間內(nèi)的霉菌含量均達到國標要求,故飲料中細菌含量決定著飲料的保存時間。玉米汁飲料的保存時間隨ε-聚賴氨酸添加量的關(guān)系,見圖 1。

圖 1 不同ε-聚賴氨酸添加量下的玉米汁保存時間

由圖 1可知,比起空白實驗組,添加ε-聚賴氨酸可以延長玉米汁飲料的保存時間,ε-聚賴氨酸在30ppm以下時,玉米汁飲料保存時間少于 10d,而添加ε-聚賴氨酸超過 90ppm時,保存時間隨ε-聚賴氨酸的增加反而減少,可得出玉米汁飲料中ε-聚賴氨酸的最適添加濃度為 30ppm。

2.2 穩(wěn)定劑最佳組合確定及對防腐效果的影響

2.2.1 穩(wěn)定劑最佳組合的確定 將穩(wěn)定劑各實驗組進行正交設(shè)計(如表 5),按設(shè)計量添加到含ε-聚賴氨酸 30ppm的玉米汁飲料中,高溫殺菌后保存 24h,進行感官評定(感官評定標準見表 1)。

表5 穩(wěn)定劑正交實驗結(jié)果

由表中 R可知,影響玉米汁飲料穩(wěn)定性因素 C (CMC)＞A(SE)＞B(卡拉膠);從表中直觀分析可得,最優(yōu)穩(wěn)定劑組合為A2B3C2,而此組不在正交設(shè)計之內(nèi),故進行驗證實驗,結(jié)果所得為 89分,與表中最優(yōu)組A3B3C2得分相差不大,而 A又不是最主要的影響因素,從成本考慮,選擇最佳穩(wěn)定劑組合為A2B3C2。

2.2.2 穩(wěn)定劑對ε-聚賴氨酸防腐效果的影響 按表5的穩(wěn)定劑設(shè)計量添加到含ε-聚賴氨酸 30ppm的玉米汁飲料中,高溫殺菌后于 37℃保存,定期進行微生物檢測,見圖 2。

圖2 穩(wěn)定劑防腐效果比較注：0組代表僅加ε-聚賴氨酸 30ppm的玉米汁; 1～9組相對應(yīng)于正交設(shè)計實驗組。

由圖 2可知,添加穩(wěn)定劑的實驗組與未添加穩(wěn)定劑的實驗組有相同的保存時間,表明所添加的穩(wěn)定劑對ε-聚賴氨酸在玉米汁飲料中的防腐效果沒有影響。

3 結(jié)論

高溫 110℃、40min殺菌后,添加ε-聚賴氨酸30ppm的玉米汁飲料在 37℃下可以保存 30d以上,貨架期上可以保存更長的時間。添加復(fù)合穩(wěn)定劑對ε-聚賴氨酸的防腐效果無影響,同時可使飲料保持均勻穩(wěn)定,最佳穩(wěn)定劑組合為：蔗糖脂肪酸酯 0.1%、卡拉膠 0.1%、羧甲基纖維素0.2%。

[1]沈佳佳,張曉軍,周曉云 .ε-聚賴氨酸的生產(chǎn)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,2006,27(5)：158-160.

[2]施慶珊,陳儀本,歐陽友生 .ε-聚賴氨酸的抑菌特性及應(yīng)用前景[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,31(6)：76-79.

[3]Hiraki J.ε-Polylysine,its development and Utilization[J]. Fine Chem,2000,29(1)：18-25.

[4]張黎斌,李新華,閆永麗 .聚賴氨酸對鮮榨玉米汁保鮮效果的研究[J].飲料工業(yè),2008,11(7)：30-35.

[5]陳智毅,吳繼軍,李升峰,等 .玉米汁飲料加工工藝研究進展[J].糧食與油脂,2003(9)：13-14.

[6]岳春,宋興華,李津,等 .焙烤型玉米汁飲料的研究[J].飲料工業(yè),2005,8(5)：20-24.

[7]岳春,李暢,魏曉 .玉米飲料的研制 [J].食品工業(yè)科技, 2003,24(1)：67-68.

[8]吳文龍,楊志娟 .玉米汁飲料的加工工藝[J].食品工業(yè)科技,2001,22(4)：72.

[9]李艷,牟德華,侯建革,等 .帶肉果汁中穩(wěn)定劑的研究與應(yīng)用[J].河北省科學(xué)院學(xué)報,1997(1)：41-48.

[10]陳清香,黃葦,溫升南,等 .番木瓜粉噴霧干燥工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技,2009,25(1)：68-72.

[11]陳蓓莉,劉珊珊,張秀玲 .藍莓果汁乳飲料穩(wěn)定性的研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,37(6)：779-782.

[12]劉憶冬,顏海燕,楊松峰 .復(fù)合果汁飲料的生產(chǎn)工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技,2008,24(4)：366-368.

[13]陳正宏,鄭博強,陳敢 .果汁乳飲料穩(wěn)定性研究[J].食品科技,2000(5)：40-41.

Application ofε-polylysine in antiseptic of fresh corn juice

LV Zhi-liang,ZHOU Gui-fei,ZHOU Bin
(Zhejiang Silver-ElephantBio-engineering Co.,Ltd.,Tiantai 317200,China)

Taking fresh corn m a in m a te ria l,and the she lf life of corn juice was extended m ore than30days.The results showed tha t the op t im um add ition ofε-p olylys ine was30ppm.The comp ound s tab ilize r was comp osed of 0.1%suc rose es te r of fa tty ac id,0.1%ca rrageenan and0.2%ca rboxylm e thyl ce llulose.

ε-p olylys ine;corn juice;s tab ilize r

TS201.2+4

A

1002-0306(2010)02-0289-03

2009-12-10

呂志良 (1987-),男,本科,助理工程師,研究方向：食品防腐劑的應(yīng)用。