生物保護劑GP101在果醬中的防腐效果研究

◎ 韓 迪

（潤盈生物工程（上海）有限公司，上海 201700）

果醬含豐富的糖、鈣、磷、鐵、鉀、鋅，天然果酸及各種維生素，是一種甜美的食品，能與多種食物搭配，來增進食物的口感和風味。但由于果醬營養豐富，在生產加工過程中如處理不當，經常出現微生物生長現象，出現腐敗狀況，從而影響產品品質。一般企業都過添加化學防腐劑來抑制微生物的生長或者通過高溫滅菌來殺滅微生物，然而在越來越強調健康和食品安全的今天，添加化學防腐劑的產品逐漸被消費者淘汰，而高溫滅菌又會影響果醬的口感、色澤和營養，也不是理想的選擇。目前，益生菌食品被公認為安全營養的食品，由于其對人體健康的促進作用，越來越被銷售者認可[1-2]。

本文研究由益生菌組成的生物保護劑GP101來發酵果醬，并且以山梨酸鉀為對照，研究發酵后的果醬的風味和防腐效果，希望通過生物防腐來替代化學防腐劑的效果，并實現果醬由益生菌發酵后增加其營養和健康功效[3]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 生物保護劑GP101

由潤盈生物工程（上海）有限公司研制，含有鼠李糖乳桿菌Lr-G14，植物乳桿菌LP-G18和副干酪乳桿菌LPC-G110三種益生菌。藍莓、芒果、菠蘿、黃桃和草莓果醬原漿、異維生素C鈉、山梨酸鉀、食用草莓香精、芒果香精、藍莓香精、黃桃香精、菠蘿香精和變性淀粉均是潤盈研發實驗室儲備樣品。

1.1.2 儀器與設備

電子秤、分析天平、電磁爐、水浴鍋、恒溫培養箱、無菌操作臺、梅特勒pH計，移液器，刀具，燒杯、120 mL塑料杯。

1.2 試驗方法

1.2.1 果醬的制作

以草莓醬為例，取500 g草莓果醬原漿待用，將75 g蔗糖、25 g變性淀粉和0.2 g異維生素C鈉均勻混合后，緩緩倒入加熱到75 ℃的水中，邊倒邊攪拌，使變性淀粉充分溶解糊化，添加準備好的500 g草莓果醬，攪拌均勻并加熱到85 ℃，保溫30 min，之后冷卻到37 ℃，加入0.4 g草莓香精攪拌均勻，制得1 kg的草莓果醬待用。藍莓、芒果、黃桃和菠蘿果醬制作方法與草莓果醬相同，并分別添加相應的食用香精。制作完成后待用。

1.2.2 GP101接種量及發酵處理

以重量比為0.4%的接重量將GP101分別接種到相應的果醬中，攪拌均勻，分裝到已經經過滅菌處理的密封容器中，并放入（37±1）℃恒溫培養箱中培養，分別測試起始時、8 h、16 h和24 h的pH值，并觀察果醬色澤在培養過程中的色澤變化，并測定果醬發酵過程中的活菌數變化。

1.2.3 山梨酸鉀添加量及恒溫放置處理

分別以重量比為0.03%和0.06%的添加量將山梨酸鉀添加到相應的果醬中，并放入（37±1）℃恒溫培養箱中培養，分別測試起始pH值和24 h時的pH值，并觀察果醬色澤在培養過程中的色澤變化。

1.2.4 防腐效果觀察

GP101發酵后的果醬處理，觀察發酵8 h、16 h和24 h的果醬色澤的變化情況，確定發酵時間后，將果醬在不同溫度下處理30 min，再接種到益生菌生長液體培養基中，觀察益生菌的生長情況，考察使益生菌失活的溫度，避免果醬在存儲過程中繼續發酵影響色澤。山梨酸鉀對照做同樣處理。觀察色澤和口感變化情況。

GP101發酵并滅活后的果醬，分裝到無菌密封塑料杯后，每組15杯樣品，在常溫下放置1m，以漲包現象判斷其腐敗情況，以山梨酸鉀為對照組，分別統計漲包數及計算漲包率，觀察防腐效果。

2 結果與討論

2.1 GP101發酵果醬結果

從表1可以看出，果醬在接種GP101后，在37 ℃下培養時由于益生菌的作用pH不斷下降，說明益生菌在產酸生長。各個果醬在發酵后化學香精風味減弱，口感明顯增酸，果醬風味增強，果醬特征突出，且隨著發酵時間的延長，果酸感明顯增強。在發酵8 h和16 h后無明顯異味，色澤也無明顯變化，在24 h時果醬呈現少許異味，且色澤加深，故選擇發酵16 h的果醬進一步實驗。

表1 果醬發酵過程中的pH變化表

2.2 果醬添加山梨酸鉀的結果

37 ℃添加0.03%和0.06%山梨酸鉀后的果醬pH變化見表2。果醬中加入0.03%的山梨酸鉀后，與加入前相比口感無明顯變化。加入0.06%的山梨酸鉀后，與加入前相比口感有山梨酸鉀所呈現的異味。pH值的略有增大可能是鉀鹽的因素。

表2 添加不同濃度山梨酸鉀后的果醬pH變化表

2.3 果醬的再次升溫滅菌

由于益生菌的生長在24 h時出現異味，以及色澤加深，而在培養16 h時沒有出現上述狀況，為避免益生菌的過度發酵而影響口感和色澤，再次對果醬進行升溫，通過高溫來殺滅益生菌。通過實驗，考察不同溫度下保溫30 min能殺滅果醬中的GP101發酵后的益生菌的溫度。具體見表3。

表3 不同溫度下處理GP101發酵果醬的活菌數殺滅情況表

從表3可以看出，GP101中的益生菌在不同果醬中表現出不同的耐溫情況，菠蘿果醬中在55 ℃時就能有效殺滅益生菌，而其他幾個果醬雖然觀察到的生長的時間不同，但都在55 ℃時還有生長，在60 ℃時，保溫30 min能有效殺滅果醬中的GP101發酵后的益生菌。上述所有果醬的外觀和口感方面，除了色澤略微加深外，口感沒有影響。

對照樣品添加有0.03%和0.06%山梨酸鉀的除菠蘿果醬外的果醬也進行相應的60 ℃保溫30 min處理，菠蘿果醬在55 ℃下處理30 min，所有果醬除了色澤略微加深外，口感基本沒有影響。

2.4 常溫放置時果醬的漲包情況

果醬有漲包，說明果醬中有產氣微生物生長，雖然添加GP101和山梨酸鉀后有再次滅菌步驟，使GP101的益生菌滅活，但是處理強度不足，并沒有完全殺滅酵母等產氣微生物，從而在放置過程中有生長產氣。GP101處理組和山梨酸鉀對照組都有生長，具體結果見表4。

表4 常溫放置時各個果醬中GP101處理組和對照組的漲包情況表

從表4可以看出，GP101處理組的漲包率明顯小于兩個山梨酸鉀對照組，即使山梨酸鉀添加量達到影響果醬口感的0.06%，果醬的漲包率還是明顯高于GP101，芒果果醬、藍莓果醬和黃桃果醬在常溫放置30 d后甚至沒有漲包現象發生，GP101的防腐效果非常突出。

3 結論

添加GP101的樣品，口感明顯增酸，果醬風味增強，果醬特征突出，且隨著發酵時間的延長，果酸感明顯增強。但隨著發酵時間的延長，果醬色澤加深。發酵16 h的果醬綜合效果最好，從口感風味表現、生產工藝的可操性方面選擇在果醬中添加GP101生物保護劑，發酵16h時，既可起到防腐抑菌效果，又可保證和提升果醬風味。

添加山梨酸鉀的樣品，酸甜無明顯變化，但果醬風味減弱，防腐劑口感明顯，口感陳舊缺乏清新感。可以起到一定的防腐保鮮作用，但隨著時間的推移，其防腐效果明顯減弱。且防腐劑本身的不良風味也會影響果醬產品的風味表現。

益生菌生物保護劑GP101對漲包的效果明顯好于山梨酸鉀，且經過益生菌發酵后果醬口感明顯好于對照，是果醬防腐中化學防腐劑的理想替代品。

[1]王坤范，王新華.用于低糖果醬的幾種防腐劑[J].食品與發酵工業，1995（3）：67-70.

[2]白鳳翎，勵建榮.抗真菌性乳酸菌生物保護劑的研究進展[J].現代食品科技，2014（5）：311-319.

[3]馬 霞，韓 迪，陶純長，等.乳酸菌GP100抑制霉菌和酵母菌的應用研究[J].中國乳品工業.2011，39（5）：34-36.