稻谷復合植物提取物防霉劑的研制

戰鑫

[摘要]從天然植物中提取的有效抑菌成分可用作食品的天然防腐劑，不僅能為食品調香調味，還能起到抗菌、防腐等作用。本文通過試驗發現，蛇床子、山蒼子、補骨脂三種天然植物提取物的防霉效果突出，且三者存在較強的協同作用，蛇床子∶山蒼子∶補骨脂為1∶1∶1的復合樣對稻谷的防霉效果極為顯著。本文進一步將稻谷中最具代表性的黃曲霉、黑曲霉霉菌菌種作為研究對象，采用濾紙片法做體外抑菌試驗，確定此復合植物防霉劑的具體防霉效果。結果表明，該復合樣在1∶10稀釋度時，對黃曲霉的抑菌率達到48.7%;在1∶1稀釋度時，對黑曲霉的抑制率達到52.6%。因此，可大力開發該復合樣作為稻谷的天然防霉劑。

[關鍵詞]稻谷;植物提取物;防霉劑;復合

中圖分類號：S482.2 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

我國稻谷主要生產區和儲備區在長江以南，而這些地方因氣候原因十分容易引起微生物及害蟲的生長繁殖，因此糧食質地極易產生劣變，從而對生產總量造成嚴重耗損[1-4]。目前對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，對以表面活性劑為溶劑的多種植物復配提取物的防霉抑菌性的研究還不多見[5-6]。復合植物防霉劑可以由幾種具有協同作用的提取物按最適比例復合而成，其協同作用可以彌補單一提取物的防霉局限性，增大抑菌力度和范圍，從而提高經濟效益。

1 材料和方法

1.1 材料和試劑

湘晚秈13號：湖南金健米業有限公司。

氯化鈉：分析純，國藥集團化學試劑有限公司;葡萄糖、瓊脂：分析純，天津市致遠化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器

QE-200型高速萬能粉碎機：浙江屹立工貿有限公司;SB-25-12DT型超聲波清洗儀：寧波新芝生物科技股份有限公司;L530型多管架自動平衡離心機：湖南湘儀試驗室儀器開發有限公司;IS-RDD3型臺式恒溫振蕩器：美國精騏有限公司。

1.3 供試菌及培養基

黃曲霉（A.flavus）、黑曲霉（A.niger）：中南林業科技大學食品學院微生物教研室。

1.4 試驗方法

1.4.1 植物提取物的制備

稱取所需無患子干粉以1∶50的料液比加入純水，充分攪拌均勻后，在45℃境環下超聲提取1h后冷卻，3 500r/min下離心5min，取上清液避光保存備用。

稱取原料10g以1∶10的料液比加入無患子提取液或純凈水靜置1h，在35℃環境下提取3h后冷卻，3 500r/min下離心6min，取上清液煮沸2min，避光保存備用。

1.4.2 單一植物提取物對稻谷防霉效果的研究

稱取100g/瓶稻谷，空白組加50mL純水，對照組加20mL無患子提取液和30mL純水，試驗組加20mL無患子或純水的植物提取物和30mL純水，每組3個平行樣，35℃恒溫培養48h。

1.4.3 初篩的五種防霉劑間不同組合對稻谷防霉效果的研究

將五種防霉劑分別按兩兩以及五五平分比進行混合提取，其余試驗條件均保持不變，分別對稻谷進行防霉噴涂試驗，35℃恒溫培養48h，觀察對比分析。

1.4.4 最佳組合的稻谷復合植物提取物使用濃度的確定

經大量預試驗得出，蛇床子∶山蒼子∶補骨脂為1∶1∶1，按1∶10的料液比進行復合提取，再將復合液按3個濃度梯度稀釋（1∶1、1∶10、1∶50），其他條件均不變，分別進行防霉噴涂試驗，48h后觀察。

2 結果與分析

2.1 稻谷復合植物防霉劑篩選結果與分析

2.1.1 無患子為溶劑的單一植物提取物對稻谷防霉效果的影響

通過觀察對比48h后不同提取液下稻谷長霉情況可知，提取液對稻谷的防霉效果不顯著，對稻谷的防霉效果由優到劣依次為蛇床子、山蒼子、補骨脂、知母、香葉。

2.1.2 無患子與水為溶劑的初篩植物提取物的稻谷防霉效果對比分析

24h后觀察發現五種水性防霉劑對稻谷的防霉效果均不顯著，且長霉嚴重;五種以無患子提取液為溶劑的提取物對稻谷的防霉效果較為顯著，基本不長霉。結果表明，天然植物中的有效防霉成分只有在無患子提取液這種具有表面活性物質的溶劑中才能被完全提取出來，發揮防霉作用[7-8]。

2.1.3 初篩的五種防霉劑間不同組合對稻谷防霉效果的對比分析

按1∶1∶1∶1∶1的比例復合的蛇床子、山蒼子、補骨脂、知母、香葉復合樣對稻谷的防霉作用不顯著，稻谷長霉嚴重，這五種樣品間至少存在2種及2種以上樣品間的拮抗作用。

觀察按1∶1的比例兩兩復合的復合樣在48h后發現，蛇床子與山蒼子、蛇床子與補骨脂、山蒼子與補骨脂間復合時防霉效果較為顯著，分析得出蛇床子、山蒼子、補骨脂間復合不會存在拮抗作用。

2.1.4 最佳組合的稻谷復合植物提取物的使用濃度確定

按1∶1∶1的比例復合的蛇床子、山蒼子、補骨脂提取液按3個濃度梯度稀釋（1∶1、1∶10、1∶50），48h后觀察發現，原溶液對稻谷的防霉效果最好且明顯，而稀釋后的防霉劑對稻谷的防霉效果變差，說明當蛇床子、山蒼子、補骨脂按1∶1∶1的比例復合，以1∶10的料液比提取時，防霉效果最好。

2.2 稻谷復合植物提取物的抑菌效果與分析

2.2.1 黑曲霉抑菌效果與分析

不同稀釋度植物提取物在P<0.05時，對黑曲霉（A.niger）的抑制作用存在顯著性差異，其中稀釋度1∶1的復合樣對黑曲霉的抑制效果最強，抑制率達到52.6%。

2.2.2 黃曲霉抑菌效果與分析

不同稀釋度植物提取物在P<0.05時，對黃曲霉（A.flavus）的抑制作用存在顯著性差異，其中稀釋度為1∶10的復合樣對黃曲霉的抑制效果最強，抑制率達到48.7%。

3 結 論

通過對比13種植物提取物在稻谷防霉上防霉效果的差異，篩選出5種防霉效果較為顯著的防霉劑，然后對5種防霉劑進行復配，探索防霉劑間存在的拮抗或協同作用，成功篩選研制出最為有效的復配組合為1∶1∶1的蛇床子、山蒼子、補骨脂復合樣，最后以黃曲霉、黑曲霉為稻谷中最具代表的霉菌菌種，做體外抑菌試驗，論證分析復合樣的防霉抑菌效果。綜合分析比較所有試驗數據，篩選出防霉效果較為顯著的五種防霉劑為蛇床子、山蒼子、補骨脂、香葉、知母，將這5種防霉劑直接進行純水提取，發現其對稻谷的防霉效果大為降低，說明防霉劑中的一些有效防霉成分必須依靠無患子提取液這種具有表面活性的溶劑才能被提取出來，驗證了以無患子提取液為溶劑提取的必要性與意義。通過對以上5種防霉劑進行復合研究發現，蛇床子、山蒼子、補骨脂之間存在協同增效作用，將其以1∶1∶1的比例復合，按1∶10的料液比提取，防霉效果最佳。黃曲霉、黑曲霉為稻谷中最具代表性的霉菌菌種，做體外抑菌試驗發現，1∶1∶1的蛇床子、山蒼子、補骨脂復合樣在1∶1稀釋度時，對黑曲霉的抑制率達到52.6%;在1∶10稀釋度時，對黃曲霉的抑制率達到48.7%，這一數據驗證了蛇床子、山蒼子、補骨脂復合樣的有效防霉抑菌性。

參考文獻

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