桂酸乙酯的抑菌性能及在檳榔保鮮中的應用

◎ 賴桂中，何 貝，陳愛賢，洪文簫，何 松

（廣東廣益科技實業有限公司，廣東 東莞 523220）

檳榔是一種棕櫚科植物，檳榔的果實營養成分豐富，具有較高的食用價值，同時含有檳榔堿、酚類等多種生理活性物質，是一種重要的中藥材，位居我國四大南藥之首。食用檳榔特有的風味和口感，受到了湖南省乃至全國廣大消費者的喜愛。由于食用檳榔產品的特殊性，大多數企業依然采用手工包裝。若制作過程中未嚴格控制環境、器具、人員以及設備中的微生物含量，且沒有經過高溫殺菌的工序，則極易導致檳榔果微生物指標不符合產品標準，縮短檳榔貨架期[1]。

桂酸乙酯存在于天然蘇合香中[2]，具有類似水果的香氣，氣息清而甜潤。不會成為食品的異體物質，可以在不改變食品原有營養結構的前提下，從食品內部并融合周圍環境共同作用達到防腐目的。在 GB 2760—2014中屬于香精類，對人體健康影響非常少。所以，桂酸乙酯在未來的防腐領域有很重要的研究價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檳榔干果；山梨酸、脫氫乙酸、對羥基苯甲酸乙酯鈉、苯甲酸鈉、ε-聚賴氨酸鹽酸鹽、桂酸乙酯；甜蜜素、蛋白糖、糖精鈉、甜菊糖苷、羅漢果糖苷、乙基麥芽酚；平板計數瓊脂培養基、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基；鹽酸、氫氧化鈉、蔗糖，均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

移液槍（0～1 000 μL）、恒溫培養箱、游標卡尺、電子分析天平（0.000 1 g）、pH計、牛津杯、多功能自動封口機等。

1.3 實驗方法

1.3.1 桂酸乙酯的抑菌范圍

針對食品中易滋生的革蘭氏陰性菌（G-）、革蘭氏陽性菌（G+）、霉菌（以黑曲霉為代表）、酵母菌等做抑菌圈試驗，從而確定桂酸乙酯的抑菌范圍，添加量為0.2%。

1.3.2 桂酸乙酯的抑菌穩定性

（1）熱對桂酸乙酯的抑菌穩定性。將桂酸乙酯分別置于60 ℃、80 ℃、100 ℃及121 ℃干熱條件下處理30 min，以未加熱處理的樣品（室溫25 ℃）作為對照。采用牛津杯抑菌圈法測定抑菌效果[3]，添加量為0.2%。

（2）紫外線照射時長對桂酸乙酯的抑菌穩定性。將桂酸乙酯分別在紫外燈（245 nm）20 cm下照射 15 min、30 min、45 min、60 min，以未經紫外線照射的樣品作為對照。采用牛津杯抑菌圈法測定抑菌效果，添加量為0.2%。

（3）pH對桂酸乙酯的抑菌穩定性。分別用 0.1 mol·L-1的HCL和0.1 mol·L-1NaOH溶 液 調 節 溶劑的pH值，制成pH值分別為4.0、5.0、6.0、7.0、 8.0和9.0的防腐液，采用牛津杯抑菌圈法測定抑菌效果，添加量為0.2%。

（4）介質糖對桂酸乙酯的抑菌穩定性。分別配蔗糖濃度為2%、4%、6%、8%的防腐劑溶液，以未加蔗糖的樣品作為對照，采用牛津杯抑菌圈法測定抑菌效果，添加量為0.2%。

1.3.3 桂酸乙酯在檳榔中的保鮮應用

將桂酸乙酯與山梨酸、脫氫乙酸、對羥基苯甲酸乙酯鈉、苯甲酸鈉、ε-聚賴氨酸鹽酸鹽做對比[4]，按照一定量分別添加到檳榔中，檢測觀察檳榔的保鮮情況。同時做空白對照。

1.3.4 檳榔制作工藝制作工藝如圖1所示[5]。

圖1 檳榔制作工藝流程圖

2 結果與分析

2.1 桂酸乙酯的抑菌范圍

通過牛津杯抑菌圈法測定桂酸乙酯對革蘭氏陰性菌（G-）、革蘭氏陽性菌（G+）、黑曲霉、酵母菌的抑菌性能，其結果如表1所示。由表1可知，桂酸乙酯對革蘭氏陰性菌（G-）、革蘭氏陽性菌（G+）、霉菌及酵母菌都有很好的抑菌作用，并且是隨著防腐液濃度的增加，其抑菌效果越明顯。

表1 桂酸乙酯的抑菌性能表

2.2 桂酸乙酯的抑菌穩定性

2.2.1 熱處理對肉桂酸鉀的抑菌穩定性影響

測定熱處理對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響，其結果見表2。由表2可知，桂酸乙酯在60 ℃處理后還有抑菌效果，但環境溫度高于80 ℃后，由于桂酸乙酯屬于揮發性物質，桂酸乙酯會揮發散失。表明桂酸乙酯不耐熱，熱穩定性差。

表2 熱處理對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響表

2.2.2 紫外線照射對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響

測定紫外線照射對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響，其結果見表3。由表3可知，隨著紫外線的照射時間延長，桂酸乙酯對霉菌的抑菌圈直徑基本在17.50 mm上下波動，對酵母菌的抑菌圈直徑基本在14.60 mm上下波動，對G-菌的抑菌圈直徑基本在13.70 mm上下波動，對G-菌的抑菌圈直徑基本在13.90 mm上下波動，抑菌性能基本保持不變，表明桂酸乙酯的抑菌性能在紫外光照條件下具有較高的穩定性。

表3 紫外線照射對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響表

2.2.3 pH對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響

測定pH對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響，其結果見表4。由表4可知，隨著pH值的升高，桂酸乙酯對霉菌、酵母菌、G-菌、G+菌的抑制能力不斷下降。酸性條件下桂酸乙酯抑菌能力較強，這可能因為酸性強的緩沖液對試驗菌有微弱的抑制作用，也可能是桂酸乙酯本身是酸性防腐劑。在堿性條件下，桂酸乙酯的抑菌能力較弱，原因可能是堿性條件下，酸性成分與堿發生反應，從而使其抑菌性能減弱。結果表明，桂酸乙酯在酸性條件下抑菌能力強，酸性越強抑菌能力越強。

表4 pH對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響表

2.2.4 蔗糖對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響

測定蔗糖對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響，其結果見表5。由表5可知，隨著蔗糖濃度的升高，桂酸乙酯的抑菌能力沒有明顯變化。這表明桂酸乙酯的抑菌能力不受蔗糖濃度的影響。

表5 蔗糖對桂酸乙酯的抑菌穩定性影響表

2.3 桂酸乙酯在檳榔中的應用

桂酸乙酯與其他防腐劑做對比，測試其對檳榔的保鮮效果（儲存條件：室溫26～30 ℃，檳榔水分：20%～22%），結果見表6。由表6可知，苯甲酸鈉與 ε-聚賴氨酸鹽酸鹽對檳榔的防霉幾乎沒有效果；山梨酸能使檳榔保存40 d，脫氫乙酸及對羥基苯甲酸乙酯鈉能使檳榔保存50 d，而桂酸乙酯能使檳榔保存90 d 以上。

表6 檳榔的保鮮效果表

3 結論

研究發現，桂酸乙酯對霉菌及酵母菌有很好的抑制作用，對細菌的抑制作用很弱。桂酸乙酯的抑菌作用不受熱、光、介質糖等因素的影響，抑菌作用穩定，但其在酸性條件下的抑菌作用會增強，反之在堿性條件下的抑菌作用會減弱；桂酸乙酯在常溫下能將檳榔的保質期延長至3個月以上，保質期內不會出現霉變的現象，同時不影響檳榔特有的風味。

桂酸乙酯是一種具有抑菌性的食品用香精，其獨特的強抑菌性、安全性等是未來防腐劑領域的研究課題。其不僅對檳榔防腐有良好的防霉效果，甚至對烘焙食品也能發揮重要作用。