天然保鮮劑對(duì)食品保鮮作用的研究與應(yīng)用

◎ 趙 迪，王茜茜，李佳偉，陳亦萱，黃晉博，王向紅

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，河北 保定 071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，河北 保定 071001）

面包是采用小麥粉、酵母及其他輔料通過發(fā)酵、整形、烘焙等工藝制作而成的發(fā)酵食品。加工后的面包具有組織蓬松、方便食用、易于消化和口感好等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者的青睞。由于面包具有較高的含水量，對(duì)包裝及環(huán)境具有較高的要求，儲(chǔ)存不當(dāng)易導(dǎo)致面包變質(zhì)，人們食用霉變的面包會(huì)危害到身體健康。近年來，人們對(duì)食品安全問題越來越重視，期望日常食用的食品達(dá)到天然、綠色、安全的標(biāo)準(zhǔn)。天然保鮮劑的出現(xiàn)，為食品質(zhì)量和安全起到重要的保障作用。本文研究了魚精蛋白、納他霉素、茶多酚和溶菌酶這4種天然保鮮劑對(duì)面包保鮮的效果，旨在為我國(guó)天然食品保鮮劑的應(yīng)用提供參考和借鑒作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高筋面粉，慶云魯慶制粉有限公司；即發(fā)活性干酵母，安琪酵母股份有限公司；PET復(fù)合材料、包裝袋，武漢大田塑料包裝材料有限公司；茶多酚（98%）、納他霉素（99%）、溶菌酶（99%）和魚精蛋白（99%），河南果晨生物科技有限公司；白砂糖、黃油、食鹽等，河北保定市北國(guó)超市；平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，青島海博生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

WFF-26 A型發(fā)酵箱，諸城市軒潤(rùn)機(jī)械科技有限公司；HMS-350型電熱恒溫培養(yǎng)箱，寧波賽新實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；FR-900型多功能自動(dòng)薄膜封口機(jī)，濟(jì)南好來寶醫(yī)療器械有限公司、；LDZX-50 KBS型立式壓力蒸汽滅菌器，宣運(yùn)機(jī)械科技有限公司；JY 2002型雙人超凈工作臺(tái)，托森機(jī)械有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 面包的制作方法及貯藏條件

面包的制作過程采用直接發(fā)酵，各輔料的配比為10%的黃油、10%的白砂糖、1%的鹽、2%的酵母及適當(dāng)?shù)乃Ｍㄟ^攪拌、發(fā)酵、分割、造型、烘烤和冷卻等工藝制作。將冷卻好的面包進(jìn)行封口包裝，并置于37 ℃的恒溫環(huán)境中儲(chǔ)藏。儲(chǔ)存期間，為了解面包的新鮮度，必須每天對(duì)恒溫箱中的面包進(jìn)行采集取樣，根據(jù)面包菌落總數(shù)指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)指標(biāo)確定面包的新鮮程度。

1.3.2 天然保鮮劑的處理方法

用少量的水對(duì)各種保鮮劑進(jìn)行溶解，在面團(tuán)的加工過程中進(jìn)行調(diào)制，天然保鮮劑依據(jù)權(quán)威部門提供的添加量參照比例逐一進(jìn)行配比，不會(huì)對(duì)人體造成危害。

1.3.3 面包的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)方法

面包的感官評(píng)價(jià)方法可參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)糕點(diǎn)、面包》（GB 7099—2015）的感官指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)檢驗(yàn)方法為取50 g以上樣品，觀察其色澤、氣味、滋味及組織狀態(tài)是否正常，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為應(yīng)具有糕點(diǎn)、面包各自的正常色澤、氣味、滋味及組織狀態(tài)，不得有酸敗、發(fā)霉等異味、食品內(nèi)外不得有霉變、生蟲及其他外來污染物。感官評(píng)分小組由10人組成，計(jì)算感官評(píng)分平均值作為最終結(jié)果[1]。

1.3.4 面包中微生物的檢測(cè)方法

參照我國(guó)實(shí)施的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》（GB 4789.2—2016）進(jìn)行檢測(cè)，以了解面包微生物的變化，確定面包的儲(chǔ)藏日期[2]。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理方法

采用軟件PDS 6.50及Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 天然保鮮劑對(duì)面包保藏效果影響的單因素試驗(yàn)

2.1.1 溶菌酶對(duì)面包保藏效果的影響

溶菌酶的保鮮作用機(jī)制是通過破壞菌體細(xì)胞壁聚糖骨架上的β-1,4糖苷鍵形成可溶性糖肽，導(dǎo)致細(xì)胞因滲透壓不平衡而發(fā)生裂解死亡，起到延長(zhǎng)面包儲(chǔ)藏期的作用[3]。由圖1可知，隨著溶菌酶比例增加，面包菌落總數(shù)先下降后上升，感官評(píng)分先上升后下降。溶菌酶添加量為0.08%～0.16%，菌落總數(shù)較少，感官評(píng)分較高。因此，添加適量的溶菌酶能抑制微生物生長(zhǎng)，提高面包保藏效果。

2.1.2 茶多酚對(duì)面包保藏效果的影響

茶多酚中有較高的兒茶素含量，能起到較好的抗氧化作用。茶多酚的抑菌機(jī)理是通過增加微生物細(xì)胞的通透性使微生物細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失難以繼續(xù)繁殖，起到殺菌和阻斷的作用[4]。由圖2可知，茶多酚添加量為0.06%～0.16%時(shí)，菌落總數(shù)較低，感官評(píng)分較高。因此，適量添加茶多酚能對(duì)微生物起到有效的抑制作用。目前還未確定茶多酚含量是否會(huì)隨時(shí)間的變化而劇增，需進(jìn)一步研究和論證。

2.1.3 納他霉素對(duì)面包保藏效果的影響

納他霉素在面包儲(chǔ)藏的過程中也能起到較好的抑菌作用，其作為一種天然的食品保鮮劑，能有效殺死霉菌、酵母菌和絲狀真菌。由圖3可知，適量添加納他霉素才能夠起到更好的抑制作用，添加量為0.04%～0.08%時(shí)，菌落總數(shù)較低，但納他霉素的含量達(dá)到0.10%時(shí)，隨著面包儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落數(shù)會(huì)不斷增加，感官評(píng)分逐漸降低，主要原因可能是納他霉素只能起到抑制某些微生物生長(zhǎng)的作用。

2.1.4 魚精蛋白對(duì)面包保藏效果的影響

魚精蛋白中的多聚陽離子肽是通過改變細(xì)胞壁滲透壓起到抑制和殺菌的作用[5]。由圖4可知，魚精蛋白的含量在0.15%～0.25%時(shí)，菌落總數(shù)較低，感官評(píng)分較高，適量添加魚精蛋白能對(duì)面包中的微生物起到一定的抑制效果。

2.2 天然保鮮劑的復(fù)配優(yōu)化

單因素試驗(yàn)只能顯示對(duì)某一方面起到抑制效果，難以全面且有效地對(duì)面包的菌落總數(shù)和感官評(píng)分進(jìn)行優(yōu)化和提升，因此研究出最佳配比的復(fù)配天然保鮮劑是確保面包新鮮度的有效方法。為了選出更適宜的天然保鮮劑復(fù)配優(yōu)化結(jié)果和方法，設(shè)計(jì)4因素3水平的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平見表1，正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。由表2可知，影響面包中菌落總數(shù)因素的主次順序?yàn)锽＞D＞C＞A。最優(yōu)分配方案為A2B2C3D1，溶菌酶、茶多酚、納他霉素和魚精蛋白的天然保鮮劑的添加量依次為0.12%、0.11%、0.08%和0.15%。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)對(duì)比，建立了4種天然保鮮劑的最優(yōu)方案，通過對(duì)各種保鮮劑的參數(shù)復(fù)配處理，建立了一套最佳配比的復(fù)配天然保鮮劑方案，即溶菌酶0.12%、茶多酚0.11%、納他霉素0.08%和魚精蛋白0.15%。為達(dá)到儲(chǔ)藏溫度為25 ℃時(shí)更長(zhǎng)的貨架期目標(biāo)，需對(duì)溶菌酶、茶多酚、納他霉素及魚精蛋白的含量進(jìn)行更為合理的配比。