目前,除常用的一些保鲜剂外,肉桂醛、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和乳酸链球菌素(Nisin)等天然化合物也逐渐成为具有应用前景的保鲜剂研究对象。上述3 种抑菌剂均能起到一定的食品保鲜作用。但是,将上述3 种抑菌剂作为配料添加至青稞鲜湿面中,并探究其对面制品内特定菌(蜡样芽孢杆菌)的抑制效果的研究鲜有报道。
根据GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》,Nisin在方便面制品中的最大添加量为0.25 g/kg(0.025%),肉桂醛和EGCG无明确规定添加量。北京食品营养与人类健康高精尖创新中心、北京工商大学的王舒叆、王子元和张敏*等人拟对比分析同一添加量(0.025%)的3 种抑菌剂,以及0.05%的肉桂醛和EGCG对青稞鲜湿面中蜡样芽孢杆菌的抑菌效果。通过对室温(25 ℃)条件下贮藏的青稞鲜湿面中蜡样芽孢杆菌菌落数的分析及青稞鲜湿面产品的质构和色泽的测定,评判这3 种抑菌剂在青稞鲜湿面产品中的应用潜力。
3 种抑菌剂的最小抑菌浓度
结果显示,3 种抑菌剂对蜡样芽孢杆菌的MIC均为0.025%。结合GB 2760—2014推荐添加量,肉桂醛和EGCG抑菌效果采用0.025%(MIC)及0.05%(2 MIC),Nisin抑菌效果采用0.025%(MIC)进行后续实验分析。
3 种抑菌剂对蜡样芽孢杆菌的抑制效果
由图1A可知,在0~6 h内,蜡样芽孢杆菌菌落数呈现减小趋势,36 h贮藏期内,空白对照组的菌落数显着增长了1.36(lg(CFU/g));0.025% EGCG组中蜡样芽孢杆菌菌落数增加了1.30(lg(CFU/g)),贮藏末期与乙醇对照组和空白对照组无显着差异;而0.025%肉桂醛组中蜡样芽孢杆菌菌落数仅增加0.84(lg(CFU/g)),其生长速率与其他组相比明显延缓;贮藏36 h时与对照组(“对照组”菌落数为空白对照组与乙醇对照组的平均值,下同)相比,0.025%肉桂醛组的蜡样芽孢杆菌菌落数显着降低0.64(lg(CFU/g))。因此,0.025%肉桂醛显着抑制了蜡样芽孢杆菌的生长,而0.025% EGCG并没有显示出抑菌活性。
由图1B可知,在整个贮藏期内,空白对照组中蜡样芽孢杆菌显着增长了1.77(lg(CFU/g)),0.05%肉桂醛组蜡样芽孢杆菌菌落数显着减小了0.7(lg(CFU/g)),0.05% EGCG组显着减小了0.58(lg(CFU/g))。在贮藏终点,0.05%肉桂醛和0.05% EGCG组蜡样芽孢杆菌菌落数分别为4.96(lg(CFU/g))和5.38(lg(CFU/g)),分别比对照组减小了2.49(lg(CFU/g))和2.07(lg(CFU/g))。
由图2可知,在整个贮藏过程中,空白对照组的蜡样芽孢杆菌菌落数显着增加了1.39(lg(CFU/g));而添加0.025% Nisin的青稞鲜湿面中的蜡样芽孢杆菌菌落数仅增加了0.96(lg(CFU/g))。贮藏期内,0.025% Nisin组的菌落数一直显着低于空白对照组和HCl对照组,在贮藏终点比对照组显着低0.83(lg(CFU/g))。
在青稞鲜湿面中,蜡样芽孢杆菌的平均初始数量为5.86(lg(CFU/g)),0.025%肉桂醛和Nisin均可使蜡样芽孢杆菌得到不同程度的抑制,但不能完全抑制其生长,0.025% EGCG对青稞鲜湿面中的蜡样芽孢杆菌无显着性影响;而添加0.05%的肉桂醛和EGCG均可显着抑制蜡样芽孢杆菌的生长。结合GB 2760—2014中规定的最大添加量的限制,在25 ℃贮藏条件下,肉桂醛对青稞鲜湿面中蜡样芽孢杆菌的抑制效果最好。
3 种抑菌剂对青稞鲜湿面质构的影响
根据TPA结果,25 ℃贮藏条件下,贮藏36 h内,添加0.025%的3 种抑菌剂的青稞鲜湿面与空白对照组、乙醇对照组及HCl对照组比较,其硬度、弹性、内聚性和咀嚼性均无显着性差异(数据未列出)。添加了0.05%肉桂醛和0.05% EGCG的青稞鲜湿面质构特性随着贮藏时间的变化结果显示,在25 ℃下贮藏12 h后,肉桂醛、EGCG组的青稞鲜湿面硬度比对照组显着增加了3.34 N和3.11 N;贮藏24 h后,分别添加0.05%肉桂醛和0.05% EGCG的青稞鲜湿面比对照组显着增加了7.29 N和4.94 N。
贮藏12 h后,添加0.05%肉桂醛和0.05% EGCG的青稞鲜湿面咀嚼性比对照组分别显着增加了3.345 mJ和3.675 mJ;而贮藏终点36 h时实验组与对照组之间无显着差异。空白对照组在贮藏期内的咀嚼性先下降后上升,而0.05%肉桂醛和0.05% EGCG组在36 h贮藏期内均无显着变化,证明0.05%肉桂醛和0.05% EGCG可在样品贮藏12~24 h期间内提高其咀嚼性。
分别添加0.05%肉桂醛和0.05% EGCG的青稞鲜湿面与两种对照组比较,其弹性和内聚性均无明显差异,在36 h贮藏期内所有样品弹性呈整体减小趋势,内聚性变化不明显。综合硬度、弹性、内聚性和咀嚼性的质构特性分析,与两个对照组相比,0.05%肉桂醛和0.05% EGCG可在12~24 h贮藏期内提高青稞鲜湿面的硬度,在贮藏12 h时提高其咀嚼性。
3 种抑菌剂对青稞鲜湿面色泽的影响
在25 ℃贮藏36 h,分别添加0.025% 3 种抑菌剂的青稞鲜湿面与空白对照组、乙醇对照组以及HCl对照组比较,其L值、a*值和b*值均无显着性差异,且随着贮藏时间的延长,所有样品的L*值和b*值均呈现下降趋势,a*值呈现上升趋势(数据未列出)。
添加了0.05%肉桂醛和0.05% EGCG的青稞鲜湿面色泽在贮藏过程中的变化结果显示,在贮藏期内所有样品的L*值均显着下降。贮藏12 h后,0.05%肉桂醛和0.05% EGCG组与空白对照组和乙醇对照组相比均显着提高了青稞鲜湿面的亮度,贮藏至36 h时,肉桂醛组青稞鲜湿面亮度最高,与对照组相比其L*值提高了5.295;0.05% EGCG处理组与对照组相比其L*值提高了2.915。
在贮藏过程中,所有样品的a*值均显着增加。贮藏至36 h时,0.05%肉桂醛和0.05% EGCG组a*值与对照组相比分别降低0.41和0.59。在贮藏期内,除肉桂醛组b*值无显着性变化,其他组样品b*值均显着下降。肉桂醛组贮藏至36 h其b*值与对照组相比显着增加2.44,可能与肉桂醛乙醇溶液呈淡黄色有关;而0.05% EGCG组青稞鲜湿面的b*值与两个对照组之间无显着差异,说明其对青稞鲜湿面的b*值无显着影响。
综合L*值、a*值、b*值分析结果,在25 ℃下贮藏36 h,添加0.05%的肉桂醛对青稞鲜湿面有较好的改善色泽的效果,与对照组相比样品贮藏36 h使其L*值提高5.29,a*值降低0.41,b*值升高2.435。
结 论
在25 ℃、36 h的贮藏条件下,随着抑菌剂添加量的增加其抑菌效果也显着提高。相较于两个对照组,添加0.025%的肉桂醛和Nisin对蜡样芽孢杆菌均有抑制作用,分别使得贮藏终点的青稞鲜湿面中蜡样芽孢杆菌比对照组显着减小0.64(lg(CFU/g))和0.83(lg(CFU/g)),而0.05%肉桂醛和0.05% EGCG分别使得青稞鲜湿面中的蜡样芽孢杆菌菌落数比对照组减小2.49(lg(CFU/g))和2.07(lg(CFU/g))。可见肉桂醛的抑菌活性最好,0.025%和0.05%的添加量都可抑制青稞鲜湿面中蜡样芽孢杆菌的生长,而Nisin的添加量要求限制了其在青稞鲜湿面的保鲜应用。
在25 ℃、36 h的贮藏条件下,低添加量(0.025%)的肉桂醛、EGCG和Nisin对青稞鲜湿面的质构以及色泽均无显着性影响;高添加量(0.05%)的肉桂醛和EGCG仅可在12~24 h贮藏期内提高青稞鲜湿面的硬度以及在贮藏12 h时提高青稞鲜湿面的咀嚼性,但有较好的改善色泽作用。贮藏至36 h,与对照组相比,0.05%肉桂醛和EGCG分别使鲜湿面L*值提高了5.295和2.915,且0.05%肉桂醛使样品的b*值显着增加2.44,使青稞鲜湿面整体颜色更加偏黄色。