肉桂、丁香及其復(fù)配精油抑菌效果及在香腸中的應(yīng)用

香辛素提取物是香辛素植物的重要二次代謝產(chǎn)物。這些化合物復(fù)雜，其香氣和生物活性與這些成分密切相關(guān)。香辛料具有防腐、抗菌、抗氧化、防癌、抗癌等生理功能。Skandamis等報(bào)道牛至精油對(duì)肉中的假單孢菌、腸桿菌等均有明顯的殺菌效果;Delamare等研究表明鼠尾草精油能有效抑制芽孢桿菌、產(chǎn)氣桿菌、金黃色葡萄球菌等的生長(zhǎng)。丁香為桃金娘科植物丁香的花蕾,原產(chǎn)印度尼西亞,多生長(zhǎng)在熱帶潮濕低地,是一種常綠喬木。丁香酚是丁香精油中的主要成分,是一種天然的防腐劑。呂世明等對(duì)12種常見(jiàn)的細(xì)菌進(jìn)行了體外抗菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明丁香酚具有良好的抑菌活性。肉桂為樟科植物肉桂的干燥樹皮,樹皮芳香,可作香料。肉桂醛是肉桂精油的主要成分,是一種良好的天然防腐劑,研究表明其具有抗菌防腐、抗病毒、抗癌、抗血管擴(kuò)張等生物活性。戴向榮等對(duì)肉桂醛抑制黃曲霉的機(jī)理進(jìn)行了研究,認(rèn)為肉桂醛首先損傷其細(xì)胞膜,進(jìn)而改變細(xì)胞內(nèi)的空間結(jié)構(gòu),如蛋白質(zhì)、核酸等。王帆等通過(guò)研究表明肉桂醛對(duì)大腸桿菌、綠膿桿菌的生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)生理指標(biāo)產(chǎn)生影響。本文通過(guò)丁香與肉桂精油復(fù)配后對(duì)幾種常見(jiàn)菌的抑菌效果研究,為開發(fā)新型植物精油提供理論參考。1材料和方法1.1材料表面1.1.1原材料肉桂、丁香采自卡倫湖度假村。1.1.2病毒金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、釀酒酵母吉林工商學(xué)院食品學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室。1.1.3培養(yǎng)基1.1.3.1.細(xì)菌培養(yǎng)基牛肉膏3g、蛋白胨10g、氯化鈉5g、瓊脂20g、水1000mL,pH7.4~7.6。1.1.3.2.真菌培養(yǎng)基馬鈴薯200g、葡萄糖20g、瓊脂17g、水1000mL,pH自然(121℃,20min)。1.1.4百典儀器型微波固液相合成萃取儀(XH-200A型)北京祥鵠科技發(fā)展有限公司;培養(yǎng)箱(SPX-250A-Z型)上海市百典儀器廠;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(R206D型)上海申生科技有限公司;干燥箱(101-2型)上海安競(jìng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;電子天平(CP214型)梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;高壓滅菌鍋(YXQ.SG46-280S型)西化儀(北京)科技有限公司。1.2方法1.2.1提取的提取1.2.1.微波提取法參照彭穎的方法,稱取10g肉桂粉,加入蒸餾水,混合于圓底燒瓶中。將圓底燒瓶安裝于微波提取儀內(nèi),開啟攪拌器,調(diào)節(jié)適當(dāng)攪拌速度,打開冷凝水,設(shè)置微波提取儀功率800W,破碎物料2min之后,設(shè)置微波提取儀功率200W,提取30min,得肉桂精油。1.2.1.丁香精油的提取參照劉曉麗等的方法,將丁香花蕾在40℃下進(jìn)行鼓風(fēng)干燥14h,粉碎至40目,準(zhǔn)確稱取10g丁香粉末與無(wú)水乙醇一起裝入燒瓶中,置于微波萃取儀上,在300W微波功率下萃取25s,過(guò)濾得到萃取液并靜置使其分層,去掉水層后加入無(wú)水硫酸鈉靜置過(guò)夜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑,得丁香精油。1.2.2中毒培養(yǎng)基的制備分別將浸提后的溶液過(guò)濾、濃縮,并進(jìn)行倍比稀釋,加入到相應(yīng)培養(yǎng)基中,制成帶毒培養(yǎng)基。1.2.3蘑菇餅的制備將菌種活化后接種在相應(yīng)培養(yǎng)基上,細(xì)菌37℃、真菌30℃恒溫培養(yǎng)48h,制成直徑4mm的菌餅,放在4℃冰箱中,備用。1.2.4抑菌率測(cè)定將菌餅倒置放入帶毒培養(yǎng)基中,以無(wú)毒培養(yǎng)基所接菌餅做對(duì)照,細(xì)菌放在37℃、真菌放在30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,采用十字交叉法測(cè)定抑菌率。式中:M為抑菌率,%;A為對(duì)照菌生長(zhǎng)量,mm;C為處理菌生長(zhǎng)量,mm。1.2.5工藝原料肉選擇及預(yù)處理→添加腌制輔料→腌制→添加精油→滾揉→灌制→發(fā)酵→成熟。1.2.6最低抑菌濃度測(cè)定分別將肉桂精油、丁香精油、復(fù)配精油(1∶1)按倍比稀釋,加入到培養(yǎng)基中制成濃度為6.4,3.2,1.6,0.8,0.4,0.2,0.1mg/mL的帶毒培養(yǎng)基,做3種精油對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母的抑菌試驗(yàn),并測(cè)定最低抑菌濃度(MIC)。1.2.7抑菌率的測(cè)定將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、釀酒酵母的菌餅加入到濃度為3.2mg/mL的帶毒培養(yǎng)基中,分別在12,24,36,48,60,72h測(cè)定生長(zhǎng)量,計(jì)算抑菌率。1.2.8香樣中的細(xì)菌總數(shù)和ph測(cè)試對(duì)添加復(fù)配精油的香腸與普通香腸在貯藏期間,分別在0,3,6,9,12,15,18天進(jìn)行菌落總數(shù)及pH的測(cè)定。2結(jié)果與分析2.1結(jié)果表明，油噴霧試驗(yàn)的結(jié)果2.1.1復(fù)配精油的抑菌效果由圖1可知,隨著濃度的降低,抑菌率呈下降趨勢(shì)。從抑菌效果看,丁香精油>復(fù)配精油>肉桂精油。當(dāng)濃度為6.4mg/mL時(shí),丁香精油的抑菌率達(dá)90.8%。復(fù)配精油的抑菌率略低于丁香精油,達(dá)到86.7%。丁香精油的MIC為0.2mg/mL,復(fù)配精油和肉桂精油的MIC為0.4mg/mL。2.1.2虎林市對(duì)植物精油的抑菌效果由圖2可知,抑菌率隨濃度降低逐漸下降,當(dāng)濃度為3.2mg/mL~0.8mg/mL時(shí),抑菌率下降明顯。從抑菌效果看,肉桂精油>復(fù)配精油>丁香精油。當(dāng)濃度為6.4mg/mL時(shí),肉桂精油的抑菌率達(dá)92.5%,復(fù)配精油的抑菌率為87.5%,略低于肉桂精油。肉桂精油的MIC為0.2mg/mL,復(fù)配精油和丁香精油的MIC為0.4mg/mL。2.1.3復(fù)配精油的mic由圖3可知,抑菌率隨濃度降低逐漸下降,從抑菌效果看,復(fù)配精油抑菌效果最佳。濃度為6.4mg/mL時(shí),抑菌率達(dá)82.7%,明顯高于肉桂精油和丁香精油的抑菌率。復(fù)配精油的MIC為0.1mg/mL,肉桂精油的MIC為0.2mg/mL,丁香精油的MIC為0.4mg/mL。綜合比較3種精油的抑菌效果,復(fù)配精油的抑菌效果最佳。2.2抑菌率上升由圖4可知,復(fù)配精油的抑菌效果隨作用時(shí)間延長(zhǎng),抑菌率呈上升趨勢(shì)。在12~48h,抑菌率上升明顯,48h之后,曲線趨于平穩(wěn)。復(fù)配精油對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抑菌率高于釀酒酵母,說(shuō)明精油對(duì)細(xì)菌的抑菌效果比對(duì)真菌的抑菌效果好。2.3精油添加量的確定由圖5可知,香腸在貯藏期間,菌落總數(shù)都呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。普通香腸的菌落總數(shù)一直高于精油香腸,說(shuō)明精油添加在香腸中具有抑菌作用。普通香腸在0~9天時(shí),菌落總數(shù)略有下降,這是因?yàn)樵谫A藏期間,香腸水分下降明顯,導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量下降;9天之后,細(xì)菌數(shù)量逐漸升高。而精油香腸整體變化趨勢(shì)不大,隨水分含量的變化,細(xì)菌數(shù)量也有下降再升高的趨勢(shì),但是始終保持在較低的水平,可見(jiàn)精油的抑菌作用明顯。2.4解氨劑降解產(chǎn)堿由圖6可知,香腸中的pH呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。在0~3天,下降明顯,說(shuō)明香腸中糖被降解產(chǎn)酸而導(dǎo)致的pH下降;3天之后,逐漸升高,即蛋白質(zhì)類物質(zhì)降解產(chǎn)堿,致使pH回升。精油香腸pH始終低于普通香腸,說(shuō)明精油具有抑制pH上升的作用,可以使香腸長(zhǎng)時(shí)間保持在較低的pH下,可延長(zhǎng)香腸的貨架期。3復(fù)配精油的抑菌效果通過(guò)肉桂、丁香及