花椒抑菌活性成分提取工藝優(yōu)化及其穩(wěn)定性研究

花椒抑菌活性成分提取工藝優(yōu)化及其穩(wěn)定性研究

青椒是蝗蟲科植物的干燥成熟果皮。它具有加熱和促進(jìn)陽光、散寒除濕、補(bǔ)氣止痛、殺蟲止癢和抗氧味道的功效。不僅可以作為中藥材,而且是一種具有麻香味的調(diào)味食用香料,在食品添加劑領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用,被譽(yù)為“八大味”之一?；ń返幕瘜W(xué)成分主要有揮發(fā)油、生物堿、黃酮類、香豆素等。它們是各種植物中常見的對食品中腐敗菌及致病菌具有抑制效果的化學(xué)成分,花椒將成為食品天然防腐劑的重要來源之一。本研究選取花椒為原料,對花椒中抑菌活性成分的提取條件進(jìn)行研究,為花椒資源在食品天然防腐劑中的開發(fā)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。1青椒中抗菌活性物質(zhì)提取及實(shí)驗(yàn)1.1供試菌種原料與試劑:花椒、乙醇、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂粉、生理鹽水、蔗糖、葡萄糖、NaCl等。供試菌種:金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、黃曲霉、啤酒酵母。主要儀器:電熱鼓風(fēng)干燥器、生化培養(yǎng)箱、恒溫水浴鍋、超凈臺、立式壓力蒸汽滅菌器、高速離心機(jī)等。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1青椒提取活性成分準(zhǔn)確稱取花椒,粉碎,然后與乙醇溶液混合,常溫浸提,抽濾,合并濾液減壓蒸餾,除去乙醇,并濃縮,制成1g/mL的花椒乙醇浸提液。1.2.2培養(yǎng)基的制備無菌條件下將滅菌的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中。將培養(yǎng)的供試菌種制成菌懸液,然后注入相應(yīng)的培養(yǎng)皿中,使菌液分布均勻。將浸入提取原液的濾紙片稍晾干后放入培養(yǎng)皿,每皿正三角形放置3片,與培養(yǎng)基完全接觸。每份樣品平行接種3個(gè)培養(yǎng)皿。培養(yǎng)箱培養(yǎng),細(xì)菌于37℃培養(yǎng)24h,霉菌于28℃培養(yǎng)48h,酵母30℃,培養(yǎng)24h,取出觀察,用游標(biāo)卡尺量取抑菌圈的直徑(mm),求平均值。1.2.3空白對照組的設(shè)計(jì)取若干只滅菌試管,順序編號,以適合供試菌生長的液體培養(yǎng)基將被測的花椒提取物進(jìn)行一系列對倍稀釋,濃度分別為100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.56g/L,同時(shí)設(shè)空白對照組。各試管加入菌懸液50μL,培養(yǎng)箱培養(yǎng),細(xì)菌于37℃培養(yǎng)24h,霉菌于28℃培養(yǎng)48h,酵母30℃,培養(yǎng)24h,取出觀察判定結(jié)果,以含藥量低而無肉眼可見菌生長的一管含藥量為藥物對該菌的MIC。1.2.4抑菌圈測定以金黃色葡萄球菌為指示菌,將花椒提取物分別置于40,60,80,100℃水浴和121℃濕熱條件下,熱處理30min,對照樣置于30″C,用濾紙片法來測定其抑菌圈,試驗(yàn)重復(fù)3次。2結(jié)果與分析2.1花椒抑菌活性成分最佳提取條件的確定在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取乙醇濃度、液料比、提取溫度、提取時(shí)間各因素的最優(yōu)試驗(yàn)范圍,研究按照表1的因素水平表,選擇L9(34)正交表進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn),根據(jù)抑菌圈直徑(金黃色葡萄球菌),確定花椒抑菌活性成分最佳提取條件。結(jié)果見表2。由表2可知,影響抑菌圈直徑(金黃色葡萄球菌)的因素順序?yàn)?浸提溫度>液料比>乙醇濃度>浸提時(shí)間;最佳提取條件為A1B2C2D2,即乙醇濃度55%、浸提溫度60℃、浸提時(shí)間3h、料液比1∶15。2.2抑菌圈直徑測定最佳提取條件下,花椒提取物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉、黃曲霉、啤酒酵母的抑菌圈直徑見表3,由此可以看出花椒提取物對細(xì)菌、霉菌和釀酒酵母都有很強(qiáng)的抑制效果,其抗菌譜較寬。2.3對細(xì)菌和黑曲霉、啤酒酵母的mic花椒提取物對供試菌的MIC測定結(jié)果見表4。從表中結(jié)果可以看出,花椒提取物對金黃色葡萄球菌和黃曲霉的MIC為3.125g/L,對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的MIC為6.25g/L,對黑曲霉和啤酒酵母的MIC為12.5g/L。由此可知,花椒對供試菌有較強(qiáng)的抑制作用。2.4花椒提取物抑菌活性測定以金黃色葡萄球菌為指示菌,測定不同溫度下仙人掌提取物的抑菌活性。結(jié)果見圖1。由圖1可以看出,花椒提取物經(jīng)不同溫度處理后抑菌活性差別不大,基本保持原有的抑菌活性,即使在121℃處理30min后仍具有較高活性。這表明花椒提取物的抑菌活性具有較好的熱穩(wěn)定性。3花椒提取物的抗菌性能采用濾紙片法,以抑菌圈直徑為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),金黃色葡萄球菌為指示菌,優(yōu)化提取工藝。通過正交試驗(yàn)得出最佳提取工藝條件為:乙醇濃度55%、浸提溫度60℃、浸提時(shí)間3h、料液比1∶15。對花椒提取物做了抗菌譜的測定,結(jié)果表明具有較寬的抗菌譜?；ń诽崛∥飳瘘S色葡萄球菌和黃曲霉的MIC為3.1