不同保鮮條件對香蕉皮抑菌性的影響

不同保鮮條件對香蕉皮抑菌性的影響

香蕉是香蕉科的一種植物，主要產(chǎn)于熱帶和亞熱帶。由于其高產(chǎn)量、香氣濃郁、口感豐富等優(yōu)點，它對健康非常有效。它在中國南方省份廣泛種植，產(chǎn)量排名世界第一。香蕉皮的主要成分有酚類、油脂類、有機酸、縮合鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類等多種物質(zhì),還有多種維生素和無機鹽等營養(yǎng)成分,Ca、Mg、P、K等礦質(zhì)元素含量也非常豐富。香蕉皮可以提取果膠、膳食纖維、多糖等有機營養(yǎng)物質(zhì),也可以制成禽畜飼料添加劑,其有機酸和單寧可以抑制細菌和真菌,還可以作為污水處理材料,吸附水中的銅、鉛、鋅等各種重金屬。香蕉雖好,人們往往只食其肉,卻把占總重量約40%的香蕉皮隨意丟棄,不僅浪費資源,而且污染環(huán)境,因此,若能將其變廢為寶,將具有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。國內(nèi)對香蕉皮綜合利用的研究不多,利用香蕉皮制作食品保鮮劑的相關(guān)文獻較少。目前,我國常用的食品保鮮技術(shù)主要有生物技術(shù)保鮮、納米保鮮和保鮮劑保鮮,前2種保鮮技術(shù)雖說可以達到較好的保鮮效果,甚至還能在一定程度上改善食品的品質(zhì)和檔次,提高產(chǎn)品附加值,但由于成本過高或靈活性欠缺,目前尚無法廣泛推行,市場上主流食品保鮮方法還是保鮮劑保鮮。過多地利用化學(xué)保鮮技術(shù)和化學(xué)保鮮劑,往往會引起人們對食品安全的擔(dān)憂,研制安全、高效、環(huán)境友好的新型保鮮技術(shù)和材料具有重要的現(xiàn)實意義。為此,筆者在參考民間傳統(tǒng)保鮮技術(shù)的基礎(chǔ)上,進行了利用香蕉皮制作食品保鮮劑的可行性研究。1材料和方法1.1實驗室封裝法試驗香蕉于2012年2月16日在廣西宜州市城中市場隨機購買,在實驗室用自來水將其表面沖洗干凈,然后將其果皮剝下,放置在60℃的電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重,待溫度降至室溫后取出,用干凈的塑料封口袋封裝,置低溫陰涼處保存,備用。1.2儀器和試劑1.2.1儀器與設(shè)備101-2-BS型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海躍進醫(yī)療器械廠);FZ102型微型植物樣品粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司);AL204型電子分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城工貿(mào)有限公司);SYQ-DSX-280A型手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠);SW-CJ-1F型超凈工作臺(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司);SPX-150型生化培養(yǎng)箱(上海醫(yī)療器械有限公司);HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司);艾柯DZG-303A型純水儀(臺灣艾柯成都康寧實驗專用純水設(shè)備廠);PHS-3C精密型pH計(上海三信儀表廠)。1.2.2試劑的類型分析牛肉浸膏、細菌學(xué)蛋白胨、瓊脂粉、氯化鈣、三水合乙酸鉛、氯化鈉、氯化鐵、溴酚藍、茚三酮、碘、硝酸銀、堿性酒石酸銅(以上試劑均為分析純,AR)。試驗用水除特別說明外,均為去離子水。1.3細菌培養(yǎng)基的制備1.3.1香蕉皮提取物的制備5%香蕉皮及其灰燼水提取液配制:①用微型植物樣品粉碎機將烘干的香蕉皮粉碎,稱取20g粉碎后的樣品,加入400mL蒸餾水,常溫浸泡2h,真空抽濾,取上清液。②另取部分烘干的香蕉皮,將其完全焚燒,待冷卻后,稱取20g香蕉皮灰燼,加入400mL蒸餾水,常溫浸泡2h,真空抽濾,取上清液。將①和②各分為6個組,分別取20、40、60、80、100、120mL上清液配制成150mL的牛肉膏蛋白胨細菌培養(yǎng)基,同時用蒸餾水配制成150mL的牛肉膏蛋白胨細菌培養(yǎng)基作空白對照。1.3.2牛肉膏蛋白細菌培養(yǎng)基的制備在12個小燒杯中分別加入粉碎香蕉皮和香蕉皮灰燼各5g,然后分別加入100mL蒸餾水,分別浸泡2、4、6、8、10、12h,得到6個不同浸取時間梯度的5%水提取液,再分別取80mL提取液配制成150mL的牛肉膏蛋白胨細菌培養(yǎng)基。1.3.3牛肉膏蛋白培養(yǎng)基的制備分別稱取5g粉碎香蕉皮和香蕉皮灰燼各4份,分別加入100mL蒸餾水,在30、50、70、90℃4個溫度條件下浸泡2h,得到4個不同浸取溫度的香蕉皮及灰燼水提取液,取上清液配制成150mL的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。1.4細菌菌落數(shù)的測定用高壓蒸汽滅菌法將上述培養(yǎng)基滅菌30min后倒平板,在空氣中暴露2h,然后蓋上培養(yǎng)皿,并用保鮮袋密封好,防止培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中過早風(fēng)干。在37℃的生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h,計算各個平板中的細菌菌落數(shù)。各試驗組每1細菌培養(yǎng)基平板為1處理,重復(fù)5次。1.5香香蕉皮的主要養(yǎng)分測試香蕉皮主要營養(yǎng)物質(zhì)的檢驗用試管預(yù)試法。1.6處理試驗數(shù)據(jù)用Excel2003和SPSS18.0進行處理。平板菌落計數(shù)采用活菌計數(shù)法,抑菌率計算公式:抑菌率=[(對照皿菌落數(shù)-試驗皿菌落數(shù))/對照皿菌落數(shù)]×100%。2結(jié)果與分析2.1抑菌率的測定從圖1可以看出,未焚燒處理的香蕉皮水提液,其抑菌效果與經(jīng)焚燒處理的試驗組相比有明顯差異。經(jīng)焚燒處理的香蕉皮水提液抑菌效果相對較好,當(dāng)水提液濃度高于0.005g/mL時,各試驗組均具有一定的抑菌作用;當(dāng)溶液濃度為0.0067g/mL時,抑菌率達到了79.84%,并且隨著香蕉皮水提液濃度的增大,抑菌率也逐漸提高;當(dāng)香蕉皮水提液濃度為0.0333g/mL時,抑菌率達到100%。未經(jīng)焚燒處理的香蕉皮水提液抑菌效果相對較差,當(dāng)濃度小于0.0133g/mL時,未焚燒處理的香蕉皮水提液幾乎無抑菌作用,但隨著水提液濃度的增大,其抑菌作用也隨之增強;當(dāng)濃度為0.05g/mL時,抑菌效果達到84.47%。2.2泡時間及浸提時間的影響由圖2可見,浸提時間對香蕉皮水提液抑菌效果的影響情況比較復(fù)雜。開始時,未經(jīng)焚燒處理的香蕉皮水提液,隨著浸提時間的增加,抑菌率逐漸提高,浸泡時間為4h時抑菌效果最好,抑菌率為64.94%;但隨著浸提時間的增加,其抑菌效果卻出現(xiàn)大小不同的波動,先逐漸下降,后又緩慢上升,其抑菌率大約在62%～65%之間。與未經(jīng)焚燒處理香蕉皮水提液的抑菌效果相比較,經(jīng)過焚燒處理的香蕉皮水提液抑菌作用更加明顯,浸提2h即達到100%的抑菌效果,浸提2h與浸提12h的抑菌效果差別甚小,約為1%。浸提時間并非越長越好,從節(jié)能與提高效率的角度來看,浸提時間以2h為宜。2.3水提液抑菌效果測定結(jié)果由圖3可見,并非浸提溫度越高抑菌效果越好。經(jīng)焚燒處理的香蕉皮,浸提溫度為30℃時,其水提液的抑菌效果最好,抑菌率為98.86%,浸提溫度超過30℃,其抑菌效果反而下降。未經(jīng)焚燒處理的香蕉皮,當(dāng)浸提溫度為30℃和50℃時,其水提液的抑菌效果完全相同,抑菌率均為57.95%,溫度超過50℃,香蕉皮水提液抑菌效果反而下降。焚燒處理與未焚燒處理的香蕉皮相比較,前者的水提液抑菌效果明顯優(yōu)于后者。2.4財酸和鞣質(zhì)由于未焚燒處理的香蕉皮沒有經(jīng)過高溫、高壓或化學(xué)處理,其水提液主要化學(xué)成分沒有改變,主要為蛋白質(zhì)、多糖、有機酸和鞣質(zhì)等,其主要抑菌成分為有機酸和鞣質(zhì)。由表1可見,焚燒處理香蕉皮水提液pH值達到10.2,加入三水合乙酸鉛無白色沉淀生成,加入氯化鈉白明膠和三氯化鐵也無明顯反應(yīng),另取1份試樣加入茚三酮沒有出現(xiàn)藍紫色,驗證多糖時加入碘、氨性硝酸銀、堿性酒石酸銅均無明顯現(xiàn)象。因此,經(jīng)焚燒處理后的香蕉皮水提液基本上不存在有機酸、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)和多糖,這是因為鞣質(zhì)、有機酸、蛋白質(zhì)、多糖等營養(yǎng)物質(zhì)在高溫燃燒情況下均會被燃燒氧化掉,通常只剩下一些氧化物和生物堿。3香蕉皮保鮮液利用的研究我國的香蕉年產(chǎn)量位居世界第三,果皮數(shù)量大,目前只有少部分被用來提取果膠、色素和制作飼料添加劑。香蕉皮水提液具有一定的抑菌作用,梁盛年等曾對香蕉皮的化學(xué)成分進行研究,指出香蕉皮中的有機酸和鞣質(zhì)具有一定的抑菌作用,而香蕉皮中的鞣質(zhì)主要為縮合鞣質(zhì),含量極少,發(fā)揮抑菌作用的可能是有機酸。經(jīng)焚燒處理的香蕉皮,其水提液的抑菌成分主要為生物堿和其他堿性物質(zhì),這與農(nóng)熠瑛等的相關(guān)研究結(jié)果是一致的。堿性物質(zhì)對食品保鮮具有一定的效果。在我國民間,尤其是南方農(nóng)村,在節(jié)慶期間有用灰水(草木灰水提液)制作涼水粽子的習(xí)慣。使用灰水浸泡的糯米,制作出來的粽子色澤金黃,口感醇香,并且具有更好的防腐和保鮮作用,因此深受群眾喜愛。目前,食品安全問題越來越受到人們的關(guān)注,香蕉皮雖然具有許多復(fù)雜的成分,其抑菌機理、適用范圍及抑菌效果等相關(guān)研究尚需繼續(xù)進行,但是,作為一種新的資源利用方式,利用香蕉皮制作天然食品保鮮劑還是很有價值的。根據(jù)以上試驗數(shù)據(jù)及分析討論,可以初步得到以下結(jié)論:(1)經(jīng)焚燒處理和未經(jīng)焚燒處理的香蕉皮,其水