常用食品防腐劑以及酸性條件對乳酸菌的影響

王晨波

（雀巢研發(fā)中心上海有限公司，上海201812）

乳酸菌是一種常見的益生菌，可將碳水化合物轉(zhuǎn)化為乳酸以及其它的抗菌成分，廣泛應(yīng)用于生物治療［1］和農(nóng)業(yè)［2］等領(lǐng)域：存在于人體腸胃道及陰道中，通過構(gòu)筑保護層來隔絕致病菌與上皮細胞的接觸（如發(fā)酵乳桿菌Lactobacillus fermentum）［3］；用于生產(chǎn)各種不同類型的發(fā)酵食品如酸奶、泡菜、酒類，經(jīng)過發(fā)酵后，可減輕蛋白質(zhì)造成的過敏反應(yīng)（如經(jīng)植物乳桿菌Lactobacillus plantarum發(fā)酵的豆制品［4］）；存在于大自然中，是常見的食品酸敗菌，影響到食品的品質(zhì)并縮短食品的保質(zhì)期（如常見的啤酒酸敗菌：干酪乳桿菌Lactobacillus casei和短乳桿菌Lactobacillus brevis［5］）。

山梨酸鉀和苯甲酸鈉是常用的食品防腐劑，在環(huán)境pH值低于5時，可以抑制微生物體內(nèi)的酶反應(yīng)，從而抑制甚至殺死細菌、酵母或霉菌［6］。

現(xiàn)有的研究主要集中在如何保證乳酸菌的活性及其抑菌效果方面，而極少將它們作為酸敗菌進行實驗。實際上，在食品質(zhì)量與安全的評估中，經(jīng)常選取乳酸菌作為評估食品保質(zhì)期的指標菌，尤其是那些高水分活度（AW＞0.93［7］）的食品。因此，作者選取了5株常見乳酸菌，就它們對酸性條件、山梨酸鉀和苯甲酸鈉的耐受性進行了研究，擬為選取相應(yīng)的菌種作進一步的應(yīng)用研究提供參考。

1 實驗

1.1 菌株與培養(yǎng)基

5株乳酸菌包括2株Lactobacillus plantarum（LAC1，LAC2）、1株Lactobacillus casei（LAC3）、1株Lactobacillus brevis（LAC4）和1株Lactobacillus fermentum（LAC5），由雀巢研發(fā)總部提供。

實驗采用Broth培養(yǎng)基，水分活度均在0.99左右。

1.2 細菌細胞的處理

所有菌株都在deMann Rogosa Sharpe（MRS）Broth培養(yǎng)基（Merck）中于30℃、無氧條件下（BBL Gas Jars使用Merck Anaerocult A Gas Pak system）復活復壯［8］。實驗前每株菌株都必須培養(yǎng)48h，然后用0.85%的鹽水在離心機（SorvallBiofuge Fresco）上以1 000×g轉(zhuǎn)速清洗2次（4℃，2min）。在培養(yǎng)過程中，分別于第0d、第1d、第4d和第7d取樣，用MRS Agar平板（Merck）來記錄乳酸菌的活菌數(shù)（以lgCFU計，CFU單位為個·mL－1）。

1.3 酸性條件對乳酸菌生長影響的考察

各取5株處理后的乳酸菌10μL分別接入5種不同pH值（4.2、3.8、3.4、3.0、2.8）［8］的10mL MRS Broth培養(yǎng)基（用1mol·L－1鹽酸調(diào)節(jié)pH值）中，于第0d、第1d、第4d和第7d取樣觀察乳酸菌在30℃、無氧條件下的生長情況。

1.4 山梨酸鉀和苯甲酸鈉在酸性條件下對乳酸菌生長影響的考察

取5株處理后的乳酸菌各10μL分別接入含有200×10－6或500×10－6山梨酸鉀、200×10－6或500× 10－6苯甲酸鈉的10mL MRS Broth培養(yǎng)基（用1mol ·L－1鹽酸調(diào)節(jié)pH值）中，于第0d、第1d、第4d和第7d取樣觀察乳酸菌在30℃、無氧條件下的生長情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 酸性條件對乳酸菌生長的影響（圖1）

圖1 5株乳酸菌在5種酸性條件下的生長情況Fig.1 Growth of five species of Lactobacillus spp.under five kinds of acidic conditions

由圖1可以看出，酸性條件對乳酸菌生長的影響如下：pH值為4.2、3.8和3.4時，所有菌株都能生長；pH值為3.0時，LAC3（Lactobacillus casei）和LAC4（Lactobacillus brevis）可以生長，LAC1（Lactobacillus plantarum）、LAC2（Lactobacillus plantarum）和LAC5（Lactobacillus fermentum）不能存活；pH值為2.8時，所有菌株都不能存活。

5株乳酸菌對酸性條件的耐受性如下：LAC3（Lactobacillus casei），LAC4（Lactobacillus brevis）＞LAC1（Lactobacillus plantarum）＞LAC5（Lactobacillus fermentum）＞LAC2（Lactobacillus plantarum）。

2.2 山梨酸鉀和苯甲酸鈉在酸性條件下對乳酸菌生長的影響（圖2）

由圖2可以看出，山梨酸鉀和苯甲酸鈉在酸性條件下對乳酸菌生長的影響如下：pH值為4.2時，山梨酸鉀濃度為200×10－6和500×10－6的情況下，所有菌株都能生長；pH值為3.8時，苯甲酸鈉濃度為200× 10－6和500×10－6的情況下，所有菌株都能生長；pH值為3.4時，苯甲酸鈉濃度為200×10－6的情況下，所有菌株都能生長；pH值為3.4時，苯甲酸鈉濃度為500×10－6的情況下，LAC3（Lactobacillus casei）、LAC4（Lactobacillus brevis）和LAC5（Lactobacillus fermentum）可以生長，LAC1（Lactobacillus plantarum）和LAC2（Lactobacillus plantarum）不能存活。

5株乳酸菌對酸性條件下的山梨酸鉀和苯甲酸鈉的耐受性如下：LAC3（Lactobacillus casei），LAC4（Lactobacillus brevis），LAC5（Lactobacillus fermentum）＞LAC1（Lactobacillus plantarum），LAC2（Lactobacillus plantarum）。

3 結(jié)論

5株常見的乳酸菌被挑選出來，在不同pH值和防腐劑濃度的條件下進行生長情況的監(jiān)測和分析。結(jié)果表明，乳酸菌對于低pH值（＞3.0）和防腐劑（如苯甲酸鈉濃度＜500×10－6）的耐受性均較強。

圖2 5株乳酸菌在不同酸性條件和食品防腐劑濃度下的生長情況Fig.2 Growth of five species of Lactobacillus spp.under different kinds of acidic conditions with different concentrations of food preservative

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