Nisin及纳他霉素生物保鲜剂对干豆腐保鲜效果的研究.pdf
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1、食品研究与开发Food Research And Development2020 年 5 月第 41 卷第 10 期DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2020.10.004基础研究基金项目:中加食品营养与健康联合实验室开放课题(KFKT-ZJ-201806);辽宁省科技厅重点研发计划指导计划项目(2017205005)作者简介:杨立娜(1987),女(汉),副教授,博士,研究方向:粮油食品营养与疾病预防。*通信作者:刘贺(1979),教授,研究方向:食品大分子、粮油科学与技术。Nisin及纳他霉素生物保鲜剂对干豆腐保鲜效果的研究杨立娜1,2,赵亚凡1,马丹丹1,朱丹实
2、1,朱力杰1,王胜男1,马涛1,何余堂1,刘贺1,*(1.渤海大学 食品科学与工程学院,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁 锦州 121013;2.北京工商大学,中加食品营养与健康联合实验室,北京 100048)摘要:以干豆腐为原料,研究 Nisin、纳他霉素和 Nisin-纳他霉素复配对干豆腐的保鲜效果,通过感官评定、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、菌落总数、pH 值、电子鼻和色差值对干豆腐的新鲜程度进行评价。结果表明,在贮藏过程中,其他试验组相比,Nisin-纳他霉素复配处理的干豆腐 TVB-N 值、菌落总
3、数均最小;颜色没有明显变化,并有效减缓干豆腐的风味腐败。因此,Nisin-纳他霉素复配可在 37 条件下有效延长干豆腐保鲜期,其保鲜效果明显优于 Nisin 和纳他霉素单独保鲜。关键词:干豆腐;Nisin;纳他霉素;复配;保鲜Effect of Nisin and Natamycin Biological Preservative on Fresh-keeping of Dried TofuYANG Li-na1,2,ZHAO Ya-fan1,MA Dan-dan1,ZHU Dan-shi1,ZHU Li-jie1,WANG Sheng-nan1,MA Tao1,HE Yu-tang1,LIU
4、 He1,*(1.College of Food Science and Technology,Bohai University,National&Local Joint Engineering ResearchCenter of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Jinzhou 121013,Liaoning,China;2.Beijing Technology&Business University,China-Canada JointLa
5、boratory of Food Nutrition and Health,Beijing 100048,China)Abstract:In order to study the effect of Nisin,natamycin,and Nisin-natamycin on the preservation of driedtofu,different indicators were measured,including volatile base nitrogen(totalvolatilebasicnitrogen,TVB-N),aerobic bacterial count,pH,co
6、lor difference,electronic nose and sensory evaluation.The results showed,during storage period,compared with other treatment group,the dried tofu of Nisin-natamycin treatment hadthe lowest TVB-N value and the total number of colonies,without obvious effect on the color change,andeffectively slow dow
7、n the flavor and spoilage of dried tofu.Therefore,preservation period of dired tofu wassignificantly prolonged by Nisin-natamycin mixed preservatives at 37 .And its preservation effect wasobviously best than Nisin and natamycin alone.Key words:dried tofu;Nisin;natamycin;mix;fresh-keeping引文格式:杨立娜,赵亚凡
8、,马丹丹,等.Nisin及纳他霉素生物保鲜剂对干豆腐保鲜效果的研究J.食品研究与开发,2020,41(10):21-27YANG Lina,ZHAO Yafan,MA Dandan,et al.Effect of Nisin and Natamycin Biological Preservative on Fresh-keeping ofDried TofuJ.Food Research and Development,2020,41(10):21-2721豆制品是我国非常重要的一类传统食物,含有丰富的蛋白质、维生素以及铁、钙、磷、镁等多种微量元素1,深受广大消费者的喜爱。干豆腐作为豆制品种类
9、之一,含有人体必需的 8 种氨基酸,其含有的卵磷脂可以降低血液中胆固醇含量,减少动脉粥样硬化的发生,有效预防心血管疾病,保护心脏2;干豆腐中的多种矿物质可以有效预防因缺钙引起的骨质疏松,促进骨骼发育3。从我国目前豆制品生产与贮藏的发展现状来看,依然存在一些问题,干豆腐含水量高、易粘连,极易被金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等食源性病原菌污染4,使得豆制品存在着严重的安全隐患,大大缩短了产品的货架期。在夏季干豆腐更容易变质,给消费者带来了许多不便。因此,干豆腐的保鲜尤为重要。山梨酸钾、苯甲酸钠、乳酸链球菌素以及纳他霉素均为食品中常用的保鲜剂5,山梨酸钾能有效地抑制霉菌、酵母菌以及一些好氧性细菌
10、的活性,但对于嗜酸乳杆菌等一些微生物基本无效,具有一定的局限性6;而苯甲酸钠的防腐综合效果不及山梨酸钾且使用过程中同样存在局限性。相比来说,乳酸链球菌素(Nisin),是乳酸链球菌产生的一种多肽物质,由 34 个氨基酸残基组成7,通过干扰细胞膜的正常功能,造成细胞膜的渗透,养分流失和膜电位下降,从而导致致病菌和腐败菌细胞的死亡,并且食用后在人体内很快会水解成氨基酸,不会造成人体肠道内正常菌群的紊乱8,可广泛应用于肉制品、乳制品、方便食品等领域中9。纳他霉素作为一种多烯烃大环内酯类抗真菌剂10,能有效抑制酵母菌和霉菌的生长11,可用其对食品表面进行处理以延长食品的保质期12,同时并不影响食品的风
11、味和口味。同时赵春燕13等研究不同浓度的Nisin、纳他霉素以及二者复配保鲜剂对冷却肉的保鲜效果表明 Nisin 和纳他霉素同时使用时,其保鲜效果要优于单独使用,二者之间存在协同作用。本文主要采用 Nisin 和纳他霉素作为保鲜剂,探究 Nisin、纳他霉素和 Nisin-纳他霉素复配保鲜剂对干豆腐贮藏的保鲜效果14,通过分析干豆腐贮藏期间理化指标、微生物指标及风味成分的变化,明晰 Nisin-纳他霉素复配生物保鲜剂对干豆腐贮藏品质的影响。1材料与方法1.1材料与试剂干豆腐:市售;Nisin、纳他霉素:广州硕洋食品科技有限公司;其它试剂均为分析纯。1.2仪器与设备生化培养箱(LRH):上海一恒
12、科技有限公司;电子天平(PL602-L)、酸度计(pHC-3):梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;超净工作台(SW-CJ-2FD):苏景集团苏州安泰技术有限公司;立式高压灭菌锅(MLS-3030CH):三洋电机(广州)有限公司;电子鼻(PEN3):德国 AIRSENSE 公司;色彩色差计(CR-400):杭州祥盛科技有限公司。1.3样品处理与分组称取新鲜的干豆腐 4 份,每份 100 g。每份喷涂不同的保鲜剂进行保鲜处理,对照组:喷洒 5 mL 无菌水;Nisin 组:喷洒 5 mL Nisin 保鲜剂;纳他霉素组:喷洒5 mL 纳他霉素保鲜剂;Nisin-纳他霉素组:喷洒 5 mLNisi
13、n-纳他霉素复配保鲜剂。1.4工艺流程干豆腐称重保鲜剂喷涂沥干封口包装37 贮藏1.5操作要点1.5.1保鲜液的配置分别称取 0.01 g 的 Nisin 和 0.007 5 g 的纳他霉素,使用无菌水定容到 10 mL,配制 Nisin 保鲜剂和纳他霉素保鲜剂,再按浓度比例为 4 3 配成 Nisin 与纳他霉素复配保鲜剂。1.5.2保鲜液喷涂将干豆腐展开摊在操作台上,将干豆腐正反两面均匀喷涂保鲜剂,每 100 g 干豆腐喷涂 5 mL 保鲜剂。1.5.3包装将喷涂好的干豆腐沥干后装于食品袋中,用封口机封口。1.5.4成品将包装好的干豆腐置于 37 恒温培养箱中,用于后续指标的检测。1.6各
14、项指标测定方法1.6.1感官评价聘请食品科学与工程专业学生 10 名组成评价小组进行评分,含色泽、滋味、气味和组织状态15,具体评分标准如表 1。表 1感官指标评价标准Table 1Sensory index evaluation criteria指标评价标准得分色泽呈均匀淡黄色色泽变深直至深黄色呈现黄褐色1720131612杨立娜,等:Nisin及纳他霉素生物保鲜剂对干豆腐保鲜效果的研究基础研究22续表 1感官指标评价标准Continue table 1Sensory index evaluation criteria指标评价标准得分组织状态形状完整,软硬适度,有弹性,质地细嫩,无杂质形状基
15、本完整,质地不细嫩,弹性变差形状不完整,触之易碎,无弹性,表面发粘1720131612气味具有干豆腐特有的清香干豆腐特有的香气平淡有馊味,臭味等不良气味2530192418滋味口感细腻鲜嫩,味道纯正清香口感粗糙,滋味平淡有酸味,涩味,等其他不良口感25301924181.6.2挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)的测定根据 GB 5009.228-2016 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定 的微量扩散法进行测定16。1.6.3菌落总数的测定根据 GB 4789.2-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定 测定17。1
16、.6.4pH 值的测定根据 GB 5009.237-2016 食品安全国家标准 食品pH 值的测定 对样品的 pH 值进行测定18。1.6.5挥发性气味的测定把干豆腐切碎,称取 5 g 置于 50 mL 小烧杯中,用保鲜膜封住,静置 30 min 后进行电子鼻检测,每组样品重复检测 3 次。电子鼻参数19:传感器清洗时间100 s,调零时间 10 s,进样准备时间 5 s,样品采集时间100 s,进样流速为 350 mL/min。使用 PEN3 电子鼻自带WinMuster 软件中的主成分分析法(principal component analysis,PCA)和线性判别法(linear di
17、scriminantanalysis,LDA)对干豆腐挥发性气味的指标信息进行分析处理。将不同处理的 4 组样品进行比较,在当天(即第 0 天),样品保持新鲜的状态下,用电子鼻吸附烧杯内部空间气味方法获取数据20,即为新鲜组,再用PCA 和 LDA 分析法对 4 组样品进行分析。1.6.6色差的测定利用色差计对干豆腐表面 L*,a*,b*进行测定,L*代表明亮度,a*,b*分别代表赤色度和黄色度7。总色差值 E 计算公式如下所示:E=(L*)2+(a*)2+(b*)2姨1.6.7数据统计每组试验重复 3 次,采用 Origin9 与 SPSS19.0 软件对数据进行分析。2结果分析2.1不同保
18、鲜剂处理对干豆腐感官评价的影响贮藏过程中干豆腐的感官评价结果见表 2。由表 2 可以看出,随着贮藏时间的延长,干豆腐的感官品质随之下降,感官评定值总体呈现下降趋势。这可能是由于细菌的滋生、营养物质被分解以及产生各种异味物质而导致的。在表中可以看出,贮藏时间为 2 d 时,此时的对照组样品已经呈现黄褐色,表面发黏,触之即碎,产生酸味、馊味等不良气味,此时的干豆腐已经失去食用价值;Nisin、纳他霉素组样品表面变为深黄色,干豆腐特有的香气变平淡,口感变粗糙,弹性变差;而 Nisin-纳他霉素组样品仍然呈现均匀淡黄色,口感细腻,形状完整且具有独特的清香气味;贮藏时间为 3 d 时,Nisin 和纳他
19、霉素处理组样品表面均呈现黄褐色,发软发黏,产生馊味,有破损的现象,说明此时的干豆腐已经失去食用价值,而 Nisin-纳他霉素处理组虽然表面变为深黄色,但依然保持组织状态良好,有淡淡的干豆腐独有的香气,仍可继续食用;贮藏时间为 4 d 时,此时的 Nisin-纳他霉素处理组也出现了淡淡的酸味及馊味,表面变为黄褐色,轻微发粘,部分表面变硬的情况,说明此时的干豆腐已经无法食用;贮藏时间为 5 d 时,样品已彻底发黏,出现馊味酸味,表面变硬,彻底失去食用价值。由此可见,与对照组相比,Nisin-纳他霉素处理后将产品的保质期提高了 2 倍,有效的延长了干豆腐的货架期。2.2不同保鲜剂处理对干豆腐挥发性盐
20、基氮的影响挥发性盐基氮是指食品在贮存至腐败过程中,由于霉菌和细菌的作用,使蛋白质分解而产生的氨以及胺类等碱性含氮物质21,这个指标通常被用来作为评判蛋白质产品的新鲜度,干豆腐在贮藏过程中 TVB-N 值的变化见图 1。由图 1 可以看出,随着贮藏时间的增长,4 组样品的 TVB-N 值均呈现上升趋势,但 Nisin-纳他霉素组、Nisin、纳他霉素组始终低于对照组的 TVB-N 值,且其中 Nisin-纳他霉素组的 TVB-N 始终最低。而非发酵豆制品挥发性盐基氮卫生指标临界值 24 mg/100 g4。由杨立娜,等:Nisin及纳他霉素生物保鲜剂对干豆腐保鲜效果的研究基础研究表 2贮藏过程中
21、干豆腐的感官评价结果Table 2Sensory evaluation results of dried tofu during storage时间/d Nisin+纳他霉素(分)Nisin(分)纳他霉素(分)对照(分)1959292682877470523775449384514037225373025623此可见,与对照组相比,Nisin-纳他霉素处理后有效的减少干豆腐在贮藏过程中的腐败变质,将产品在 37 包装条件下的保质期从 1 d 延长至 3 d。2.3不同保鲜剂处理对干豆腐菌落总数的影响干豆腐在贮藏过程中菌落总数的变化见图 2。图 2 所示,在贮藏过程中微生物不断的生长繁殖,4 组
22、样品中的菌落总数呈先上升后平缓的趋势,其中Nisin-纳他霉素组的菌落总数始终最低。国家非发酵性豆制品菌落总数卫生标准的临界值为 5.0 lgCFU/g4,贮藏 2 d 时的对照组已经超过国家标准临界值;当贮藏 3 d 时,除 Nisin-纳他霉素处理组以外的 Nisin 处理组,纳他霉素处理组及对照组都已超过国家卫生标准临界值,失去食用价值;贮藏 4 d 时,复配处理组的菌落总数此时已经上升为 5.05 lgCFU/g,也已超过了国家卫生标准临界值。由此可见,从菌落总数来看,对照的保质期仅 1 d,复合处理组可延长至 3 d,说明 Nisin-纳他霉素复配保鲜剂能够有效的抑制微生物的生长繁殖
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