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食品原料及食品添加剂对益生菌活性的影响

2021-04-14郑清云

农产品加工 2021年5期
关键词:亚铁姜黄益生菌

郑清云

(润盈生物工程(上海) 有限公司,上海 201700)

益生菌是肠道的有益菌,主要用于改善人体宿主肠道菌群的生态平衡[1-3]。

益生菌食品中的活菌数量是衡量产品质量的重要指标,如何保持益生菌饮料中益生菌的活性是备受关注的研究热点[4-8]。食品原料及食品添加剂的加入可以改善益生菌固体饮料的商品性质,但会影响益生菌的活性[9-10]。实际生产中既要改善益生菌饮料的风味品质,又要适当保持益生菌饮料中益生菌的活性,还需要控制好食品原料与添加剂的添加量。因此,选择适当的食品原料和食品添加剂,最大限度地保持益生菌固体饮料中益生菌的活性,具有重要的现实意义。

1 材料与设备及试验方法

1.1 菌株、食品原料及食品添加剂

乳双歧杆菌(BL-G101)、两歧双歧杆菌(BBG90)、长双歧杆菌(BL-G301)、短双歧杆菌(BBG95)、婴儿双歧杆菌(BI-G201)、鼠李糖乳杆菌(Lr-G14)、植物乳杆菌 (Lp-G18)、嗜酸乳杆菌(LA-G80)、罗伊氏乳杆菌(LR-G100)、干酪乳杆菌(LC-G11),润盈生物(上海) 有限公司提供;薄荷脑,惠州市百利兰生物技术有限公司提供;维C,上海励成营养产品科技股份有限公司提供;姜黄,黄山华绿园生物科技有限公司提供;苹果纤维,法国进口;小麦低聚肽,中食都庆山东生物有限公司提供;葡萄糖酸亚铁,上海励成营养产品科技股份有限公司提供。

1.2 0.85%无菌生理盐水

称取8.5 g 氯化钠,溶解于1 000 mL 纯化水,用移液器分装于16 mm×18 cm 的试管中,装量为9 mL/管,分液后盖上硅胶试管塞;另分装于蓝盖瓶,装量为36 g/瓶,加入约50 g 玻璃珠,然后旋紧蓝盖。试管和盐水瓶皆置于121 ℃下高压灭菌30 min。

1.3 BMD 琼脂培养基 (g/L)

上述成分称量好后,加入1 000 mL 纯化水中,加热充分溶解,用10%氢氧化钠溶液调节pH 值至6.80~7.00,加入琼脂粉8.0 g 加热充分溶解,用8 层纱布过滤后,分装于三角瓶中,200 mL/瓶,塞好棉塞,并用牛皮纸扎好口;于121 ℃下高压灭菌20 min。

1.4 试验方法

不同原料及添加剂的添加比例见下表,混合菌粉的活菌数为1 000 亿CFU/g(每1 g 中各种乳酸菌的活菌数相同)。

配置不同比例薄荷脑的益生菌固体饮料见表1,配置不同比例维C 的益生菌固体饮料见表2,配置不同比例葡萄糖酸亚铁的益生菌固体饮料见表3,配置不同比例苹果纤维的益生菌固体饮料见表4,配置不同比例姜黄的益生菌固体饮料见表5,配置不同比例小麦低聚肽的益生菌固体饮料见表6。

表1 配置不同比例薄荷脑的益生菌固体饮料/g

表2 配置不同比例维C 的益生菌固体饮料/g

表3 配置不同比例葡萄糖酸亚铁的益生菌固体饮料/g

采用室温贮藏试验,取不同浓度样品15 袋于留样柜中,在室温条件下放置1 个月,分别在放置第0,10,20,30 天时取出3 袋样品,检测样品中总乳酸菌活菌数量变化。

表4 配置不同比例苹果纤维的益生菌固体饮料/g

表5 配置不同比例姜黄的益生菌固体饮料/g

表6 配置不同比例小麦低聚肽的益生菌固体饮料/g

1.5 数据处理

每种试验重复3 次取平均值,采用SPASS 软件对数据进行显著性分析。

2 结果与分析

不同质量分数原料及添加剂对益生菌稳定性的影响(常温存放时间/ d(25 ℃左右)) 见表7。

表7 不同质量分数原料及添加剂对益生菌稳定性的影响(常温存放时间/ d(25 ℃左右))/亿 CFU·g-1

2.1 不同质量分数薄荷脑对益生菌活性的影响

从表7 可以看出,薄荷脑对益生菌有明显的抑制作用。随着薄荷脑含量的增加,益生菌的活性明显受到抑制。不同质量分数样品在贮藏10,20,30 d,活菌数有显著性下降。分析原因可能是薄荷脑为传统中药,味辛性凉,具有疏风、清热、解毒等功效。薄荷本身具有镇痛、抗菌、抗炎等药理作用[11-12]。对于薄荷脑抗病毒方面,有文献报道薄荷煎剂对单纯疱疹病毒感染、牛痘病毒和流行性腮腺病毒均有抑制作用。在薄荷脑抗菌抗炎方面,文献报道薄荷中异佛尔酮、β - 石竹烯、β - 蒎烯等成分对枯草芽孢杆菌及变形杄菌均有抑制作用。通过研究不同浓度薄荷脑对益生菌稳定的影响,可推测出益生菌类产品不建议添加具有易挥发、抗炎、抗菌及抗病毒作用的原料,因为上述物质不仅抑制有害菌,同时也会抑制有益菌。所以,益生菌产品尽量避免使用薄荷脑。

2.2 不同质量分数维C 对益生菌活性的影响

从表7 可以看出,维C 对益生菌有一定抑制作用。当维C 的质量分数≤3%,随着贮藏时间的增加,其对益生菌活性无显著性抑制,但当维C 的质量分数增加到5%,7%时,根据显著性分析可以发现,其对益生菌活性有显著性抑制。维C 是水溶性强抗氧化剂,主要作用是增强机体对外界环境的抗应激能力和免疫力[13]。由以上推测,强抗氧化功能的原料可能对益生菌有一定抑制作用,具体影响与质量分数有直接关系。因此,为了提高益生菌产品的稳定性,建议做配方时维C 的添加量比例≤3%。

2.3 不同质量分数葡萄糖酸亚铁对益生菌活性的影响

从表7 可以看出,葡萄糖酸亚铁对益生菌有一定抑制作用。在贮藏10 d 时,0.02%葡萄糖酸亚铁对益生菌活性无显著性差异;但在贮藏20 d 时,质量分数0.01%的葡萄糖酸亚铁对益生菌活性有显著性差异。葡萄糖酸亚铁中的铁离子参与血红蛋白的合成,在传递氧和人体代谢活动中起重要作用[14-15],而一般情况下双歧杆菌需要在厌氧条件下培养,由此可推出铁可能对益生菌有抑制作用。因此,为了提高益生菌产品的稳定性,建议做配方时尽量避免使用葡萄糖酸亚铁。

2.4 不同质量分数苹果纤维对益生菌活性的影响

从表7 可以看出,苹果纤维对益生菌有一定抑制作用。在贮藏10,20,30 d 时,不同质量分数的苹果纤维对益生菌活性都有显著性差异。原因可能是苹果纤维中含有一定量的苹果酸[16-17],而酸性条件对益生菌的活性有一定的抑制作用,一般情况下,大多数益生菌的最适pH 值为6.8~7.2。因此,为了提高益生菌产品的稳定性,建议做配方时尽量避免使用苹果纤维。

2.5 不同质量分数姜黄和小麦低聚肽对益生菌活性的影响

从表7 可以看出,在贮藏20,30 d 时,不同质量分数的姜黄和小麦低聚肽对益生菌无显著性差异。依据试验结果,建议做配方时可以添加姜黄和小麦低聚肽,添加量控制在7%。

3 结论

益生菌食品中的活菌数量是衡量产品质量的重要指标。然而,许多研究结果显示,含有活菌的益生菌产品,易受环境温度、剂型等因素的影响,从而直接影响到产品的稳定性[18-20]。通过试验得出以下结论:①薄荷脑、葡萄糖酸亚铁及苹果纤维对益生菌活性有显著性抑制,制作益生菌产品应尽量避免添加;②为保证益生菌活性,建议维C 添加量控制在3%,姜黄和小麦低聚肽添加量控制在7%。

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