CN102188033A - 从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法，属于食品防腐技术领域。方法包括：(1)草果原料预处理；(2)防腐活性物质的提取；(3)提取物的干燥与粉碎等步骤。该提取物经实验明确，对常见的9种腐败菌和致病菌均有一定的抑菌作用，且对新鲜猪肉、鱼和柑橘等易腐食品具有较好的防腐保鲜效果，其抑菌和防腐效果与化学防腐剂山梨酸钾相当。由于草果提取物系纯天然抑菌防腐物质，安全无毒，因此具有潜在的开发应用价值。本发明方法工艺简单，原料丰富，成本较低，可在草果产地企业推广应用。

Description

从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法

技术领域

本发明涉及食品防腐技术领域，具体涉及从香辛料草果中提取具有抑制食品常见腐败微生物作用的活性物质的方法。

背景技术

草果(Amomum tsao-ko)，又名草果子、草果仁，为姜科植物草果的干燥成熟果实，分布于我国云南、广西、贵州等地，是我国南亚热带常绿阔叶林下生长的一种经济作物。草果呈长椭圆形，具三钝棱，长2-4cm，直径1-2.5cm。果实嫩时鲜红色，成熟时为紫红色，晒(烤)干后呈棕褐色，即为商品果。草果辛香浓烈，味辛性温，归脾胃经，是常用中药材。《本草正义》上记载有：“草果，辛温燥烈，善除寒湿而温燥中宫，故为脾胃寒湿主药。”果实入药能治心腹痛，食积不消，腹泻、呕吐、食欲不佳、咳嗽痰多，胸闷腹胀等症。此外草果还常用作调味香料，其含有特殊浓郁的辛辣香味，能除腥味、增进食欲，是烹饪佐料中的佳品，是食品调味中的“五香之一”。

从目前我国对草果的综合研究现状来看，大多限于草果挥发油成分研究，而缺少对草果的开发利用，这也限制了草果的推广种植，不利于发挥其多方面的功能优势。同时，目前食品工业中主要使用的防腐剂仍然是化学防腐剂，包括苯甲酸及其钠盐、对羟基苯甲酸醋类、山梨酸及其盐类、富马酸二甲醋、丙酸钙、脱氢醋酸钠、硝酸盐和亚硝酸盐等。虽然这些化学防腐剂的抗菌作用是不可质疑的，但是化学防腐剂具有潜在的致突、致畸及致癌等危害作用，对人类健康存在着较大的威胁。因此，本发明以草果为原料，从中开发提取出含防腐活性物质的具安全、可靠、高效和作用范围广的可用作食品防腐保鲜剂的提取物，这既能扩大利用草果植物资源，又可以提高草果在生态系统中的附加值，在保持生态效益的同时获得一定的经济效益。

发明内容

本发明目的是，针对目前食品工业中大量使用化学防腐剂所存在的不安全缺陷，提供一种以草果为原料，从中提取具广谱抑制食品腐败菌和致病菌的可用作食品防腐剂活性物质的方法。

本发明目的通过以下技术方案来实现。

从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法，该方法按以下步骤进行：

(1)草果原料预处理：将草果在烘箱40-60℃下烘干至恒重，经粉碎机粉碎，过40目筛后得草果粉末，备用；

(2)防腐活性物质的提取：在室温下，将草果粉末和50-95％的乙醇溶液按重量体积1g∶8-24ml的比例混合浸泡12-60h；将混合物置40KHz的超声波仪器中，在40-60℃下超声提取25-65min后过滤、留取滤液；在滤渣中按上述同样比例添加乙醇溶液后再进行超声提取0-2次，结束后合并滤液并在45-60℃水浴中减压浓缩得浸膏状乙醇提取物；

(3)提取物的干燥与粉碎：将浸膏状乙醇提取物在45-60℃真空干燥箱中至恒重，经粉碎、包装后即成用于食品防腐剂的草果活性物质提取物产品。

本发明的有益效果是：

1、本发明首次将香辛料草果作为原料，并从中成功提取出对食品腐败菌、致病菌具有显著抑制作用的活性物质；

2、经抑菌实验明确，草果提取物对食品中常见的9种腐败致病菌：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、普通变形杆菌、肠炎沙门氏菌、炭疽芽孢杆菌、K氏酵母、黑曲霉及产紫青霉，均有一定程度的抑菌作用(见实施例4)，表明该提取物中确实含有抑菌活性成分；

3、经防腐保鲜实验明确，该草果提取物对新鲜猪肉、鱼和柑橘等易腐食品具有防腐保鲜效果；(见实施例5、6、7)；

4、通过抑菌和防腐保鲜实验后明确，草果提取物对食品腐败致病菌有一定的抑制效果，虽然对柑橘的保鲜效果不及化学防腐剂山梨酸钾，但对新鲜猪肉和鱼的防腐保鲜效果与山梨酸钾相当，且由于该草果提取物系纯天然抑菌防腐物质，安全无毒，因此该草果提取物具有潜在的开发应用价值，经过添加增效剂、复配剂型等的研究与改进，有望能进一步开发成为一种新型的天然食品防腐剂。

具体实施方式

通过以下实施例与试验例对本发明作进一步的详细描述，但应该理解本发明并不受这些内容所限制。

实施例1：(从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法1)

按以下步骤进行：

(1)原料预处理：将草果在60℃烘箱中烘干至恒重，再经粉碎机粉碎，过40目筛后，备用；

(2)防腐活性物质的提取：在室温下，称取草果粉末100g和95％的乙醇溶液按重量体积1g∶8ml比例混合浸泡60h；将该混合物置超声波频率为40KHz的超声波仪器中，在50℃下超声提取65min，过滤后将滤液在旋转蒸发仪中45℃下减压浓缩得浸膏状乙醇提取物；

(3)提取物的干燥与粉碎：将浸膏状乙醇提取物在60℃真空干燥箱中干燥至恒重，经粉碎、包装后得到用于食品防腐剂的草果活性物质提取物产品7g。

实施例2：(从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法2)

本例中，步骤(1)草果在50℃烘箱中烘干至恒重；步骤(2)在室温下，称取草果粉末100g和70％的乙醇溶液按重量体积1g∶16ml比例混合浸泡12h；将混合物置40KHz超声波仪器中，在60℃下超声处理45min，过滤、留取滤液；在滤渣中按上述同样比例添加70％乙醇溶液后再在60℃下超声处理45min，过滤、取滤液；合并上述2次滤液并在旋转蒸发仪中55℃下减压浓缩得浸膏状乙醇提取物；步骤(3)在55℃真空干燥箱中干燥至恒重，经粉碎、包装后得到用于食品防腐剂的草果活性物质提取物14g；其余工艺条件同于实施例1。

实施例3：(从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法3)

本例中，步骤(1)原料预处理：草果在40℃烘箱中烘干至恒重；步骤(2)防腐活性物质的提取：在室温下，称取草果粉末100g和50％的乙醇溶液按重量体积1g∶24ml比例混合浸泡36h；将混合物置超声波频率40KHz超声波仪器中，在40℃下超声处理25min，过滤，留取滤液；在滤渣中按上述同样比例添加50％乙醇溶液后在40℃下超声处理25min，过滤、留取滤液；滤渣再按上述工艺条件重复操作1次后，合并上述3次滤液在旋转蒸发仪中60℃下减压浓缩得浸膏状乙醇提取物；步骤(3)在45℃真空干燥箱中干燥至恒重，经粉碎、包装后得用于食品防腐剂的草果活性物质提取物17g；其余工艺条件同于实施例1。

实施例4：(草果提取物对供试食品腐败致病菌的抑菌作用测定)

1.供试腐败致病菌种类：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、普通变形杆菌、肠炎沙门氏菌、炭疽芽孢杆菌、K氏酵母、黑曲霉及产紫青霉；

2.草果提取物：采用实施例1、2或3的草果提取物；

3.试验方法：采用扩散法测定草果提取物抑菌活性大小。方法简述为：

(1)抑菌液制备：称取草果提取物(1g)用10ml 60％乙醇溶解，备用；

(2)培养基的配制：牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)、0.85％生理盐水，参考国家标准《GB/T 4789.28-2003食品卫生微生物学检验染色法、培养基与试剂》；

(3)抑菌试验：将配制好的固体培养基融化后倒成约4mm厚的平板，待凝固后取0.1ml浓度在10⁶-10⁷之间的菌悬液于培养基上，用无菌棉签涂布均匀，用无菌打孔器(6.0mm)在每一平板上等间距打4个孔，挑出孔内琼脂，用酒精灯火焰稍微封底，在其中的3个孔内加入配制好的抑菌液，另一孔内加入60％乙醇溶剂作为空白对照，每个处理重复3次。然后将各处理平板于相应温度下培养，其中，细菌于37℃下培养24h；霉菌于28℃下培养48h，取出后采用十字交叉法测量各抑菌圈直径大小(包括孔径大小)。

4.试验结果：

抑制作用结果见表1。

如表1所示，草果提取物对以上9种食品腐败致病菌都有不同程度的抑制作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑制圈大小达到20.9mm。

表1草果提取物对供试食品腐败致病菌的抑制作用

实施例5：(草果提取物对新鲜猪肉的防腐保鲜试验)

1.试验方法：

供试品为市售新鲜猪肉里脊肉，将里脊肉分为100g左右一块分装在保鲜盒中。称取实施例1、2或3制得的草果提取物0.3g，用少许乙醇溶解，再用蒸馏水稀释至100ml；以0.3％山梨酸钾作为阳性对照；以蒸馏水代替草果提取液作为空白溶剂对照。每个处理10盒，以处理液喷洒里脊肉表面，在4℃条件下保存，并在样品处理的第1天开始，每隔1天测定鲜肉菌落总数变化情况和记录鲜肉变质情况。

2.试验结果：

草果提取物对新鲜猪肉的防腐保鲜效果见表2：

表2草果提取物对新鲜猪肉的防腐保鲜效果

(多不可计：指稀释倍数10⁵的平板上菌落数超过300的菌落总数)

如表2所示，草果提取物对新鲜猪肉有较好的防腐保鲜效果。与化学防腐剂山梨酸钾相比，防腐保鲜效果相当；与空白对照组相比，防腐保鲜效果明显。空白组在第5天开始，猪肉菌落总数就超标，猪肉开始有酸味，肉表面微绿；而草果提取物处理组到第9天才开始有不新鲜现象；因此草果提取物对鲜猪肉有明显的防腐保鲜效果，且草果提取物安全无毒，因此有望进一步开发成为一种新型的天然防腐剂。

实施例6：(草果提取物对鲫鱼的防腐保鲜效果)

1.试验方法：

供试品为市售鲜活鲫鱼，平均尾重300g。称取实施例1、2或3得到的草果提取物3g，用少许乙醇溶解后以蒸馏水稀释至1000ml；以0.3％山梨酸钾为阳性对照；以蒸馏水代替草果提取液作为溶剂空白对照。鲫鱼经剖杀、清理和洗净后用以上三种处理分别浸泡30min，每个处理为10盒，处理完后在4℃条件下保存，并在样品处理的第1天开始，每天测定鲫鱼菌落总数变化情况和记录鲫鱼变质情况。

2.试验结果：草果提取物对鲫鱼的防腐保鲜效果见表3

表3草果提取物对鲫鱼的防腐保鲜效果

如表3所示，草果提取物对鲫鱼有较好的防腐保鲜效果。与化学防腐剂山梨酸钾相比，防腐保鲜效果相当；与空白对照组相比，保鲜效果比较明显，空白组在第3天开始，菌落总数就超标，鲫鱼僵硬，泛白，而草果提取物处理组到第6天才开始有变质现象；因此草果提取物对鲫鱼有明显的防腐保鲜效果，且草果提取物安全无毒，因此有望进一步开发研究成一种新型的天然防腐剂。

实施例7：(草果提取物对柑橘的防腐保鲜效果)

1.试验方法：

供试品为直接从浙江临海果园采摘的未喷洒任何保鲜剂的临海蜜桔，个体重量约90g。称取实施例1、2或3得到的草果提取物3g，用少许乙醇溶解后以蒸馏水稀释至1000ml；以0.3％山梨酸钾为阳性对照；以蒸馏水代替草果提取液作为溶剂空白对照。蜜桔经清洗后分别用以上三种处理液浸泡30min，取出晾干后装入保鲜袋内。每个处理10袋，每袋10个果，共100个果实，处理完后在20℃条件下贮藏，并在样品处理的第1天开始，每隔2天记录蜜桔腐败情况。

2.试验结果：

草果提取物对柑橘的防腐保鲜效果的试验结果见表4

表4草果提取物对柑橘的防腐保鲜效果

以上是每样处理100个柑橘中的腐败个数。如表4可看出，草果提取物对柑橘有一定的防腐保鲜效果，但效果不如化学防腐剂山梨酸钾；与空白对照组相比，空白组到第4天就有腐败果，到第25天腐败个数已达25个；而草果提取物处理组从第7天开始才有腐败果，到第25天腐败个数为14个；山梨酸钾处理组保鲜效果最好，第10天才有腐败果，到第25天腐败个数仅5个。因此草果提取物对柑橘的防腐保鲜，可经过添加增效剂、复配剂型等的研究改进，有望进一步开发成为一种新型的天然防腐剂。

Claims (1)

1.从草果中提取用于食品防腐剂活性物质的方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)草果原料预处理：将草果在烘箱40-60℃下烘干至恒重，经粉碎机粉碎，过40目筛后得草果粉末，备用；

(2)防腐活性物质的提取：在室温下，将草果粉末和50-95％的乙醇溶液按重量体积1g∶8-24ml的比例混合浸泡12-60h；将混合物置40KHz的超声波仪器中，在40-60℃下超声提取25-65min后过滤、留取滤液；在滤渣中按上述同样比例添加乙醇溶液后再进行超声提取0-2次，结束后合并滤液并在45-60℃水浴中减压浓缩得浸膏状乙醇提取物；

(3)提取物的干燥与粉碎：将浸膏状乙醇提取物在45-60℃真空干燥箱中至恒重，经粉碎、包装后即成用于食品防腐剂的草果活性物质提取物产品。