CN109699874A - 食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用 - Google Patents

Abstract

食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，它涉及一种天然抑菌防腐材料的应用。本发明的目的是要解决现有化学防腐剂的保质期短，且过多摄入化学防腐剂会存在副作用的问题。食品级植物源性复合抑菌剂用于制备饮品，所述食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的添加量为0.05%~0.08%；所述食品级植物源性复合抑菌剂包括肉桂醛、丁香酚和反式邻甲氧基肉桂醛。本发明有益效果：一、食品级植物源性复合抑菌剂的成分源自天然，成分安全性更高，且与食物原味有更好的适配性，长时间食用、使用不会给身体带来副作用。二、添加量不超过0.08%，即可实现保质期延长至12个月。本发明用于制备饮品。

Description

食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用

技术领域

本发明涉及一种天然抑菌防腐材料的应用。

背景技术

食品腐败变质的原因是由微生物的繁殖引起食品腐败变质；或因空气中氧的作用，引起饮品中成分的氧化变质，促进食品代谢作用的进行，产生热、水蒸气和二氧化碳，致使食品变质。

在食品腐败的诸因素中，微生物的污染是最活跃、最普遍的因素，起主导作用。环境中无处不存在微生物，食物在生产、加工、运输、储存、销售过程中，很容易被微生物污染。只要温度适宜，微生物就会生长繁殖，分解食物中的营养素，以满足自身需要。这时食物中的蛋白质就被破坏了，食物发生变质，失去了原有的坚韧性和弹性，颜色也会发生变化。

目前，在饮品中普遍使用山梨酸钾、苯甲酸钠等化学合成防腐剂，防腐剂虽是食品添加剂的一种，但其成分的安全性成为了人们关注的焦点。且现有化学防腐剂给食物带来的不良感官，例如涩味，使得食物往往需要添加更多其它添加剂，例如糖、胶质、植物脂肪等来掩盖、遮蔽这一问题，而常见植物源抑菌剂的气味残留也会影响原料的风味。在我国《食品添加剂使用卫生标准》虽严格规定了防腐剂的种类、质量标准和添加剂量，但是过多摄入化学防腐剂会引起人体新陈代谢的紊乱等问题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有化学防腐剂的保质期短，给食物带来不良感官，且过多摄入化学防腐剂会存在副作用的问题，而提供一种食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用。

本发明提供了食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，所述食品级植物源性复合抑菌剂作为防腐剂用于制备饮品，所述食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的添加量为0.05％～0.08％；所述食品级植物源性复合抑菌剂包括肉桂醛、丁香酚和反式邻甲氧基肉桂醛。

进一步的，所述食品级植物源性复合抑菌剂按重量份数包括15～85份肉桂醛、3～60份丁香酚和3～15份反式邻甲氧基肉桂醛。

进一步的，所述食品级植物源性复合抑菌剂按重量份数包括30-65份肉桂醛、10～26份丁香酚和3～7份反式邻甲氧基肉桂醛。

进一步的，所述饮品包括碳酸饮料、果蔬汁饮料或咖啡。

进一步的，所述饮品为碳酸饮料，利用食品级植物源性复合抑菌剂制备碳酸饮料过程中，食品级植物源性复合抑菌剂与添加剂一同加入。

进一步的，所述食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为碳酸饮料总质量的0.05％。

进一步的，利用食品级植物源性复合抑菌剂制备果蔬汁饮料过程中，食品级植物源性复合抑菌剂加入溶解后的糖中。

进一步的，所述食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为果蔬汁饮料总质量的0.05％。

进一步的，利用食品级植物源性复合抑菌剂制备咖啡过程中，食品级植物源性复合抑菌剂加入溶解后的糖中。

进一步的，所述食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为咖啡总质量的0.05％。

本发明的有益效果：

一、本发明使用的食品级植物源复合抑菌剂包含有香辛料、中草药、茶多酚、果胶酶解物、竹叶提取物等，它们属于天然植物的直接提取物，能阻止多种细菌、霉菌的生长，是理想的天然抑菌防腐材料，在其基础上本发明采用药食同源的植物进行提取肉桂醛和丁香酚，并加入反式邻甲氧基肉桂醛，制备食品级植物源性复合抑菌剂。

二、本发明在饮品生产过程中添加了食品级植物源性复合抑菌剂，代替了传统的化学防腐剂，食品级植物源性复合抑菌剂采用药食同源的植物进行提取，有很好的抑制微生物生长的效果，从而达到有效地延长食品的保存时间，并保持原有食品的风味。解决使用化学防腐剂和现有天然防腐剂给食物带来的不良感官，例如涩味，使得食物往往需要添加更多其它添加剂，例如糖、胶质、植物脂肪等来掩盖、遮蔽。使用食品级植物源性复合抑菌剂制备饮品时，食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的添加量不超过0.06％，即可实现保质期延长至12个月。

三、本发明食品级植物源性复合抑菌剂采用药食同源的植物进行提取，使食品的安全性更高，与化学合成防腐剂相比，在保证食品货架期的时间范围内、防腐效果相近的条件下，成分安全性更高，且与食物原味有更好的适配性，长时间食用、使用不会给身体带来副作用。

附图说明

图1为实施例1食品级植物源性复合抑菌剂抗氧化曲线图；其中，A表示食品级植物源性复合抑菌剂的浓度-DPPH自由基清除率曲线图，图中B表示BHT的浓度-DPPH自由基清除率曲线图，图中C表示迷迭香油的浓度-DPPH自由基清除率曲线图。

具体实施方式

实施例1：

食品级植物源性复合抑菌剂的制备方法：

(1)、制备含肉桂醛的植物提取物：水蒸气蒸馏法取60kg研细的肉桂树皮粉，放入烧瓶中，加水160L，装上冷凝管，加热回流10min。冷却后倒入蒸馏瓶中进行水蒸气蒸馏，收集馏出液80～100L；

将馏出液转移到分液漏斗中，用每份40L乙醚萃取两次。弃去水层，乙醚层移入小试管中，加入少量无水硫酸钠干燥，20min后，倒出萃取液，在通风橱内用水浴加热蒸去乙醚，即得含肉桂醛的植物提取物；

(2)、制备含丁香酚的植物提取物：称取丁香花蕾15kg，加水90L在蒸馏瓶浸泡后，直接加热进行水蒸汽蒸馏，收集馏液约30L；

将所得的馏液置于分液漏斗中，用乙酸乙酯萃取两次(每次20L)，合并上层乙酸乙酯萃取液(上层乙酸乙酯萃取液含丁香酚)，之后进行乙酸乙酯去除，即得含丁香酚的植物提取物。

(3)、将搅拌锅预加热至60℃，预热5分钟，将转速调至15r/min，打开搅拌锅，加入含肉桂醛的植物提取物、含丁香酚的植物提取物、反式邻甲氧基肉桂醛(购自上海甄准生物科技有限公司)共计100kg，将搅拌锅转速调至100r/min，搅拌50分钟，搅拌后分装，即得食品级植物源性复合抑菌剂；所述食品级植物源性复合抑菌剂中肉桂醛的份数为55份，丁香酚的份数为12份，反式邻甲氧基肉桂醛的份数为7份。

对实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂进行性能检测，具体检测方法和检测结果如下：

(一)对迷迭香油、BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)和食品级植物源性复合抑菌剂进行感官评价比较：

感官评价描述数据参照表1。

表1

迷迭香油、BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)和食品级植物源性复合抑菌剂的感官评价结果如表2所示。

表2

通过表2可知实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂有淡淡的香气，体系均一稳定，杂气很淡，气味协调。

(二)将实施例1制备的食品级植物源性复合抑菌剂组合物、迷迭香油和BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)按照抗氧化实验方法，检测其抗氧化性能：

检测结果如图1所示，DPPH广泛用于定量测定生物试样和食品的抗氧化能力，DPPH自由基有单电子，在517nm处有一强吸收，其醇溶液呈紫色的特性。当有自由基清除剂存在时，由于与其单电子配对而使其吸收逐渐消失，其褪色程度与其接受的电子数量成定量关系，因而可用分光光度计进行快速的定量分析。从上图可以看出，食品级植物源性复合抑菌剂、迷迭香油、BHT都具有一定清除自由基能力，而食品级植物源性复合抑菌剂对自由基清除能力要远优于BHT和迷迭香油，说明其可以替代两者成为新型的抗氧化剂应用于食品中。

(三)抑菌效能实验方案

供试菌种为：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞杆菌、黑曲霉。

采用液体培养基稀释法测定实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂的最低抑菌浓度MIC，具体方法如下：

(1)培养基的制备：营养肉汤培养基；

(2)菌悬液的制备：取活化后的金黄色葡萄球菌、活化后的大肠杆菌和活化后的铜绿假单胞杆菌于灭菌蒸馏水中分别制成1×10⁸cfu/mL的菌悬液；取活化后的白假丝酵母菌和活化后的黑曲霉于灭菌蒸馏水中分别制成1×10⁷cfu/mL的菌悬液；分别取上述细菌和真菌的菌悬液1mL于灭菌试管中混合均匀待用，得到混合菌悬液；

(3)含防腐剂组合物试管的制备：利用实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂和营养肉汤培养基配置浓度分别为0.025％、0.05％、0.10％、0.20％、0.40％和0.80％的含抑菌剂的营养肉汤培养基；

(4)最低抑菌浓度检测：取混合菌悬液0.1ml分别加入10mL不同浓度含抑菌剂的营养肉汤培养基中，并混合均匀；设置三组平行试验组，其中细菌的观察置于37℃培养24h，真菌的观察置于28℃培养48h；培养结束后分别在不同浓度含抑菌剂的营养肉汤培养基中吸取1ml于平板中，倒入适量培养基，细菌观察置于37℃培养24h，真菌的观察置于28℃培养48h；获取平板菌落总数，取平均值。

抑菌效能结果数据(MIC)如表3所示：

表3

注：“-”表示没有菌生长，“+”表示有极少菌，“++”表示有少数菌“++”表示有大量菌。

从表格3上可以看出，实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂最小抑菌浓度为0.05％，当实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂添加量不低于0.05％时，实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希氏菌、白色假丝酵母和黑曲霉5种菌类都能同时起到抑制作用。

(四)不同pH条件下的抑菌效能实验方案

以不同pH条件下按照(三)抑菌效能实验方案的常规实验方法，检测其在不同pH条件下的抑菌效能，结果如表4所示：

表4

注：“-”表示没有菌生长，“+”表示有极少菌，“++”表示有少数菌“+++”表示有大量菌。

通过表4可知，实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂在pH为4-10之间的酸碱范围内，都有良好的抑菌效能。

(五)高温稳定性实验

在高温条件下按照(三)抑菌效能实验方案的常规实验方法，检测其在不同高温条件下浓度为0.05％的含抑菌剂的营养肉汤培养基的抑菌效能，结果如表5所示：

表5

注：“-”表示没有菌生长，“+”表示有极少菌，“++”表示有少数菌“+++”表示有大量菌。

通过表5知，实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂对不同的温度条件有不同的稳定性，实验结果表明，温度为100℃以下，实施例1得到的食品级植物源性复合抑菌剂仍可以保持优良的抑菌效果。

实施例2：

使用食品级植物源性复合抑菌剂制备碳酸饮料的具体方法为：

将66g果葡糖浆F42、3g低聚果糖(液)、20g白砂糖、1g蜂蜜和0.9g澄清浓缩柠檬汁在温度为80℃的水中溶解，然后加入0.2g维生素C、1.2g柠檬酸、0.4g柠檬酸钠、0.3g食盐、0.3g氯化钾、0.7g西柚香精3065和食品级植物源性复合抑菌剂，得到调味糖浆，将调味糖浆在90℃的温度下保温12min，过硅藻土过滤并冷却后，在120℃的的温度下灭菌30s，冷却后按比例加入碳酸水；得到碳酸饮料；食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为碳酸饮料总质量的0.08％、0.07％、0.06％、0.05％和0.045％；上述作为实验组。

对照组：空白对照组、山梨酸钾和苯甲酸钠对照组，空白对照组中食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为0；山梨酸钾对照组中采用山梨酸钾代替食品级植物源性复合抑菌剂，且山梨酸钾的添加量为碳酸饮料总质量的0.02％；苯甲酸钠对照组中采用苯甲酸钠代替食品级植物源性复合抑菌剂，且山梨酸钾的添加量为碳酸饮料总质量的0.05％。

所述的食品级植物源性复合抑菌剂包括55份肉桂醛和20份丁香酚，还包括6份反式邻甲氧基肉桂醛。

采用GBT10792、GB2759.2进行检测，检测结果表6所示。

表6

通过表6知，当食品级植物源性复合抑菌剂的添加量达到碳酸饮料总质量的0.05％时，饮品的检测结果即可达到国标标准，与常见的化学防腐剂达到相同的防腐效果，保质期可达12个月。当食品级植物源性复合抑菌剂的添加量达到碳酸饮料总质量的0.08％时，可以达到更好的抑菌效果。

实施例3：

使用食品级植物源性复合抑菌剂制备果蔬汁饮料的具体方法为：

将88g果葡糖浆F42、22g酸梅汁和27g白砂糖在温度为80℃的水中溶解，然后向其中加入0.1g柠檬酸、0.3g薄荷香精、0.5g食盐和食品级植物源性复合抑菌剂，得到果蔬汁浆料，将果蔬汁浆料采用862.1g水溶解并在70℃的温度下灌装，得到果蔬汁饮料；食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为果蔬汁饮料总质量的0.08％、0.07％、0.06％、0.05％和0.04％；上述作为实验组。

对照组：空白对照组和苯甲酸钠对照组，空白对照组中食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为0，苯甲酸钠对照组中采用苯甲酸钠代替食品级植物源性复合抑菌剂，且苯甲酸钠的添加量为果蔬汁饮料总质量的0.1％。

所述的食品级植物源性复合抑菌剂包括55份肉桂醛和23份丁香酚，还包括3份反式邻甲氧基肉桂醛。

采用GB19297进行检测，检测结果表7所示。

表7

通过表7知，当食品级植物源性复合抑菌剂的添加量达到果蔬汁饮料总质量的0.05％时，饮品的检测结果即可达到国标标准，与常见的化学防腐剂达到相同的防腐效果，保质期可达12个月。当食品级植物源性复合抑菌剂的添加量达到果蔬汁饮料总质量的0.08％时，可以达到更好的抑菌效果。

实施例4：

使用食品级植物源性复合抑菌剂制备咖啡的具体方法为：

将165g白砂糖15g、乳粉、5g速溶咖啡、1g麦芽糊精在温度为80℃的水中溶解，然后向其中加入1g碳酸氢钠、1g食盐、0.5g单双甘油脂肪酸酯、0.1g食用香精和食品级植物源性复合抑菌剂，得到咖啡浆料，对咖啡浆料进行巴氏灭菌，加水定容后在85～95℃的温度下热灌装，得到咖啡饮料；食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为咖啡总质量的0.08％、0.07％、0.06％、0.05％和0.04％；上述作为实验组。

对照组：空白对照组和苯甲酸钠对照组，空白对照组中食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为0，苯甲酸钠对照组中采用苯甲酸钠代替食品级植物源性复合抑菌剂，且苯甲酸钠的添加量为咖啡总质量的0.1％。

所述的食品级植物源性复合抑菌剂包括55份肉桂醛和26丁香酚，还包括6份反式邻甲氧基肉桂醛。

采用GBT 30767进行检测，检测结果表8所示。

表8

通过表8知，当食品级植物源性复合抑菌剂的添加量达到咖啡总质量的0.05％时，饮品的检测结果即可达到国标标准，与常见的化学防腐剂达到相同的防腐效果，保质期可达12个月。当食品级植物源性复合抑菌剂的添加量达到咖啡总质量的0.08％时，可以达到更好的抑菌效果。

Claims (10)

1.食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的添加量为0.05%~0.08%；所述食品级植物源性复合抑菌剂包括肉桂醛、丁香酚和反式邻甲氧基肉桂醛。

2.根据权利要求1所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述食品级植物源性复合抑菌剂按重量份数包括15~85份肉桂醛、3~60份丁香酚和3~15份反式邻甲氧基肉桂醛。

3.根据权利要求1所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述食品级植物源性复合抑菌剂按重量份数包括30-65份肉桂醛、10~26份丁香酚和3~7份反式邻甲氧基肉桂醛。

4.根据权利要求1、2或3所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述饮品包括碳酸饮料、果蔬汁饮料或咖啡。

5.根据权利要求4所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述饮品为碳酸饮料，利用食品级植物源性复合抑菌剂制备碳酸饮料过程中，食品级植物源性复合抑菌剂与添加剂一同加入。

6.根据权利要求5所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为碳酸饮料总质量的0.05%。

7.根据权利要求4所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于利用食品级植物源性复合抑菌剂制备果蔬汁饮料过程中，食品级植物源性复合抑菌剂加入溶解后的糖中。

8.根据权利要求7所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为果蔬汁饮料总质量的0.05%。

9.根据权利要求4所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于利用食品级植物源性复合抑菌剂制备咖啡过程中，食品级植物源性复合抑菌剂加入溶解后的糖中。

10.根据权利要求9所述的食品级植物源性复合抑菌剂在饮品中的应用，其特征在于所述食品级植物源性复合抑菌剂的添加量为咖啡总质量的0.05%。