CN110915887A - 一种复合生物保鲜剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合生物保鲜剂及其应用。本发明首先提供了一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌和茶多酚；所述茶多酚的质量浓度为0.01％～2.0％。该复合生物保鲜剂中的低浓度的茶多酚和鼠李糖乳杆菌复配时具有协同增效的作用，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、彭氏变形杆菌、柠檬酸杆菌和普罗威登斯菌均有显著的抑制效果，抗菌谱广，显著降低畜产品和水产品菌落总数、蛋白质的分解速率以维持蛋白质的含量，保证水产品肉质鲜红有光泽、紧密有坚实感和气味，且应用该复合生物保鲜剂联合储藏温度在4℃或更低温度时，能够进一步显著延长畜产品和水产品的货架期，具有极大的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于保鲜技术领域。更具体地，涉及一种复合生物保鲜剂及其应用。
背景技术
目前，畜产品和水产品的保鲜方法大部分为冷藏，少部分为气调保鲜、真空包装和化学处理；然而，在冷藏温度为0℃～4℃并不能彻底抑制附着在畜产品和水产品上的微生物的生长繁殖，导致畜产品和水产品肉质腐败变质；气调保鲜亦是如此，从而无法满足畜产品和水产品市场流通的要求；真空包装需要大型的杀菌设备，成本很高；化学处理中使用的化学防腐剂对人体有一定的毒害作用，对生态环境也会造成不利的影响。
天然保鲜剂因其使用剂量低、保鲜效果好，又具有天然、安全、方便、抑菌谱广等优点，已成为保鲜行业的研究热点。目前，常用的天然保鲜剂包括天然香辛料提取物和果蔬提取物等，如文献《茶多酚对三文鱼保鲜效果研究，吴乐乐，2016》公开了茶多酚对三文鱼保鲜抑菌具有较明显的作用。但是，单一天然保鲜剂具有抗菌谱窄，低浓度时的保鲜效果不好，或高浓度时由于其自身固有的颜色或涩味影响畜产品和水产品的色泽、气味和口感，导致其在市场上的销量降低。文献《海洋源乳杆菌抑菌物质的研究，孙梦莹，2019》公开了某些种类乳杆菌对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、志贺氏菌、副溶血性弧菌和沙门氏菌具有不同程度的抑制作用。但其自身缺陷也十分明显，如只能抑制革兰氏阳性菌、只适用于酸性食品等。另外，专利201910105092.2以茶多酚、山梨醇、维生素C、溶菌酶、羧甲基纤维素、复合乳酸菌发酵浓缩液、复配精油混合液等混合复配出一种鸡肉保鲜剂，但其仍然存在茶多酚等浓度过高反而影响肉质其他品质，以及抑菌保鲜效果不显著的问题。
因此，需要开发一种能够长时间保持畜产品和水产品的色泽和气味、抗菌谱广、操作简便和成本低的畜产品和水产品的保鲜方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有保鲜技术的缺陷和不足，提供一种复合生物保鲜剂及其应用。
本发明的目的是提供一种复合生物保鲜剂。
本发明另一目的是提供所述复合生物保鲜剂在畜产品或水产品保鲜中的应用。
本发明再一目的是提供一种畜产品的保鲜方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
本发明首先提供了一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌和茶多酚；所述茶多酚的质量浓度为0.01％～2.0％。
所述茶多酚的质量浓度为茶多酚溶解于鼠李糖乳杆菌中之后的质量浓度。
优选地，所述茶多酚的质量浓度为0.1％～1.0％。
优选地，所述鼠李糖乳杆菌为鼠李糖乳杆菌发酵液。
优选地，所述鼠李糖乳杆菌发酵液的制备方法为：挑取活化后的鼠李糖乳杆菌的单菌落于MRS液体培养基中，23℃～28℃恒温培养45～50h，过滤所得滤液即为鼠李糖乳杆菌发酵液。
更优选地，所述恒温培养的温度为25℃。
更优选地，所述恒温培养的时间为48h。
当鼠李糖乳杆菌和质量浓度为0.1％～1.0％的茶多酚复配时，两者具有协同增效的作用，制备得到的复合生物保鲜剂扩宽了单一茶多酚的抗菌谱，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、彭氏变形杆菌、柠檬酸杆菌和普罗威登斯菌均有显著的抑制效果；
应用该复合生物保鲜剂对畜产品和水产品进行保鲜时，能够显著降低畜产品菌落总数，降低畜产品中蛋白质的分解速率以维持蛋白质的含量；能够保证肉质的色泽、弹性和气味，肉质色泽正常有光泽、紧密有坚实感、保持固有的气味无异；而且应用该复合生物保鲜剂对畜产品和水产品进行保鲜，联合储藏在4℃或更低温度时，可以大大延长畜产品和水产品的货架期；因此，所述复合生物保鲜剂在畜产品或水产品保鲜中的应用，也应在本发明的保护范围之内。
基于以上复合生物保鲜剂，还提供了一种畜产品的保鲜方法，将所述复合生物保鲜剂喷洒在畜产品表面或将畜产品放于复合生物保鲜剂中浸泡后储藏。
优选地，所述储藏的温度≤4℃。
优选地，所述畜产品为猪肉。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种复合生物保鲜剂及其应用。当鼠李糖乳杆菌和茶多酚复配时，具有协同增效的作用，制备得到的复合生物保鲜剂，对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、彭氏变形杆菌、柠檬酸杆菌和普罗威登斯菌均有显著的抑制效果，扩宽了单一茶多酚的抗菌谱，解决了乳酸菌抗菌肽应用范围受限和现有单一天然保鲜剂抗菌谱窄的缺点，同时该复合生物保鲜剂在低浓度的茶多酚复配时即能达到显著的抑菌效果，又不影响畜产品和水产品的色泽和气味，解决了单一茶多酚低浓度时的保鲜效果不好，而高浓度时又会由于其自身固有的颜色影响畜产品和水产品的色泽和气味的缺点；
应用该复合生物保鲜剂对畜产品和水产品进行保鲜时，能够显著降低畜产品菌落总数，以及显著降低畜产品中蛋白质的分解速率以维持蛋白质的含量，保证水产品肉质的色泽、弹性和气味，肉质有光泽、紧密有坚实感、保持固有的气味无异；而且，应用该复合生物保鲜剂对畜产品和水产品进行保鲜，联合储藏在4℃或更低温度时，能够显著延长畜产品和水产品的货架期；
基于以上复合生物保鲜剂，本发明还提供了一种畜产品和水产品的保鲜方法，该方法操作简便、成本低，便于大范围推广应用；因此，该复合生物保鲜剂以及该保鲜方法在畜产品或水产品保鲜中具有极大的推广应用价值。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
以下实施例中所用鼠李糖乳杆菌的来源为：所述鼠李糖乳杆菌为鼠李糖乳杆菌SCB0119，该菌株已于2019年4月24日保藏于中国微生物菌种保藏中心，保藏编号为CGMCCNO：17618。
实施例1复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为0.75％的茶多酚。
实施例2复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为0.1％的茶多酚。
实施例3复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为0.25％的茶多酚。
实施例4复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为0.5％的茶多酚。
实施例5复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为1.0％的茶多酚。
实施例6复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为0.01％的茶多酚。
实施例7复合生物保鲜剂的制备
一种复合生物保鲜剂，包括鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度为2.0％的茶多酚。
以下应用例分别对实施例1～7的复合生物保鲜剂进行抑菌效果测定、以及对畜产品和水产品的保鲜效果测定，具体的实验方法和实验结果分别如下：
以下应用例中应用的待测细菌包括：沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、副溶血性弧菌，以及从腐败猪肉中分离出的肉类常见细菌：彭氏变形杆菌(Proteus penneri)、柠檬酸杆菌(Citrobacter)、普罗威登斯菌(Providencia)。
鼠李糖乳杆菌发酵液的制备方法为：挑取活化后的鼠李糖乳杆菌的单菌落于MRS液体培养基中，25℃恒温培养48h，过滤所得滤液即为鼠李糖乳杆菌发酵液。
待测细菌菌悬液的制备方法为：通过平板划线的方法活化以上待测细菌后，挑取待测细菌的单菌落进行摇床培养12h，用液体培养基稀释菌液，制成OD600为0.05～0.1的待测细菌菌悬液，备用。
应用例1复合生物保鲜剂的抑菌效果测定
1、单一茶多酚和单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液的抑菌效果测定
(1)实验方法
将茶多酚配成质量浓度分别为0.10％、0.25％、0.50％、1.0％的水溶液，采用滤纸片法，将圆滤纸片贴于分别经大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、彭氏变形杆菌、柠檬酸杆菌、普罗威登斯菌的菌悬液涂布的平板中，在滤纸片中央分别滴加：10μL质量浓度分别为0.10％、0.25％、0.50％、1.0％的茶多酚、10μL鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液，于37℃恒温培养12h，测定不同质量浓度单一茶多酚、单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液在不同种类含菌平板中抑菌圈的大小。
(2)实验结果
不同质量浓度茶多酚的抑菌效果如表1所示，可以看出，质量浓度为0.10％的茶多酚对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、柠檬酸杆菌和普罗威登斯菌均有抑制效果，而对沙门氏菌、副溶血性弧菌和彭氏变形杆菌无抑制效果，当茶多酚的质量浓度为0.25％～1.0％时，其抑菌效果随着其质量浓度的升高逐渐增强。
表1不同质量浓度茶多酚的抑菌效果
注：“—”代表抑菌圈直径为0，即无抑菌效果。
单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液的抑菌效果如表2所示，可以看出，单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、副溶血性弧菌和彭氏变形杆菌均有抑制效果，而对柠檬酸杆菌和普罗威登斯菌无抑制效果；说明单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液对革兰氏阳性菌的抑制效果优于革兰氏阴性菌，并且在抑制革兰氏阴性菌方面存在一定的短板。
表2单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液的抑菌效果
注：“—”代表抑菌圈直径为0，即无抑菌效果。
2、复合生物保鲜剂的抑菌效果测定
(1)实验方法
利用实施例3和4制备得到的复合生物保鲜剂(鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液和质量浓度分别为0.1％、0.25％的茶多酚复配)，采用滤纸片法，将圆滤纸片贴于分别经大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、彭氏变形杆菌、柠檬酸杆菌、普罗威登斯菌的菌悬液涂布的平板中，在滤纸片中央分别滴加10μL复合生物保鲜剂，同时做鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液空白对照，于37℃恒温培养12h，测定不同质量浓度茶多酚与鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配后，在不同种类含菌平板中抑菌圈的大小。
(2)实验结果
复合生物保鲜剂的抑菌效果如表3所示，可以看出，与单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液的抑菌效果相比，鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配质量浓度为0.10％的茶多酚后，得到的复合生物保鲜剂对柠檬酸杆菌和普罗威登斯菌有很好的抑制效果，对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、副溶血性弧菌和彭氏变形杆菌的抑制效果显著提高；其中，就副溶血性弧菌而言，质量浓度为0.10％的茶多酚复配后的抑制效果比单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液的抑制效果提高了85.71％，抑菌效果显著增强；另外，鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配质量浓度为0.25％的茶多酚后，对以上各种细菌的抑制效果进一步显著增强；说明茶多酚和鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配后对细菌的抑制作用显著增强，两者具有协同增效的作用。
表3复合生物保鲜剂的抑菌效果
应用例2复合生物保鲜剂对畜产品的保鲜效果测定
本应用例以猪肉为例，从猪肉的菌落总数、蛋白质含量两个方面测定复合生物保鲜剂对猪肉的保鲜效果，具体的实验方法和实验结果如下：
1、复合生物保鲜剂对猪肉菌落总数的影响
(1)实验方法
猪肉样品的准备：将当天购买的新鲜猪肉去除脂肪、筋膜，分割成形状规则的猪肉块，每块重约10g，随机分组；利用实施例1～5制备得到的复合生物保鲜剂(鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液与质量浓度分别为0.10％、0.25％、0.50％、0.75％、1.0％的茶多酚复配)，同时以蒸馏水做空白样品，将复合生物保鲜剂和蒸馏水均匀喷洒在猪肉表面，制得猪肉样品。
猪肉样品中菌落总数的测定：将猪肉样品置20℃培养箱中恒温培养48h后取出，采用稀释平板计数法，将每个样品的10g猪肉剪碎，放入90mL生理盐水中，震摇10min使猪肉上的菌充分溶进生理盐水中，稀释样品至合适浓度梯度；从合适浓度中分别吸取1mL样液于平板中，分别倒入约15mL固体培养基，轻轻摇匀，静置凝结；在相应温度培养箱内培养48h后，取出平板计算猪肉样品中菌落总数，探究不同质量浓度的茶多酚与鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配得到的复合生物保鲜剂对猪肉菌落总数的影响。
(2)实验结果
复合生物保鲜剂对猪肉的保鲜效果如表4所示，可以看出，不同质量浓度的茶多酚与鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配后得到的复合生物保鲜剂，可以显著降低猪肉菌落总数；其中，与用蒸馏水和单一鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液处理猪肉相比，质量浓度为0.10％的茶多酚与鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配后，可以显著降低猪肉中99％的菌落数；其中，茶多酚的质量浓度为0.75％时，猪肉菌落总数低至0.7×108CFU/g；说明复合生物保鲜剂对猪肉具有显著的保鲜效果。
表4复合生物保鲜剂对猪肉的保鲜效果
2、复合生物保鲜剂在不同温度下对猪肉菌落总数的影响
(1)实验方法
将实施例2制备得到的复合生物保鲜剂(质量浓度为0.10％的茶多酚与鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配)喷洒在猪肉上得到猪肉样品；将样品随机分组分别置于4℃、10℃、20℃培养箱中，模拟冷藏、冬季室温、夏季室温三种猪肉储藏的日常环境；每隔2d(2d、4d、6d、8d)取出样品测定猪肉菌落总数，以猪肉稀释至10-7、10-8后，用稀释平板法无法计算菌落总数为测定终点。
(2)实验结果
复合生物保鲜剂在不同温度下对猪肉菌落总数的影响结果如表5所示，可以看出，应用复合生物保鲜剂进行保鲜时，猪肉菌落总数与储藏温度呈现明显的正比，储藏温度越低，猪肉菌落总数越少；当猪肉应用复合生物保鲜剂进行保鲜并储藏为4℃或更低温度时，可以大大延长猪肉的货架期；当储藏温度较高(10℃、20℃)时，猪肉菌落总数增长速度较快，开始变质腐败；因此，当猪肉应用复合生物保鲜剂进行保鲜并储藏在4℃或更低储藏下时，猪肉的货架期比储藏温度为20℃延长，且肉质并无变质腐败。
表5复合生物保鲜剂在不同温度下对猪肉菌落总数的影响结果
3、复合生物保鲜剂对猪肉蛋白质含量的影响
(1)实验方法
以喷洒蒸馏水的猪肉样品为空白对照组，以喷洒实施例2制备得到的复合生物保鲜剂(质量浓度为0.10％的茶多酚与鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液复配)的猪肉样品为复配保鲜剂组；将两组样品分别置于4℃、20℃培养箱中恒温培养48h后取出，然后同时将该两组样品置于4℃培养箱中培养144h，通过凯氏定氮法测定其蛋白质含量。
(2)实验结果
复合生物保鲜剂对猪肉蛋白质含量的影响结果如表6所示，可以看出，当储藏温度分别为4℃和20℃、储藏48h时，复配保鲜剂组猪肉蛋白质含量比空白对照组均显著升高，且储藏温度为4℃的猪肉蛋白质含量升高更显著；当储藏温度为4℃、储藏144h时的猪肉蛋白质含量(27.95mg/100g)比储藏温度为20℃、储藏48h时的猪肉蛋白质含量(27.95mg/100g)还高，说明复合生物保鲜剂能有效延缓蛋白质的分解，且藏温度为4℃时猪肉的货架期比储藏温度为20℃延长3倍；因此，应用复合生物保鲜剂对猪肉进行保鲜、以及储藏温度为4℃或更低温度时，对猪肉的保鲜效果进一步显著增强。
表6复合生物保鲜剂对猪肉蛋白质含量的影响结果
综上所述，从猪肉的菌落总数、蛋白质含量两个方面来看，复合生物保鲜剂可以抑制猪肉中微生物的繁殖、降低猪肉中蛋白质的分解速率以维持蛋白质的含量，该复合生物保鲜剂对猪肉具有显著的保鲜效果。
应用例3复合生物保鲜剂对水产品的保鲜效果测定
副溶血性弧菌为水产品中最常见的致病菌，因此，本应用例以副溶血性弧菌为例，以皖鱼样品上喷洒副溶血性弧菌为模型(带有副溶血性弧菌的皖鱼模型)，测定复合生物保鲜剂对水产品的保鲜效果，具体的实验方法和实验结果如下：
1、实验方法
将当天购买的新鲜皖鱼分割成形状规则的皖鱼块，每块重约10g，随机分组；将块状皖鱼置于OD＝0.05的副溶血性弧菌中浸润取出，以蒸馏水做空白对照组，将蒸馏水、单一鼠李糖乳杆菌SCB0119(单一发酵液组)、实施例2制备得到的复合生物保鲜剂(复合生物保鲜剂组)均匀喷洒在已浸泡过副溶血性弧菌的皖鱼表面；将皖鱼样品置于25℃(常温)恒温培养箱中模拟室温，培养36h；期间每隔一段时间对皖鱼从色泽、弹性和气味方面进行感官评定。
2、实验结果
复合生物保鲜剂对水产品的保鲜效果如表7所示，可以看出，尽管茶多酚为棕黄、淡黄色粉末，使用高浓度的茶多酚可能会对产品的色泽在感官上产生影响；但经本实验验证，经鼠李糖乳杆菌SCB0119发酵液与质量浓度为0.1％的茶多酚复配的复合生物保鲜剂能够保持产品肉质的色泽和弹性；
当产品在常温下保藏30h后，空白对照组的产品肉质稍疏、保有较好的弹性，已散发恶臭腐败变质严重，而复合生物保鲜剂组的产品肉质紧密有坚实感，保持皖鱼固有的气味无异；当产品在常温下保藏48h后，空白对照组和单一发酵液组的产品褪色严重、变白，没有弹性，软绵绵，散发恶臭腐败变质严重，而复合生物保鲜剂组的产品稍有褪色，有较大的弹性，保持皖鱼固有的气味无异味；当产品在常温下保藏72h后，空白对照组和单一发酵液组的产品褪色严重、变白，没有弹性，软绵绵，有黏液，散发恶臭腐败变质严重，而复合生物保鲜剂组的产品才开始腐败变质。说明该复合生物保鲜剂对带有副溶血性弧菌的皖鱼模型有显著的保鲜效果(常温下保鲜48h不变质)，大大延长了水产品的保鲜时间，更好的保持了其肉质的色泽、弹性和气味。
表7复合生物保鲜剂对水产品的保鲜效果
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合生物保鲜剂，其特征在于，包括鼠李糖乳杆菌和茶多酚；所述茶多酚的质量浓度为0.01％～2.0％。
2.根据权利要求1所述的复合生物保鲜剂，其特征在于，所述茶多酚的质量浓度为0.1％～1.0％。
3.根据权利要求1所述的复合生物保鲜剂，其特征在于，所述鼠李糖乳杆菌为鼠李糖乳杆菌发酵液。
4.根据权利要求3所述的复合生物保鲜剂，所述鼠李糖乳杆菌发酵液的制备方法为：挑取活化后的鼠李糖乳杆菌的单菌落于MRS液体培养基中，23℃～28℃恒温培养45～50h，过滤所得滤液即为鼠李糖乳杆菌发酵液。
5.权利要求1～4任一所述复合生物保鲜剂在畜产品或水产品保鲜中的应用。
6.一种畜产品的保鲜方法，其特征在于，将权利要求1～4任一所述复合生物保鲜剂喷洒在畜产品表面或将畜产品放于权利要求1～4任一所述复合生物保鲜剂中浸泡后储藏。
7.根据权利要求6所述的保鲜方法，其特征在于，所述储藏的温度≤4℃。
8.根据权利要求6所述的保鲜方法，其特征在于，所述畜产品为猪肉。
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