潘紅艷,高 唯,宮智勇
(武漢工業(yè)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430023)
香菜(Coriandrum Sativu L.)學(xué)名芫荽。又名胡荽、香荽,屬傘形科一年或二年生草本喜冷涼的綠葉蔬菜,耐寒性很強(qiáng)[1-2]。香菜在我國南北各地都有栽培,但是,我國的香菜生產(chǎn)一直以菜用為主,人們對(duì)香菜研究方面,只重視香菜作為蔬菜資源的栽培和育種研究,從香菜的利用方面可以發(fā)現(xiàn),香菜在食品中的應(yīng)用研究多處于初加工階段,在天然抑菌劑方面未得到很好的開發(fā)應(yīng)用[3-5]。
對(duì)于香菜成分的分析,陸占國等[6-7]采用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)對(duì)水蒸汽蒸餾得到的黑龍江產(chǎn)蕪荽莖葉精油的芳香成分進(jìn)行了分析。共檢測(cè)出86個(gè)成分,其中49種被鑒定,占總成分的87.907%。醇類和醛類化合物最多,分別為39.598% 和31.955%;酯類化合物3.939%;碳水化合物6.582%。
對(duì)于香菜功能性的研究有周凌霄等[8-9]對(duì)香菜中所含抑菌成分進(jìn)行了抑菌作用的初步研究,表明香菜浸出汁對(duì)部分細(xì)菌和霉菌的生長有較強(qiáng)的抑制作用,但是具體是什么成分起到的抑菌作用尚未明確,有待進(jìn)一步研究。
實(shí)驗(yàn)探討了乙醇提取法對(duì)于香菜中抑菌成分的提取效果,并研究了提取物對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制作用,為香菜功能食品的開發(fā)提供一定依據(jù)。
原料香菜(購置于武商量販,4℃冰箱保存)。
試驗(yàn)用菌種:細(xì)菌金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus Rosenbach);大腸桿菌(E.coli)(由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院提供)。
培養(yǎng)基配制:牛肉膏3 g,蛋白胨5 g,氯化鈉3 g,瓊脂 20 g,自來水1000 mL,調(diào)節(jié) pH 7.2—7.4,滅菌 1.05 kg/cm2,25—30 min
Ar2140型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE52CS(上海亞榮生化儀器廠);HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司生產(chǎn));冰箱BCD-207H(海信(北京)電器有限公司);高壓滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠);SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司)。
無水乙醇(分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)。
1.4.1 香菜中抑菌成分的提取
將香菜洗凈瀝干,準(zhǔn)確稱取5 g,加無水乙醇溶液提取,提取液過濾后濃縮至干,殘?jiān)铀芙馀涑梢志鷮?shí)驗(yàn)所需原液(原液指1 mL提取液中含有1 g香菜材料的提取物)。
1.4.2 藥敏紙片的制備
選用1號(hào)定性濾紙,用打孔機(jī)制作約為0.6 cm的圓片[10-11],置平皿內(nèi)干熱滅菌(170℃,90 min)取出后分裝于滅菌錐形瓶內(nèi)。放入質(zhì)量濃度為1 g/ml的提取液中,浸泡12 h。
1.4.3 菌懸液的制備
接種環(huán)分別取金黃色葡糖球菌、大腸桿菌各1—2環(huán)接入裝有1 mL生理鹽水的滅菌試管中,充分混勻,制成菌懸液。
1.4.4 制平板
取滅菌過的平皿,按無菌操作法[12-13]分別倒入已融化的培養(yǎng)基各20 mL,搖勻,置水平位置使其凝固成平板。
1.4.5 提取物抑菌效力的測(cè)定-濾紙片擴(kuò)散法
將經(jīng)選擇好菌液濃度的各試驗(yàn)菌菌液0.1 mL加入已倒好的平皿培養(yǎng)基中,涂布均勻,將已制備好的香菜原液濾紙片放入含菌平皿上,然后用無菌水作為對(duì)照。經(jīng)37℃,24 h培養(yǎng)、每菌三組培養(yǎng)皿,量取抑菌圈直徑,取平均值[15]。
1.4.6 抑菌成分提取方法的實(shí)驗(yàn)研究
為了探索提取工藝條件與提取物抑菌效果的關(guān)系,重點(diǎn)對(duì)香菜的提取溫度A(30℃,40℃,50℃,60 ℃,70 ℃),提取時(shí)間 B(6 h,12 h,24 h,36 h,48 h)及提取劑料液比(溶劑/香菜 V/V=3∶1,6∶1,9∶1,12∶1,15∶1)等工藝參數(shù)做單因素實(shí)驗(yàn),根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選用L9(34)正交試驗(yàn)方案進(jìn)行防腐物質(zhì)的提取。然后按1.4.5的方法測(cè)定各組對(duì)各試驗(yàn)菌的抑菌效力并計(jì)算抑菌圈總值,作為判斷各組位次的指標(biāo)。
香菜提取物原液抑菌效力試驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1 香菜提取液原液對(duì)試驗(yàn)菌的抑菌效力比較
由表1可見,香菜原液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌直徑為22 mm,對(duì)大腸桿菌的抑菌直徑為21 mm。根據(jù)NCCLS部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[17],抗微生物藥物四環(huán)素的紙片含藥量為30 μg時(shí)的抑菌直徑為金黃色葡萄球菌≥19 mm,大腸桿菌≥19 mm,由此可見,香菜粗提物具有較好的抑菌效果。
提取溫度對(duì)香菜抑菌效果的影響見圖1。由圖1可看出,當(dāng)提取時(shí)間、提取溶劑料液比固定時(shí),在提取溫度為50℃時(shí),香菜提取物的抑菌效果最好,溫度升高時(shí),其提取物的抑菌效果明顯下降,可能由于溫度導(dǎo)致了抑菌成分的改變,同時(shí)提取成分中所含有效成分也可能隨著溫度升高而蒸發(fā)。
圖1 提取溫度對(duì)香菜提取液抑菌效果的影響
提取時(shí)間對(duì)香菜抑菌效果的影響見圖2。由圖2可看出,當(dāng)提取溫度、提取溶劑料液比固定時(shí),提取時(shí)間為24 h香菜提取物的抑菌效果最佳,提取時(shí)間的延長可導(dǎo)致香菜的抑菌效果略微降低,說明香菜中所含抑菌成分在24 h時(shí)可基本浸出,隨著時(shí)間延長可能會(huì)使有效抑菌成分部分揮發(fā)。
圖2 提取時(shí)間對(duì)香菜抑菌效果的影響
提取溶劑料液比對(duì)香菜抑菌效果的影響見圖3。由圖3可看出,當(dāng)提取溫度和提取時(shí)間固定時(shí),在提取溶劑料液比為12∶1(體積比)時(shí),提取物的抑菌效果最佳,溶劑繼續(xù)增加對(duì)香菜抑菌成分提取沒有顯著影響。
圖3 提取溶劑料液比對(duì)香菜抑菌效果的影響
以提取溫度、提取時(shí)間和料液比三個(gè)因素做正交實(shí)驗(yàn),確定香菜抑菌成分提取的最佳條件。實(shí)驗(yàn)因素水平見表2,試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表
表3 香菜抑菌成分提取L9(34)正交試驗(yàn)方案和結(jié)果分析
續(xù)表3
由表2可知,影響香菜抑菌成分提取的主次順序?yàn)榱弦罕?C)>提取時(shí)間(B)>提取溫度(A),提取香菜中抑菌成分的最佳提取工藝參數(shù)為:A2B3C1,即提取溫度50℃、提取時(shí)間為36 h、提取料液比為9:1(V/V)。在此條件下對(duì)香菜抑菌成分進(jìn)行提取,測(cè)定得出其對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌直徑為23 mm,對(duì)大腸桿菌的抑菌直徑為23 mm,證明此提取條件下提取的香菜溶液具有較好的抑菌效果。
本實(shí)驗(yàn)證明香菜無水乙醇提取物對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌有一定的抑制作用,最佳提取條件為提取溫度50℃、提取時(shí)間為36 h、提取料液比為9∶1(V/V)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果同周凌霄等[8],其對(duì)芫荽浸出汁的抑菌效果進(jìn)行了初步的研究,結(jié)果表明,芫荽浸出汁對(duì)部分細(xì)菌和霉菌的生長有較強(qiáng)的抑制作用,對(duì)酵母的抑制作用不明顯。關(guān)于芫荽的有效抑菌成分以及與食品組分的協(xié)同作用效果,有待進(jìn)一步研究。陸占國等[9]以乙醚為溶劑,采用索式萃取法萃取新鮮香菜,以0.252% 的產(chǎn)率獲得了芳香精油。與水蒸汽蒸餾法獲得的精油以及香菜原汁的抗菌作用進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示水蒸汽蒸餾法和索式法提取的精油對(duì)大腸桿菌,白葡萄球菌具有很強(qiáng)的抑制作用,但是香菜精油和原汁對(duì)米曲霉、黑曲霉完全沒有抑菌作用。
由于香菜中具體抑菌成分尚未明確,無法對(duì)粗提取物中的功能成分進(jìn)行鑒定,因此對(duì)香菜提取物的研究和產(chǎn)品開發(fā)尚需進(jìn)一步探討。目前,雖已知道許多植物的提取物具有抗菌防腐作用,且有不少已作為天然防腐劑開發(fā)利用并投放市場,但目前使用的大部分都是粗制品,其有效成分含量常隨著季節(jié)和地理環(huán)境而改變。香菜全國各地種植,有效含量是否因地域不同有所不同也是可以作為探討的課題。
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