花椒抑菌活性成分提取工艺优化及其稳定性研究

花椒抑菌活性成分提取工艺优化及其稳定性研究

青椒是蝗虫科植物的干燥成熟果皮。它具有加热和促进阳光、散寒除湿、补气止痛、杀虫止痒和抗氧味道的功效。不仅可以作为中药材,而且是一种具有麻香味的调味食用香料,在食品添加剂领域有广阔的应用,被誉为“八大味”之一。花椒的化学成分主要有挥发油、生物碱、黄酮类、香豆素等。它们是各种植物中常见的对食品中腐败菌及致病菌具有抑制效果的化学成分,花椒将成为食品天然防腐剂的重要来源之一。本研究选取花椒为原料,对花椒中抑菌活性成分的提取条件进行研究,为花椒资源在食品天然防腐剂中的开发利用提供理论依据和技术支持。1青椒中抗菌活性物质提取及实验1.1供试菌种原料与试剂:花椒、乙醇、牛肉膏、蛋白胨、琼脂粉、生理盐水、蔗糖、葡萄糖、NaCl等。供试菌种:金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、黄曲霉、啤酒酵母。主要仪器:电热鼓风干燥器、生化培养箱、恒温水浴锅、超净台、立式压力蒸汽灭菌器、高速离心机等。1.2实验方法1.2.1青椒提取活性成分准确称取花椒,粉碎,然后与乙醇溶液混合,常温浸提,抽滤,合并滤液减压蒸馏,除去乙醇,并浓缩,制成1g/mL的花椒乙醇浸提液。1.2.2培养基的制备无菌条件下将灭菌的培养基倒入培养皿中。将培养的供试菌种制成菌悬液,然后注入相应的培养皿中,使菌液分布均匀。将浸入提取原液的滤纸片稍晾干后放入培养皿,每皿正三角形放置3片,与培养基完全接触。每份样品平行接种3个培养皿。培养箱培养,细菌于37℃培养24h,霉菌于28℃培养48h,酵母30℃,培养24h,取出观察,用游标卡尺量取抑菌圈的直径(mm),求平均值。1.2.3空白对照组的设计取若干只灭菌试管,顺序编号,以适合供试菌生长的液体培养基将被测的花椒提取物进行一系列对倍稀释,浓度分别为100,50,25,12.5,6.25,3.125,1.56g/L,同时设空白对照组。各试管加入菌悬液50μL,培养箱培养,细菌于37℃培养24h,霉菌于28℃培养48h,酵母30℃,培养24h,取出观察判定结果,以含药量低而无肉眼可见菌生长的一管含药量为药物对该菌的MIC。1.2.4抑菌圈测定以金黄色葡萄球菌为指示菌,将花椒提取物分别置于40,60,80,100℃水浴和121℃湿热条件下,热处理30min,对照样置于30″C,用滤纸片法来测定其抑菌圈,试验重复3次。2结果与分析2.1花椒抑菌活性成分最佳提取条件的确定在单因素试验的基础上,选取乙醇浓度、液料比、提取温度、提取时间各因素的最优试验范围,研究按照表1的因素水平表,选择L9(34)正交表进行正交优化试验,根据抑菌圈直径(金黄色葡萄球菌),确定花椒抑菌活性成分最佳提取条件。结果见表2。由表2可知,影响抑菌圈直径(金黄色葡萄球菌)的因素顺序为:浸提温度>液料比>乙醇浓度>浸提时间;最佳提取条件为A1B2C2D2,即乙醇浓度55%、浸提温度60℃、浸提时间3h、料液比1∶15。2.2抑菌圈直径测定最佳提取条件下,花椒提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、黄曲霉、啤酒酵母的抑菌圈直径见表3,由此可以看出花椒提取物对细菌、霉菌和酿酒酵母都有很强的抑制效果,其抗菌谱较宽。2.3对细菌和黑曲霉、啤酒酵母的mic花椒提取物对供试菌的MIC测定结果见表4。从表中结果可以看出,花椒提取物对金黄色葡萄球菌和黄曲霉的MIC为3.125g/L,对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的MIC为6.25g/L,对黑曲霉和啤酒酵母的MIC为12.5g/L。由此可知,花椒对供试菌有较强的抑制作用。2.4花椒提取物抑菌活性测定以金黄色葡萄球菌为指示菌,测定不同温度下仙人掌提取物的抑菌活性。结果见图1。由图1可以看出,花椒提取物经不同温度处理后抑菌活性差别不大,基本保持原有的抑菌活性,即使在121℃处理30min后仍具有较高活性。这表明花椒提取物的抑菌活性具有较好的热稳定性。3花椒提取物的抗菌性能采用滤纸片法,以抑菌圈直径为评价标准,金黄色葡萄球菌为指示菌,优化提取工艺。通过正交试验得出最佳提取工艺条件为:乙醇浓度55%、浸提温度60℃、浸提时间3h、料液比1∶15。对花椒提取物做了抗菌谱的测定,结果表明具有较宽的抗菌谱。花椒提取物对金黄色葡萄球菌和黄曲霉的MIC为3.1