竹材常被用於食品包裝或食品接觸材料,食品然而其總會出現發黴情況。包装為研究殼聚糖對竹材的和接防腐效果,從發黴的触竹材竹材中分離真菌。采用不同質量濃度殼聚糖對竹材進行常溫、壳聚沸水、糖防超聲浸泡處理,腐研接種真菌,食品測定其菌落總數。包装測定不同溫度下,和接殼聚糖的触竹材黏度變化和對真菌的抑製作用。結果表明:殼聚糖浸泡處理可增加竹材的壳聚防腐性,結合熱浸泡處理可極大地提高殼聚糖對竹材的糖防防腐性,當采用5mg/mL殼聚糖,腐研60℃浸泡24h處理竹材時,食品可以獲得很好的抑菌效果。
竹子資源在我國森林資源中占有重要地位。我國竹子種類繁多,占地麵積廣,產出量大。竹材是一種可再生天然材料,質量輕,成本低,已成為世界經濟建設中重要的原材料。然而,竹材損毀的主要原因是自身腐朽,因此提高竹材的耐腐性對於竹製品市場非常重要。目前,竹材防腐劑主要是使用木材的防腐劑,其主要有銅鉻砷氧化物(Chromiumcopper Arsenic,CCA)和烷基銅銨化合物(Alkalinecopper Quaternary,ACQ)。CCA由銅、鉻、砷的化合物組成,其中砷元素以As2O5形式存在,固著在木材纖維上,不溶於水,抗流失性較好;ACQ主要是由氧化銅和季胺鹽組成,不含砷和鉻,近年來逐步代替CCA。另有研究者使用銅唑(CA)、殼聚糖金屬配位聚合物(CmC)等各種防腐保護劑,探究防腐劑對竹材的防腐能力、抗流失性的影響。然而,這些防腐劑也存在一定問題,例如:抗流失性差,成本高,性能不穩定等。
現今生活中竹製品和木製品已逐步被塑料製品所取代,而塑料製品存在難降解,一次性使用等問題,給環境帶來了很大壓力,因此竹材用於食品包裝是不可或缺的。目前,有許多竹製品被應用於食品包裝和運輸中,例如:蔬菜運輸包裝的竹筐,家庭食品貯放新鮮魚、肉、果蔬等臨時放置的竹籃,用於傳統米糕食品和醃製肉製品的包裝等。由於竹製品對防腐劑以及其它添加劑有特殊要求,因此大都不添加防腐劑,導致經常出現發黴現象。竹材中富含糖和澱粉,當竹材用來包裝水分含量高的食品時,其容易吸收水分,導致食品在存放過程中會引起竹材自身的黴變,反而汙染所包裝的食品,因此提高食品接觸竹材的防腐能力,有助於提高竹材市場的銷售。一般來說,食品添加劑都可以添加於食品包裝材料和食品接觸材料中,因此食品添加劑也可以應用於竹材的防腐中。很多食品防腐劑由於分子質量小,容易流失,在竹製品上難以達到有較持久的防腐效果。
殼聚糖是大分子天然物質,也是食品防腐劑。高分子殼聚糖不溶於水,當使用添加少量醋酸的水溶液溶解並調節pH值至中性後,高分子殼聚糖呈不溶於水的狀態,與竹製品中的纖維素等結合,不容易流失。殼聚糖主要來自蝦蟹外殼,是自然界產量豐富的有機物,也是一種可再生的天然高分子材料,具有良好的生物相容性及可降解性,並具有一定的抑菌效果。殼聚糖本身無毒、無害,可用於食品,其分子結構與纖維很相近,在竹製品中有潛在的使用價值。本研究分離出引起竹材發黴的菌株,選取不同質量濃度的高分子殼聚糖溶液,通過常溫、沸水、超聲浸泡滲入竹材,接種分離純化的真菌,做防腐效果試驗。測定不同溫度處理後,高分子殼聚糖溶液黏度的變化,從而了解殼聚糖的降解情況。期望利用殼聚糖作為竹材防腐劑,應用於未來的食品包裝和接觸材料中。
1材料與方法
1.1試驗材料及試劑
竹材,購自浙江金華竹家園,切成3cm長度。培養基:馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA):馬鈴薯浸出粉10.0g,葡萄糖20.0g,瓊脂13.0g,氯黴素0.1g,蒸餾水1000 mL;馬鈴薯葡萄糖水(PDB):PDA培養基不加瓊脂。高分子殼聚糖(黏度50~800 mPa·s),國藥集團化學試劑有限公司。
1.2儀器及設備
DK-8D恒溫水浴鍋,上海滬南科學儀器聯營廠;LRH-150-S恒溫恒濕培養箱,西安信恒檢測儀器有限公司;SHZ-82振蕩器,國華企業;YXQ-SG46-280S高壓滅菌鍋,上海博訊實業有限公司醫療設備廠;0.6-0.7烏氏黏度計,杭州禾德化工儀器有限公司。
1.3試驗方法
1.3.1發黴竹材中4種菌的分離
竹材放置在潮濕的環境下使其發黴,從病部取真菌於PDA培養基,30℃培養7 d,平板劃線分離純化3次後待用。
1.3.2殼聚糖質量濃度和浸泡方法對竹材的防腐效果
配製質量濃度分別為0,2,5,8,10 mg/mL的高分子殼聚糖(均含有0.5%冰乙酸)溶液,放入竹材後,分別在常溫(25±1)℃、沸水(100℃)及超聲(160 W,40℃)條件下浸泡。處理72 h後用無菌水衝洗表麵10遍,放入已滅菌且底部放有無菌濾紙的培養皿中,加入20 mL無菌水,反接種於發黴竹材上的真菌(4種分離菌株等比例混合),30℃恒溫培養7 d,觀察真菌生長情況,篩選出最佳處理方式和適宜的質量濃度。未經任何處理竹片作為對照1,用水按照上述處理作為對照2。測定每根竹材的菌落數。
1.3.3竹材不同溫度和時間處理對殼聚糖溶液黏度的影響
取5mg/mL殼聚糖溶液400 mL,加入600根竹材,分別置於常溫和40,60,80,100℃條件下水浴處理,於0,12,24,36,48,60,72 h取樣,用烏氏粘度計測定溶液黏度變化。另取5mg/mL殼聚糖溶液100 mL,不添加竹片,分別在常溫,40,60,80,100℃水浴處理72 h,測其黏度(mPa·s),為對照組。另設5組處理見表1。
1.3.4熱處理殼聚糖的抑菌試驗
5mg/mL殼聚糖溶液經過常溫,40,60,80,100℃水浴72 h後,取5mL溶液加入5mL PDB培養基和100µL 4種分離的菌液中,30℃振蕩培養72 h,梯度稀釋後計算菌落總數。CK1為無菌水,CK2為0.5%冰乙酸。
1.4數據處理
采用Excel2007軟件對數據進行統計分析。利用Excel2007軟件作圖,圖表中數據為平均值±標準差。
2結果與分析
2.1發黴竹材中4種菌的分離
挑取竹片上的真菌,在PDA培養基上劃線3次,出現4種形態的菌落,分別純化得到圖1所示4株菌株。
聲明:本文所用圖片、文字來源《中國食品學報》2020年12月,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係
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