全 文 ：No.2.2008
收稿日期:2007-07-02
基金项目:广西科学基金项目(桂科基0342005-1);广东海洋大学科研基金项目(0412092)。
作者简介:宁恩创(1970—),男,讲师,研究方向为食品营养、野生植物资源开发利用和功能性食品新产品开发。
恭城月柿又名水柿、饼柿,产于广西桂林市恭
城、平乐、荔浦、富川县一带,是我国南方优质丰产
的优良涩柿品种,有 “中华名果”之称。恭城月柿除
鲜食外,主要用于加工柿饼,在柿饼加工的过程中
产生约占柿子质量的10%的柿皮,除部分被加工成
果丹皮、果酒或者作为饲料添加剂用于家禽饲料外,
绝大部分被当作废弃物丢弃,造成了资源的大量浪
费和环境的污染[1-3]。恭城月柿皮中含有丰富的果胶
物质,是提取商品果胶的优质原料。果胶是一种天
然的高分子聚合物,具有优良的胶凝化和乳化作用,
已被广泛用于食品工业、化妆品和医药等方面[4-5]。
近年来的研究结果表明,当果胶物质被果胶酶降解
为一定分子量范围的低聚物时,则具有明显的抑菌
效果,可作为一种新型的天然抑菌剂[6]。目前市场上
的商品果胶主要来源于柠檬、苹果、柑桔,对从柿子
皮中提取果胶的研究还比较少,亦无柿子皮果胶酶
Antibacterialactivityof
Gongchengpersimmonpeel′spectinhydrolysates
NINGEn-chuang1,QINXiao-ming2,WEILu2,LINHua-juan2
(1.ColegeofLightIndustryandFoodEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004;
2.ColegeofFoodScienceandTechnology,GuangdongOceanUniversity,
Zhanjiang524025)
Abstract:Inthisaticle,pectinwasextractedfromGongchengpersimmonpeelbysalting-outagent,andthen
theantimicrobialfunctionsofthepectinhydrolysateswhichwaspreparedbypectinasewasstudied. The
resultsshowedthatthehydrolysateshadvisibleantibacterialactivityonEscherichiacoli, Bacilussubtilis,
Slaphylococcusaureus,BeeryeastandAspergilusniger.ItsMIConbacteriaandmicrozymewas0.63%while
onmildewwas1.25%.
Keywords:Gongchengpersimmon;pectin;hydrolysates;antibacterialactivity
恭城月柿皮果胶酶解物的
抑菌活性初探
宁恩创 1,秦小明 2,韦 璐 2,林华娟 2
(1.广西大学轻工与食品工程学院,南宁 530004;
2.广东海洋大学食品科技学院,湛江 524088)
摘要:采用盐析法从恭城月柿皮中提取果胶,用果胶酶酶解处理后得到果胶酶解物,对其抑菌活性
进行了研究。结果表明,恭城月柿皮果胶的酶解物对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒
酵母和黑曲霉均具有明显的抑菌活性,其中对细菌和酵母菌最低抑菌浓度(MIC)均为0.63%,对霉菌
的最低抑菌浓度(MIC)为1.25%。
关键词:恭城月柿;果胶;酶解物;抑菌活性
中图分类号:Q814 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)02-0179-03
食品添加剂提取物与应用
179
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2008.02.047
No.2.2008
解物抑菌活性的相关研究报道。本文采用盐析法从
恭城月柿皮中提取粗果胶,并用果胶酶制备果胶酶
解物,进而对其抑菌活性进行研究,旨在为恭城月
柿皮的高值化综合加工利用和新型的天然食品防腐
剂开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料 恭城月柿:2006年11月下旬采收于广
西桂林市恭城县国家生态农业园区。
1.1.2 主要试剂 盐酸、硫酸、硫酸铝、山梨酸钾、
咔唑:分析纯;果胶酶、半乳糖醛酸:青岛海洋化工
有限公司。
1.1.3 仪器与设备 PYX-150B-A型生化培养箱、
SW-CJ-2FD无菌操作台:上海博迅实业有限公司医
疗设备厂;101-2-S数显式鼓风干燥箱、HH-S11-2
型数显式电热恒温水浴锅:上海跃进医疗器械厂;
YXQ-SG41-280型手提式蒸气压力灭菌锅:上海医用
核子仪器厂;TDL-40B型台式低速离心机:上海安
亭科学仪器厂;722S可见分光光度计:上海精密科
学仪器有限公司;DS-1型组织捣碎机:上海标本模
型厂;电子天平;酸度计等。
1.1.4 供试菌种 大肠杆菌(Escherichiacoli)、枯草杆
菌(Bacilussubtilis)、金黄色葡萄球菌(Slaphylococcus
aureus)、黑曲霉(Aspergilusniger)、啤酒酵母(Beer
yeast):广西大学微生物实验室提供。
1.1.5 培养基[7] 细菌培养基:牛肉膏蛋白胨培养基;
霉菌培养基:麦芽汁培养基;酵母菌培养基:马铃薯
培养基。
1.2 实验方法
1.2.1 果胶的提取(铝盐盐析法) 取恭城月柿皮 40
g加400mL纯净水用组织捣碎机捣成浆液,移入1000
mL烧杯中,用0.30%盐酸调pH值至1.7,然后加热
至85℃,保持1h。趁热用200目纱布过滤,当温度
降至 45℃时,加入 16g硫酸铝,同时用浓氨水调
pH至5,静置1h,离心(4000r/min,10min)分离沉
淀,用乙醇∶水∶盐酸=7∶2∶1(v/v)的溶液置换掉沉淀中的
铵、铝等金属离子,直至沉淀中灰黑色消失。离心
(4000r/min,10min)分离沉淀,用乙醇多次洗涤,干
燥后称质量,计算果胶得率。
1.2.2 果胶酶解物的制备 称取1g果胶充分溶解于
200mL0.02mol/L醋酸-醋酸钠缓冲液(pH4.2)中,配
制成0.5%的果胶溶液,移入三角瓶中。再用上述缓
冲溶液配制等体积的0.05%的果胶酶溶液,将果胶酶
液迅速加入三角瓶中,充分混匀后置于37℃的恒温
水浴中反应。分别在 0、15、30、45、60、75、90
min时取样 50mL,100℃条件下加热 10min灭酶,
4000r/min离心10min,浓缩上清液,调整产物浓度
为1.25%,置于冰箱保存,待用。
1.2.3 果胶酶解物的抑菌实验 在无菌操作台中分别
取0、15、30、45、60、75、90min时的果胶酶解物
(浓度为1.25%)1mL,混合于10mL牛肉膏蛋白胨培
养基、麦芽汁培养基、马铃薯培养基中制作培养平
皿。将活化后的供试细菌(大肠杆菌、枯草杆菌、金
黄色葡萄球菌)、霉菌(黑曲霉)和酵母菌(啤酒酵母)分
别划线接种于上述配制好的培养基中,置于适宜的
温度下培养一定时间(细菌、酵母37℃,24h;真菌
28℃,48h),观察菌落生长情况。同时以相同浓度
的半乳糖醛酸、山梨酸钾做对比实验。
1.2.4 果胶酶解物的最低抑菌浓度(MIC)实验 在无
菌操作台中,将酶解率为100%时的果胶酶解液用无
菌水进行倍比稀释,配制成浓度为 1.25%、0.63%、
0.32%、0.16%和0.08%的溶液。在各无菌平皿内分别
加入2mL上述溶液,然后向每皿内倒入10mL已融
化的相应固体培养基,混匀、冷却、凝固后,采用五
点接种法点接指示菌液,置于恒温培养箱培养(细
菌、酵母37℃,24h;真菌28℃,48h),观察指示
菌生长情况,以完全没有菌生长的酶解物的浓度为
该酶解物的最低抑菌浓度(MIC)。
2 结果与讨论
2.1 果胶提取
称取恭城月柿皮(40g),通过打浆、调酸、萃取、
盐析和脱盐,干燥后得到略带黄色的粉末状的粗果
胶(2.24g,重量法计算得率为5.6%)。王凤阁等[8]用盐
析法提取苹果皮中的果胶含量在2.2%～2.37%。孔瑾
等[9]探讨了盐析法提取干南瓜皮中果胶的工艺条件,
在最佳的工艺条件下果胶得率为13.6%。张红艳等[10]
通过正交设计实验研究了橘皮中提取果胶的工艺,
发现不同的提取条件下果胶的得率可在1.57%～6.72%
波动。以上研究表明,不同的原料中果胶的含量亦
不同,即使同一种原料采用不用的提取条件果胶得
率也存在很大差异,因此用盐析法从恭城月柿皮中
提取果胶的工艺还需要通过进一步的研究才能得到
优化。
2.2 果胶酶解物的制备
以反应时间为横坐标,酶解产物浓度(以半乳糖
醛酸计,半乳糖醛酸测定采用咔唑-硫酸法[11])为纵坐
标绘制酶解过程曲线,结果见图1。
由图1可见,恭城月柿皮果胶在果胶酶的作用
下逐步水解,随着反应的进行,在前45min内,半
乳糖醛酸的含量呈快速上升的趋势,45min后半乳
糖醛酸的含量趋于稳定。由于实验采用市售的果胶
酶是含有果胶甲酯酶、果胶裂解酶、聚半乳糖醛酶
提取物与应用
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表2 果胶酶解物对各菌种的MIC
供试菌种
1.25 0.63 0.32 0.16 0.08
大肠杆菌 + + - - -
枯草杆菌 + + - - -
金黄色葡萄球菌 + + - - -
果胶酶解物浓度/%
黑曲霉
啤酒酵母
+
+
-
+
-
-
-
-
-
-
注：“-”为阴性，无抑菌作用；“+”为低度敏感，弱抑菌作用；“++”为敏感，强抑菌作用。
表1 果胶酶解物的抑菌效果
菌名
酶解时间/min
山梨酸钾 半乳糖醛酸
0 15 30 45 60 75 90
大肠杆菌 - + + ++ ++ ++ ++ ++ -
枯草杆菌 - - + ++ ++ ++ ++ ++ -
金黄色葡萄球菌 - - + + ++ ++ ++ ++ -
黑曲霉 - - - + ++ ++ ++ ++ -
啤酒酵母 - + + ++ ++ ++ ++ ++ -
等的复合物,因此,曲线的最高点只表示所加的酶
量已不能再继续酶解所加的果胶溶液,并不表示果
胶已经完全被酶解成半乳糖醛酸,即此时得到的酶
解物是由半乳糖醛酸、聚半乳糖醛酸及其他寡糖等
所组成的混合物。曲线的最高点即反应60min时的
分解率记作100%,则可以计算出15、30、45min时
的相对分解率分别为43.87%、72.50%和99.99%。
2.3 果胶酶解物的抑菌实验结果
不同酶解时间下的果胶酶解物抑菌情况见表1。
由表1可见,当酶解开始时即恭城月柿皮果胶
本身并无抑菌活性,果胶水解的最终产物半乳糖醛
酸也无抑菌活性;酶解15min时酶解产物开始对大
肠杆菌和啤酒酵母有抑菌作用,在前60min内,随
着酶解时间的延长,酶解产物对供试菌的抑菌效果
亦增强,但60min后的抑菌效果基本不变。在供试
的6种菌中,恭城月柿皮果胶的酶解物对大肠杆菌、
枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和啤酒酵母具有良好的
抑菌效果。实验结果表明,只有当果胶酶解到一定
程度时才具有抑菌活性,且不同酶解时间的酶解产
物的抑菌活性亦不相同,对不同的供试菌种的抑菌
效果也存在差异。恭城月柿皮果胶的酶解物可能是
由半乳糖醛酸、聚半乳糖醛酸及一定聚合度的低聚
糖所组成的混合物,其抑菌活性可能是由上述混合
物的协同作用共同产生。马庆一、李学红[6,12]等用市
售果胶酶和果胶制备了酶解物,也发现果胶和果胶
酸解产物均无抑菌活性,但果胶酶水解物在 pH3.5
时,对大肠杆菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌有明
显的抑制作用,但对啤酒酵母和黑曲霉无抑菌活性,
与本实验结果基本一致。值得注意的是,本实验所
得的酶解产物对啤酒酵母和黑曲霉也具有较明显的
抑菌性,说明恭城月柿皮果胶的酶解产物比市售果
胶的酶解产物抑菌范围更广,更适于开发成为新型
的天然抗菌剂。
2.4 果胶酶解物的最低抑菌浓度(MIC)
对果胶不同浓度的酶解产物进行最低抑菌浓度
(MIC)实验,所得结果见表2。
由表2可知,恭城月柿皮果胶的酶解物对大肠
杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌和啤酒酵母具有
较强的抑菌活性,最低抑菌浓度(MIC)为0.63%;对
霉菌 的抑制效果次之,最低抑菌浓度(MIC)为
1.25%。
3 结论
从恭城月柿皮中提取的果胶及半乳糖醛酸本身
无抑菌活性,但其酶解物具有明显的抑菌活性,且
不同酶解时间下的产物抑菌效果不同,这表明只有
当果胶酶解到一定程度时才具有抗菌性,且抗菌活
性的大小与酶解产物密切相关,其抑菌机理还有待
进一步探讨。
恭城月柿皮果胶的酶解物对大肠杆菌、枯草杆
菌、金黄色葡萄球菌和啤酒酵母具有明显的抑菌活
性,最低抑菌浓度(MIC)为0.63%;对霉菌的抑制效
果次之,其最低抑菌浓度(MIC)为1.25%。
恭城月柿皮果胶酶解物具有广泛的抗菌活性,完
全可开发成为一种新型的天然食品防腐剂,本研究
结果为恭城月柿皮的高值化综合加工利用提供了一
条新途径。
注：“+”表示无菌生长；“-”表示有菌生长。
食品添加剂提取物与应用
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亚硝酸盐毒性较强,属发色剂,能够使肉与肉
制品呈现良好的色泽,并具有防腐保鲜作用,在我
国肉制品加工生产中经常被大量使用。亚硝酸盐可
与食物或胃中的仲胺类物质反应生成亚硝胺,而亚
收稿日期:2007-07-05
作者简介:石飞云(1979—)，女，江苏常州人，硕士，讲师，研究方向为食品加工和食品添加剂。
Studyonremovalefectofgarliconnitriteinfood
SHIFei-yun,XUYing,LIQi-meng
(ColegeofLifeScienceandEngineering,ShaanxiUniversityofScienceandTechnology,
Xian712021)
Abstract:Inthispaper,theefectofgarlictoremovenitritewasstudiedinaseriesofexperiments.The
afectingfactorsofremovalrate(i.e.temperature.reactiontime,valueofpH,theconcentrationofgarlic
solutionsetc)werestudied.Theoptimalparametersaredetermined.
Keywords:garlic;nitrite;removalrate
大蒜清除亚硝酸盐作用的研究
石飞云,徐 颖,李启蒙
(陕西科技大学生命科学与工程学院,西安 712021)
摘要:对大蒜清除亚硝酸盐的作用进行了一系列的试验研究,考察了反应时间、浸提温度、pH值及
提取液浓度等条件对清除率的影响,并通过正交试验确定影响其清除亚硝酸盐的最佳条件。
关键词:大蒜;亚硝酸盐;清除率
中图分类号:TS201.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)02-0182-03
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提取物与应用
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