尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究

　第7卷　第4期

淮　海　工　学　院　学　报

Vo l. 7　N o. 4

　

尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究

王淑军　杨从发　陈　静

(淮海工学院食品工程系, 连云港, 222005)

a

摘　要　用分光光度法和滤纸圆片法研究了尼泊金丁酯对四种细菌、四种酵母菌和两种霉菌的抑制作用。结果表明, 尼泊金丁酯对食品中常见污染菌有明显的抑制作用, 其中对酵母、霉菌的抑制作用较强, 而对细菌尤其是芽孢杆菌抑制作用较弱, 其抑菌的M IC 为0. 01%, 该防腐剂热稳定性较好, 121℃30min 处理仍具有良好的抑菌效果。关键词　尼泊金丁酯; 食品污染菌; 抑菌中图分类号　TS201. 6

0　前言　

1. 2　方法1. 2. 1　抑菌试验

(1) 菌种制备　将上述各供试菌经活化后分别制成10～10个/m l 的均匀菌悬液。

(2) 分光光度法[2]　将细菌、酵母菌悬液分别取1ml 加入含有50ml 液体培养基的250ml 三角瓶中, 每支菌株接2瓶, 一瓶为含0. 01%尼泊金丁酯的培养基, 一瓶为不含防腐剂的培养基, 分别于37℃(细菌) 和30℃(酵母) 摇床培养, 定时测定其吸光度值A (A =560nm) , 以相应培养基为空白对照。(3)滤纸圆片法　取上述待测菌株的菌悬液0. 1ml 于相应各培养基平板上, 用L 棒涂布均匀, 再用无菌镊子取在0. 01%尼泊金丁酯水溶液中浸泡10m in 的滤纸片。每株菌一个平板, 每个平板上放4个滤纸圆片, 其中一个为无菌生理盐水作为对照。于37℃(细菌) 和30℃(真菌) 培养24h (细菌) 和48h (真菌) , 观察有无抑菌作用并测量其抑菌圈。1. 2. 2　M IC 测定

(1) 含不同浓度抑菌剂培养基制备　将尼泊金丁酯分别定量加入到融化的细菌或真菌培养基中, 使之彻底溶解, 制成含0. 01%、0. 005%和0. 0025%不同浓度抑菌剂的平板。

(2) 接种培养　将所测试菌株制成均匀的菌体量或孢子数在105～106个/ml 的菌悬液, 分别取0. 1ml 加入上述不同浓度抑菌剂的平板上, 涂布均匀, 再分别在37℃(细菌) 和30℃(真菌) 培养24h (细

6

7

　　我国目前广泛使用的防腐剂以苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐为主, 其防腐效果随pH 值升高而降低, 因此只能用于pH 5以下的酸性食品。尼泊金酯类学名为对羟基苯甲酸酯类, 其抑菌作用强于苯甲酸和山梨酸, 且毒性低、用量少, 抑菌作用不受pH 影响为目前国际上广泛采用的食品防腐剂。在尼泊金酯类中丁酯的防腐效果最好[1]。本文主要研究尼泊金丁酯对常见食品污染菌的抑制作用, 为该防腐剂在食品中的应用提供理论依据。

1　材料与方法

1. 1　材料

1. 1. 1　供试菌珠　大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母、异常汉逊酵母、白地霉、酿酒酵母、青霉、黑曲霉、均为本系微生物实验室保藏菌株。1. 1. 2　培养基

(1) 液体培养基　细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基, 酵母和霉菌采用5波美麦芽汁。

(2) 固体培养基　用上述各培养基加2%琼脂制成。

(3) 滤纸圆片　将102型新华滤纸用打孔器制成10m m 直径的圆片。

a

:

第4期王淑军等:尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究53　

菌) 和48h (真菌) , 观察各平板菌落生长情况。

(3) 防腐剂热稳定性试验[3]　将尼泊金丁酯分别置于80℃、100℃、121℃处理30min, 再定量加入到各培养基中, 制成含0. 01%尼泊金丁酯的平板, 然

后进行抑菌试验(方法同MIC 测定) 。

1. 2. 4　对食品的防腐应用试验　取本市当日生产的鲜牛奶、花生奶、豆奶, 将尼泊金丁酯先用少量乙醇溶解后, 再定量加入到各饮料中使防腐剂浓度为0. 01%, 再分别与未加防腐剂的饮品一起于25℃下放置12h, 测定菌落总数。

图4　对金黄色葡萄球菌抑制作用

Fig . 4　The inhibition eff ect on Staphylococcus

aureus

2　结果与讨论

2. 1　尼泊金丁酯的抑菌性

采用分光光度法和滤纸园片法对尼泊金丁酯的抑菌性进行了研究, 从图1至图8及表1可以看出

:

图5　对产朊假丝酵母的抑制作用Fig . 5　The inhibition ef fect on Candida

utilis

图1　对大肠杆菌的抑制作用

Fig . 1　The inhibition eff ect on Escherichia

coli

图6　对异常汉逊酵母的抑制作用

Fig . 6　The inhibition ef f ect on Hansenula

anomala

图2　对沙门氏菌的抑制作用

Fig . 2　The inhibition ef f ect on

Salmonella

图3　对枯草芽孢杆菌抑制作用

Fig . 3　The inhibition ef fect on Bacillus

subtilis

图7　对白地霉的抑制作用

Fig . 7　The inhibition eff ect on Geotrichum candidum

54　　

淮海工学院学报(自然科学版) 1998年12月

表2　尼泊金丁酯对常见食品污染菌的MIC *Table 2　MIC of but yl p -hydroxybenzoate 　　　　on f ood pollutant bacteria

尼泊金丁酯浓度%

　供试菌

0. 0025

金黄色葡萄球菌白地霉异常汉逊酵母

++++

0. 005++++

0. 01----

图8　对酿酒酵母的抑制作用

Fig . 8　The inhibition eff ect on Sauharomyces cerevisiae

黑曲霉

　　*+:有菌落出现　-:无菌落出现

尼泊金丁酯对三大类常见食品污染菌均有明显的抑制作用, 其中对酵母、霉菌的抑制作用较强, 而对细菌抑制作用较弱。在对细菌的抑制作用中, 尼泊金丁酯对金黄色葡萄球菌抑菌作用强于革兰氏阴性的大肠杆菌和沙门氏菌, 也强于枯草芽孢杆菌。在对酵母的分光光度法抑菌试验中发现, 未加抗菌剂的摇床培养液随时间延长很快变混浊, 而且大多在30h 后要经过稀释10倍才能测出其吸光度值A , 而加有0. 01%抗菌剂的摇床培养液则一直很清, 且无需稀释即可测定, 说明尼泊金丁酯对四种酵母菌有很强的抑制作用。

表1　尼泊金丁酯的抑菌作用(滤纸圆片法)

Table 1　The inhibition eff ect of butyl p -hydroxybenzoate

(cylineler -filter paper method )

　　　供试菌　　大肠杆菌　　沙门氏菌　　枯草芽孢杆菌　　金黄色葡萄球菌　　产朊假丝酵母　　青霉　　黑曲霉

抑菌作用*

+++++++++++

2. 3　热处理对尼泊金丁酯抗菌效力的影响从表3可以看出尼泊金丁酯经121℃30min 处理仍有良好的抗菌效力, 说明其对热稳定性较好, 有利于在各种食品中的应用。

表3　热处理对尼泊金丁酯抗菌效力影响*Table 3　Ef fect of heat treatment on bacteriostats 　　　　of butyl p -hydroxybenzoate

温度/℃

　供试菌

80

100M IC%

金黄色葡萄球菌异常汉逊酵母白地霉

　　*均处理30m in

0. 010. 010. 01

0. 010. 010. 01

0. 010. 010. 01121

2. 4　对食品的应用防腐试验

牛奶、花生奶、豆奶是非酸性蛋白饮品, 常用的酸性防腐剂防腐效果较差, 考查尼泊金丁酯对这些饮品的防腐作用, 从表4可看出, 加有尼泊金丁酯的各饮品活菌数显著减少, 说明尼泊金丁酯对牛奶、花生奶、豆奶能起到防腐作用。但从涂片镜检来看, 加有尼泊金丁酯的奶制品中基本上都为芽孢杆菌, 说明该防腐剂对芽孢杆菌的抑制较弱。据资料报道, 乳酸链球菌素(Nisin) 对芽孢杆菌等革兰氏阳性菌有较强的抑制作用, 而对革兰氏阴性菌的抑制作用较差, 对酵母、霉菌则无效。因此在对这些饮品的保鲜中若与Nisin 配合使用可能起到良好的防腐作用。本试验结果表明尼泊金丁酯对酵母、霉菌抑制作用很强, 在酱类、醋及果蔬制品中可望起到很好的防腐保鲜作用。另外尼泊金丁酯是酯类, 在水中溶解度较差, 本试验曾对该防腐剂用NaOH 、NaCl 和乙醇[4]

　　*抑菌圈直径　11～13mm :+　　14～16mm :++

17m m 以上:+++

2. 2　MIC 测定

选用金黄色葡萄球菌、白地霉、异常汉逊酵母、

黑曲霉四株菌测定尼泊金丁酯对其的M IC , 结果见表2, 由表2可知该防腐剂对这些菌的M IC 均为0.

第4期王淑军等:尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究55　

时可用热水或少量溶剂溶解后再加入到食品中。

表4　尼泊金丁酯对牛奶、花生奶、豆奶的抑菌作用Table 4　The bacteriostats of butyl p -hydroxybenzoate

on milk , peanut milk , soy milk

食　　品牛奶花生奶豆奶

活菌数(个/ml ) 未加3. 1×1042. 4×1044. 3×103

加2. 14×1031. 65×1032. 7×102

(2) 尼泊金丁酯热稳定性较好, 经121℃30m in 处理仍有良好抗菌效力。

(3) 尼泊金丁酯对牛奶、花生奶、豆奶有一定的防腐保鲜作用。

参考文献

1　金时俊. 食品添加剂——现状、生产、性能、应用. 上海:华东化工学院出版社, 1992

2　范秀容等. 微生物学实验. 第二版. 北京:高等教育出版

社, 1989, 142

3　曾莹等. 马蹄皮的抗菌作用研究. 食品科学, 1996, (10) :

56～58

4　孔健等. 天然食品防腐剂乳酸菌素——N isin. 食品发酵

工业, 1995, (3) :32～34

王淑军, 女, 1965年生, 硕士研究生, 副教授, 主要研究方向为食品发酵微生物、酶制剂及饲料资源的研究与开发。

3　小结

　　(1) 尼泊金丁酯对常见食品污染菌均有明显的抑制作用, 对酵母、霉菌抑制作用较强, 对细菌尤其是芽孢菌抑制较弱, 抑菌的M IC 为0. 01%。

Study on the Inhibition Effect of Butyl P -Hydroxybenzoate

on Common Pollutant Bacteria of Food

Wang Shu j un 　Yang Congf a 　Chen Jing

(Dept. of F oo d Eng ineering , Huaihai I nstitute of T echno lo gy , L iany ung ang, 222005, China)

Abstract 　The inhibitio n effect of butyl p-hydrox ybenzoate on 4kinds of bacteria, 4kinds of yeasts and 2kinds o f m oulds w as studied by m eans o f spectrophotometric inv estig atio n and filter paper disks. This inhi-bition has ev idently bacteriostatic actio n on comm on pollutant bacteria of foo d . T he inhibitio n o n y easts and m olds is stro ng er , and the inhibition on bacteria, especially spore bacterium is weaker. T he lo west in-hibitio n concentration of this inhibitor o n these strains is 0. 01%.It has g ood stability and inhibition effect after heat treatm ent (121℃30min). Key Words 　butyl p -hydrox ybenzo ate ; food pollutant bacteria ; bacteriostats

(本文责任编校:薄娜佳)

　第7卷　第4期

淮　海　工　学　院　学　报

Vo l. 7　N o. 4

　

尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究

王淑军　杨从发　陈　静

(淮海工学院食品工程系, 连云港, 222005)

a

摘　要　用分光光度法和滤纸圆片法研究了尼泊金丁酯对四种细菌、四种酵母菌和两种霉菌的抑制作用。结果表明, 尼泊金丁酯对食品中常见污染菌有明显的抑制作用, 其中对酵母、霉菌的抑制作用较强, 而对细菌尤其是芽孢杆菌抑制作用较弱, 其抑菌的M IC 为0. 01%, 该防腐剂热稳定性较好, 121℃30min 处理仍具有良好的抑菌效果。关键词　尼泊金丁酯; 食品污染菌; 抑菌中图分类号　TS201. 6

0　前言　

1. 2　方法1. 2. 1　抑菌试验

(1) 菌种制备　将上述各供试菌经活化后分别制成10～10个/m l 的均匀菌悬液。

(2) 分光光度法[2]　将细菌、酵母菌悬液分别取1ml 加入含有50ml 液体培养基的250ml 三角瓶中, 每支菌株接2瓶, 一瓶为含0. 01%尼泊金丁酯的培养基, 一瓶为不含防腐剂的培养基, 分别于37℃(细菌) 和30℃(酵母) 摇床培养, 定时测定其吸光度值A (A =560nm) , 以相应培养基为空白对照。(3)滤纸圆片法　取上述待测菌株的菌悬液0. 1ml 于相应各培养基平板上, 用L 棒涂布均匀, 再用无菌镊子取在0. 01%尼泊金丁酯水溶液中浸泡10m in 的滤纸片。每株菌一个平板, 每个平板上放4个滤纸圆片, 其中一个为无菌生理盐水作为对照。于37℃(细菌) 和30℃(真菌) 培养24h (细菌) 和48h (真菌) , 观察有无抑菌作用并测量其抑菌圈。1. 2. 2　M IC 测定

(1) 含不同浓度抑菌剂培养基制备　将尼泊金丁酯分别定量加入到融化的细菌或真菌培养基中, 使之彻底溶解, 制成含0. 01%、0. 005%和0. 0025%不同浓度抑菌剂的平板。

(2) 接种培养　将所测试菌株制成均匀的菌体量或孢子数在105～106个/ml 的菌悬液, 分别取0. 1ml 加入上述不同浓度抑菌剂的平板上, 涂布均匀, 再分别在37℃(细菌) 和30℃(真菌) 培养24h (细

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　　我国目前广泛使用的防腐剂以苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐为主, 其防腐效果随pH 值升高而降低, 因此只能用于pH 5以下的酸性食品。尼泊金酯类学名为对羟基苯甲酸酯类, 其抑菌作用强于苯甲酸和山梨酸, 且毒性低、用量少, 抑菌作用不受pH 影响为目前国际上广泛采用的食品防腐剂。在尼泊金酯类中丁酯的防腐效果最好[1]。本文主要研究尼泊金丁酯对常见食品污染菌的抑制作用, 为该防腐剂在食品中的应用提供理论依据。

1　材料与方法

1. 1　材料

1. 1. 1　供试菌珠　大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母、异常汉逊酵母、白地霉、酿酒酵母、青霉、黑曲霉、均为本系微生物实验室保藏菌株。1. 1. 2　培养基

(1) 液体培养基　细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基, 酵母和霉菌采用5波美麦芽汁。

(2) 固体培养基　用上述各培养基加2%琼脂制成。

(3) 滤纸圆片　将102型新华滤纸用打孔器制成10m m 直径的圆片。

a

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第4期王淑军等:尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究53　

菌) 和48h (真菌) , 观察各平板菌落生长情况。

(3) 防腐剂热稳定性试验[3]　将尼泊金丁酯分别置于80℃、100℃、121℃处理30min, 再定量加入到各培养基中, 制成含0. 01%尼泊金丁酯的平板, 然

后进行抑菌试验(方法同MIC 测定) 。

1. 2. 4　对食品的防腐应用试验　取本市当日生产的鲜牛奶、花生奶、豆奶, 将尼泊金丁酯先用少量乙醇溶解后, 再定量加入到各饮料中使防腐剂浓度为0. 01%, 再分别与未加防腐剂的饮品一起于25℃下放置12h, 测定菌落总数。

图4　对金黄色葡萄球菌抑制作用

Fig . 4　The inhibition eff ect on Staphylococcus

aureus

2　结果与讨论

2. 1　尼泊金丁酯的抑菌性

采用分光光度法和滤纸园片法对尼泊金丁酯的抑菌性进行了研究, 从图1至图8及表1可以看出

:

图5　对产朊假丝酵母的抑制作用Fig . 5　The inhibition ef fect on Candida

utilis

图1　对大肠杆菌的抑制作用

Fig . 1　The inhibition eff ect on Escherichia

coli

图6　对异常汉逊酵母的抑制作用

Fig . 6　The inhibition ef f ect on Hansenula

anomala

图2　对沙门氏菌的抑制作用

Fig . 2　The inhibition ef f ect on

Salmonella

图3　对枯草芽孢杆菌抑制作用

Fig . 3　The inhibition ef fect on Bacillus

subtilis

图7　对白地霉的抑制作用

Fig . 7　The inhibition eff ect on Geotrichum candidum

54　　

淮海工学院学报(自然科学版) 1998年12月

表2　尼泊金丁酯对常见食品污染菌的MIC *Table 2　MIC of but yl p -hydroxybenzoate 　　　　on f ood pollutant bacteria

尼泊金丁酯浓度%

　供试菌

0. 0025

金黄色葡萄球菌白地霉异常汉逊酵母

++++

0. 005++++

0. 01----

图8　对酿酒酵母的抑制作用

Fig . 8　The inhibition eff ect on Sauharomyces cerevisiae

黑曲霉

　　*+:有菌落出现　-:无菌落出现

尼泊金丁酯对三大类常见食品污染菌均有明显的抑制作用, 其中对酵母、霉菌的抑制作用较强, 而对细菌抑制作用较弱。在对细菌的抑制作用中, 尼泊金丁酯对金黄色葡萄球菌抑菌作用强于革兰氏阴性的大肠杆菌和沙门氏菌, 也强于枯草芽孢杆菌。在对酵母的分光光度法抑菌试验中发现, 未加抗菌剂的摇床培养液随时间延长很快变混浊, 而且大多在30h 后要经过稀释10倍才能测出其吸光度值A , 而加有0. 01%抗菌剂的摇床培养液则一直很清, 且无需稀释即可测定, 说明尼泊金丁酯对四种酵母菌有很强的抑制作用。

表1　尼泊金丁酯的抑菌作用(滤纸圆片法)

Table 1　The inhibition eff ect of butyl p -hydroxybenzoate

(cylineler -filter paper method )

　　　供试菌　　大肠杆菌　　沙门氏菌　　枯草芽孢杆菌　　金黄色葡萄球菌　　产朊假丝酵母　　青霉　　黑曲霉

抑菌作用*

+++++++++++

2. 3　热处理对尼泊金丁酯抗菌效力的影响从表3可以看出尼泊金丁酯经121℃30min 处理仍有良好的抗菌效力, 说明其对热稳定性较好, 有利于在各种食品中的应用。

表3　热处理对尼泊金丁酯抗菌效力影响*Table 3　Ef fect of heat treatment on bacteriostats 　　　　of butyl p -hydroxybenzoate

温度/℃

　供试菌

80

100M IC%

金黄色葡萄球菌异常汉逊酵母白地霉

　　*均处理30m in

0. 010. 010. 01

0. 010. 010. 01

0. 010. 010. 01121

2. 4　对食品的应用防腐试验

牛奶、花生奶、豆奶是非酸性蛋白饮品, 常用的酸性防腐剂防腐效果较差, 考查尼泊金丁酯对这些饮品的防腐作用, 从表4可看出, 加有尼泊金丁酯的各饮品活菌数显著减少, 说明尼泊金丁酯对牛奶、花生奶、豆奶能起到防腐作用。但从涂片镜检来看, 加有尼泊金丁酯的奶制品中基本上都为芽孢杆菌, 说明该防腐剂对芽孢杆菌的抑制较弱。据资料报道, 乳酸链球菌素(Nisin) 对芽孢杆菌等革兰氏阳性菌有较强的抑制作用, 而对革兰氏阴性菌的抑制作用较差, 对酵母、霉菌则无效。因此在对这些饮品的保鲜中若与Nisin 配合使用可能起到良好的防腐作用。本试验结果表明尼泊金丁酯对酵母、霉菌抑制作用很强, 在酱类、醋及果蔬制品中可望起到很好的防腐保鲜作用。另外尼泊金丁酯是酯类, 在水中溶解度较差, 本试验曾对该防腐剂用NaOH 、NaCl 和乙醇[4]

　　*抑菌圈直径　11～13mm :+　　14～16mm :++

17m m 以上:+++

2. 2　MIC 测定

选用金黄色葡萄球菌、白地霉、异常汉逊酵母、

黑曲霉四株菌测定尼泊金丁酯对其的M IC , 结果见表2, 由表2可知该防腐剂对这些菌的M IC 均为0.

第4期王淑军等:尼泊金丁酯对常见食品污染菌抑制作用的研究55　

时可用热水或少量溶剂溶解后再加入到食品中。

表4　尼泊金丁酯对牛奶、花生奶、豆奶的抑菌作用Table 4　The bacteriostats of butyl p -hydroxybenzoate

on milk , peanut milk , soy milk

食　　品牛奶花生奶豆奶

活菌数(个/ml ) 未加3. 1×1042. 4×1044. 3×103

加2. 14×1031. 65×1032. 7×102

(2) 尼泊金丁酯热稳定性较好, 经121℃30m in 处理仍有良好抗菌效力。

(3) 尼泊金丁酯对牛奶、花生奶、豆奶有一定的防腐保鲜作用。

参考文献

1　金时俊. 食品添加剂——现状、生产、性能、应用. 上海:华东化工学院出版社, 1992

2　范秀容等. 微生物学实验. 第二版. 北京:高等教育出版

社, 1989, 142

3　曾莹等. 马蹄皮的抗菌作用研究. 食品科学, 1996, (10) :

56～58

4　孔健等. 天然食品防腐剂乳酸菌素——N isin. 食品发酵

工业, 1995, (3) :32～34

王淑军, 女, 1965年生, 硕士研究生, 副教授, 主要研究方向为食品发酵微生物、酶制剂及饲料资源的研究与开发。

3　小结

　　(1) 尼泊金丁酯对常见食品污染菌均有明显的抑制作用, 对酵母、霉菌抑制作用较强, 对细菌尤其是芽孢菌抑制较弱, 抑菌的M IC 为0. 01%。

Study on the Inhibition Effect of Butyl P -Hydroxybenzoate

on Common Pollutant Bacteria of Food

Wang Shu j un 　Yang Congf a 　Chen Jing

(Dept. of F oo d Eng ineering , Huaihai I nstitute of T echno lo gy , L iany ung ang, 222005, China)

Abstract 　The inhibitio n effect of butyl p-hydrox ybenzoate on 4kinds of bacteria, 4kinds of yeasts and 2kinds o f m oulds w as studied by m eans o f spectrophotometric inv estig atio n and filter paper disks. This inhi-bition has ev idently bacteriostatic actio n on comm on pollutant bacteria of foo d . T he inhibitio n o n y easts and m olds is stro ng er , and the inhibition on bacteria, especially spore bacterium is weaker. T he lo west in-hibitio n concentration of this inhibitor o n these strains is 0. 01%.It has g ood stability and inhibition effect after heat treatm ent (121℃30min). Key Words 　butyl p -hydrox ybenzo ate ; food pollutant bacteria ; bacteriostats

(本文责任编校:薄娜佳)