◎ 徐 魏，吳美香，伍 婧，肖慧君，曹佳文，楊文艷

（湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院食品學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410208）

殼聚糖是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的產(chǎn)物，因?yàn)槠浒踩珶o(wú)毒，我國(guó)已于2007 年 批準(zhǔn)殼聚糖作為食品增稠劑使用，廣泛用于食品工業(yè)[1]。殼聚糖還是一種廣譜抑菌劑，對(duì)食品中的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有抑制作用，因而殼聚糖能夠延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，具有保鮮作用。

殼聚糖是自然界中唯一帶有正電荷的動(dòng)物纖維素，由于細(xì)菌表面帶有負(fù)電荷，殼聚糖通過(guò)電中和反應(yīng)損壞細(xì)菌細(xì)胞壁的完整性，進(jìn)而改變微生物細(xì)胞膜的流動(dòng)性和通透性，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，直至細(xì)菌死亡[2]。同時(shí)，殼聚糖溶于弱酸溶液后可形成陽(yáng)離子高分子鏈絮凝于細(xì)菌細(xì)胞表面，切斷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向微生物胞內(nèi)運(yùn)輸，阻止代謝廢物排泄，導(dǎo)致細(xì)菌新陳代謝紊亂，也可起到抑菌作用[3]。

本研究在以紫花地丁和大麥為主要原料的復(fù)合飲料中加入不同濃度的殼聚糖溶液，研究殼聚糖對(duì)復(fù)合飲料保質(zhì)期的影響，為開(kāi)發(fā)具有較長(zhǎng)貨架期的復(fù)合保健飲品提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫花地丁，采自湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院含浦校區(qū)藥園，洗凈烘干；炒熟大麥，市售。

低聚殼聚糖（脫乙酰度＞93%，純度95%，平均分子質(zhì)量Mw 1 500）、氯化鈉、氫氧化鈉、鹽酸、牛肉膏、蛋白胨和葡萄糖，均為分析純。白砂糖、羧甲基纖維素鈉、水，均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

Midea MK-SJ1702HM 電熱水壺、力邦966C 榨汁機(jī)、博途BT457 電子天平、HH-6 數(shù)顯恒溫水浴鍋、坤天202-00A 恒溫干燥箱、DHP-9162 恒溫培養(yǎng)箱、SW-CJ-1D 超凈工作臺(tái)、PHSJ-3F 型pH 計(jì)、ATS-SF-100A 水分活度儀和WYA-2WAJ 阿貝折光儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紫花地丁復(fù)合飲料的制作

將采摘回來(lái)的紫花地丁清洗干凈，恒溫干燥箱60 ℃ 烘干至恒重，用400 mL 沸水充分浸泡1.5 g 干制紫花地丁30 min 后用紗布過(guò)濾，存作母液。熟制大麥6 g用400 mL 沸水充分浸泡30 min 后用紗布過(guò)濾作為母液。采用大麥茶母液50 mL、紫花地丁母液200 mL、白砂糖6%和羧甲基纖維素鈉0.5%配制飲料，呈淡黃色，無(wú)沉淀，兼具紫花地丁的淡雅香氣和大麥茶的谷香氣，甘洌清甜，放置在室溫下，使其自然冷卻，貼上標(biāo)簽并標(biāo)注日期。

1.3.2 感官評(píng)定

在飲料中分別加入添加量為0、0.3%、0.6%、1.5%、3.0%和5.0%濃度的殼聚糖溶液，將飲料放置于4 ℃下分別進(jìn)行24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h 和168 h 共7 個(gè)時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)存，分別進(jìn)行感官試驗(yàn)。選取食品學(xué)院教師和學(xué)生共10 人對(duì)飲料的色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)以及雜質(zhì)進(jìn)行評(píng)分。將各組評(píng)價(jià)出的分值進(jìn)行計(jì)算平均值，每項(xiàng)感官評(píng)價(jià)平均分值為測(cè)量飲料指標(biāo)的感官評(píng)價(jià)值。感官評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 感官評(píng)定指標(biāo)表

1.3.3 不同濃度殼聚糖溶液對(duì)飲料中菌落總數(shù)的影響

參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)的測(cè)定》（GB 4789.2—2016），在飲料中分別加入添加量為0、0.3%、0.6%、1.5%、3.0%和5.0%濃度的殼聚糖溶液，將飲料在80 ℃條件下滅菌30 min后冷卻，置于4 ℃下分別進(jìn)行24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h 和168 h 共7 個(gè)時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)存，在不同時(shí)間段內(nèi)用1 mL無(wú)菌吸管吸取樣品1 mL，緩慢注于盛有9 mL稀釋液的無(wú)菌試管中，用1 支無(wú)菌吸管反復(fù)吹打使其混合均勻，分別進(jìn)行涂布，測(cè)得不同濃度殼聚糖溶液飲料的菌落總數(shù)。

1.3.4 不同濃度的殼聚糖溶液對(duì)飲料pH 影響參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH 值的測(cè)定》 （GB 5009.237—2016），在飲料中分別加入添加量為0、0.3%、0.6%、1.5%、3.0%和5.0%濃度的殼聚糖溶液，將飲料放置于4 ℃下分別進(jìn)行24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h 和168 h 共7 個(gè)時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)存，在不同時(shí)間段內(nèi)取樣，將pH 計(jì)浸沒(méi)于樣品中，讀數(shù)穩(wěn)定后，直接讀數(shù)，精確至0.01。

1.3.5 不同濃度的殼聚糖溶液對(duì)飲料DPPH 自由基的清除作用影響

在飲料中分別加入添加量為0、0.3%、0.6%、1.5%、3%和5%濃度的殼聚糖溶液，將飲料放置于4 ℃下分別進(jìn)行24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h 和168 h 共7 個(gè)時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)存，在不同時(shí)間段內(nèi)取樣各0.3 mL，再分別加入2.7 mL DPPH 溶液（0.2 mmol·L-1），漩渦振蕩充分搖勻后，在黑暗條件中靜置30 min，然后在517 nm 處測(cè)定吸光度[4]。同時(shí)以3 mL DPPH 溶液 （0.2 mmol·L-1）作為對(duì)照。每個(gè)樣品平行操作3 次。按式（1）計(jì)算清除率。

2 結(jié)果與分析

式中：ADPPH-DPPH 溶液的吸光度；AS-加入樣品的DPPH 溶液的吸光度。

2.1 不同濃度殼聚糖溶液對(duì)飲料的感官評(píng)價(jià)

加入不同含量殼聚糖溶液對(duì)紫花地丁復(fù)合飲料的色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)及雜質(zhì)含量都有一定程度的影響，隨著殼聚糖添加量的逐步增加，飲料的各項(xiàng)感官指標(biāo)均有所變化，殼聚糖的添加量在1.5%時(shí)其整體感官評(píng)分要比其他添加量好。低于1.5%時(shí)殼聚糖在飲料中起不到很好的感官優(yōu)化作用，在72 h 后飲料感官品質(zhì)劣化比較明顯，殼聚糖溶液的添加量高于1.5%時(shí)凝絮作用強(qiáng)，飲料的產(chǎn)品口感欠佳，但感官指標(biāo)較穩(wěn)定。綜合來(lái)看，殼聚糖溶液添加量為1.5%時(shí)能夠較好地保證飲料的感官品質(zhì)。結(jié)果如圖1 所示。

圖1 不同殼聚糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)價(jià)的影響圖

2.2 不同濃度殼聚糖溶液對(duì)飲料中菌落總數(shù)的影響

由圖2 可知，殼聚糖添加量為0.6%以下時(shí)，飲料在4 ℃儲(chǔ)藏48 h 后菌落總數(shù)有逐步升高的趨勢(shì)，7 d后飲料菌落總數(shù)均達(dá)到100 CFU·mL-1以上，隨著殼聚糖溶液的加入菌落總數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)加入1.5%以上的殼聚糖溶液后，飲料中菌落總數(shù)的上升趨勢(shì)得到明顯抑制，這表示1.5%以上的殼聚糖溶液對(duì)飲料具有較長(zhǎng)效的微生物生長(zhǎng)繁殖抑制作用。綜合來(lái)看，殼聚糖溶液添加量為1.5%時(shí)能夠較為有效地抑制微生物生長(zhǎng)繁殖。

圖2 不同濃度殼聚糖溶液對(duì)飲料中菌落總數(shù)的影響圖

2.3 不同濃度殼聚糖溶液對(duì)飲料pH 的影響

在飲料中加入不同濃度的殼聚糖溶液后，開(kāi)始飲料pH 值略有上升，這可能與殼聚糖是弱堿性多糖有關(guān)。隨著時(shí)間推移，初期pH 變化不太明顯，48 h 后pH 降低顯著，但隨加入殼聚糖的溶液含量的增高，飲料的pH 降低趨勢(shì)逐漸減緩。其原因可能是殼聚糖抑制微生物生長(zhǎng)繁殖使得飲料中的產(chǎn)酸量減少，減緩了飲料變酸，綜合來(lái)看，殼聚糖溶液添加量為1.5%時(shí)能夠較好地保持飲料原有的口感，并延長(zhǎng)飲料的保質(zhì)期。結(jié)果如圖3 所示。

圖3 不同殼聚糖添加量對(duì)飲料pH 的影響圖

2.4 不同濃度的殼聚糖溶液對(duì)飲料DPPH 自由基的清除作用影響

在飲料中加入不同濃度的殼聚糖溶液后，飲料對(duì)DPPH 自由基的清除作用會(huì)逐步增強(qiáng)，這可能與殼聚糖本身具有抗氧化性有關(guān)。隨著時(shí)間推移，自由基的清除作用會(huì)逐漸減弱，殼聚糖溶液添加量為1.5%及以上時(shí)，飲料對(duì)DPPH 自由基的清除作用隨時(shí)間推移弱化趨勢(shì)減緩，說(shuō)明當(dāng)殼聚糖溶液添加量為1.5%及以上時(shí)，飲料抗氧化能力具有較好的穩(wěn)定性。但殼聚糖溶液濃度繼續(xù)升高會(huì)降低飲料的感官品質(zhì)。綜合來(lái)看，殼聚糖溶液添加量為1.5%時(shí)能夠較好地保持飲料抗氧化能力的穩(wěn)定性。結(jié)果如圖4 所示。

圖4 不同殼聚糖添加量對(duì)飲料DPPH 自由基的清除作用的影響圖

3 結(jié)論

通過(guò)上述試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同濃度的殼聚糖溶液對(duì)紫花地丁復(fù)合飲料保質(zhì)期影響不是簡(jiǎn)單隨著殼聚糖添加量的增加而優(yōu)化。結(jié)果表明，殼聚糖溶液含量在1.5%時(shí)對(duì)紫花地丁復(fù)合飲料的感官品質(zhì)具有較好的優(yōu)化作用，能夠有效減緩飲料pH 降低的速率，延緩菌落總數(shù)的升高，對(duì)紫花地丁復(fù)合飲料的抗氧化穩(wěn)定性有良好的保持作用。

殼聚糖溶液添加到紫花地丁復(fù)合飲料中可以達(dá)到保持飲料營(yíng)養(yǎng)和延長(zhǎng)貨架期的雙重功效，同時(shí)可以保持復(fù)合飲料的抗氧化穩(wěn)定性，滿足了人們對(duì)保健飲料產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)的要求。