余甘子抑菌活性及防腐应用研究

余甘子(Phyllanthus emblica L.)是来源于大戟科(Euphorbiaceae)叶下珠属(Phyllanthus)的果实,在我国资源十分丰富,主要分布于云南、广西、广东、福建、海南、台湾、四川、贵州8省。因含有丰富的维生素、微量元素、黄酮、鞣质、生物碱等多种功能性成分而具有显著的药食疗功效。本文从余甘子果实抑菌作用的角度,研究了余甘子果实提取物的抗菌谱、粗提物的提取工艺、有效成分的分离、结构鉴定及抑菌活性,研究并探讨了余甘子果实天然提取物的抑菌特性及加工应用实例,主要研究结果如下: 1.70%的乙醇提取物对供试霉菌几乎没有抑菌活性,对啤酒酵母有一定的抑菌活性,对细菌中的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、变形杆菌和嗜热脂肪芽孢杆菌有很强的抑菌活性,抑菌活性强弱顺序为:嗜热脂肪芽孢杆菌＞变形杆菌＞金黄色葡萄球菌＞大肠杆菌＞枯草芽孢杆菌,其MIC值为:2.0%、2.0%、2.0%、4.0%、4.0%,啤酒酵母的MIC值为8.0%。 2.通过不同有机溶剂提取效果比较,效果最好的是乙酸乙酯,但成本高,且有一定毒性,95%乙醇的效果比其它有机溶剂要好,在提取时选用乙醇提取。从生产成本和抑菌活性综合考虑,料液比1:6、40目果粉为宜。在单因子试验中发现乙醇浓度、提取时间、提取温度对余甘子影响大:通过对乙醇浓度、提取时间、提取温度的正交试验,得到最佳工艺参数:乙醇浓度为90%、提取温度为50℃、提取时间为4h。 3.通过三部位萃取分离法和药理试验,活性成分主要集中在乙酸乙酯部位,正丁醇部位也有一定活性,但该部位化学成分和乙酸乙酯部位重叠。乙酸乙酯部位对啤酒酵母、嗜热脂肪芽孢杆菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的最低完全抑菌浓度分别为:4%、2%、2%、2%、2%、4%,最低抑菌浓度为:2%、1%、1%、1%、1%、2%。经过萃取之后,其抑菌活性并没有显著增强,因此,应选用粗提物作为防腐剂应用于食品工业。 为了进一步追踪余甘子果实的抑菌活性成分,对乙酸乙酯部位进行柱层析分离,得到A、B、C、D、E五个组分,经抗菌试验,B、C、D组分有抑菌活性,其中B组分抑菌活性弱,C、D组分抑菌活性强。 4.五个组分经薄层层析鉴定,结果B组分中含有A组分中的无效成分,C组分中含有一些B组分成分,而D组分中除了含有很多C组分成分外,还要含有一部分E组分无效成分。 C、D组分经各种柱层析分离得到单体化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,对五个单体化合物作抑菌活性试验,单体化合物Ⅰ、Ⅳ无抑菌活性,单体化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ有一定的抑菌活性,但抑菌活性并没有因纯度的提高而增强,可能是粗提物中各种成分有协同作用的原因。单体化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ通过理化、波谱鉴定,分别是没食子酸(gallic acid)、槲皮素(quercetin)和齐墩果酸(oeanlic acid)。 5.通过粗提物的抑菌特性研究,表明食品基质pH对粗提物的抑菌活性影响比较大,随着基质pH的酸性增强而活性增强,因此,作为食品防腐剂的提取物适宜添加到偏酸性食品中;试验发现热处理温度对提取物的抑菌活性影响不大,在100℃以下处理10min,抑菌活性没有受到温度的影响;在120℃温度条件下处理10min,虽然抑菌活性受到影响,但影响较小。因此,该粗提物可作为一种耐高温的天然防腐剂。 通过提取物在卤豆干和卤凤翅中的应用研究,结果表明:在卤水中加入1%的提取物,产品随着保温时间的延长,细菌繁殖明显受到抑制,而对照组的菌落总数大幅增长。