大蒜汁生物抑菌特性的研究

摘要

大蒜是“地里长出来的抗生素”，具有天然广谱抗菌特性。国内外对大蒜在抑菌方面的研究报道很多，它对多种细菌、真菌和病原虫均具有抑制和杀灭作用，被证明是一种绿色天然生物防腐剂，具有安全、高效、天然等独特性能。 大蒜能抑制大部分食品中的腐败菌和致病菌的生长，这些特性为将其应用于食品防腐保鲜奠定了理论基础。但是目前国内外对于大蒜抑菌作用的研究报道却更多的集中于大蒜的提取物：大蒜油、大蒜素等对微生物的抑制方面，而以整个破碎大蒜获得汁液进行的研究却很少，未发现国内外有类似相关报道。大蒜油、大蒜素在提取中，自身的天然活性会受到损失或改变，试验结果不能真实反映大蒜的生物活性；同时，提取率较低，且提取后的大蒜渣不能再食用，造成原料的大量浪费；提取后的大蒜油、大蒜素性质极不稳定，极易失去活性，在生产中较难利用开发。本试验就大蒜汁对食品中微生物的抑菌特性进行了全面、系统的研究，为大蒜汁的生物抑菌、防腐提供了理论基础和工艺参数。这对提高大蒜的经济价值，扩大使用范围具有重要的指导意义。本论文的研究主要获得了如下结论： 1 大蒜素含量的测定 试验测得大蒜素含量为0.502％，比用提取法测得的大蒜素得率要高。说明用整个大蒜经破碎获得汁液对微生物具有更好的抑菌作用。 2 大蒜汁对不同浓度、不同菌株的抑菌影响的研究 从抑菌效果来看，大蒜汁对供试菌种的抑菌效果依次为：大肠杆菌>白色念珠菌>啤酒酵母菌>金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>福氏志贺氏菌>黑曲霉>伤寒沙门氏菌>肠炎沙门氏菌>绿脓假单孢菌。 3 大蒜汁对不同指示菌的抑菌影响的研究 3．1 浓度不同的大蒜汁对抑菌有显著影响。不同浓度大蒜汁对不同指示菌的抑菌效果不同，大蒜汁浓度越大，抑菌效果越明显。 3．2 不同pH值的大蒜汁对抑菌也有一定影响。大蒜汁抑菌的最佳pH范围在5.77-7.04，此时大蒜汁对指示菌的抑制作用最强，各种指示菌的生长受到较大程度的抑制，这个范围与大蒜原汁的pH相接近。 3．3 不同热处理的大蒜汁对指示菌的抑菌效果不同。大蒜汁经35℃处理后对枯草芽孢杆菌和啤酒酵母菌抑菌效果最好，当温度为45℃时，对肠炎沙门氏菌的抑菌效果最好，之后随着热处理温度升高，大蒜汁抑菌作用逐渐下降，当温度超过65℃时，大蒜汁失去抑菌活性。 3．4 大蒜汁不同处理温度、处理时间抑菌效果亦不同。相同温度条件下，随着大蒜汁热处理时间延长，大蒜汁抑菌怍用增强，当作用时间达2h时，大蒜汁对指示菌抑菌效果最好，之后随着大蒜汁作用时间延长，大蒜汁对三种指示菌的抑菌作用均呈下降趋势。 3．5 通过4因素5水平的二次回归旋转组合设计，用DPS回归分析，建立了大蒜汁对指示菌抑制作用与处理温度、时间、pH值、浓度变化关系的数学模型。从统计分析结果可知，不同的热处理和浓度对大蒜汁的生物活性影响显著，而不同时间和pH值对大蒜抑菌活性的影响则无统计学差异。 3．6 通过大蒜汁对指示菌生长曲线的影响观察，发现大蒜汁及苯甲酸钠、山梨酸钾可有效地降低指示菌的生长量。在培养初期，指示菌的菌数被控制在一个很低的水平，而且在整个培养期间，菌数增长幅度不大；大蒜汁及化学防腐剂并没有改变指示菌的生长趋势，只是大大弱化了其对数生长期与其它时期的界限；同浓度的大蒜汁与苯甲酸钠和山梨酸钾相比，对指示菌生长影响程度相似或者更大。 3．7 大蒜汁对不同菌种的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)是不同的：对枯草芽孢杆菌的MIC是0.5％，MBC是1％；对肠炎沙门氏菌的MIC、MBC均是1％；对啤酒酵母的MIC是0.25％，MBC是0.5％。

目录

文摘

英文文摘

声明

文献综述

1大蒜的起源与历史溯源

2大蒜的植物学形态

3大蒜在全世界的产量及其应用情况

3.1国外情况

3.2国内情况

4大蒜的功能特性

4.1大蒜的化学成分

4.2大蒜的抗菌、抑菌作用

1前言

2试验材料、仪器及方法

2.1试验材料

2.1.1试验原料

2.1.2供试菌种

2.1.3主要化学试剂

2.2主要试验仪器

2.3试验用培养基

2.3.1活菌计数培养基

2.3.2指示菌生长(增菌)培养基

2.4大蒜汁、菌悬液的制备

2.4.1各种浓度大蒜汁的制备

2.4.2各种供试菌种菌悬液的制备

2.5磷酸缓冲液的制备

3项目测定方法

3.1测定项目与方法

3.1.1微生物数量的测定

3.1.2测试菌形态观察

3.1.3pH值的测定

3.1.4蒜素的测定：硝酸汞沉淀法

3.1.5抑菌效果评价

3.1.6最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)的测定

3.2数据处理方法

4试验内容及设计

4.1大蒜汁中大蒜素的测定

4.2大蒜汁对不同浓度、不同菌株的抑菌影响

4.3大蒜汁浓度对不同指示菌抑菌影响

4.4不同pH值大蒜汁对指示菌抑菌效果的影响

4.5大蒜汁热处理对指示菌抑菌的影响

4.6不同温度和时间处理的大蒜汁对抑菌的影响

4.7不同因素处理的大蒜汁抑菌模拟方程的建立

4.8大蒜汁对指示菌生长曲线的影响

4.9 MIC和MBC的测定

5结果与分析

5.1大蒜汁中大蒜素的含量

5.2大蒜汁对不同浓度、不同菌株的抑菌影响

5.3大蒜汁浓度对不同指示菌抑菌影响

5.4不同PH的大蒜汁对指示菌抑菌效果的影响

5.5大蒜汁热处理对指示菌抑菌的影响

5.6不同温度和时间处理的大蒜汁对抑菌的影响

5.7不同因素处理的大蒜汁抑菌模拟方程的建立

5.8大蒜汁对指示菌生长曲线的影响

5.9 MIC和MBC的测定

6讨论

6.1大蒜素的测定

6.2抑菌机理

6.2.1大蒜油的抗生活性作用机理

6.2.2大蒜素的抗菌活性作用机理

6.2.3阿霍烯及其作用机理

7结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的科研成果