本发明涉及食品抑菌
技术领域：
，具体涉及一种植物提取物复方减菌剂及其制备方法。
背景技术：
：食品在储藏和使用过程中难免受到微生物的污染。为延长食品保藏期，人们采用不同手段，使微生物丧失活性、延缓或阻止其生长，其中添加防腐剂是一种方便有效且被普遍采用的方法。目前所使用的食品防腐剂主要是化学防腐剂如苯甲酸、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸酯等，尽管化学防腐剂对微生物有一定的抑制作用，但大多具有一定的生理毒性，长期积累会导致人体机能下降，甚至出现严重的健康问题。因此研发使用方便、效果好且无毒副作用的天然防腐剂已受到世界各国的普遍重视。植物型调味料是天然防腐剂的重要来源之一，且原料易于获得，价格低廉，天然成分不易产生抗药性，从中筛选出高效、经济的防腐物质作为天然防腐剂，并配合其他天然抑菌剂使用，不仅可以协同增加抑菌效果，还可以降低抑菌成本，因而具有广阔的应用前景。植物精油多为水不溶性成分，难以直接运用于食品生产当中，通常采用乳化的方式增加其溶解性，但常规乳液粒径较大，实际使用效果不佳，易出现破乳氧化等不良现象。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种植物提取物复方减菌剂及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种植物提取物复方减菌剂，其由以下重量份的成分组成：八角精油5～10份、丁香精油5～10份、留兰香精油5～10份，肉豆蔻酸异丙酯5～10份，大蒜水提物10～20份、乳酸0.5～1份、蒸馏水80～160份、吐温-8015～30份，rh-40(聚氧乙烯-40氢化蓖麻油)15～30份和无水乙醇15～30份。作为本发明的植物提取物复方减菌剂的改进：八角精油：丁香精油：留兰香精油：肉豆蔻酸异丙酯：大蒜水提物：乳酸＝10：10：10：10：20：1的质量比。作为本发明的植物提取物复方减菌剂的进一步改进：吐温-80：rh-40：无水乙醇＝1：1：1的质量比。作为本发明的植物提取物复方减菌剂的进一步改进：其是由以下重量份的成分组成：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。本发明还同时提供了上述植物提取物复方减菌剂的制备方法，包括以下步骤：1)、将八角精油、丁香精油和留兰香精油混合后超声溶解于肉豆蔻酸异丙酯，得油相；2)、将大蒜水提物、乳酸溶解于蒸馏水中，得水相；3)、向油相中依次加入无水乙醇(缓慢加入，加入时间约为1～2分钟)、吐温-80和rh-40，经高速剪切处理，得混合物；注：无水乙醇为助乳化剂，吐温-80和rh-40为乳化剂；4)、向混合物中滴加(滴加时间为3～5分钟)水相，经高速剪切处理，得乳液；5)、采用高压均质机将乳液进行高压均质处理，得植物提取物复方减菌剂(简称复方减菌剂)。作为本发明的植物提取物复方减菌剂的制备方法的改进：所述步骤3)的高速剪切处理：以6000～8000r/min剪切处理40～60s(可在高剪切分散乳化机中进行)，所述步骤4)的高速剪切处理：以8000～10000r/min高剪切处理60s～80s(可在高剪切分散乳化机中进行)，所述步骤5)中，操作压力为60mpa～65mpa，高压均质处理循环4～6次(每次处理时间约为5～10分钟)，从而获得纳米乳液(平均粒径为100nm以下的纳米乳液)，该纳米乳液为植物提取物复方减菌剂。本发明的减菌剂以天然植物提取物、天然乳酸和乳化剂/助乳化剂复配，经高剪切作用和高压均质处理制备而成，不仅对常见细菌具有明显的减菌效果，且作用效果持久，还具有制备方法简单，成本低廉的优点。相比于现有技术，本发明的植物提取物复方减菌剂及其制备方法，具有如下技术优势：1)、本发明通过对多种天然植物提取物进行筛选，确定了抑菌最佳的提取物种类和方法，本发明采用的抑菌成分以可食用天然植物的提取物为主，主要为八角精油、丁香精油、留兰香精油以及大蒜水提物，提取方法绿色环保，提取物成分安全，对人体毒副作用小，不易产生耐药性，且原料容易获取，提取方法简单，加工成本低廉；2)、乳酸为天然抑菌物质，具有较好的抑菌效果，但并未获得广泛应用，主要因其单独使用时，需采用较高浓度，故容易改变食品的感官品质，造成不良口感及风味，且价格较高；本发明筛选出的具有较好减菌效果的植物型提取物通过与天然乳酸进行优化复配，可在使用极少量乳酸的情况下，起到协同增效的作用，从而扩大抑菌谱范围，进一步降低生产成本；3)、与常规乳液相比，纳米乳能构建光学透明体系、增加有效物质的生物利用度和改善其稳定性，并能起到一定的缓释效果，在食品的研究和开发中具有深远的意义。本发明采用高剪切和高压均质处理技术，通过优化油相、水相和乳化剂、助乳化剂的比例及处理条件，使抑菌剂平均粒径降至纳米级别，且粒径均一，稳定性好，可显著提高抑菌成分的抑菌效果，延长抑菌效果的持续时间。4)、经实验证明：本发明所提供的植物提取物复方减菌剂对生活中常见的食源性细菌，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、痢疾杆菌等具有明显的抑菌和减菌效果，且纳米乳形式较非纳米乳形式的减菌剂，效果更稳定，持续时间更长。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：在本发明中，八角精油、丁香精油、留兰香精油、大蒜水提物可按照常规方法制备获得，八角精油的制备方法例如为：取干燥(水分含量≤5％)的八角，粉碎后过40目筛，称取干燥粉末，重量计10份，装入滤纸包，加入无水乙醇100份(即，料液比为10g/100ml)，70℃水浴加热，循环浸提至新的浸出液颜色不再变化，取出浸出液，采用减压蒸馏除去无水乙醇，加少量无水硫酸钠脱水，即为八角精油。将八角改成丁香、留兰香，按照上述方法进行制备，就能相应的获得丁香精油、留兰香精油。大蒜水提物的制备方法例如为：称取新鲜大蒜，重量计10份，加入等重量无菌蒸馏水10份，使用破壁机破碎5min后取出，以15000r/min均质5min，转入离心管以8000r/min离心15min，取上清液，即为大蒜水提物。实施例1、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油5份、丁香精油5份、留兰香精油5份，肉豆蔻酸异丙酯5份，大蒜水提物10份、乳酸0.5份、蒸馏水100份、吐温-8015份，rh-4015份和无水乙醇15份。其制备方法为依次进行以下步骤：s1、准确称取八角精油、丁香精油和留兰香精油，混合后，30khz超声10min，使精油充分溶解于肉豆蔻酸异丙酯，得油相；s2、准确称取大蒜水提物和乳酸，溶解于蒸馏水中，得水相；s3、向油相中缓慢加入(加入时间约2分钟)助乳化剂无水乙醇，再加入乳化剂吐温-80和rh-40，经高剪切分散乳化机以6000r/min高剪切处理40s后，得混合物；s4、向混合物中滴加(滴加时间约为5分钟)水相，经高剪切分散乳化机以8000r/min高剪切处理60s，得乳液；s5、采用高压均质机将乳液进行高压均质处理，操作压力为60mpa，高压均质处理循环4次(每次处理时间约为8分钟)，得纳米乳液，该纳米乳液为植物提取物复方减菌剂。实施例2、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油6份、丁香精油6份、留兰香精油6份，肉豆蔻酸异丙酯6份，大蒜水提物12份、乳酸0.6份、蒸馏水100份、吐温-8015份，rh-4015份和无水乙醇15份。制备方法等同于实施例1。实施例3、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水100份、吐温-8015份，rh-4015份和无水乙醇15份。制备方法等同于实施例1。实施例4、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方包括：八角精油10份、丁香精油10份、留兰香精油10份，肉豆蔻酸异丙酯10份，大蒜水提物20份、乳酸1.0份、蒸馏水100份、吐温-8015份，rh-4015份和无水乙醇15份。制备方法等同于实施例1。实施例5、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水120份、吐温-8020份，rh-4020份和无水乙醇20份。制备方法等同于实施例1。实施例6、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。制备方法等同于实施例1。实施例7、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。制备方法，s3中改成“以8000r/min高剪切处理60s”，其余等同于实施例1。实施例8、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。制备方法，s3中改成“以8000r/min高剪切处理60s”，s4中改成“以10000r/min高剪切处理80s”，其余等同于实施例1。实施例9、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。制备方法，s3中改成“以8000r/min高剪切处理60s”，s4中改成“以10000r/min高剪切处理80s”，s5中改成“65mpa”的压力；其余等同于实施例1。实施例10、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。制备方法，s3中改成“以8000r/min高剪切处理60s”，s4中改成“以10000r/min高剪切处理80s”，s5中改成“65mpa”、循环次数改成6次；其余等同于实施例1。实施例11、一种植物提取物复方减菌剂，原料按照质量配比计，配方为：八角精油8份、丁香精油8份、留兰香精油8份，肉豆蔻酸异丙酯8份，大蒜水提物16份、乳酸0.8份、蒸馏水140份、吐温-8025份，rh-4025份和无水乙醇25份。制备方法，取消步骤s5；其余等同于实施例1；即，以s4所得的乳液作为减菌剂。实验1、对实施例1～11制得的减菌剂的粒径进行测定，采用激光粒度分析仪测定实施例1～11制得的减菌剂的平均粒径，并记录，所得结果如下表1所述：表1、各实施例所得减菌剂的平均粒径实施例编号1234567891011平均粒径/nm64616996675551432231265实验2、杀菌试验：1、试验菌株：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、痢疾杆菌；2、试验药剂：(1)本发明实施例1～11制得的减菌剂；(2)普通消毒液3、试验方法：(1)取受试菌种活化，采用营养肉汤培养基扩增培养，并依据麦氏比浊法稀释至受试菌浓度为107cfu/ml；(2)向试管中装入4ml营养肉汤培养基，加塞，灭菌待用；(3)于无菌环境中，分别向已灭菌的肉汤试管中加入4ml本发明实施例1～11制得的减菌剂，依次标记为1～11号，向第12根试管中加入等量普通消毒液，标记为12号，第13、14根试管加入4ml无菌水，标记为13、14号；(4)依次向(3)中制作的1～13号试管内加入0.1ml受试菌液，14号试管不加菌液，为空白对照，加塞后37℃摇床培养12～72h，观察试管浑浊情况；(5)分别吸取(4)中14根试管中的培养液0.1ml至无菌平皿，倒入平板计数培养基，混合均匀后静置，带凝固后倒置，置于37℃培养24h，并计数。4、实验结果(减菌效果)：1)、大肠杆菌表2、实施例对大肠杆菌抑制效果1234567891011121314澄清度(12h)------------+-澄清度(24h)------------++-澄清度(48h)----------++++-澄清度(72h)+-+++-----++++++-注：“-”代表澄清，“+”代表浑浊，“+”越多表示越浑浊。表3、实施例对大肠杆菌杀菌效果注：“-”代表无菌，“+”表示有菌，但平板计数菌落总数≤5个，且“+”越多表示菌落越多。2)、金黄色葡萄球菌表4、实施例对金黄色葡萄球菌抑菌效果1234567891011121314澄清度(12h)------------++-澄清度(24h)------------++-澄清度(48h)-----------+++-澄清度(72h)+--+------++++-注：“-”代表澄清，“+”代表浑浊，“+”越多表示越浑浊。表5、实施例对金黄色葡萄球菌杀菌效果注：“-”代表无菌，“+”表示有菌，但菌落总数≤5个，且“+”越多表示菌落越多。3)、枯草芽孢杆菌表6、实施例对枯草芽孢杆菌抑菌效果1234567891011121314澄清度(12h)------------+-澄清度(24h)-----------+++-澄清度(48h)+----------+++-澄清度(72h)+++-+------+++++-注：“-”代表澄清，“+”代表浑浊，“+”越多表示越浑浊。表7、实施例对枯草芽孢杆菌杀菌效果注：“-”代表无菌，“+”表示有菌，但菌落总数≤5个，且“+”越多表示菌落越多。4)、痢疾杆菌表8、实施例对痢疾杆菌抑菌效果1234567891011121314澄清度(12h)------------+-澄清度(24h)------------++-澄清度(48h)-----------+++-澄清度(72h)++--+-----+++++-注：“-”代表澄清，“+”代表浑浊，“+”越多表示越浑浊。表9实施例对痢疾杆菌杀菌效果注：“-”代表无菌，“+”表示有菌，但菌落总数≤5个，且“+”越多表示菌落越多。通过分析比较各个实施例之间的数据，发现提取物、乳化剂、蒸馏水等成分之间的比例，以及高剪切处理、高压均质处理的工艺条件对于减菌剂纳米乳的平均粒径有显著影响。1、通过比较实施例1～6(此6个案例，仅仅配方不同)的对比，可以发现：油相(八角精油、丁香精油、留兰香精油、肉豆蔻酸异丙酯)、水相中主成分(大蒜水提物、乳酸)及助/乳化剂的配比关系是非常重要的：实施例6(最佳案例)的油相和水相中主成分的含量低于实施例2、3、4、5；但是最终的抑菌/杀菌效果优于实施例2、3、4、5。2、通过比较实施例6～11(此6个案例，配方相同，工艺略有区别)的对比，可以发现：实施例6～10，形成的平均粒径为22～55nm，因此所得的抑菌/杀菌效果基本相同，而实施例11所得的平均粒径为265nm，其对应的抑菌/杀菌效果远远不如实施例6～10。因此：纳米乳粒径越小，乳液体系相对越稳定，抑菌剂杀菌效果越持久。通过分析表1～表9的实验数据发现：本发明所制得的减菌剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、痢疾杆菌均有较好的抑菌和杀菌作用，作用时间较为持久；且对以上几种常见细菌的抑菌、杀菌效果及持续作用时间，均优于普通消毒药剂。对比例1～对比例6、将配方改成如下表10所述，制备方法等同于实施例6。表10上述对比例1～对比例6与实施例6的抑菌/杀菌效果对比，如下表11所述。表11、菌落计数(72h)大肠杆菌金黄色葡萄球菌枯草芽孢杆菌痢疾杆菌实施例6+---对比例1++-++对比例2++++-对比例3++++-对比例4+++++对比例5++-+++对比例6++++-最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制，本领域技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等效替换，而不脱离本发明技术的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明权利要求范围内。当前第1页12