红茶菌的培养及其成分与安全性的研究论文_王菲 李卓

王菲 李卓 (南阳医学高等专科学校 河南 南阳 473000)

摘要:红茶菌的菌液中主要含有醋酸菌、酵母菌、乳酸菌等菌体。文章就红茶菌的菌体组成、培养方法、成分分析和安全性等方面做了综述和实验分析,总结了红茶菌菌液的pH值和菌体浓度随时间的变化其变化规律,并重点分析出现这种现象的原因,随后将培养好的红茶菌菌液和菌膜进行经口急性毒性实验和灌胃给药毒性实验,证明了红茶菌饮品的安全性。

关键词:红茶菌;成分分析;菌体浓度;安全性研究

[中图分类号]Q819[文献标识码]A文章编号:

红茶菌是一种民间很受欢迎的一种酸性饮品,它是以糖茶水为发酵基质,经醋酸菌、酵母菌和乳酸菌等多种微生物共同发酵而成的。在我国至少有几百年的饮用历史。后来红茶菌流传到国外,在日本和欧美也兴起了相应的应用和研究[1]。虽然我国对红茶菌的饮用历史比较长久,但对其发酵培养相关机理的科学研究却起步较晚。1951年著名微生物学家方心芳发表了《海宝是什么》一文,这是我国第一篇有关红茶菌方面的理论研究的文章[2]。上个世纪八十年代红茶菌饮料在我国非常流行,一些介绍红茶菌效果和制作方法的文章大量涌现。

1.菌体组成

研究发现,红茶菌菌液中含有多种对人体有益的益生菌,这些益生菌主要有醋酸菌、酵母菌、乳酸菌。这些益生菌还有丰富的葡萄糖酸、醋酸、葡萄糖、果糖、蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素、茶多酚、咖啡因、乙醇和二氧化碳等。因此红茶菌在我国常作为功能性保健饮料来饮用,它的保健作用只要体现在清理肠道,帮助消化,对便秘和痔疮有良好的预防作用。另外在治疗高血压、高血脂、动脉硬化等心脑血管疾病上起到了良好的作用。此外还发现,长期饮用红茶菌饮品可以帮助人们排除身体内的毒素,预防癌症,增强个人的免疫能力的能力。

培养成熟的红茶菌菌液清澈透明,体色呈现出一种橙黄色,底部有少量的淡褐色沉淀。在菌液的上部漂浮着一层由膜醋酸菌合成的灰白色坚韧的细菌纤维素膜,膜下挂有絮状白丝。

培养液表面有一层白色膜状物,其主要组成部分是(C6H10O5)n,它是由木醋酸菌通过把D-葡萄糖以β-1,4糖苷键连接而成的链状高分子,这种高分子物质以纯纤维素的形式存在[3]。与植物纤维素相比这种新型微生物形成的细菌纤维素不仅具有良好的吸水性和机械性,而且本身具有结晶度高和纯度高的特点,已经在许多领域展现出很好的商业价值。如根据其良好的吸水性、粘稠性和稳定性的特点,在食品和生物领域用来做增稠剂、胶体填充剂,同时根据它的保健功能特性,常用来做饮料或相关功能性食品的制造。

2.培养方法及条件控制

实验材料有电热恒温培养箱、电热恒温干燥箱、洁净工作台、电子分析天平、高压灭菌锅、光度计、酸度计等。

原料有市购特级红茶、优质蔗糖、KH2PO4、(NH4)2SO4。

红茶菌培养基的制备:6g/100mL蔗糖、0.5g/100mL红茶茶汤、0.1g/100mL KH2PO4,0.1g/100mL (NH4)2SO4,自然pH值条件下分装,120 ℃灭菌30min。

3.成分分析

通过实验研究发现,在温度为30℃、pH为5.5的范围内,发酵产物最好,有效成分含量最高,培养出来的红茶菌菌液的感官性最好[4]。因此,将发酵培养液在30摄氏度的恒温培养箱中培养14天,记录其pH值和菌体浓度情况如下表1所示。

表1 pH值和菌体浓度随时间变化表

从数据中可以看出,在红茶菌的培养过程中菌液菌体(醋酸菌、酵母菌、乳酸菌)的浓度出现了两个拐点值,即在第四天和第六天。我们分析,在第四天,由于醋酸菌在发酵的过程中产生了大量的酸,使发酵液的pH值从7.0下降到4.9,小于酵母菌生长的最适pH5.5,该pH值不利于菌体的生长,使得其浓度降低。另外,醋酸菌在发酵的过程中产生的菌膜阻碍了氧气的传递,氧气不足也会使得菌体的浓度降低。在第六天,菌体的浓度出现了上升,可能是由于在酸性和缺氧环境下,有利于厌氧菌——乳酸菌的生长,使得菌体的浓度出现了整体上升,同时乳酸菌大量繁殖,产生的有机酸进一步的增多,从而使菌液的pH值继续减小。但是较低的pH不利于乳酸菌生长,所以随后pH和菌体的浓度基本处于稳定值。

在培养的过程中,菌体的浓度也就是酵母菌和醋酸菌的数量在整体上属于上升的,尤其是在第9天达到最大值,随后随着培养天数的增加其增长速度减慢。后对红茶菌液的和各成分含量进行了分析,其结果如下表2所示。

表2 红茶菌菌液的主要成分含量(%)

4.安全性分析

为了验证红茶菌菌液的安全性,将红茶菌菌液和菌膜分别对小白鼠、大白鼠、兔子进行经口急性毒性实验和灌胃给药毒性实验,如表3所示:

表3 安全性分析实验

5.结束语

红茶菌作为一种酸性饮料,具有良好的保健作用。但其保健的机理确是十分复杂的,需要进一步的深入研究。文章通过对培养出来的红茶菌菌体做对比实验,发现菌体的浓度会在培养的初始阶段出现先下降后上升的现象,出现这一现象的原因可能是与菌液的pH、氧气、以及乳酸菌有关。但随后随着时间的增加,由于乳酸菌的生长抑制,致使菌液的pH值和菌体的浓度趋于稳定状态。将培养好的红茶菌菌液和菌膜分别对小白鼠、大白鼠、兔子进行经口急性毒性实验和灌胃给药毒性实验,证明了红茶菌饮品的安全性,为以后红茶菌饮品的开发利用的提供了良好的发展前景。

参考文献:

[1] 廖卢艳,蒋立文.红茶菌的研究进展[J].中国食物与营养, 2006(9):22-23.

[2] 吴薇,盖宝川,籍保平.不同碳源中红茶菌菌种的生长情况的研究[J]. 食品科学, 2004, 25(9): 147-149.

[3] 谢俊杰,钟青萍,佘世望,等.红茶菌液抑菌作用的研究[J].食品科技,2000 (6) :59-60.

[4] 左勇,边名鸿.红茶菌发酵条件的控制研究[J].食品科学.2010,Vol.32,P228-231.

收稿日期:2015-11-09

论文作者:王菲 李卓

论文发表刊物:《健康文摘》2015年11期

论文发表时间:2016/4/27

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