基于殼寡糖食品級墨水抑菌性能分析
材料與儀器
實驗材料
大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌3種常見菌，由上海魯微科技有限公司提供。
牛肉膏、蛋白胨、瓊脂粉、NaCl（分析純鹽）由荊楚理工學院微生物實驗室提供。
儀器
無菌水、滅菌三角瓶、玻璃珠、三角棒、75%酒精棉、消毒鑷子、移液管、接種針、酒精燈、試劑瓶、培養基、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒、稱量紙、電磁爐、電子秤、鐵鍋、勺子、超凈工作臺、旋轉式搖床、高溫滅菌鍋。
實驗過程
固體培養基的制備
稱取牛肉膏5g，蛋白胨10g，瓊脂20g倒入燒杯中，用加熱后的無菌水完全融化試劑后倒入鐵鍋中，加入無菌水1升，用電磁爐小火加熱，同時用玻璃棒慢慢攪拌。待試劑溶解煮沸后，將鍋放入超凈工作臺內，趁沸用勺子取適量溶液倒入培養皿內鋪平，待溶液冷卻凝固后蓋好置于超凈工作臺。
菌懸液的制備
在超凈工作臺內將接種針用酒精燈燒紅，冷卻后輕輕刮動斜面孢子懸浮層，取得少量大腸桿菌（金黃色葡萄球菌、白色念珠菌）加入已倒入適量滅菌水的三角瓶中，加入玻璃珠數粒后放入旋轉式搖床內培養2小時（設置轉速200～250r/min），制得3種菌懸液，放入超凈工作臺內待用。
墨水圓紙片的制備
將濾紙片剪成直徑8毫米的圓片，用鑷子分別沾取實驗室自制殼寡糖食品級墨水（藍、黃、紅）編號為1#（藍1#、黃1#、紅1#）。用鑷子分別沾取實驗室自制普通食品級墨水（藍、黃、紅）編號為0#（藍0#、黃0#、紅0#），墨水配方如右表1。
表1殼寡糖食品級墨水配方
| 色素/g | 殼寡糖/g | 乙醇/g | 甘油/g | 1,2丙二醇/g | 水/g |
| 0.8 | 0 | 4 | 3 | 3 | 12 |
| 0.8 | 3 | 4 | 3 | 3 | 12 |
接種及培養
分別取少量制備好的3種菌懸液倒入燒杯中，用膠頭滴管取幾滴菌懸液滴入固體培養基內，用三角棒鋪平。將三種帶菌固體培養基分別編號為大腸桿菌培養基、金黃色葡萄球菌培養基、白色念珠菌培養基。將同色1#與0#編為一組分別放入3種細菌培養基內（藍1#與藍0#、黃1#與黃0#、紅1#與紅0#），放入37℃恒溫培養箱內培養24h。
藍0# 藍1#
圖1 藍色墨水對金黃色葡萄球菌的抑制效果圖
現象與分析
金黃色葡萄球菌
由圖表1可知，墨水藍0#周圍均有金黃色葡萄球菌菌落長出，而墨水藍1#的圓片周圍都有抑菌圈出現。
這是由于墨水藍0#中未添加具有抑菌作用的殼寡糖，其中具有抑菌效果的酒精在圓片干燥過程中已揮發而不起抑菌作用，而圓片上蘸有的墨水成分均為食品級別，為金黃色葡萄球菌提供了養分，從而其周圍有菌落長出。而墨水藍1#中添加了具有抑菌作用的殼寡糖，殼寡糖在墨水中仍然保持了抑菌作用，故而圓片周圍有抑菌圈出現。
大腸桿菌
由圖2是可知，墨水黃0#周圍均有大腸桿菌菌落長出，而墨水黃1#的圓片周圍都有抑菌圈出現。
黃 0# 黃 1#
圖 2 黃色墨水對大腸桿菌的抑制效果圖
1#相比于0#區別在于添加了殼寡糖作為理想抑菌物質，而1#有明顯抑菌圈生成，0#并無明顯抑菌作用。其中具有抑菌效果的酒精滅除雜菌后在圓片干燥過程中已揮發完全而不影響殼寡糖的抑菌作用。如酒精殘留，0#相對于1#不會有大量細菌生長繁殖。圓片上蘸有的墨水成分為細菌的生長繁殖提供了養料，所以會有菌群出現。而墨水黃1#中添加了殼寡糖，殼寡糖在細菌生長繁殖過程中起到了抑菌作用，故1#有明顯抑菌圈生成。
白色念珠菌
由圖3是可知，墨水紅0#周圍均有白色念球菌菌落長出，而墨水紅1#的圓片周圍都有抑菌圈出現。
紅 0# 紅 1#
圖 3 四色墨水對白色念球菌的抑制效果圖
由于墨水紅0#中未添加具有抑菌作用的殼寡糖，而圓片上的食品級墨水為白色念珠菌提供了養料，酒精因揮發不起抑菌作用，故0#無明顯抑菌作用產生。1#相比于0#添加了殼寡糖作為理想抑菌物質，食品級墨水為白色念珠菌提供了養料，酒精因揮發不起抑菌作用，而1#有明顯抑菌圈生成，故判定殼寡糖作為抑菌物質起到了抑制白色念珠菌的生長繁殖。
實驗結論
如圖1、圖2、圖3所示，1#類相比于0#類實驗結果而言有明顯抑菌圈形成，而0#類基本無抑菌作用的產生，說明殼寡糖對于添加于食品級別的白色念珠菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌三種常見菌具有較好的抑制作用。殼寡糖相比于市面上常用的食品防腐劑BHT(丁基羥基茴香醚）、BHA（二丁基羥基甲苯）具有純天然、無毒性副作用、有益于人體、獲取方式簡單等利處。殼寡糖的抑菌機理主要是形成一層高分子薄膜吸附于細胞外，中斷了營養物質向細胞內的運輸過程，干擾細胞正常的生長繁殖，從而起到抑菌作用。殼寡糖在運用于食品級別的保鮮防腐功能在我國食品運輸、零售市場具有很大潛力，而殼寡糖濃度與抑菌作用的強度和關系有待進一步研究。
黃冀 吳寒 包書棋（荊楚理工學院）
郭婷 孫愛紅（武漢大學）
通訊作者: 郭婷,女,博士在讀,講師,主要研究方向：印刷包裝材料。
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