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1、生物防腐剂 乳酸链球菌素的应用,食工0902,汤庆威 王兵 孙仲敏,食工0901,钟扬 熊涛涛 庄辉,目 录,一、食品防腐剂的定义和分类,食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用，又称抗微生物剂（antimicrobails）。,二、乳酸链球菌素的结构和特性,乳酸链球菌素又称乳球菌肽或乳链菌肽，英文名为Nisin，是N 型血清的某些乳酸链球菌在代谢过程中合成和分泌的具有很强杀菌作用的小肽。乳酸链球菌素是一种高效、无毒的天然防腐剂，也是唯一可作为防腐剂应用于食品的细菌素。 结构：乳酸链球菌素分子由34 个氨基酸残基组成， 分子式
2、C143H228N42O37S7，相对分子量为3 510 U，活性形式多为二聚体或四聚体。随着研究的深入， 人们发现乳酸链球菌素有6 种类型，分别为A、B、C、D、E 和Z，其中A 和Z 的研究最活跃。 溶解度和稳定性： Nisin 的溶解度随着pH 值的下降而显著增加：pH 值为2.5 时，溶解度为12；pH 为5.0 时，溶解度为4.0；中性和碱性时不溶。 Nisin 的稳定性亦与溶液pH 值、温度，与防腐的底物、热处理条件等因素有关。,三、乳酸链球菌素的防腐机理,从分子水平上探寻Nisin 抑菌机理一直是研究热点，所持观点不一，但Nisin 吸附在生物细胞质膜上是杀菌的前提已成为人们共识
3、，分歧在于Nisin 如何进一步作用。,四、乳酸链球菌素在食品中的应用,Nisin 已成功应用于硬质干酪、巴氏灭菌干酪、巴氏灭菌奶、罐装浓缩牛奶、高温灭菌牛奶、高温处理风味奶、乳制甜点等制品中。在干酪加工过程中，Nisin是最有效的保护剂。干酪原料经80100 巴氏消毒后，梭菌芽孢仍能存活，乳酪中的微生物为丁酸梭菌、酪丁酸梭菌和生孢梭菌。在经巴氏处理的干酪中加入5001000 IUmL Nisin 后，能阻止梭菌生长和毒素形成，同时还能降低食盐和磷酸盐用量。 用少量的Nisin 作为佐剂来生产奶油巧克力，能降低热消耗的80%，货架寿命大幅度延长，37 下只能保存3-7 d 的产品，添加Nisi
4、n 后存放21 d 仍能保持原风味。,1.在乳制品中的应用,四、乳酸链球菌素在食品中的应用,使用Nisin 的肉制品有罐装火腿、熏猪肉、咸猪肉、香肠、真空包装新鲜牛肉等。通过试验证明，在冷藏条件下的真空包装鲜羊肉中，加入Nisin 能够有效抑制TVBN 值、细菌总数和pH 值上升，从而达到保鲜目的。但经Nisin 处理的样品存在液汁流失过多、口味偏酸等缺点。 Rayman 等提出，Nisin 可作为一种有效替代物，以减少火腿中发色剂用量。Nisin 在一定程度上能延长红肠保质期， 但单独使用的效果不理想，最好能与其他方法结合使用。从生产成本和防腐效果考虑，用Nisin（400 mg/kg）和N
5、acl（质量分数3.5）对盐水鸭腿做浸泡处理，并经真空包装后的微波处理，能使盐水鸭腿的货架期达20 d 以上。罗欣等通过实验证明75106 的Nisin 在牛肉冷却肉的保鲜中起到明显的抑菌作用，且保鲜效果随质量分数的增加而增强。,四、乳酸链球菌素在食品中的应用,2.在肉制品中的应用,啤酒在生产中易受乳酸杆菌和啤酒片球菌的侵袭，发生浑浊、酸变、发黏等现象。以不加Nisin 的啤酒为对照，探讨Nisin 的保鲜作用，结果表明,加入10 IU/mL Nisin 的啤酒存放期延长了1 倍。在啤酒工业中，Nisin 能使啤酒花对嗜热性细菌的杀菌作用增强，在发酵过程中，剩余的Nisin 仍能抑制细菌繁殖，
6、 而对啤酒酵母的发酵特性无任何不良影响。 Nisin 应用于白酒制造中，试验表明，Nisin 能有效阻止长膜状明串球菌、啤酒片球菌和乳酸杆菌的生长，防止了杂菌侵袭。刘月琴等从试验中得出结论：Nisin 可有效抑制啤酒制造过程中革兰氏阳性腐败菌的生长。对厌氧菌污染比较严重的啤酒厂，添加Nisin 可保证啤酒质量和风味的一致性。,四、乳酸链球菌素在食品中的应用,3.在酒精饮料中的应用,在酸性条件下，Nisin 的稳定性、溶解度、活性均提高，因此可作为高酸性食品（pH45）防腐剂。 在低酸或非酸性罐头食品中添加Nisin， 能起到减轻热处理强度的作用。采用沸水杀菌和添加Nisin 相结合的方式，对蔬
7、菜罐头进行杀菌，结果表明，处理后的罐头感官特性大为改善。通过试验证明，Nisin 可作为一种天然食品防腐剂应用于瓶装酱菜，能够降低酱菜中食盐用量，效果优于化学防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾。Nisin 能有效地抑制乳酸菌再发酵和葡萄球菌、芽孢菌的生长繁殖，且自身安全可靠。据国外文献报道，Nisin 的LD50 值与食盐相当，是新一代的食用防腐剂。由于某些国家禁止在食品中使用苯甲酸钠，所以Nisin 的瓶装酱菜卫生质量符合国家标准，且对产品风味无影响。,4.在酸性罐头食品中的应用,四、乳酸链球菌素在食品中的应用,据文献报道，在发面烤饼、甜面包、煎饼等焙烤食品中添加乳酸链球菌素，对引起产品腐败的耐热蜡状
8、芽孢杆菌有很强的抑制作用，可延长制品的保质期。 在植物蛋白食品如罐装豆奶、内酯豆腐等产品，易酸败变质，经添加乳酸链球菌素试验后发现，对改善产品品质和延长贮存期有一定作用。,四、乳酸链球菌素在食品中的应用,5.在其他方面的应用,乳酸链球菌素作为一种高效、安全的天然食品添加剂迎合了人们的需求，也符合未来食品防腐剂的发展要求。大量实验证明，乳酸链球菌素应用于食品，不仅能起到抑菌防腐作用，而且还能降低灭菌温度，减少食盐用量，降低生产成本，同时在保持或改善食品风味、外观和营养价值等方面也有独到之处。由于它有着许多其它防腐剂无法比拟的优点，因而受到越来越多的国家及地区的重视，其前景广阔。,四、乳酸链球菌素
9、在食品中的应用,小 结,食品添加防腐剂与辅助试剂的基本原则是：在不影响人们身体健康的情况下，加入微量、副作用较小的试剂以达到食品防腐保鲜或改进色味性能。 当前，在国内，虽然食品添加剂使用卫生标准严格规定了防腐剂的种类、质量标准和添加剂量，但令人感到十分遗憾和极为担心的是，部分食品生产企业存在较严重的违规、违法乱用、滥用食品防腐剂的现象。主要表现在以下4 个方面：,五、我国食品防腐剂使用 存在的问题及发展趋势,1.我国食品防腐剂使用存在的问题,五、我国食品防腐剂使用 存在的问题及发展趋势,1.我国食品防腐剂使用存在的问题,五、我国食品防腐剂使用 存在的问题及发展趋势,2.当前防腐剂的发展趋势,随
10、着我国居民生活水平的日益提高，对于食品安全的标准要求越来越高，特别是2009 年2月28 日第十一届全国人民代表大会常务委员会第七次会议通过了中华人民共和国食品安全法之后，食品安全得到了更广泛的关注。 因此，开发绿色食品，有机食品以提高经济效益，增加市场竞争力，确保人民生活质量的重要举措，必然离不了广谱、高效、无毒的天然食品防腐剂的开发和应用。 而随着人们对这些天然防腐剂及其它天然食品添加剂需求的不断增加，也必然推动了相关食品及食品添加剂生产企业的成长以及相关科学研究的不断深入从而促进天然食品添加剂更广泛地应用。,结 语,参考文献,张玉鑫.天然防腐剂乳酸链球菌素的研究进展J.农业科技与装备,2010. 孟哲,刘荣琴,于玲.食品防腐剂及其作用机理的研究进展J.邢台学院学报,2009. 林科.食品防腐剂的种类及其研究进展J.广西轻工业,2009. 王丽,张毓,陈翠岚.我国食品防腐剂的应用及发展趋势J.食品安全质量检测学报,2011. 姜新杰,姜震,姜新娜.乳酸链球菌素在食品中的应用J.农产品加工,2011.,谢 谢！,
