天然保鲜剂――乳酸链球菌素

天然保鲜剂――乳酸链球菌素

乳酸链球菌素（NISIN）作为一种高效、无毒的天然食品防腐剂符合未来食品防腐剂的发展要求。它可广泛地应用于食品,特别是需经热处理的食品中,不但有较好的防腐抑菌作用,而且能减弱热处理强度,从而降低加工成本,改善风味、外观。使乳酸链球菌素发挥作用的是液体和均一性的食品, 在固体和异质性食品中需要适当增加乳酸链球菌素的使用量。

◆物理化学性质

乳酸链球菌素（NISIN）是一种白色易流动粉末，使用时需溶于水或液体中，不同pH下溶解度也不同。如在一般水中(pH＝7）的溶解度约为49．0mg／L，在0．02mol／LHCL中，溶解度为118．0mg／L。纯乳酸链球菌素的活性约为40×106IU／g（一般食品中的有效浓度为25～500IU／g）。而乳酸链球菌素产品是乳酸链球菌素与氯化钠等成分的复配品，其活性为1×106IU／g。

乳酸链球菌素（NISIN）的活性在室温及酸性加热条件下均稳定。如乳酸链球菌素在pH＝6．5的脱脂牛奶中，经85℃巴氏灭菌15min后活性仅损失15％，当乳酸链球菌素溶于pH＝3的HCL中经121℃、15min高温灭菌仍能保持100％的活性，因此乳酸链球菌素的耐酸、耐热性优良。

◆溶解性与稳定性

乳酸链球菌素（NISIN）的溶解度主要取决于溶液的ｐＨ值,在ｐＨ值较低的情况下,溶解性较好。其溶解度随ｐＨ值的降低而升高,ｐＨ5.0时溶解度为4.0%,ｐＨ为2.5时溶解度为12%。乳酸链球菌素在中性和碱性条件下几乎不溶解,所以在应用时,一般先用0.02Ｍ盐酸溶,再加入到食品中。

乳酸链球菌素（NISIN）的稳定性主要取决于温度,ｐＨ值,基质等因素。乳酸链球菌素在酸性条件下呈现的稳定性,随着ｐＨ的升高其稳定性大大降低。在ｐＨ为2.0或更低的稀盐酸中,经115.6℃高压灭菌,仍能稳定存在;在ｐＨ为5时,其活力损失40%;在ｐＨ为9.8时其活力损失超过90%。在一定温度范围内,随着温度的升高,它的活性丧失增加。当乳酸链球菌素加入到食品中,则受到介质的保护,一些大分子食物如牛奶,肉汤等可使其稳定性大大增强。另外,乳酸链球菌素的稳定性还与热处理时间、食品保藏的温度及时间等有关。

◆抑菌性

乳酸链球菌素（NISIN）主要抑制大部分Ｇ+菌,特别是细菌的芽孢。乳酸链球菌素能抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种;抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的芽孢。例如能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等引起的食品腐败。早期研究认为, 乳酸链球菌素一般对霉菌、酵母菌和Ｇ-菌是无效的,但近期的研究表明,在一定条件下(如冷冻、加热、降低PH和EDTA处理),一些Ｇ-菌(如沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌等)对乳酸链球菌素敏感。乳酸链球菌素对Ｇ+菌营养细胞和芽孢有不同的抗菌机理。乳酸链球菌素对芽孢的作用是在其萌发前期及膨胀期破坏其膜以抑制其发芽过程。

◆作用机制

乳酸链球菌素（NISIN）的作用就象一个表面活性剂，它对细菌的营养细胞及孢子都有作用，它对营养细胞的 主要作用点是细胞质膜，抑制细胞壁中肽聚糖的生物合成，从而使细胞壁质膜和磷脂化合物合成受阻，并造成细胞膜内容物外泄，严重地引起细胞裂解。对芽孢的作用是在孢子出现膨胀地起始阶段抑制其发芽。

◆安全性评价

乳酸链球菌素（NISIN）对蛋白酶特别敏感,在消化道中很快被α＿胰凝乳蛋白酶分解。它对人体基本无毒性,也不与医用抗生素产生交叉抗药性,能在肠道中无害的降解。对乳酸链球菌素的毒性、致癌性、存活性、再生性、血液化学、肾功能、应激反应以及动物器官病毒学等生物学研究证明,乳酸链球菌素是安全的。1994年,FAO/WHO规定其ADI为33000IU/kg,LD50为7g/kg。