新型生物防腐剂的研究及应用

新型生物防腐剂的研究及应用-以NISIN为例组长：张宇凯组员：殷晓璇张雅姣张亚梅楼显超1.什么是食品防腐剂2.什么是新型生物防腐剂3.什么是乳酸链球菌素目录什么是防腐剂：指天然或合成的化学成分，用于加入食品、药品、颜料、生物标本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。指从生物体通过生物培养、提取和分离技术获得的具有抑制和杀灭微生物的生物活性物质。什么是新型生物防腐剂：•日本的传统食品纳豆中含有的纳豆菌，可生产抗菌蛋白，纳豆菌抗菌蛋白具有广谱抗菌作用，对很多微生物都有一定的作用，特别是对志贺氏菌、金黄色葡萄球菌和异常汉逊酵母具有较强的抗菌作用。新型微生物型防腐剂•海藻中存在许多具有抗菌活性的物质，如琼脂低聚糖、海藻糖等。另外，一些低聚的褐藻胶也具有抗菌作用，有关海藻低聚糖的抗菌作用正在进一步的研究中。新型海洋生物型防腐剂新型防腐剂在食品中的应用举例新型防腐剂具有安全、高效和健康的特点，常见的就有细菌素、乳酸链球菌素、纳他霉素等。我们通过认识其中的乳酸链球菌素从而进一步了解新型防腐剂。乳酸链球菌素（Nisin）一、定义二、抑菌机理三、特性四、优势五、应用六、展望乳酸链球菌素（Nisin），是从链球菌属的乳酸链球菌发酵产物提取制备的一类小分子多肽化合物。Nisin具有NisinA和NisinZ两种形式，食用后在消化道内很快被蛋白酶水解为氨基酸，不影响肠道内的正常菌群。NisinNisin的分子结构Nisin分子由34个氨基酸残基组成,分子式为C143H230N42O37S7,分子量为3510。,分子结构中包含5种稀有氨基酸。人们已发现Nisin分子有6种类型，它们分别是A、B、C、D、E、Z。NisinA与NisinZ有差异Nisin化学结构图NisinA与NisinZ的差异仅在于氨基酸序列上27位氨基酸的种类不同。NisinA是组氨酸（His），而NisinZ是天冬氨酰胺（Asn）。资料表明，同样浓度下NisinZ的溶解度和抗菌能力都比NisinA强。NisinA与NisinZ的差异Nisin之所以抑制革兰氏阳性菌的生长是因为它具有干扰革兰氏阳性菌细胞壁的功能，并干扰其细胞壁组分的合成；而防孢子作用是杀死孢子是在其萌发前期及膨胀期破坏其膜,以抑制其发芽过程。作用机理作用位点肽聚糖层蛋白质细胞质膜磷脂胞质磷壁酸溶解性稳定性抑菌性安全性特性Nisin是一种白色粉末，使用时需溶于水或液体中。Nisin的溶解度主要取决于溶液的pH。在pH较低的情况下，溶解性较好。溶解度随pH值得降低而升高Nisin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盐酸溶解，再加到食品中。溶解性Nisin加入食品中后，其热稳定性会大大提高。Nisin的稳定性主要取决于温度，pH值，基质等因素。Nisin在酸性条件下呈现最大的稳定性。随着pH的升高其稳定性大大降低。在一定温度范围内，随着温度的升高，它的活性丧失增加。Nisin的稳定性还与热处理时间、食品保藏的温度及时间等有关。稳定性抑菌性Nisin主要抑制大部分G+菌，特别是细菌的芽孢。Nisin能抑制葡萄球菌属、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。近期的研究表明，在一定条件下（如冷冻、加热），一些G+菌（如沙门氏菌等）对Nisin敏感。安全性Nisin对蛋白质特别敏感，在消化道中很快被α凝乳胰蛋白酶分解。它对人体基本无毒性，也不与医学抗生素产生交叉抗药性，能在肠道中无害的降解。对Nisin的毒性，致癌性，存活性再生性，以及动物器官病毒学等生物学研究证明，Nisin是安全的。优点Nisin作为优良的天然防腐剂具有以下优点：（1）它是一种多肽，可以被人体内酶降解、消化；（2）对食品的色、香、味、口感不产生副作用；（3）它的使用可降低杀菌温度、减少热处理时间，因此可保持食品的营养价值、风味、结构、颜色等，同时可降低能耗；（4）它的酸性、热稳定性和低温贮藏稳定性，使其具有独特的使用特性。在食品中国家标准最大使用量nisin的人体每日最大摄取量为33,000IU/kg人体体重。展望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。Nisin用于食品防腐时,会受到一些因素的影响,导致其抑菌能力下降。例如在未经热加工或经简单热加工的食品中,来源于微生物、植物或动物有机体的蛋白酶在食品货架期内可使Nisin降解。Nisin与某些盐类复合使用要比Nisin单独使用效果好。由单一型向复配型防腐剂转变,Nisin的应用前景将更为广阔。