乳酸链球菌素(B).doc

乳酸链球菌素 （2014年9月整理）乳酸链球菌素（Nisin）亦称乳酸链球菌肽或音译为-尼辛，是乳酸链球菌产生的一种多肽物质，由34个氨基酸残基组成。由于乳酸链球菌素可抑制大多数革兰氏阳性细菌，并对芽孢杆菌的孢子有强烈的抑制作用，因此被作为食品防腐剂广泛应用于食品行业。食用后在人体的生理pH条件和胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不会改变人体肠道内正常菌群以及产生如其它抗菌素所出现的抗性问题，更不会与其它抗菌素出现交叉抗性，是一种高效、无毒、安全、无副作用的天然食品防腐剂1、基本物化信息中文名称:乳酸链球菌素英文名称:nisin from streptococcus lactis1英文别名:NisinCAS:1414-45-5EINECS:215-807-5分子式:C143H230N42O37S7分子量:3354.07052、应用范围应用于肉制品、乳制品、罐头、海产品、饮料、果汁饮料、液体蛋及蛋制品、调味品、酿酒工艺、烘焙食品、方便食品、香基香料、化妆品等领域中。外观性状：白色至淡黄色粉末。生物效价1000IU/mg。成分：Nisin由以下成分组成：乳链菌素大于1000IU/Mg（大于2.5%）氯化钠大于50%分子式：C143H228N42O37S7存贮：4-15下阴凉、干燥、密封条件下贮藏，避免阳光直射。保质期2年。包装 ：500 克/密封袋/塑料瓶；1*20 瓶/箱3、特性溶解性-乳酸链球菌素（Nisin）是一种浅棕色固体粉末，使用时需溶于水或液体中，且于不同pH值下溶解度不同。如在水中（pH=7），溶解度为49.0mg/ml（Nisin）；在碱性条件下，几乎不溶解。稳定性-乳酸链球菌素（Nisin）的稳定性也与溶液的PH值有关。如溶于PH=6.5的脱脂牛奶中，经85 巴氏灭菌15分钟后，活性仅损失15%，当溶于PH=3的 稀盐酸中，经12115分钟高压灭菌仍保持100%的活性，其耐酸耐热性能优良。抑菌性-乳酸链球菌素（Nisin）能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌，如乳杆菌、明串珠菌、小球菌、葡萄球菌、李斯特菌等，特别是对产芽孢的细菌如芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌有很强的抑制作用。通常，产芽孢的细菌耐热性很强，如鲜乳采用135、2秒钟超高温瞬时灭菌，非芽孢细菌的死亡率为100%，芽孢细菌的死亡率90%，还有10%的芽孢细菌不能杀灭。若鲜乳中添加0.03-0.05g/kg Nisin就可抑制芽孢杆菌和梭状芽孢杆菌孢子的发芽和繁殖。安全性-通过病理学家研究以及毒理学试验都证明乳酸链球菌素（Nisin）是完全无毒的。乳酸链球菌素（Nisin）可被消化道蛋白酶降解为氨基酸，无残留，不影响人体益生菌，不产生抗药性，不与其它抗生素产生交叉抗性。世界上有不少国家如英、法、澳大利亚等，在包装食品中添加乳酸链球菌素（Nisin），通过此法可以降低灭菌温度，缩短灭菌时间，降低热加工温度，减少营养成份的损失，改进食品的品质和节省能源，并能有效地延长食品的保藏时间。还可以取代或部分取代化学防腐剂、发色剂（如亚硝酸盐），以满足生产保健食品、绿色食品4、生产工艺采用乳酸链球菌发酵生产Nisin，是现在唯一获得Nisin的途径。首先采用单因素试验方法，找到了碳源、氮源、磷源和无机盐等种类的较适因素水平，运用均匀设计进一步优化Nisin发酵培养基，得到的Nisin最适发酵培养基(g/100mL) 通过不同初始糖浓度发酵过程的比较，发现高糖浓度会对乳酸链球菌发酵产生底物抑制作用，并且延长发酵周期。因此，确定对乳酸链球菌进行补糖发酵，以1%蔗糖浓度作为初始糖浓度，在以上基础上，考察补糖发酵对Nisin产量的影响。对数中期的两种补料方式显示，2种模式均有效得缩短了发酵周期，提高了发酵产量，其中分2次等量补加蔗糖的模式比恒速连续流加蔗糖模式，效价提高了175IU，比恒pH分批发酵效价提高了19.2%，达到4673IU/mL。发酵动力学的研究是对微生物发酵参数之间关系的深层次了解。利用Logistic等模型描述，恒pH条件下，乳酸链球菌ATCC11454的菌体生长、乳酸和Nisin的合成，以及蔗糖消耗的动力学。并使用遗传算法(Genetic Algorithm，GA)对模型参数进行估算，确定了Nisin发酵过程的动力学数学模型，并通过实验数据验证了此模型的正确性。这将为进一步研究和预测Nisin发酵过程奠定了一定的理论基础。5、使用范围可广泛应用于肉制品、乳制品、罐头、海产品、饮料、果汁饮料、液体蛋及蛋制品、调味品、酿酒工艺、烘焙食品、方便食品、香基香料、化妆品领域等中。乳酸链球菌素能有效地抑制引起食品腐败的革兰氏阳性细菌，如：李斯特氏菌、金黄色葡萄球菌、肉毒梭菌及多种腐败微生物等，它的防腐效果是很明显的，能明显延长2-3倍的货架期。 添加5g/100kg15g/100kg的乳酸链球菌素复合少量其它防腐剂可使低温肉制品保质期在常温条件下达三个月以上。 在 pH4 左右的酸奶、果奶中添加 0.05g/kg 乳酸链球菌素，经90、20分钟灭菌产品的保质期由常温下6天延长到一个月以上。 经超高温灭菌、无菌灌装奶，添加 0.05g/kg乳酸链球菌素产品变败率由0.04%降低0。 罐头食品中经常污染一些极为耐热的细菌芽孢，如嗜热脂肪芽孢杆菌和热解糖梭菌的芽孢，一旦条件适宜，它们就会生长，引起产气、产酸腐败. 0.1g/kg的乳酸链球菌素添加于罐头食品中，可以使罐头食品在炎热的条件下保存2年。并能减少热处理强度1/2 ，节省能源，使罐头食品保持良好营养价值、外观、风味、色泽，保持产品品质、延长食品保质期，其效果优于山梨酸钾。引起果汁和果汁饮料酸败的原因来自酸土芽孢杆菌，该菌是一种耐酸且耐热的产芽孢杆状细菌。它是适于25-60，pH2.5-6.0 的环境下生长繁殖，在饮料生产和用水过程中均有酸土芽孢杆菌的存在，很容易被带入果汁和果汁饮料的产品中引起果汁类产品的腐败。添加0.050.1g/kg 乳酸链球菌素，经巴氏灭菌可以阻止存活的酸土芽孢杆菌孢子的生长和繁殖，防止产品的腐败，达保质要求。许多经热处理密闭包装的食品，在加工过程中，高强度的杀菌会影响食品的品质，而低温热处理又不能杀灭耐热孢子，达不到保质的要求。如在该类食品中添加0.05g/kg 0.2g/kg 的乳酸链球菌素，就可以解决上述问题。