溶菌酶在食品中的应用

溶菌酶在食品中的应用

肉中富含养分，水分活性高。这是微生物繁殖的良好培养基。如果在加工、储存和运输过程中受到适当的控制，很容易受到微生物污染，导致腐败和恶化。为了延长肉品的货架期,不仅要改改善原料肉的卫生状况,而且要采取措施阻止微生物生长繁殖。目前常采用的方法是化学处理的方法和控制肉的贮藏条件许多研究证明溶菌酶是一种无毒、无害、安全性很高的高盐基蛋白质,且具有一定的保健作用。溶菌酶不仅对细菌有明显的抑制作用,对真菌和病毒也有一定的抑制作用,在一定程度上能够阻止或延缓食物变质,同时延长食物货架保存期,溶菌酶可以作为一种绿色食品防腐剂应用于食品的防腐、保鲜和杀菌等方面的应用1鸡卵白强烈的抑菌作用溶菌酶的研究最早起源于1907年,Nicolle发现枯了草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的具有溶解性质的因子,1909年,Laschtsehenk指出:鸡卵白强烈抑菌作用是酶作用的结果1.1糖苷水解酶测定溶菌酶(Lysozyme)又称细胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,是由多种氨基酸残基构成的碱性球蛋白,属于糖苷水解酶。它具有热稳定性强、耐酸性强的特征,在干燥条件下可在室温下长期保存。其纯品为白色或微白色结晶型或无定型粉末,无臭,昧甜,易溶于水,不溶于丙酮、乙醚等,最适pH值为6.61.2鸡卵清溶菌酶类型溶菌酶广泛地分布于动物、植物和微生物中,根据来源不同,其性质及作用机制略有差异。按溶菌酶的来源可分为蛋清溶菌酶、动物溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶和细菌噬菌体溶菌酶。而动物型溶菌酶又可分为三种类型即:c型(鸡卵清溶菌酶,chickenegg-white,cly)、g型(鹅卵清溶菌酶,gooseegg-whitelysozyme,gly)、I型(invertebratetypelysozyme)。其中,大部分溶菌酶都属于c型,从人乳汁、尿和胎盘中提取的溶菌酶也属c型溶菌酶的底物特异性很强,不同来源溶菌酶作用的底物不同。按作用细胞壁不同分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。细菌细胞壁溶菌酶又细分为两种,一种是作用于β-1,4糖苷键的细胞壁溶解酶,另一种是作用于肽链“尾”端和酰胺部分的细胞壁溶解酶。真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶解酶和霉菌细胞壁溶解2n-乙酰氨基葡萄糖溶菌酶催化某些细菌细胞壁多糖的水解,从而溶解这些细菌的细胞壁。溶菌酶对于革兰氏阳性菌、地衣型芽孢杆菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌等均有良好的抗菌作用。其作用实质是溶菌酶可以催化水解N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramicacid)和N-乙酰葡萄糖(N-acetylglucosamine)间的β-1,4糖苷键细菌的细胞壁由胞壁质组成,胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)及N-乙酰胞壁酸(NAM)交替组成的多聚物,胞壁酸残基上可以连接多肽,称为肽聚糖。当溶菌酶专一性的催化水解此糖苷键时,就会损害细胞壁结构的完整性,使细菌细胞壁变得松驰,失去对细胞的保护作用,细胞因渗透压不平衡而引起破裂,从而导致菌体细胞溶解而死亡,起到一定的杀菌作用3溶解酶的生物学功能3.1溶菌酶的抗菌处理在动物机体,溶菌酶参与非特异性免疫反应,在防御外源微生物入侵方面发挥着重要作用。这一作用可以使动物机体内的内源性蛋白酶活性增加,促进抗炎多肽的产生,因而具有消除炎症的生理作用。溶菌酶也是一类β糖苷酶,酶能将细胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽,使细菌壁破裂或者质膜功能损伤,产生杀灭或抑制细菌繁殖的功效。在体内环境下,由于有分泌型免疫球蛋白A、补体参与,溶菌酶还能水解某些革兰氏阴性菌,但溶菌酶对阳性菌的抑菌效果显著,对阴性细菌抑制能力却比较弱。由于真菌细胞壁中的几丁质成分也含有β-1,4糖苷键,因此溶菌酶可以抑制含有几丁质细胞壁的真菌感染。此外,它还可与各种诱发炎症的酸性物质结合,使其失活,并能增强抗生素和其它药物的疗效,改善组织基质的粘多糖代谢,从而达到消炎、修复组织的目的3.2抗感染药物溶菌酶对病毒的杀灭作用的作用机理目前任然不清晰。目前的研究报道主要认为3.3多种免疫反应溶菌酶在机体正常防御和非特异性免疫机能中,作为机体非特异性免疫的重要因子之一,参与机体多种免疫反应,保持机体生理平衡。溶菌酶激发产生辅助性T淋巴细胞,促进细胞免疫与体液免疫的增强。它也能改善和提高巨噬细胞、白细胞的吞噬和消化能力,并对因服用药物而造成的白细胞减少具有一定的抑制作用,从而增强机体的抵抗力4溶菌酶对肉类产品的完整性和保护性4.1冷却肉保鲜剂保鲜冷却肉(chilledmeat)是指严格执行兽医卫生检疫制度,屠宰后的胴体迅速进行冷却处理,使胴体温度(以后腿肉中心为测量点)在24h内降为0-4℃,并在后续加工、流通、包装和销售过程中始终保持0-4℃范围内的生鲜肉。虽然冷却肉处于低温(0-4℃)控制下,大部分的细菌被抑制,但肉品上仍有一些嗜冷细菌会生长,而且若运输、贮藏、销售过程中的温度控制不当,这些细菌就会大量生长和繁殖,最终导致发生腐败变质近年来,为了延长冷却肉的货架期,许多学者将溶菌酶作为单一或复合保鲜剂用于冷却肉保鲜的研究。李永富等(2009)湖南农业大学和湖南万利食品工业集团公司联合攻关的湖南省“九五”科技重点攻关项目《冷却保鲜肉生产技术系统开发研究》课题,成功地开发出了一种纯天然冷却肉保鲜剂。该课题研究首创了以溶菌酶为主的复合冷却肉保鲜剂,它可以保证肉品在相对较长的时间内不变质不腐败,而且能保持鲜肉的外观和滋味使冷却肉适度。此技术也解决了冷却肉的护色、防止汁液流失、保鲜嫩化等难题,其真空包装保鲜时间达到26-30天,托盘包装保鲜时间达到l6-2l天马美湖等4.2发酵温度对对青稞杀菌的影响目前一些开袋即食的方便软包装肉制品,在加工过程中为了保持风味,通常产用巴斯杀菌。但是巴斯杀菌的温度相对较低,一些微生物还能生长繁殖,使得产品的货架期变短。为了延长货架期,提高杀菌效果,常常在软包装的肉制品在真空包装前添加一定量的溶菌酶,它可以有效地延长小包装方便肉制品的货架期获得良好的产品品质。AthinaG.等(2010)4.3在肉制品的温度设计方面,我国肉低温肉制品通常是指在常压下通过蒸、煮、熏、烤的加工过程,使肉制品的中心温度达到75-85℃的新型肉制品,相对于高温肉制品而言,低温肉制品具有更好的风味和更高的营养价值,它是我国肉制品未来发展的方向和趋势4.4在生鲜肉中的应用目前,我国的肉类保藏大部分仍采用传统的冷冻保藏,但冷藏过程肉的质量会发生明显变化,随着人们生活水平的提高,冷冻肉的消费呈下降趋势,鲜肉的消费日趋上升。但是鲜肉因其含有丰富的营养成分,在常温下贮存容易腐败变质5溶菌酶的应用前景目前世界各国都关注食品安全问题,寻找生物保鲜剂来代替化学保鲜剂,已成为研究的热点。溶菌酶作为一种天然蛋白质的绿色防腐剂,在食品、医药和生物工程等许多领域得到了广泛的运用。它能够在人体的消化道内消化吸收,对人体无毒,不会在体内残留,而且对人体具有多方面的保健功能,因而溶菌酶也被认为是一种安全性很高的食品保鲜剂、营养保健品和药品。由于溶菌酶具有良好的理化特性,它聚集了药理、保健和防腐三种功能为一体,因此,在倡导绿色食品的今天,溶菌酶的应用前景是相当广阔的。同时溶菌酶作为一种碱性蛋白质,有一定的最适温度和最适pH,在使用时需结合其理化性质,避免出现酶失活;溶菌酶应