天然保鮮劑――乳酸鏈球菌素

乳酸鏈球菌素（NISIN）作為一種高效、無毒的天然食品防腐劑符合未來食品防腐劑的發(fā)展要求。它可廣泛地應用于食品,特別是需經熱處理的食品中,不但有較好的防腐抑菌作用,而且能減弱熱處理強度,從而降低加工成本,改善風味、外觀。使乳酸鏈球菌素發(fā)揮作用的是液體和均一性的食品, 在固體和異質性食品中需要適當增加乳酸鏈球菌素的使用量。

◆物理化學性質

乳酸鏈球菌素（NISIN）是一種白色易流動粉末，使用時需溶于水或液體中，不同pH下溶解度也不同。如在一般水中(pH＝7）的溶解度約為49．0mg／L，在0．02mol／LHCL中，溶解度為118．0mg／L。純乳酸鏈球菌素的活性約為40×106IU／g（一般食品中的有效濃度為25～500IU／g）。而乳酸鏈球菌素產品是乳酸鏈球菌素與氯化鈉等成分的復配品，其活性為1×106IU／g。

乳酸鏈球菌素（NISIN）的活性在室溫及酸性加熱條件下均穩(wěn)定。如乳酸鏈球菌素在pH＝6．5的脫脂牛奶中，經85℃巴氏滅菌15min后活性僅損失15％，當乳酸鏈球菌素溶于pH＝3的HCL中經121℃、15min高溫滅菌仍能保持100％的活性，因此乳酸鏈球菌素的耐酸、耐熱性優(yōu)良。

◆溶解性與穩(wěn)定性

乳酸鏈球菌素（NISIN）的溶解度主要取決于溶液的ｐＨ值,在ｐＨ值較低的情況下,溶解性較好。其溶解度隨ｐＨ值的降低而升高,ｐＨ5.0時溶解度為4.0%,ｐＨ為2.5時溶解度為12%。乳酸鏈球菌素在中性和堿性條件下幾乎不溶解,所以在應用時,一般先用0.02Ｍ鹽酸溶,再加入到食品中。

乳酸鏈球菌素（NISIN）的穩(wěn)定性主要取決于溫度,ｐＨ值,基質等因素。乳酸鏈球菌素在酸性條件下呈現的穩(wěn)定性,隨著ｐＨ的升高其穩(wěn)定性大大降低。在ｐＨ為2.0或更低的稀鹽酸中,經115.6℃高壓滅菌,仍能穩(wěn)定存在;在ｐＨ為5時,其活力損失40%;在ｐＨ為9.8時其活力損失超過90%。在一定溫度范圍內,隨著溫度的升高,它的活性喪失增加。當乳酸鏈球菌素加入到食品中,則受到介質的保護,一些大分子食物如牛奶,肉湯等可使其穩(wěn)定性大大增強。另外,乳酸鏈球菌素的穩(wěn)定性還與熱處理時間、食品保藏的溫度及時間等有關。

◆抑菌性

乳酸鏈球菌素（NISIN）主要抑制大部分Ｇ+菌,特別是細菌的芽孢。乳酸鏈球菌素能抑制葡萄球菌屬、鏈球菌屬、小球菌屬和乳桿菌屬的某些菌種;抑制大部分梭菌屬和芽孢桿菌屬的芽孢。例如能有效抑制肉毒梭狀芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌等引起的食品腐敗。早期研究認為, 乳酸鏈球菌素一般對霉菌、酵母菌和Ｇ-菌是無效的,但近期的研究表明,在一定條件下(如冷凍、加熱、降低PH和EDTA處理),一些Ｇ-菌(如沙門氏菌、大腸桿菌、假單胞菌等)對乳酸鏈球菌素敏感。乳酸鏈球菌素對Ｇ+菌營養(yǎng)細胞和芽孢有不同的抗菌機理。乳酸鏈球菌素對芽孢的作用是在其萌發(fā)前期及膨脹期破壞其膜以抑制其發(fā)芽過程。

◆作用機制

乳酸鏈球菌素（NISIN）的作用就象一個表面活性劑，它對細菌的營養(yǎng)細胞及孢子都有作用，它對營養(yǎng)細胞的 主要作用點是細胞質膜，抑制細胞壁中肽聚糖的生物合成，從而使細胞壁質膜和磷脂化合物合成受阻，并造成細胞膜內容物外泄，嚴重地引起細胞裂解。對芽孢的作用是在孢子出現膨脹地起始階段抑制其發(fā)芽。

◆安全性評價

乳酸鏈球菌素（NISIN）對蛋白酶特別敏感,在消化道中很快被α＿胰凝乳蛋白酶分解。它對人體基本無毒性,也不與醫(yī)用抗生素產生交叉抗藥性,能在腸道中無害的降解。對乳酸鏈球菌素的毒性、致癌性、存活性、再生性、血液化學、腎功能、應激反應以及動物器官病毒學等生物學研究證明,乳酸鏈球菌素是安全的。1994年,FAO/WHO規(guī)定其ADI為33000IU/kg,LD50為7g/kg。