替代叠氮钠的防腐剂(4种复配防腐剂的研究：利用协同效应增强抑菌效果)

Posted 2023-05-29

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替代叠氮钠的防腐剂(4种复配防腐剂的研究：利用协同效应增强抑菌效果)

防腐保鲜剂种类繁多，其抑菌机理和抑菌谱不同，单一食品保鲜剂通常只能针对某一特定的腐败菌发挥杀灭或抑制效果，而对其他菌无抑制作用或作用较弱，同时也易使微生物产生适应性。基于栅栏技术，不同种类的保鲜剂复合使用，其协同效应不仅可以增强抑菌效果，而且能够降低单一保鲜剂使用量。本文列举了4种复配防腐剂在食品生产中的应用研究。

01、纳他霉素和乳酸链球菌素的复配研究[1]

纳他霉素和乳酸链球菌素的复配可以同时抑制真菌和细菌的生长，延长食品的货架期，在食品工业中具有很高的研究价值。

纳他霉素，简称Natamycin，主要是由纳塔尔链霉菌和褐黄孢链霉菌等链霉菌发酵得到的一种多烯大环内酯类抗菌剂；通常以烯醇式结构存在，是一种无臭无味的结晶粉末。纳他霉素能够有效抑制和杀死酵母菌和霉菌，抑制食品腐败以及真菌毒素给人体带来的损害。

纳他霉素的理化性质

纳他霉素是一种两性物质，分子中有1个酸性基团和1个碱性基团，几乎不溶于水和大部分有机溶剂，较易溶于冰醋酸和二甲基亚砜等稀酸稀碱溶液。由于环状的分子结构，纳他霉素的稳定性受光照、温度、重金属、PH等因素影响。在使用时应保持PH在4～7范围内，同时避免高温和光照。

纳他霉素的抑菌机理

纳他霉素是一种专一且高效的抗真菌剂，几乎对所有的酵母菌、霉菌都有很好的抑制效果。纳他霉素的抑菌机理是其与细胞膜上的麦角固醇结合，形成复合体从而改变细胞膜结构和渗透性，引起胞内电解质、氨基酸等物质泄漏，进一步使细胞死亡。李东等研究表明，纳他霉素对曲霉菌的最小抑制浓度为0.63mg/kg，对黑曲霉菌的最小抑制浓度为1.80mg/kg，对岛状青霉菌的最小抑制浓度为1.10mg/kg。张旋等研究表明，纳他霉素对真菌具有显著的抑制能力，最小抑菌浓度大致为1mg/L。

乳酸链球菌素，简称Nisin，是由乳酸链球菌在代谢过程中产生的具有杀菌作用的多肽物质，其由34个氨基酸残基组成，是一种高效且无毒副作用的天然防腐剂。乳酸链球菌素的抗菌谱较窄，只能够有效抑制由细菌引起的食品腐败。

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乳酸链球菌素的理化性质

乳酸链球菌素在酸性条件下非常稳定，尤其当PH＜2.0时可耐受121℃灭菌而不失活；当PH在中性和碱性时，灭菌后乳酸链球菌素活力基本丧失。PH与乳酸链球菌素的溶解度也密切相关，随着PH的下降，其溶解度增加。

乳酸链球菌素的抑菌机理

乳酸链球菌素对大多数革兰氏阳性菌的抑菌效果很好，特别是对金黄色葡萄球菌、芽孢杆菌作用明显。其可以作用于细菌细胞膜，形成孔状结构，打破细胞内外平衡，导致细胞死亡；也可以抑制肽聚糖的合成，使细胞壁合成受阻，从而抑制细胞生长。姜爱丽等研究表明当PH在酸性时，乳酸链球菌素浓度高于10μｇ/mL，对单增李斯特菌有一定的抑菌效果。

复合防腐剂在食品工业中的应用

易建华等发现乳酸链球菌素和纳他霉素复合防腐剂对低盐酱菜的抑菌能力最佳。乳酸链球菌素与纳他霉素复合防腐剂在3个月内对酱菜酸度和感官影响很小，且抑菌效果非常好。

顾佳莹等研究发现，将蛋黄馅中添加15ｇ/kg的乳酸链球菌素和100ｍｇ/kg的纳他霉素复配溶液可达到内部防腐的目的，且用300ｍｇ/kg的纳他霉素溶液喷洒蛋黄月饼表皮能达到外部防腐的目的。

李清秀等将乳酸链球菌素和纳他霉素复配应用于鸡肉中，很好地抑制了鸡肉中腐败微生物的生长，且对鸡肉的口感无影响。

丁培峰等通过实验研究了纳他霉素、乳酸链球菌素和茶多酚在酱油防腐中的应用，发现单一的防腐剂不能起到良好的抑菌效果，而3种防腐剂按比例复配，可以使酱油货架期达到1年。

张玉鑫研究表明乳酸链球菌素与纳他霉素的比例为0.02：0.0065时，其抑菌效果与山梨酸钾相当，可有效地抑制方便面料包中的腐败菌生长。

02、乳酸链球菌素与化学防腐剂在蒸蛋糕中的应用

目前在糕点中常用的化学防腐剂对霉菌、酵母的抑制作用较好，而对细菌的抑制作用较弱。生物防腐剂乳酸链球菌素是从乳酸乳球菌发酵产物中提取的、具有抗菌活性的多肽物质，能够抑制许多引起食品腐败变质的革兰氏阳性菌的生长、繁殖，特别对耐热芽孢杆菌、肉毒梭菌等所产生的芽孢有强烈的抑制作用。

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张攀先[2]等人在实验中选用乳酸链球菌素与常用化学防腐剂对蒸蛋糕中腐败微生物进行抑制并进行优化复配，结论显示，复配防腐剂（0.2g/kg 乳酸链球菌素+0.25g/kg 脱氢乙酸钠+0.3g/kg 丙酸钠）能够显著的抑制蒸蛋糕中腐败微生物的生长，且抑菌效果要优于化学防腐剂（脱氢乙酸钠和丙酸钠），能够改善产品的品质，延长产品的保质期。且与化学防腐剂（脱氢乙酸钠和丙酸钠）相比，添加了乳酸链球菌素的复配防腐剂不仅增强了对蒸蛋糕中腐败微生物的抑制能力，同时也降低了化学防腐剂的添加量，提高了产品的安全性。

03、复配防腐剂在熏煮香肠中的应用

姚远等研究发现高浓度的乳酸钠会导致猪肉肌动蛋白和肌球蛋白重链发生变性; 低浓度的乳酸钠对猪肉的蛋白质表达则基本无影响。以乳酸钠为主的复配防腐剂抑菌作用的发挥主要是通过有效渗透入细菌及霉菌细胞壁而干扰酶的相互作用，抑制了细菌及霉菌的产生，从而达到高效抑菌、防霉、防腐等目的。

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张立峰[3]等人在试验中以低温熏煮香肠为研究对象，分别以单一和复配防腐保鲜剂进行保鲜防腐试验，结论显示，以处理前后熏煮香肠中挥发性盐基氮( TVB－N) 及菌落总数的变化衡量各单一及复配防腐剂的抑菌效果，发现复配防腐剂的防腐效果优于单一防腐剂。

并且试验表明复配乳酸钠( 2.0% 乳酸钠+ 0.04% 双乙酸钠溶液+ 0.006% 乳酸链球菌素) 抑菌效果最佳。该复配产品可明显延长熏煮香肠的货架期，且具有防腐效果好、应用简便、经济、安全无害等特点，具有广阔的市场前景。

04、茶多酚复合抑菌剂对冷鲜猪肉储藏期品质变化的影响

由于消费者对化学防腐剂的恐惧，学者们将冷鲜肉保鲜材料的目光投向了天然保鲜剂；天然保鲜剂以其广谱、高效、安全的特点深受学者们的青睐。目前为止，冷鲜肉中常用的天然保鲜剂有：茶多酚、乳酸链球菌素、壳聚糖、天然香辛料、柠檬酸、乳酸、溶菌酶等。

在天然保鲜剂研究初期，众多学者大多研究单一天然保鲜剂的抑菌谱和对肉及肉制品中优势腐败菌的影响。但随着单一抑菌剂对肉制品品质的影响效果有限，人们逐渐将研究方向由单因素转变为多因素协同作用，对抑菌剂的使用也倾向于多种抑菌剂的复合使用，以达到协同抑菌效果。

骆佳[4]等人以国内生猪屠宰企业的冷鲜肉为原料，用天然防腐剂茶多酚、乳酸链球菌素和乳酸钠的复合剂溶液，研究不同浓度组合下对冷鲜猪肉的新鲜程度的影响，结果显示，在单因素试验中茶多酚、乳酸钠、乳酸链球菌素各浓度的溶液能够明显的延长冷鲜肉的保质期。

由正交试验的结果可知，三种天然保鲜剂对冷鲜肉品质的影响依次为：茶多酚>乳酸钠>乳酸链球菌素。并最终确定了茶多酚与乳酸钠、乳酸链球菌素的复配溶液的最佳配比为：茶多酚0.02%、乳酸钠0.25%、乳酸链球菌素0.04%，可将冷鲜肉保质期延长至9天。

随着人们物质生活水平的提升，人们对食物的需求量越来越大，这就使得部分食物需要经过长时间的存储以及运输之后才能被食用，因此对食物进行防腐就成为必然措施。不同类型的防腐剂对不同种类的微生物能够起到较好的抑制作用，因此作为生产企业需要充分了解防腐剂的特性，并通过复配的形式提升防腐效果。

参考文献：

[1] 冯林慧，李迎秋. 纳他霉素和乳酸链球菌素复配在食品中的应用. 中国调味品. 第44卷第2期2019年2月

[2] 张攀先，叶盛德，周斌. 复配防腐剂在蒸蛋糕中的应用研究. 中国食品添加剂

[3] 张立峰，宁海凤，刘玉栋，邹松. 复配防腐剂在熏煮香肠中的应用肉类工业. 2017 年第9 期总第437 期

[4] 骆佳，周怡，王立婷，程丽佳，王娟. 茶多酚复合抑菌剂对冷鲜猪肉储藏期品质变化的影响. 轻工科技. 2021年第37卷第3 期

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