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天然食品防腐剂纳他霉素的研究及应用上

2021-08-18 来源:广州农业机械网

天然食品防腐剂纳他霉素的研究及应用(上)

关键词:食品防腐剂

纳他霉素(Natamycin)也称游链霉素(Pimaricin),是一种重要的多烯类抗菌素,可以由Streptomyces natalensis 和Streptomyceschatanoogensis等链霉菌发酵生成的。该抗菌素是一种很强的抗真菌试剂,能有效地抑制酵母菌和霉菌的生长,阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成。与其它抗菌成分相比,纳他霉素对哺乳动物细胞的毒性极低,可以广泛应用于由真菌引起的疾病。除此之外,由于纳他霉素的溶解度低,可用其对食品表面进行处理以增加食品的保质期,却不影响食品的风味和口感。目前,纳他霉素作为一种天然的食品防腐剂已被批准应用于某些乳制品、肉类、水果、饮料等许多食品工业中。

美国FDA建议纳他霉素作为食品添加剂使用的抗生素,还被归类为GRAS产品之列。我国1996年中食品添加剂委员会对纳他霉素进行评价并建议批准使用,现已列入食品添加剂使用标准,其商品名称为霉克(NatamaxinTM)。美国CFR编码:21CFR172.155,其中对纳他霉素的DAI值是0.3mg/kg,根据我国《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760)规定,食物中最大残留量是10mg/kg,而纳他霉素在实际应用中的使用量为10负6次方数量级。

因此,纳他霉素是一种高效、安全的新型生物防腐剂。

1. 纳他霉素的性质

1.1 理化性质

纳他霉素是一种多烯烃大环内酯类抗真菌剂,其分子是一种具有活性的环状四烯化合物,含3个以上的结晶水,其外观白色(或奶油色),为无色、无味的结晶粉末,分子式C33H47NO13,分子量为665.73。微溶于水、甲醇,溶于稀酸、冰醋酸及二甲苯甲酰胺,难溶于大部分有机溶剂。在pH值高于9或低于3时,其溶解度会有所提高,在大多数食品的PH范围内非常稳定。纳他霉素具有一定的抗热处理能力,在干燥状态下相对稳定,能耐受短暂高温(100℃);但由于它具有环状化学结构、对紫外线较为敏感,故不宜与阳光接触。纳他霉素活性的稳定性受PH值、温度、光照强度和氧化剂及重金属的影响,所以产品应该避免与氧化物及硫氢化合物等接触。

1.2 特点

纳他霉素对真菌极为敏感,微量使用即可起作用,作为防腐剂的用量仅为山梨酸钾的 1/50--1/100。

而且其适用的PH范围更广,在PH3—9具有活性。由于纳他霉素是白色、无气味、无味道的粉状物,故对产品的口感物性无任何影响,更适合作为食品的防腐剂,可以直接添加到酸奶等发酵制品中,只抑制其中的霉菌和酵母菌,却不作用于酸奶中的细菌(双歧杆菌),而其它防腐剂则不具备这一功能。

1.3 抑菌机理

纳他霉素是一种高效、广谱的真菌抑制剂,它是26种多烯烃大环内酯类抗真菌剂的1种,多烯是一平面大环内酯环状结构,能与甾醇化合物相互作用且具有高度亲和性,对真菌有抑制活性,其抗菌机理在于它能与细胞膜上的甾醇化合物反应,由此引发细胞膜结构改变而破裂,导致细胞内容物的渗漏,使细胞死亡。但有些微生物如细菌的细胞壁及细胞质膜不存在这些类甾醇化合物,所以纳他霉素对细菌没有作用。

2. 纳他霉素的生产工艺

2.1 菌种

纳他霉素的生产菌为Streptomyces natalensls和 StrePtomyces gilvosPoreus,其中后者的产率可达8.5g/L。

2.2 原材料

发酵所采用的原材料主要为大豆蛋白抽提物,酵母抽提物,葡萄糖,原料的质量标准为通用发酵用(药用)标准,实验表明,原材料的产地和质量对发酵有较大影响,原材料的确定除了其他化验指标外,摇瓶实验结果是极为重要的依据。

(待续)

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