防腐剂资料.doc

聚赖氨酸 
1977年日本学者S.Shima和H.Sakai在从微生物中筛选Dragendo~Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No.346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25-30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(ε一 PL)。
ε-聚赖氨酸的研究在国外特别是在日本已比较成熟，我国刚刚起步。它是一种天然的生物代谢产品。具有很好的杀菌能力和热稳定性[1]，是具有优良防腐性能和巨大商业潜力的生物防腐剂。在日本，ε-聚赖氨酸已被批准作为防腐剂添加于食品中，广泛用于方便米饭、湿熟面条、熟菜、海产品、酱类、酱油、鱼片和饼干的保鲜防腐中。同时还发现ε-聚赖氨酸和其他天然抑菌剂配合使用，有明显的协同增效作用，可以提高其抑菌能力。
基本信息
· 中文名称 聚赖氨酸
· 外文名称 Dragendo~Positive
· 分子式 C180H362N60O31
  发现时间 1977年
· 发现者 S.Shima和H.Sakai
· 性    状 淡黄色粉
折叠主要用途
一般都是以50%的有效成分配合成商品出售.如:酒精制剂:以含质量分数50%聚赖氨酸的糊精粉末为基础原料，添加体积分数30%~70%的酒精的制剂，主要用于各种蛋制品。 醋酸制剂:添加体积分数O.5%~5.0%的醋酸，主要用于米饭，色拉等食品; 甘油制剂:添加量为体积分数O.01%~5%，主要用于含有动物性蛋白乳蛋白较多的食品;甘氨酸制剂:添加量为质量分数0.01%一10%，和聚赖氨酸复合使用，协同抑菌效果更佳。
折叠作用机理
ε-聚赖氨酸的作用机理主要表现在如下3个方面:
(1)作用于细胞壁和细胞膜系统;
(2)作用于遗传物质或遗传微粒结构;
(3)作用于酶或功能蛋白。
ε-聚赖氨酸机理主要表现在破坏微生物的细胞膜结构，引起细胞的物质、能量和信息传递中断，最终导致细胞死亡。
我们对聚赖氨酸的抑菌性能进行了研究，发现ε一PL不仅可抑制耐热性较强的G+的微球菌，而且对其它天然防腐剂(如Nisin)不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果亦非常好，同时还可抑制保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、酵母菌的生长。但是单独使用ε-PL时对枯草芽孢杆菌、黑曲霉抑制不明显，采用ε一PL与醋酸复合处理，对枯草芽孢杆菌抑制作用增强，经高温处理后的ε- PL对微球菌仍有抑菌活性。
折叠性质
折叠理化性质
ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末、吸湿性强，略有苦味，是赖氨酸的直链状聚合物。它不受pH值影响，对热稳定(120℃，20min)，能抑制耐热菌，故加入后可热处理。但遇酸性多糖类、盐酸盐类、磷酸盐类、铜离子等可能因结合而使活性降低。与盐酸、柠檬酸、苹果酸、甘氨酸和高级脂肪甘油酯等合用又有增效作用。分子量在3600-4300之间的ε-聚赖氨酸其抑菌活性最好，当分子量低于1300时，ε-聚赖氨酸失去抑菌活性。由于聚赖氨酸是混合物，所以没有固定的熔点，250℃以上开始软化分解。ε一聚赖氨酸溶于水，微溶于乙醇。对其表征进行红外光谱分析表明:在1680~1640cm -1和1580-1520cm-1有强吸收峰。
折叠生物学性质
ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代就首次应用于食品防腐。ε-聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。因此ε一聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，其急性口服毒性为5g/kg。 ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母;革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌;革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等都有明显的抑制和杀灭作用。聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌，保加利亚乳杆菌，热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌，沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。
折叠应用
折叠保鲜防腐方面
(1) ε-聚赖氨酸和甘氨酸混合能延长牛奶保质期。
(2)对方便米饭和快餐食品等提高保存期。
(3)聚赖氨酸与大蒜为主要原料混合制成食品防腐剂。这种食品防腐剂使用时加入食品中或喷淋到食品表面，均具有显著的抗菌防腐作用，能杀死或抑制食品内部或表面的致病微生物。
折叠医学方面
ε-聚赖氨酸富含阳离子，与带有阴离子的物质有强的静电作用力并且对生物膜有良好的穿透力，基于这一特性多聚赖氨酸可用于某些药物的载体，因此在医疗和制药方面得到广泛应用。 ε-聚赖氨酸与氨甲嘌呤(治疗白血病、肿瘤的药物)聚合，能提高药物的疗效。 电脉冲对不同分子量聚赖氨酸修饰的细胞膜的破坏程度，发现细胞膜吸附高分子量聚赖氨酸会降低其破损临界电压。 另外ε-PL的另一个重要用途是作为高吸水性聚合物，用于妇女卫生巾、婴儿尿片和其他各种工业产品中。

纳他霉素 
纳他霉素是一种多烯烃大环内酯类抗真菌剂，外观白色（或奶油色），为无色、无味的结晶粉末。活性的稳定性受PH值、温度、光照强度影响。
基本信息
· 中文名称 纳他霉素
· 外文名称 Natamycin
· 分子式 C33H47NO13
· 分子量 665.73
概述
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。
折叠食品用途
纳他霉素是一种天然、广谱、高效安全的酵母菌及霉菌等丝状真菌抑制剂，它不仅能够抑制真菌，还能防止真菌毒素的产生。纳他霉素对人体无害，很难被人体消化道吸收，而且微生物很难对其产生抗性，同时因为其溶解度很低等特点，通常用于食品的表面防腐。纳他霉素是目前国际上唯一的抗真菌微生物防腐剂。97年我国卫生部正式批准纳他霉素作为食品防腐剂。目前该产品已经在50多个国家得到广泛使用。主要应用于乳制品、肉制品、发酵酒、饮料果汁，方便食品，烘烤食品，香基等的生产和保藏。
折叠医药用途
纳他霉素被用于治疗真菌感染，包括假丝酵母、曲霉菌、镰刀霉等，也被用作眼药水或者口腔药剂中，在这些应用中，人体对纳他霉素的吸收较少。口服时，基本没有从胃肠道被吸收，因此使它不适用为系统传染的药物。
折叠优点
纳他霉素作为一种微生物防腐剂以它安全、天然、健康的特点而倍受人们的关注。纳他霉素具有许多优点：延长食品的保质期，防止酵母和霉菌引起的变质；
减少因为变质而引起的食品回收，降低生产成本；
满足消费者对天然食品的要求；
不改变食品的风味；
低剂量、高效率；
抗菌作用时间长

乳酸链球菌素 
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，分子量约为3500 Da。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α-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。

基本信息
· 中文名称 乳酸链球菌素
· 英文别名 NisinCAS:1414-45-5
· 分子式 C143H230N42O37S7
· 分子量 3354.0705
· 别称 乳酸链球菌肽
简介
乳酸链球菌素是由多种氨基酸组成的多肽类化合物，可作为营养物质被人体吸收利用。1969年，联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAL/WHO)食品添加剂联合专家委员会确认乳酸链球菌素可作为食品防腐剂。1992年3月中国卫生部批准实施的文件指出:"可以科学地认为乳酸链球菌作为食品保藏剂是安全的"。它能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌，如肉毒梭菌，金黄色葡萄球菌，溶血链球菌，利斯特氏菌，嗜热脂肪芽抱杆菌的生长和繁殖，尤其对产生孢子的革兰氏阳性细菌有特效。乳酸链球菌素的抗菌作用是通过干扰细胞v膜的正常功能，造成细胞膜的渗透，养分流失和膜电位下降，从而导致致病菌和腐败菌细胞的死亡。它是一种无毒的天然防腐剂，对食品的色、香、味、口感等无不良影响。现己广泛应用于乳制品、罐头制品、鱼类制品和酒精饮料中。
折叠化学性质
是乳酸链球菌分泌的多肽抗菌素,由34个氨基酸组成。在水中溶解度依赖于Ph值,Ph值2.5时溶解度为12%,Ph值5.0时下降到4%,在中性和碱性条件下不溶于水。Ph值为2时耐热性好,Ph值大于5时,耐热性下降。
折叠应用范围:
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
折叠特性
折叠溶解性
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);若在0.02M 盐酸中，溶解度为118.0mg/ml(Nisin);在碱性条件下，几乎不溶解。
折叠稳定性
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121℃15分钟高压灭菌仍保持100%的活性，其耐酸耐热性能优良。
折叠抑菌性
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。
折叠安全性
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、绿色食品的需要。
折叠生产工艺
采用乳酸链球菌发酵生产Nisin，是唯一获得Nisin的途径。本文对本实验室保存的乳酸链球菌MEN105菌株进行了培养基和发酵条件优化。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)为:蔗糖2.93，大豆蛋白胨1.0，酵母膏0.43，Na_2HPO_4为1.89，MgSO_4·7H_2O 0.02。比出发培养基效价提高了35.8%。采用单因素实验方法对培养条件进行了优化，确定了最适的Nisin发酵条件:灭菌前培养基pH调至7.5，150mL三角瓶装20mL，30℃培养24h。 在3L自动控制发酵罐中，比较了自然pH分批发酵和恒pH 6.5分批发酵。通过控制pH发酵，削弱了发酵过程中产生乳酸导致pH下降对发酵的抑制作用，Nisin发酵效价比自然pH发酵提高了21.9%。
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。
折叠使用范围
【应用范围】
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。
1.Nisin在乳制品中的应用;
◆ 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。 ◆ 添加0.08g/kg--0.1g/kg乳酸链球菌素于罐装无糖炼乳中可抑制耐热性孢子的生长，减少热处理时间 10 分钟。◆ 添加 0.08g/kg 乳酸链球菌素，经121℃、3分钟(F0=3)的热处理能使低脂的牛乳,无盐的奶油,无脂肪的牛乳,调味乳放置于40℃下,仍能保存至六周。 ◆ 在干酪中，添加0.05g/kg-0.1g/kg的乳酸链球菌素可解决在干酪加工过程中因耐热性革兰氏阳性菌孢子(如肉毒梭菌和其它厌氧梭菌、保加利亚乳杆菌等)引起的腐败。
◆ 在豆奶、花生牛奶等中添加乳酸链球菌素0.1g/kg-0.15g/kg，保质期延长3倍以上。 ◆ 内酯豆腐中添加 0.1g/kg 的乳酸链球菌素，能使保质期延长5倍以上。◆ 豆干中添加0.1g/kg的乳酸链球菌素、复合少量其它防腐剂，经合适的灭菌，保质期可达6个月。
6/Nisin在果汁饮料中的应用;
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0.05-0.1g/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。
8.Nisin在调味品中的应用;
0.05g/kg-0.2g/kg 的乳酸链球菌素加入到沙拉酱等中，可有效抑制乳酸菌和孢子的生长，使低脂低盐产品的腐败性降低，延长保存期 3 倍以上。
9.Nisin在酿酒工艺中的应用;
由于乳酸链球菌素不能抑制酵母菌，因而可用于啤酒、果酒及其它酒类产品来防止乳酸菌引起的腐败。◆ 洗涤酵母:乳酸链球菌素可代替传统的酸洗法清除酵母菌中污染的乳酸菌，保持酵母原有的生命力、发酵力和凝聚力。添加1g/kg-1.5g/kg的乳酸链球菌素于酵母浆中混合均匀后放置4-6小时即可。◆ 减少巴氏灭菌时间:在巴氏灭菌后，加入0.01g/kg-0.05g/kg乳酸链球菌素到成品中。◆ 抑制细菌:发酵前加入0.025g/kg-0.1g/kg的乳酸链球菌素，成品酒中残留0.01g/kg-0.05g/kg即可。在葡萄酒的主发酵和后发酵中，加入0.1g/kg的乳酸链球菌素，可防止发酵过程中短乳杆菌、葡萄明串珠菌、干酪乳杆菌引起的污染。
10.Nisin在烘焙食品中的应用;
在发面烤饼、甜面包和煎饼等中添加Nisin，对引起产品腐败的耐热蜡状芽孢杆菌有很强的抑制作用，可延长制品的保质期。添加0.2g/Kg的乳酸链球菌素于产品中即可达到抑菌要求。
11.Nisin在方便食品中的应用;
方便食品中存在的主要问题是菌落总数，大肠菌群超标等，本品能有效防止微生物的生长，提高产品品质，延长产品保持期。 建议使用量为用量0.1g/Kg。
12.Nisin在热处理密封包装食品中应用;
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。
14.Nisin在化妆品领域的应用;
化妆品中含有的油脂、胶质、多元醇、蛋白质以及水分，为微生物的生长创造了条件。在制造过程、包装过程、包装物本身以及消费者使用化妆品时，都有可能使化妆品受到微生物污染。使用本产品，可使化妆品免受微生物污染，延长产品的货架寿命和使用寿命，确保产品的安全性，防止消费者因使用受微生物污染的产品而引起可能的感染。
15.Nisin在医药领域的应用;
为了保证药品的安全性和有效性,药品必须符合相应的卫生学要求.但有些药品的有效组分没有足够的抗菌防腐能力,在这些成品制剂中加入适当的本品可以有效控制微生物的生长，提高保质期.
【限量】
GB2760-2011规定: 单位:g/kg
01.0 乳及乳制品( 01.01.01 、01.01.02、13.0 涉及品种除外)0.5
04.03.02.04 食用菌和藻类罐头0.2
06.04.02.01 八宝粥罐头0.2
06.04.02.02 其他杂粮制品(仅限杂粮灌肠制品)0.25
06.07 方便米面制品 0.25
08.02 预制肉制品0.5
08.03 熟肉制品0.5
09.04 熟制水产品(可直接食用) 0.5
10.03 蛋制品(改变其物理性状) 0.25
12.03 醋0.15
12.04 酱油0.2
12.05 酱及酱制品0.2
12.10 复合调味料0.2
14.0 饮料类(14.01 包装饮用水类除外)0.2 固体饮料按冲调 倍数增加使用量
乳酸链球菌素NISIN作为防腐剂的优点
乳酸链球菌素的毒性可以忽略
乳酸链球菌素的稳定性极高
乳酸链球菌素可被人体消化吸收
乳酸链球菌素天然、绿色
安全性极好
折叠安全性
乳酸链球菌素具有不可逆的杀菌作用，在人的消化道中可被蛋白酶水解所消化成氨基酸，对健康无害而且在低浓度下有生物活性，是一种比较安全的防腐剂，不会改变肠道正常菌群，不会引起药性，更不会产生于其他抗生素交叉的抗性。对乳酸链球菌素的微生物毒性研究表明，无微生物独自难过或致病作用，比较安全无副作用。