文/商务部屠宰技术鉴定中心 尹文进 李琛

　　摘要：本文主要介绍了几种生物保鲜剂的自身特性，及其在肉品保鲜中是如何发挥抑菌作用的。

　　关键词：生物保鲜剂 保鲜 防腐

　　随着人类对自身健康和环保问题认识的不断提高，人们逐渐发现不少化学合成抗菌剂有潜在的危害，人们越来越强调食品的纯生物性，使得生物抗菌防腐剂受到人们的青睐。

　　因此，在肉类食品保鲜剂的筛选中，以生物物质来代替化学合成己成为食品保鲜剂研究的趋势。

　　1概述

　　目前研究较多的生物抗菌防腐剂按其来源可分为植物源抗菌防腐剂、动物源抗菌防腐剂及微生物源抗菌防腐剂。每类又包含多种，本文选择性地介绍其中几种。如动物源的生物抗菌防腐剂壳聚糖等；微生物源抗菌防腐剂乳酸链球菌素、纳他霉素等。采用复配方式，既能扩大原单一防腐剂的作用范围，还能降低单一防腐剂的作用剂量。

　　生物防腐剂各自的抑菌作用机理不同，有的对革兰氏阳性菌作用强（如Nisin等），有的对革兰氏阴性菌作用强，有的对多种微生物都有很强的抑菌作用（如壳聚糖等）。由这些防腐剂按一定比例混合，发挥各自的抑菌作用和相互之间的协同增效作用，从而使复合保鲜液具有较强的抑菌性能。

　　2几种生物防腐保鲜剂

　　2.1乳酸链球菌素（Nisin）

　　乳酸链球菌素(Nisin)是从乳酸链球菌发酵产物中提制的一种多肽抗菌素类物质，是一种世界公认的安全的天然生物性食品防腐剂和抗菌剂。1969年，FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会批准Nisin作为一种生物型防腐剂应用于食品工业。1988年，美国食品和药物管理局(FDA)也正式批准将Nisin应用于食品中。1992年，我国在GB2760-86中批准Nisin可用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品、肉制品、酿造制品、方便食品、焙烤食品中。迄今为止Nisin已被约60多个国家和地区用作防腐剂，在不同程度上允许将其用于食品。

　　不同国家对其添加量和所应用食品的范围有所不同，英国、法国、澳大利亚等国对其添加量不做任何限制。我国在1992年实施的GB2760-86规定，乳酸链球菌素在罐装食品、植物蛋白食品中的最大使用量为0.2g/kg，在乳制品、肉制品中的最大使用量为0.5g/kg，一般参考用量为0.1～0.2g/kg。经我国科研工作者和乳酸链球菌素生产厂家及应用单位的共同努力，乳酸链球菌素在巴氏消毒奶、高温灭菌奶、蘑菇罐头、鲜春笋罐头、瓶装酱菜、豆奶、内酯豆腐、西式火腿、酱牛肉、鲜牛肉、澳式烤肉、即食腊肉制品、禽肉制品中的应用试验获得成功，Nisin作为一种高效天然无毒的食品防腐剂，已经在一些食品的加工中得到推广和应用。

　　表1-1 批准使用Nisin的国家举例

　　乳酸链球菌素是第一个被发现具有杀菌能力的细菌素，是目前世界上唯一允许作为食品防腐剂的抗生素，也是目前唯一被准许用作肉类食品防腐剂的细菌素。

　　Nisin主要抑制大部分革兰氏阳性细菌，特别是细菌的芽孢。Nisin能抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种；抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的芽孢。例如能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等引起的食品腐败。

　　Nisin在食品防腐中的重要价值在于它对梭菌和芽孢杆菌的有效作用，传统的火腿、熏肉和香肠生产中，普遍使用亚硝酸盐，硝酸盐等发色剂来产生典型的腌制红色和腌制风味，并抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长，但这些添加剂同时对人体具有潜在的致癌危险。Nisin可以部分代替亚硝酸盐，并有效的防止肉毒梭菌芽孢毒素的形成。

　　Nisin由于其抗菌谱窄，仅能对革兰氏阳性菌起作用而使其应用受到限制，将Nisin与其它防腐剂配合使用可以弥补这一缺点，而可发挥广谱抑菌作用。

　　由于各种食品防腐剂的抗菌特性和理化性质（如溶解性，解离常数等）不同，其防腐剂的效果也不一样。食品防腐剂混合使用可以扩大其使用范围，增强它们对微生物的抑制作用，各种防腐剂都有一定的抑菌谱，一种食品中所含有的腐败菌不是一种防腐剂能全部抑制的。从理论上说，由于各种防腐剂的作用机理不同，其作用于细菌的不同部位，因此多种防腐剂配合使用时能够扩大单一防腐剂的抑菌谱，抑制单一防腐剂所不能抑制的，或者需要很高浓度下才能抑制的菌。如：Nisin与鳌合剂EDTA二钠连接可以抑制大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等革兰氏阴性菌的生长。发挥其协同效应，同时能够减少其对食品感官品质的影响。

　　2.2壳聚糖

　　壳聚糖是天然防腐剂的典型代表，它在冷却肉以及肉制品防腐中有着十分广泛的应用。壳聚糖为含氮多糖类物质，化学结构与纤维素类似，故又被称为动物纤维素。分子式C₃₀H₅₀O₄₉，相对分子质量770.73，白色无定形粉末，无毒、无害、无异味，使用时通常将其溶于醋酸中。壳聚糖具有良好的生物相溶性、适应性与安全性，对人体无拮抗作用，已被美国FDA批准为食品添加剂应用于各种食品中。

　　壳聚糖分子结构上的游离氨基使其具有多聚阳离子性，可以与微生物细胞表面产生的脂多糖、磷壁质酸、糖醛酸磷壁质等酸性物质形成复杂的高分子电解质，使细胞的渗透性增大，造成细胞内物质泄漏，生长被抑制或死亡；对于白色念珠菌等，则使其细胞膜功能发生紊乱；还能使多数细胞及哺乳动物细胞发生凝集等。

　　壳聚糖可以广泛用于低温肉制品和高温肉制品(如香肠、火腿肠)等的防腐。通过生产性模拟试验，把壳聚糖作为低温肉制品防腐剂，明显延长了低温肉制品的保质期，壳聚糖对低温肉制品抑菌效果与浓度有关，试验发现浓度越大抑菌效果越好。研究人员发现，浓度大于0.1%的壳聚糖就可以显著延长风味牛肉的货架期，并且不影响肉品的持水力和pH，贮存期间牛肉颜色稳定。此外，在法兰福香肠中加入不同浓度的壳聚糖，然后贮存在冰箱中4℃，保质期达到6周，壳聚糖使需氧菌和嗜冷菌的总数下降，氧化酸败下降。

　　2.3 纳他霉素（Natamycin）

　　纳他霉素（Natamycin）是一种高效的酵母菌、霉菌及真菌的抑制剂，是由一种链霉素经生物技术精炼而成的生物防腐剂，是一种高效、安全的新型生物防腐剂，对许多食品如肉制品、饮料、水果、烘焙食品等有广泛强效的抑菌防腐作用。1982年美国FDA正式批准纳他霉素可用作食品防腐剂。1997年，我国食品添加剂使用卫生标准GT32760-1996将纳他霉素作为增补品种批准使用。纳他霉素是一种白色至乳白色的无臭无味的结晶性粉末。相对分子量665.7，分子是一种具有活性的环状四烯化合物，其熔点约为280℃，难溶于水和多种有机溶剂。

　　在肉类保鲜方面，可采用浸泡和喷涂的方法，来达到防止霉菌生长的目的。一般将纳他霉素配制成150～300mg/kg的悬浮液对肉制品的表面进行浸泡和喷涂，可达到安全有效的抑菌目的。在制作香肠时将纳他霉素悬浮液浸泡或喷涂己填好馅料的香肠表面可以有效的防止香肠表面长霉。在腌腊制品中，如腊肉等制品可以在腌制时配成一定浓度的溶液与腌制剂混合使用，也可以在腌制后干燥前用0.1%的纳他霉素悬浮液进行喷洒。

　　近年来国外生物食品防腐剂的研究最为活跃。虽然已开发的一些生物防腐剂，但其抗菌能力较差，抗菌谱较窄，有些还有异味与杂色，价格也偏高，但与某些物质联合使用可获得满意的效果，这是目前应用的一个重要技术。