作业帮肉制品中用什么防腐剂
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/06 08:38:28
肉制品中用什么防腐剂
生物型防腐剂 ε-聚赖氨酸
ɛ-聚赖氨酸(ε-PL) 具有广谱抑菌性,对革兰氏阳性和阴性菌如枯草杆菌、乳酸菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等的繁殖有强的抑制作用,对酵母菌和霉菌也有一定的抑制作用.作为防腐剂,ε-PL具有安全性能高、在水中的溶解性极强、热稳定性好、使用范围广等优点,在中性和微酸性环境条件均有较强的抑菌性（表3）.由于对热稳定,故加入后可热处理（表4）,因此还能抑制一些耐热性芽孢杆菌等,另外,ε-PL对一些呈蝌蚪状的非收缩性长尾噬菌体也有抑制作用 .
表1 ε-PL和其它两种天然防腐剂的比较
抑菌剂抗菌谱稳定性
乳酸链球菌素比较窄,只能杀死或抑制G+,对G-和酵母菌无效乳酸链球菌素在酸性条件下稳定,pH 2时经115℃高压灭菌不失活,pH 5时则失活40％
纳他霉素窄,对霉菌,酵母菌及真菌有很强的抑制作用,对细菌无效纳他霉素在水中和多数有机溶剂中的溶解度很低,且高温、紫外线、氧化剂及重金属等会影响它的稳定性
聚赖氨酸广,在酸性和微酸性环境中对G+、G-、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果,对其他天然防腐剂不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果很好,而且对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.聚赖氨酸不受pH值影响（表3）,对热稳定,在120℃加热20min不影响其抑菌活性（表4）.
从表1可以看出,乳酸链球菌素和纳他霉素的抑菌谱都较窄,两者必须配合使用才能达到较好的抑菌效果.而聚赖氨酸在酸性和微酸性环境中对G+、G-、酵母菌、霉菌均有抑菌效果,对其他天然防腐剂不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果非常好（表2）,而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.
表2 ε-PL抑制微生物生长的最小抑菌浓度
不同类型的微生物菌 种MIC / mg•L-1环境pH
真菌(fungi)Aspergillus niger IFO4416 黑曲霉2505.6
Trichophyton mentagrophytes IFO7522 须癣毛癣菌605.6
酵母菌(yeast)Candida acutus IFO1912 假丝酵母65.0
Phaffia rhodozyma IFO10129 红发夫酵母125.0
Pichia anomala IFO0146 异常毕赤酵母1505.0
Pichia membranaefaciens IFO0577 膜醭毕氏酵母< 35.0
Rhodotorula lactase IFO1423 红酵母255.6
Sporobolomyces roseus IFO1037 掷胞酵母< 35.0
Saccharomyces cerevisiae 酿酒酵母505.0
Zygosaccharomyces rouxii IFO1130 鲁氏结合酵母1505.6
革兰氏阳性细菌（G+）Geobacillus stearothermophilus IFO12550 嗜热脂肪芽孢杆菌57.0
Bacillus coagulans IFO12583 凝固芽孢杆菌107.0
Bacillus subtilis IAM1069 枯草芽孢杆菌< 37.3
Clostridium acetobutylicum IFO13948 丙酮丁醇杆菌327.1
Leuconostoc mesenteroides IFO3832 肠系膜明串珠菌506.0
Lactobacillus brevis IFO3960 短乳杆菌106.0
Lactobacillus plantarum IFO12519 植物乳杆菌56.0
Micrococcus luteus IFO12708 藤黄微球菌167.0
Staphylococcus aureus IFO13276 金黄色葡萄球菌127.0
Streptococcus lactis IFO12546 乳链球菌1006.0
革兰氏阴性细菌（G-）Raoultella planticola IFO3317 植生克雷伯菌87.0
Campylobacter jejuni 空肠弯曲菌1007.0
Escherichia coli IFO13500 大肠杆菌507.0
Pseudomonas aeruginosa IFO3923 铜绿假单胞菌37.0
Salmonella typhymurium 鼠伤寒沙门氏菌167 0
可以看出,ε-PL 具有广谱抗菌性,其对细菌的最小抑菌浓度(MIC) 均小于100μg/mL ,对真菌其MIC相对要高一些.
表3 pH 对ε-PL的MIC的影响
试验菌种MIC/ mg•L -1
pH =5.0pH =6.0pH =7.0pH =8.0
Bacillus subtilis3.03.03.03.0
Bacillus cereus25.0100.050.012.5
Escherichia coli25.025.050.050.0
Staphylococcus aureus12.525.012.5< 6.3
表4 热处理对ε- PL的MIC的影响
热处理方式MIC/ mg•L-1
未处理50
80 ℃,60 min50
100 ℃,30 min50
120 ℃,20 min50
* 用大肠杆菌( E.coli) 进行试验
因此,聚赖氨酸在抗菌谱和稳定性方面均优于其它两种防腐剂,而且使用成本低,已经成为新一代的天然抑菌剂.
抑菌机理
ε-PL 呈高聚合多价阳离子态,它能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,还能与胞内的核糖体结合影响生物大分子的合成,最终导致细胞死亡.
安全性
ε- PL 作为食品的保鲜剂已有将近二十年的时间了, 研究表明,它具有较强的安全性.
经慢性毒性和致癌性联合试验表明,每日摄取食物中的ε-PL 含量在6500mgk/g ,属于极安全的水平；在20000mg/kg,无明显的组织病理变化,也观察不到可能的致癌性.Hiraki 等更用非常详细的毒理试验证实了ε-PL 作为食品保鲜剂的高度安全性.他们用雄性或雌性老鼠进行急性毒性试验,实验分两组,均用ε-PL 连续喂养14 d ,一组喂养量为每日5g/kg (ε- PL 质量/老鼠体重) ,5min 后,所有老鼠的情绪只受到轻微的影响,3～6 h 后恢复正常；而喂养量为每日1125～215 g/kg 的另一组老鼠,则观察不到任何毒性反应,两组老鼠的体重也没有差别,显示ε-PL对生长没有任何影响,急性毒性试验后进一步观察很长一段时间,发现所有老鼠的体重均没有受到影响,主要器官的病理检查也没有任何异常.用代谢活力缺陷的鼠伤寒沙门氏菌( Salmonella typhimurium) 等细菌进行回复试验也表明ε-PL 没有致突变性.90 d 喂养慢性毒理试验表明,每日摄取的食物中ε-PL 含量在10,000μg/ g (相当于895mg ε- PL /kg 雄鼠和995 mg/kg 雌鼠) 以下,属于极安全的水平.用14C 标志的ε-PL 进行ADME 试验(动物的吸收性、分布性、代谢性和排泄性试验) 也表明ε-PL 的安全性.根据美国FDA的标准,ε-PL 作为食品保鲜剂在米饭或寿司中的添加量为5～50μg/g ,以每人每天进食300g 米饭(加有50mg/kg 的ε-PL) ,一个60 kg 体重的人每天进食的ε-PL 量只有15mg ,因此ε-PL 作为食品保鲜剂是极安全的.
使用范围
ε- PL 具有水溶性好、热稳定性和pH 使用范围广等特点,在各种不同条件下均可使用.
对食品风味的影响
ε-PL 作为食品保鲜剂不影响食品风味,Yu-TingHo 等发现,由于耐热性好,ε-PL 加入食品中经过高温消毒能与右旋糖苷发生美拉德反应,且不仅能够保持抗菌效力,还有很强的乳化特性,甚至食品在pH7 和 1 mol/L NaCl 的环境下,这种乳化特性也不受影响,因此ε-PL 是具有乳化和保鲜双功能的食品添加剂.
ε-聚赖氨酸的应用
1、在食品上的应用
ε-PL 最突出的特点在于广谱抗菌性而可用作食品保鲜剂,从肉类、家禽、海产品到面包、饼干等各种各样的食品,由于它天然又安全,符合消费者的健康需求.
ε- PL 作为一种新型食品防腐剂除了单独使用外,还可以与其它食品添加剂混合使用, 如氨基乙酸、醋、乙醇、维生素、甘氨酸、十二磺酸硫胺素等, 并且混合使用后可以大大提高ε- PL 的抑菌能力.使用时加入食品或喷淋到食品表面, 均具有显著抗菌保鲜作用, 能杀死或抑制食品内部或表面致病微生物.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0.5％～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0.01％～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.
1989 年日本在添加剂目录表中把ε- PL 归属于一种天然添加剂,并允许使用.以后韩国也允许作为食品添加剂使用.在美国和欧洲,主要是使用山梨酸作为防腐剂,但自2003 年7 FDA 已正式批准ε- PL 作为天然食品添加剂.
另外,ε-PL还可以作为食品加工企业食品机械及容器较好的清洗杀菌剂.
ɛ-聚赖氨酸(ε-PL) 具有广谱抑菌性,对革兰氏阳性和阴性菌如枯草杆菌、乳酸菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等的繁殖有强的抑制作用,对酵母菌和霉菌也有一定的抑制作用.作为防腐剂,ε-PL具有安全性能高、在水中的溶解性极强、热稳定性好、使用范围广等优点,在中性和微酸性环境条件均有较强的抑菌性（表3）.由于对热稳定,故加入后可热处理（表4）,因此还能抑制一些耐热性芽孢杆菌等,另外,ε-PL对一些呈蝌蚪状的非收缩性长尾噬菌体也有抑制作用 .
表1 ε-PL和其它两种天然防腐剂的比较
抑菌剂抗菌谱稳定性
乳酸链球菌素比较窄,只能杀死或抑制G+,对G-和酵母菌无效乳酸链球菌素在酸性条件下稳定,pH 2时经115℃高压灭菌不失活,pH 5时则失活40％
纳他霉素窄,对霉菌,酵母菌及真菌有很强的抑制作用,对细菌无效纳他霉素在水中和多数有机溶剂中的溶解度很低,且高温、紫外线、氧化剂及重金属等会影响它的稳定性
聚赖氨酸广,在酸性和微酸性环境中对G+、G-、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果,对其他天然防腐剂不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果很好,而且对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.聚赖氨酸不受pH值影响（表3）,对热稳定,在120℃加热20min不影响其抑菌活性（表4）.
从表1可以看出,乳酸链球菌素和纳他霉素的抑菌谱都较窄,两者必须配合使用才能达到较好的抑菌效果.而聚赖氨酸在酸性和微酸性环境中对G+、G-、酵母菌、霉菌均有抑菌效果,对其他天然防腐剂不易抑制的G-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果非常好（表2）,而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用.
表2 ε-PL抑制微生物生长的最小抑菌浓度
不同类型的微生物菌 种MIC / mg•L-1环境pH
真菌(fungi)Aspergillus niger IFO4416 黑曲霉2505.6
Trichophyton mentagrophytes IFO7522 须癣毛癣菌605.6
酵母菌(yeast)Candida acutus IFO1912 假丝酵母65.0
Phaffia rhodozyma IFO10129 红发夫酵母125.0
Pichia anomala IFO0146 异常毕赤酵母1505.0
Pichia membranaefaciens IFO0577 膜醭毕氏酵母< 35.0
Rhodotorula lactase IFO1423 红酵母255.6
Sporobolomyces roseus IFO1037 掷胞酵母< 35.0
Saccharomyces cerevisiae 酿酒酵母505.0
Zygosaccharomyces rouxii IFO1130 鲁氏结合酵母1505.6
革兰氏阳性细菌（G+）Geobacillus stearothermophilus IFO12550 嗜热脂肪芽孢杆菌57.0
Bacillus coagulans IFO12583 凝固芽孢杆菌107.0
Bacillus subtilis IAM1069 枯草芽孢杆菌< 37.3
Clostridium acetobutylicum IFO13948 丙酮丁醇杆菌327.1
Leuconostoc mesenteroides IFO3832 肠系膜明串珠菌506.0
Lactobacillus brevis IFO3960 短乳杆菌106.0
Lactobacillus plantarum IFO12519 植物乳杆菌56.0
Micrococcus luteus IFO12708 藤黄微球菌167.0
Staphylococcus aureus IFO13276 金黄色葡萄球菌127.0
Streptococcus lactis IFO12546 乳链球菌1006.0
革兰氏阴性细菌（G-）Raoultella planticola IFO3317 植生克雷伯菌87.0
Campylobacter jejuni 空肠弯曲菌1007.0
Escherichia coli IFO13500 大肠杆菌507.0
Pseudomonas aeruginosa IFO3923 铜绿假单胞菌37.0
Salmonella typhymurium 鼠伤寒沙门氏菌167 0
可以看出,ε-PL 具有广谱抗菌性,其对细菌的最小抑菌浓度(MIC) 均小于100μg/mL ,对真菌其MIC相对要高一些.
表3 pH 对ε-PL的MIC的影响
试验菌种MIC/ mg•L -1
pH =5.0pH =6.0pH =7.0pH =8.0
Bacillus subtilis3.03.03.03.0
Bacillus cereus25.0100.050.012.5
Escherichia coli25.025.050.050.0
Staphylococcus aureus12.525.012.5< 6.3
表4 热处理对ε- PL的MIC的影响
热处理方式MIC/ mg•L-1
未处理50
80 ℃,60 min50
100 ℃,30 min50
120 ℃,20 min50
* 用大肠杆菌( E.coli) 进行试验
因此,聚赖氨酸在抗菌谱和稳定性方面均优于其它两种防腐剂,而且使用成本低,已经成为新一代的天然抑菌剂.
抑菌机理
ε-PL 呈高聚合多价阳离子态,它能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,还能与胞内的核糖体结合影响生物大分子的合成,最终导致细胞死亡.
安全性
ε- PL 作为食品的保鲜剂已有将近二十年的时间了, 研究表明,它具有较强的安全性.
经慢性毒性和致癌性联合试验表明,每日摄取食物中的ε-PL 含量在6500mgk/g ,属于极安全的水平；在20000mg/kg,无明显的组织病理变化,也观察不到可能的致癌性.Hiraki 等更用非常详细的毒理试验证实了ε-PL 作为食品保鲜剂的高度安全性.他们用雄性或雌性老鼠进行急性毒性试验,实验分两组,均用ε-PL 连续喂养14 d ,一组喂养量为每日5g/kg (ε- PL 质量/老鼠体重) ,5min 后,所有老鼠的情绪只受到轻微的影响,3～6 h 后恢复正常；而喂养量为每日1125～215 g/kg 的另一组老鼠,则观察不到任何毒性反应,两组老鼠的体重也没有差别,显示ε-PL对生长没有任何影响,急性毒性试验后进一步观察很长一段时间,发现所有老鼠的体重均没有受到影响,主要器官的病理检查也没有任何异常.用代谢活力缺陷的鼠伤寒沙门氏菌( Salmonella typhimurium) 等细菌进行回复试验也表明ε-PL 没有致突变性.90 d 喂养慢性毒理试验表明,每日摄取的食物中ε-PL 含量在10,000μg/ g (相当于895mg ε- PL /kg 雄鼠和995 mg/kg 雌鼠) 以下,属于极安全的水平.用14C 标志的ε-PL 进行ADME 试验(动物的吸收性、分布性、代谢性和排泄性试验) 也表明ε-PL 的安全性.根据美国FDA的标准,ε-PL 作为食品保鲜剂在米饭或寿司中的添加量为5～50μg/g ,以每人每天进食300g 米饭(加有50mg/kg 的ε-PL) ,一个60 kg 体重的人每天进食的ε-PL 量只有15mg ,因此ε-PL 作为食品保鲜剂是极安全的.
使用范围
ε- PL 具有水溶性好、热稳定性和pH 使用范围广等特点,在各种不同条件下均可使用.
对食品风味的影响
ε-PL 作为食品保鲜剂不影响食品风味,Yu-TingHo 等发现,由于耐热性好,ε-PL 加入食品中经过高温消毒能与右旋糖苷发生美拉德反应,且不仅能够保持抗菌效力,还有很强的乳化特性,甚至食品在pH7 和 1 mol/L NaCl 的环境下,这种乳化特性也不受影响,因此ε-PL 是具有乳化和保鲜双功能的食品添加剂.
ε-聚赖氨酸的应用
1、在食品上的应用
ε-PL 最突出的特点在于广谱抗菌性而可用作食品保鲜剂,从肉类、家禽、海产品到面包、饼干等各种各样的食品,由于它天然又安全,符合消费者的健康需求.
ε- PL 作为一种新型食品防腐剂除了单独使用外,还可以与其它食品添加剂混合使用, 如氨基乙酸、醋、乙醇、维生素、甘氨酸、十二磺酸硫胺素等, 并且混合使用后可以大大提高ε- PL 的抑菌能力.使用时加入食品或喷淋到食品表面, 均具有显著抗菌保鲜作用, 能杀死或抑制食品内部或表面致病微生物.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0.5％～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0.01％～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.
1989 年日本在添加剂目录表中把ε- PL 归属于一种天然添加剂,并允许使用.以后韩国也允许作为食品添加剂使用.在美国和欧洲,主要是使用山梨酸作为防腐剂,但自2003 年7 FDA 已正式批准ε- PL 作为天然食品添加剂.
另外,ε-PL还可以作为食品加工企业食品机械及容器较好的清洗杀菌剂.