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生物杀菌素在食品防腐中的应用研究进展下

2021-08-18 来源:河北工程机械网

生物杀菌素在食品防腐中的应用研究进展(下)

2.3 酵母中的嗜杀毒素

酿酒酵母,假丝酵母属、克鲁维氏酵母菌等都能分泌杀菌物质,把这类物质叫嗜杀毒素。它们都具有如下特征:拥有蛋白质组分,较低的pH值,35℃以上就被钝化。来自酿酒酵母的K1毒素对细胞作用过程为:首先吸附在酵母细胞壁的β-1 ,6-D-葡聚糖受体上。之后,一个需能过程把K1毒素转移到细胞膜上,形成阳离子通道,使细胞质酸化和K泄露,最后使细胞死亡,嗜杀毒素可以抑制或杀死发酵过程中的污染酵母、同族及亲缘酵母[12]。通过传统的杂交方法,把嗜杀特性转移入普通菌株构成嗜杀菌株已在清酒、葡萄酒、乙醇、啤酒的发酵中得到应用。

2.4 霉菌素

红曲霉能产生抗菌活性物质Monascidin A,主要作用于细菌,对霉菌、酵母的抑制作用很弱。Blanc等[13]研究证明一些红曲霉菌产生的抑菌物Monascidin A就是桔霉素(Citrinin)。桔霉素有良好的抑菌性,能抑制细菌,尤其是革兰氏阳性菌,对革兰氏阴性菌抑制较弱。能抗某些真菌和原生动物,但由于桔霉素具有的肾毒性和潜在的致畸性,会对人体产生一定的危害。

通过对紫色红曲霉(M. purpureus)研究证实,其所产生的抗菌活性物质中部分是色素物质,研究表明它可以对蜡状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、霉状杆菌、枯草杆菌、荧光假单孢菌有强烈的抑菌作用,Nisin与山梨酸钾联用可抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长。用紫红曲菌株提取不含Citrinin的物质,也具有明显的抑菌作用。由此推测除了Citrinin外可能还存在其他抑菌物质。

从巨曲霉中分离出来的小分子量碱性蛋白质,对丝状真菌生长具有抑制作用,这种蛋白质含58个氨基酸残基,其中8个半胱氨酸残基全部用于构成二硫键,使细胞中巯基失活[14]。某些根霉能产生一种对芽孢菌属细菌有独特抑制作用的碱性多肽抗生物质,该物质可抑制食品、发酵工业中常见的枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等污染菌。同时对其它革兰氏阳性菌也有抑制作用,在干香肠表面接种沙门柏干酪青霉,能够抑制产真菌毒素的霉菌生长。

2.5 抗生素类(Antibacterial)

抗生素是微生物(细菌、真菌、放线菌等)在代谢过程中产生的、在低浓度下就能抑制其它微生物的生长和活动,甚至杀死微生物的一类小分子蛋白质。抗生素与细菌素的区别主要基于它们合成、作用方式、抗菌谱及毒理、抗药性、机制之间的不同。在食品工业中常用的抗生素是广谱抗生素,例如四环素对广范围内的革兰氏阴性菌及革兰氏阳性菌具有抑制作用。如何选择合适的抗生素取决于所要控制的腐败菌的种类、在食品的pH范围的抗生素的稳定性及可信性、热稳定性及毒性等。在肉品加工中可用Nisin、枯草杆菌素、塔罗素等防腐。通过应用抗生素,新鲜的磨成粉末的肉(例如猪肉肠)的贮藏期可延长至原来的2~3倍。

2.6 食用菌的抑菌物质 

部分食用菌的子实体、菌丝体或发酵液对某些食品的腐败有抑制作用。巴西蘑菇的子实体对多种造成食品腐败的微生物具有一定的抗性

[15],竹荪菌丝对许多易造成食品腐败的细菌和酵母具有抗性[16]。但未发现对霉菌有抗性,浓香乳菇的菌丝体有较强的抑杀酵母菌和真菌的作用。食用菌因其含有多糖等生理活性物质,更能增加食品营养价值,用于食品防腐前景诱人。

2.7 曲酸(Kojicacid)

曲酸是微生物好氧发酵的一种具有抗菌作用的有机酸,曲酸具有抗菌作用、抗氧化作用、护色作用以及安全无毒性的优点,使之成为一种新型食品添加剂,在食品的防腐、果蔬保鲜、肉制品与水产品的护色保鲜方面有广阔的应用。可广泛应用于肉食的护色、防止熏制品的致癌物的形成以及果蔬保鲜、生食品的杀菌防腐等。

2.8 鱼精蛋白

鱼精蛋白是在鱼类精子细胞中发现的一种细小而简单的碱性球形蛋白质,鱼精蛋白具有广谱抑菌活性,能抑制枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣型芽孢杆菌、凝固芽孢杆菌、胚芽乳杆菌、干酪乳杆菌、粪链球菌等的生长[17]。研究发现,鱼精蛋白可与细胞膜中某些涉及营养合成系统的蛋白质作用,使这些蛋白的功能受损,从而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡[18]。在牛奶、鸡蛋、布丁中加入鱼精蛋白可延长其保存期。鱼精蛋白与其它天然添加剂配合使用,抗菌效果更为显著,适用的食品防腐范围也更广。

3 前景与展望

目前,生物杀菌素的扩大使用受到抑菌效果、价格等方面的限制,其应用尚不能完全取代化学防腐剂,但生物杀菌素使食品杀菌条件更为温和,极有效的保存了食品的营养成分,或可减少化学防腐剂的用量。生物杀菌素的这些优点,使其已经成为当今食品保藏研究的热点。食品工程技术和生物技术等高新技术在微生物防腐剂中的应用为研究开发天然食品防腐剂提供了更广阔的空间。在筛选新的防腐剂生产菌的同时,采用基因重组技术构建高产、广谱抗性菌株,以期获得抗菌效果更好的天然防腐剂。如:已成功的通过传统的杂交手段把酵母嗜杀特性移入普通菌,使之获得嗜杀性能,应用于低度酒类的生产[19]。通过分子改造技术来改变微生物细胞的分子结构,使之具有更强的适应新环境的能力,生产出抗菌性能强、抗菌谱更大的天然防腐剂。将微生物杀菌素与动植物或矿物防腐剂配合使用,以增强抗菌作用。高压液相色谱法、酶联免疫测定法等技术在天然食品防腐剂的检测中也被广泛采用促进了微生物杀菌素的研究及应用。随着人们对健康意识的提高,可以预测来源于微生物的生物杀菌素以其特有的优势将有广阔的应用前景。

来源:《饮料工业》张百刚,张宝善

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