（农产品加工及贮藏工程专业论文）Nissin和其它防腐剂在延长羊肉保质期中的应用.pdf

摘要 羊肉在我国居民的日常消费中所占的比重越来越大。然而，我国的羊肉制品的加 工技术仍然非常滞后，羊肉制品粗糙，品种单一。小包装分割肉是国际肉制品加工的 流行趋势之一，本项研究旨在研究开发新型的复配型防腐剂，以期能运用予小包装分 割羊肉制品上，延长羊肉产品的货架期。 对屠宰后羊肉的微生物区系进行了调查，成功地分离出引起冷却羊肉腐败的主要 革兰氏阳性菌和阴性菌8 种，其中含芽孢的革兰氏阳性杆菌有3 种，占整个微生物区 系的3 0 ；革兰氏阳性球菌1 种，占整个区系的2 ；革兰氏阴性螺旋杆菌3 种，占 整个区系的6 3 ：革兰氏阴性杆菌1 种，占整个区系的5 。 分别运用山梨酸钾、e d t a 和n i s i n 对7 种主要引起羊肉腐败的微生物进行了抑 菌实验，结果显示，o 2 5 以上山梨酸钾能够有效抑制5 1 0 4c f u m l 以下的革兰氏阳 性短芽孢杆菌的生氏；1 以下的山梨酸钾不能完全抑制5 1 0 4c f u m l 革兰氏阴性粗 短杆菌的生长，对1 0 4c f u m l 革兰氏阳性球菌菌株、革兰氏阴性螺旋菌菌株和肠杆菌 菌株抑制效果不太明显。1 m m o le d t a 能完全抑制住小于1 0 5c f u m l 革兰氏阳性短 芽弛秆菌菌株、革兰氏阳性球菌菌株的生长，能明显的抑制1 0 5c f u m l 的革兰氏阴性 粗短秆菌菌株生长，对1 0 5c f u m l 的革兰氏阴性螺旋菌菌株有一定的抑制作用。 1 0 m m o le d t a 能完全抑制住1 0 5c f u m l 革兰氏阴性螺旋菌菌株的生长；能明显抑制 1 0 5c l l d m l 的革兰氏阴性粗短杆菌菌株的生长，而2 0m m o l e d t a 能很明显抑制1 0 5 c f u m l 肠杆菌菌株的生长。2 5 m g m l 、5 0m g m l 、7 5m g m l 和1 0 0m g m l 的n i s i f i 几乎对所有引起羊肉的腐败菌有抑制作用，但抑制程度不同，抑菌活性有一定的变化。 大于7 5m g m l 的n i s i n 对1 0 5c f u m l 的革兰氏阳性短芽孢杆菌菌株、革兰氏阴性粗 短杆菌菌株、肠杆菌菌株、革兰氏阴性螺旋菌菌株和革兰氏阳性球菌菌株有明显的抑 制作用，对1 0 c f u m l 的革兰氏阳性短芽孢杆菌菌株抑制作用尤为明显。 根据单一抑菌剂的抑菌结果，选择不同浓度的抑菌剂组成复配型防腐剂，对引起 羊肉腐败的主要微生物种类进行了抑菌实验，获得了一组最佳复配型防腐剂( 2 5 m g m ln i s i n 一2 0 m m o le d t a - l 山梨酸钾) 。应用该复配型防腐剂对真空小包装分割 羊肉进行保藏防腐，研究表明，能使其货架期达到2 8 d ，较不如防腐剂的可以延长货 架期5 7 d 。 关键词：羊肉；微生物区系；生物防腐剂；防腐 a p p l i c a t i o n o fn i s i na n do t h e rp r e s e r v a t i v e si ne x t e n d i n g t h e s h e l f - l i f eo ff r e s hm u t t o n m e a t p o s t g r a d u a t e ：p e ij i a w e i m a j o r ：p r o c e s s i n g a n d s t o r a g eo f a g r o p r o d u c t s s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rz h a n g b o l i n a b s t r a c t m u t t o nm e a t ，a sap o p u l a rf o o di nc h i n a ，h a sb e e nc o n s u m e df o r al o n gl i m e i n r e c e n td e c a d e s ，t h ec o n s u m p t i o no f s m a l lv a c u u m p a c k a g e df l e s hm e a th a sg r o w nr a p i d l y 、 h o w e v e r ，o n eo f t h em a i np r o b l e m sf a c i n gt h ef r e s hl a m bm e a tp r o d u c ti sas h o r ts h e l f - l i f e a n df a s ts p o i l a g e t h ep u r p o s eo ft h i ss t u d yw a sh o w t ou s ef o o d g r a d ep r e s e r v a t i v e st o i m prove t h es h e l f - l i f eo ff r e s hm u t t o nm e a tp a c k a g e d i tw a ss e e nt h a tt h em a i nm i c r o f l o r ac a u s i n gt h es p o i l a g eo ff l e s hm u t t o nm e a t c o n s i s t e do f3 g r a m - p o s i t i v e b a c i l l iw i t h s p o r e ( a b o u t 3 0 o ft h e m i c r o f l o r a ) ，1 g r a m - p o s i t i v ec o c c l sf a b o u t2 o f t h ew h o l em i c r o f l o r a ) ，3g r a m 。n e g a t i v es p i r i l l a ( a b o u t 6 3 o ft h ew h o l em i c r o f l o r a ) ，a n d1 g r a m n e g a t i v eb a c i l l u s ( a b o u t 5 o ft h ew h o l e m i c r o f l o r a ) p o t a s s i u ms o r b a t e ，e d t aa n dn i s i nw e r eu s e da sp r e s e r v a t i v e st oi n h i b i tt h eg r o w t h o ft h em a i ns t r a i n sr e p r e s e n t a t i v ef o rt h es p o i l a g eo ff l e s hl a m bm e a t 、i tw a sf o u n dt h a t 0 2 5 op o t a s s i u ms o r b a t ep r o d u c e dap o s i t i v ei n h i b i t i o na g a i n s ts h o r tg + s p o r eb a c i l l u s w i t hac o n c e n t r a t i o nl e s st h a n5 x 1 0 4 c f u m 1 ac o n c e n t r a t i o nl e s st h a n 1 。p o t a s s i u m s o r b a t eh a r d l ye x e r t e dac o m p l e t ec o n t r o lt o w a r d ss h o r tg p h u n pb a c i l l u s h a v i n g a p o p u l a t i o nd e n s i t yo f5 x 1 0 4 c f i g m l i tw a sp r o v e dt h a tu s eo f1 op o t a s s i u ms o r b a t en e v e r c o n t r o l l e dt h eg r o w t ho f g + c o c c u s ，g - s p i r i l l aa n de n t e r o b a c t e rw i t hap o p u l a t i o nd e n s i t y o f10 4 d f u m 1 1m m o le d t ac o m p l e t e l yc o n t r o l l e dt h eg r o w t ho fg 十s h o r ts p o r eb a c i l l u sa n d c o c c u sw h o s ec e l ld e n s i t yw a s5 x1 0 4 c f i g m l al e v e lo fh n m o le d t as h o w e dal i m i t e d i n h i b i t i o n a g a i n s tt h eg r o w t ho fg - s p i r i l l aw i t hap o p u l a t i o nd e n s i t yo f10 5c f u m 1 h o w e v e r ，al e v e lo f10 m m o le d t ac o m p l e t e l yc o n t r o l l e dt h e g r o w t ho ft h eg s p i r a l b a c t e r i a h a v i n g a p o p u l a t i o nd e n s i t y o f10 5 e f u m 1 10 m m o le d t ap r o d u c e da v e r y s i g n i f i c a n tc o n t r o lt o w a r d st h eg r o w t ho fg p l u m ps h o r tb a c i l l u sw i t h1 0 5 c f u m l2 0 m m o l e d t as h o w e dar e m a r k a b l ei n h i b i t i o na g a i n s tt h ee n t e r o b a c t e rw i t ha p o p u l a t i o nd e n s i t y o f1 0 5 c f u m 1 d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n so fn i s i n i n c l u d i n g 2 5 m g m l ，5 0 m g m l ，7 5 m g m l a n d 10 0 m g m lw e r eu s e da sb i o - p r e s e r v a t i v et oe x a m i n ei t se f f e c t sa g a i n s tt h eg r o w t ho f a l l s t r a i n sl e a d i n gt ot h es p o i l a g eo ff r e s hm u t t o nm e a t i tw a ss e e nt h a t t h e r ew a sab i g d i f f e r e n c ei nn i s i n sc o n c e n t r a t i o n si ni n h i b i t i n gt h es p o i l i n gb a c t t 1 r i a g e n e r a l l ys p e a k i n g ， a sm o r ea s7 5 m g m lo fn i s i ns i g n i f i c a n t l yi n h i b i t e dt h eg r o w t ho fg + s h o r ts p d r eb a c i l l u s ， g p l u m ps h o r tb a c i l l u s e n t e r o b a c t e r , g 。s p i r a lb a c t e r i aa n d g + c o c c u sh a v i n gap o p u l m i o n d e n s i t yo f1 0 5 c f i d m l t h eg r o w t ho f g + s h o r ts p o r eb a c i l l u sw i t hap o p u l a t i o nd e n s i t yo f 10 5 c f u m lw a sa l m o s tc o n t r o l l e di nt h ep r e s e n c ao f 7 5 m g m ln i s i n d i f f e r e n tc o m b i n e d p r e s e r v a t i v e si n c l u d i n gp o t a s s i u ms o r b a t e ，e d t aa n dn i s i n ，b a s e d o nt h ei n f o r m a t i o nf r o mi n d i v i d u a lp r e s e r v a t i v e s ，w e r et e s t e df o rt h e i ri n h i b i t i o n sa g a i n s t a l lt h es t r a i n s s p o i l i n g f r e s hm u t t o nm e a t t h ec o m p o u n dp r e s e r v a t i v e c o n s i s t i n go f n i s i n ( 2 5 m g m l ) - e d t a ( 2 0 m m 0 1 ) - p o t a s s i u ms o r b a t e ( 1 1 s h o w e dt h em o s t s t r o n g i n h i b i t i o na g a i n s tt h eg r o w t ho ft h eb a c t e r i ac a u s i n gt h es p o i l a g eo ff r e s hm u t t o nm e a t ， f u r t h e r m o r e ，t h i sp r e s e r v a t o r w a s e m p l o y e d t o i m p r o v e t h e q u a l i t y o fs m a l l v a c n u r n p a c k a g e dm u t t o nm e a t a2 8 - ds h e l f1 i f eo ff r e s hm u t t o nm e a tw a sm a i n t a l n e d c o m p a r e d t oc o n t r o l l i n g s a m p l e s ，a ne x t e n d e ds h e l f l i f eo f5t o7 d a y sw a sp r o d u c e di f t h e c o m b i n e d p r e s e r v a t i v ew a s u s e dt o p r a c t i c e k e y w o r d ： m u t t o n ；m i c r o f l o r a ；b i o p r e s e r v a t i v e s ；a n t i s e p s i s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得通j b 盛些太堂或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名；签字日期： 协仁年6 月绸 ， 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解渣j 盛些太堂有关保留及使用学位论文的规定，有 权保留并向国家有关部门( 机构) 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查( 借) 阅。本人授权翌j 壅些太堂可以将论文的全部或部分内容编入有关数掘库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等方法加以保存或编成学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 靴敝储獬：物和 签字日期：1 为如年月“阳 导师签名： 签字日期：年 月日 翌! 垫塑茎窒堕壁型垄丝苎堇塑堡星塑主塑壁旦 1 1 羊肉消费水平与产品结构 1 引言 随着人民生活水平的提高，我国的食品结构也发生了根本性的变化，从而促进肉类消费量的 增长和肉类品质的提高。动物性食品在人们的膳食结构上占有很大的比重- 动物性食品将由集中 在猪肉为主转移到牛羊肉上来。 我国是产羊大国，羊肉产量居世界第一位，1 9 8 6 2 0 0 2 年，我国羊肉产量居于世界第一位。 中国羊肉增长率远高于世界平均水平，并且保持良好的增长势头。1 9 9 9 年我国羊肉总产量为2 5 3 万吨，2 0 0 0 年羊肉总产量为2 6 5 万吨，到2 0 0 2 年羊肉总产量达到3 0 4 万吨，占世界羊肉产量的 2 6 3 2 。2 0 0 2 年羊肉总产量是1 9 6 2 年萃肉总产羹的3 0 ；4 0 倍，丽人均羊肉产量于2 0 0 2 年达到 2 9 3 k g a ，是1 9 6 2 年的1 5 9 3 倍，人均羊肉产量自1 9 9 8 年起超过世界平均水平，人均羊肉增长 率远高于世界平均水平和发达国家。 2 0 0 0 年，我国肉类总产量为6 2 0 0 万吨，人均肉类占有量已达4 8 k g 左右，人均年肉类消费达 4 3 8 元，但羊肉在我国的消费水平不高，从人均羊肉占有量来看，仅为7 k g ，远低于世界平均水 平。据有关部门预计，在二十一世纪的前十年，我国肉类消费仍能保持3 5 的增长率，与欧美国 家市场饱和的情况不同，中国肉类市场有着巨大的发展空问，市场发展潜力很大。 我国的羊肉的加工仅限于低级阶段，羊肉制品粗糙，品种单一。这种简单的加工方式已不能 满足人们的需要，人们对高档羊肉的需求越来越迫切。国际上，随着食品消费向着便利、冷藏和 最小加工化的方向发展”2 i ，肉类保鲜正朝着小包装分割肉的方向发展。但是如果小包装分割两处 理不好，就会发生肉的腐败变质，因此，人们在肉制品中添加一些防腐剂，以防止肉的腐败，提 高食品的安全性，延长货架期。 1 2 生物型防腐剂与肉品保鲜 过去常常采用在食品中加入合成防腐剂的方法来延长食品的货架期。这些防腐剂包括苯甲 酸、山梨酸、对羟基苯甲酸酯、亚硝酸盐和硝酸盐等，它们均具有较好的抗菌作用，但经长期的 研究发现，一些合成防腐剂有诱癌性、致畸性和易引起食物中毒等问题。同时它们还存在一些其 它的明显的弊端，如：苯甲酸和山梨酸在p h 值较低的介质中才表现出抗菌活性，而此时二者在 水中的溶解度较小，而且苯甲酸盐可能会引起食物中毒；对羟基苯甲酸类物质在水中通常难溶， 因此对生长在水中的微生物效果不理想：更重要的是，随着科技的进步和检测手段的完善，过去 被认为安全的防腐剂现在发现有致癌性或潜在致癌的可能性，如用于肉类防腐和着色的亚硝酸盐 可形成强致癌剂_ n 一亚硝胺类“。 为此，人们将目光转向了选择能够抑制食品致病菌和腐败菌的天然材料( 如天然植物物质或 食品级微生物的代谢产物) 上，即所谓的生物型防腐荆上，以期改善食品的安全性。国际上较多 使用由食品级( f o o d g r a d e ) 微生物一乳酸菌( l a e a c a c db a c t e r i a ，l a b ) 产生的细菌素。乳酸 河北农业大学硕士学位论文 菌产生的细菌素所具有的以下特点，使其成为天然食品防腐剂的开发对象：其产生菌生长繁殖 快，生产周期短，适合工业化生产；能被人体内的蛋白酶降解，不在体内蓄积，不会对肠道的 正常菌群产生影响；不会产生耐药性，不会诱发食品病原菌等微生物对治疗用抗生素的抗性； 便于用现代基因工程技术对细菌素基因进行修饰和克隆。 ( 1 ) 细菌素在食品中的应用方式 细菌素在食品中的投放方式通常采取以下三种形式：作为食品添加剂。使用纯化的细菌素 直接添加到食品中；将细菌素产生菌作为发酵剂生产发酵食品，有效防止发酵过程中杂菌的污 染；在用于食品发酵的微生物中表达外源细菌素的基因，如：p e d i o c i np a 1 在啤酒酵母 ( s a c c h a r o m y e e sc e r e v i s i a e ) 中的表达口”。采用何种投放模式来延长食品的保存期，与产品类型、 加工方式和经济等因素有关。通常，将代谢产生各类抑菌物质的乳酸菌菌株投放到食物产品中， 利用乳酸菌发酵代谢生成的细菌素来改善产品的品质，提高货架期，是较为经济的投放模式。当 然，也有对乳酸菌所产生的细菌素进行提取和纯化，直接将纯化后的细菌素投放到食品中来提高 食品的货架期，n i s i n f ”“”l 正是这种投放模式的极好例子。 ( 2 ) 乳酸菌细菌素的特点 乳酸苗产生的细菌素具有下列特点p q ：活性组分中有蛋白类物质；对于亲缘关系较近的 种属具有抗菌生物活性；具有杀菌作用；具有特定的细胞接受器；产细菌素细胞具有自身 免疫力，其免疫力和抑菌物质的产生受质粒控制。根据细菌素的分子量、热稳定性和修饰氨基酸 的种类，k l a e n h a m m e n ( 1 9 9 3 ) 把细菌素分为三类：羊毛硫细菌素、热稳定小分子肽和热敏感大 分子细菌素删j 。部分乳酸菌形成的细菌素及其特点见表1 。 衰i 乳酸菌产生的细菌素厦其抑菌谱嗍 产生菌细菌素 抑菌谱 厶a c i d o p h l i u s l a e t o a c i nb 德氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、李斯特单胞杆菌 工b r e v i s lc lc 口m s l a c t o a e i nf 发酵乳杆菌、肠球菌、瑞士乳杆菌、金黄色葡萄球菌等 a e i d o p h i l u e i n a 德氏乳杆菌、瑞士乳杆菌 b r e v i c m3 7 片球菌、短杆菌、萌串珠菌 c a s e i e i n8 0 干酪乳杆菌 b a e t e r i o e i n ( s ) 乳杆菌 c a r n o c i nu 1 4 9 肉食杆菌、片球菌、肠球菌、李斯特单胞杆菌 德氏乳杆菌 i a l _ e t i c i nb 德氏乳杆菌 l f e r m e n t i b a c t e r i o e i n 发酵张杆菌 2 n i s i n 和其它防腐剂在延长羊肉保质期中的应用 续表l 乳酸菌产生的纲菌素及其抑茵谱f 3 9 】 产生菌细菌素抑菌谱 lg a s s e r t 三h e l v e t i c u s g a s s e r e i na l a c t o e i n2 7 h e l v e t i c i nj 三p l a n t a r u m p l a n t a r i c i na l s a k e l q c t o c o e c u s l a c t i s p l a u t a c i nb b a c t e r i o c i n s a k a e i na l a e t o c i ns m s m l a c t i c i n4 8 1 l a c t o c o c c i nb l a c t o c o c c i na l a c t o c o c c i ni 嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、干酪乳杆菌、短杆菌 嗜酸乳杆菌、瑞士乳轩菌 瑞士乳杆菌、德氏乳杆菌 植物乳杆菌、乳杆菌某些种、明串珠菌、片球菌某些种、乳酸乳球 菌、肠球菌 植物乳杆菌、肠膜明串珠萄、片球菌 明串珠菌、乳杆菌、片球菌、乳球菌、链球菌 肉食杆菌、肠球菌、米酒乳杆菌、弯曲乳杆菌、明串珠菌、李斯特 单胞杆菌、气单胞菌、金黄色葡萄球菌 l 杆菌、明电珠菌、片球菌 乳球菌、乳杆菌、援状芽孢菌、金黄色葡萄球菌、徽球菌等 乳球菌、乳杆菌、明串珠菌、梭状芽孢菌 乳球菌乳脂亚种、乳球菌双乙酰亚种、梭状芽孢菌 乳球菌、梭状芽孢菌 l a c t o c o c c i nm n 一 p e d i o c o c c u s p e d i o e i na e h 乳杆营、明串臻菌、金黄色葡萄球菌、片球蓖、梭状芽孢菌、李斯 特单胞杆菌 p e d i o e i np a - 1 片球菌、乳杆菌、明串珠菌、李斯特单胞杆菌 p e d i n e i na u n n a m e d 片球菌、乳杆菌、金黄色葡萄球菌、梭状芽孢菌 片球菌、乳杆菌、明串珠菌 u n n a m e d 片球菌、李斯特单胞杆菌、碉串珠菌 河北农业大学硕士学位论文 尽管在实验室条件下，获得高生物活性的细菌素并不难，但把它们应用到食品加工行业并作 为有效的防腐剂却存在许多问题。食品制造商为了生产出能够吸引消费者、安全稳定、营养丰富 且风味良好的食品，生产过程中常采用各种各样的物理的和化学的加工手段，使这些食晶鲢成分 和理化特性更加复杂。显然，在加工过程中，食品组织和结构上的理化变化都会成为制约细菌素 实际应用效果的重要因素( 见表2 ) 4 0 o 表2 影响乳酸茁细菌素在食品中应用效果的因素h 州 产细萑素的菌株 l 衍：良环境对菌株生长和细菌素产量的影响。 2 窟株产细菌素能力的自然丧失。 3 噬菌体感染。 4 细菌素的活性受到食品中其它微生物的抑制。 细菌素 1 食品腐败菌或致病菌对细菌素产生抗性。 2 食品中存在降低细菌素蛋白生物活性的因索： 非特异性水解蛋白酶； 氧化作用； 重金属离子； 过度搅拌、发泡； 冷冻干燥与机械切割方式等。 3 ，食品中某些成分( 如脂肪) 与细菌素粘连。引起活性降低。 4 其它食品添加剂可能会钝化细菌素的生物活性。 5 介质的p b ：影响细蔼素的溶解性； 影响细菌素的抑苗活性。 ( 3 ) n i s i n 与其他防腐剂的联合效果 单单使用n i s i n 不能完全抑制腐败菌的生长，尤其在鲜肉中，n i s i n 的溶解度、酶的敏感性、 在肉制品中的分布情况、亲水物质对其抑制作用及肉的组分都能降低其活性h 目。国外有学者报道， 鲜牛肉中的谷光甘肽s - 穿梭酶( g l u t a t h i o n es - t m n s f e r a s e ) 能降低其杀菌活性【“。因此，在实际 应用中，为了完全抑制腐败菌的生长，许多学者添加其它的防腐剂，以达到抑菌防腐的目的。 e d t a 一般被认为是无毒、安全的物质，在食品中广泛应用。在药品工业中，e d t a 作为一种 螯舍剂、抗徽生物荆以及抗氧化剂 而且在很大的p h 范围内有效，雨其它有机酸则不行“”。山梨酸 4 n i s i n 和其它防腐剂在延长羊肉保质期中的应用 及其盐是安全、无毒、高效、稳定的防腐保鲜剂，是国际卫生组织推荐使用产品。主要作为食品和 饲料添加剂而广泛用于肉类、蔬菜、果品、饮料、鱼、蛋、油等的保鲜和防腐。同时也在合成橡 胶、树脂、纤维、染料、医药、农药等领域用作试剂等。由于山梨酸为不饱和脂肪酸，可参与人体 新陈代谢，是毒性很低的安全酸性防腐剂，国际上已经取代了毒性较高的苯甲酸。常用形式为山梨 酸及其钾、钙盐，面山梨酸钠困在空气中不稳定，易氧化着色，故几乎不用一j 。 以商品化的n i s i n 为实验材料，国内学者在乳酸菌细菌素的应用研究方面作了大量的工作。 据孙卫青和马丽珍编译的文献报道，用e d t a + 抗坏血酸处理的肉块比单独用e d t a 或e d t a + 山 梨醇韵混合液处理的肉块的微生物数量明显降低，肉的色泽评分明显提高。而且e d t a + 抗坏血酸 的处理能减少嗜冷菌如假单孢杆菌和乳杆菌及大肠杆菌的数量。t b a 值也比对照组有降低。冷藏 e d t a + 抗坏血酸处理的样品。其微生物安全性和色泽的保持与对照组相比，前者比后者的保质期能 延长5 d 1 4 “。王光华( 1 9 9 3 ) 和孔保华( 1 9 9 7 ) 等分别将n i s i n 用于“月盛斋”酱牛肉f 4 ”和红肠【4 】1 的保鲜中，研究结果表明，n i s i n 可显著延长这类肉制品的货架期。加入壳聚糖能够显著提高n i s n 的抑菌效果。袁秋萍等( 1 9 9 8 ) 报道，n s i n 在猪瘦肉香肠中的抑菌效果大大优于距硝酸钠，因 此使用n i s i n 后可减少亚硝酸钠的使用量。他们进一步指出，综合考虑n i s i n 的抑菌效果及产品成 本，n i s i n 在香肠中的最适宜添加量是0 3 9 a c g ，而且可用n i s i n 取代山梨酸钾做为食品防腐剂郴】。 罗新和朱燕( 2 0 0 0 ) 研究了n i s i n 与丙酸钙、乳酸钠或山梨酸钾三种常用食品防腐剂之问的相互 作用，数据显示，当n i s i n 与乳酸钠联合使用时，两者之间存在协同作用，牛肉的保鲜效果随n i s i n 浓度的提高而增强，n i s i n 的有效保鲜浓度为7 5 m g m l 。当与山梨酸钾联台使用时，n i s i n 的保鲜 效果受到抑制，抑菡能力下降删。火腿切片，一般是先熟亿后切片包装，为防止二次污染，孔京 新( 1 9 9 9 ) 等在切片中添加n i s i n ，结果表明，实验组1 添加o 0 4 2 9 k g n i a i n ，并将亚硝酸盐的用 量减少一半，4 c 贮藏，货架期能达到2 8 天，较对照的货架期( 1 4 天) 提高1 倍 雨实验组2 添加相同量的n i s i n 和2 1 职g 的乳酸钠且亚硝酸盐的用量也减少一半，同样条件下贮藏，货架 期能达7 0 天川。还连栋( 2 0 0 0 ) 等研究表明，在软包装扒鸡的加工过程中添加1g k gn i s i n ，杀 菌温度从原杀菌温度1 2 1 降为1 0 5 ( 2 ，其它工艺条件不变，货架期可以达到半年以上，口感与 手工制作的散装扒鸡接近口】。山西农业大学的闫高峰和马两珍( 2 0 0 2 ) 通过实验证明1 0 8 的乳 酸菌发酵液、o 0 8 的n i s i n 和0 4 2 的茶多酚组成的保鲜剂，能使羊肉的保鲜期由原来的1 4 天 增加到2 4 天l ”。江芸等将国产n i s i n 用于真空包装的鲜猪肉的保鲜，实验证明国产n i s i n 对鲜猪 肉的感观无不良影响，与对照相比，各处理组鲜肉的感官质量均好于对照i ”。 r a y m a n 等( 1 9 8 1 ) 提出，n i s i n 可以作为一种有效的替代物来减少火腿中发色荆的使用量。 众所周知，亚硝酸钠和硝酸钠等发色荆普遍应用于传统的火腿和香肠生产中，目的不仅是产生典 型的腌制红色、腌制风味，更重要的是抑制肉毒梭菌的生长。然而，这些添加剂同时也会成为诱 变剂，具有潜在的致癌危险。由于n i s i n 在酸性介质中能有效控制肉毒梭菌的生长，因此添加n i s j n 等生物防腐剂到火腿和香肠中，就可以减少化学发色荆的使用量，降低亚硝酸盐的残留量，减少 亚硝胺的形成，提高食品的安全性。研究表明，火腿中添加n i s i n 后，可以使硝酸盐使用量由原 来的0 0 1 5 降到0 0 0 4 ，产品品质仍保持不变翻。k m g - t l o mc h t m g ( 1 9 8 9 ) 等对吸附在新鲜牛 肉上的革兰氏阳性菌( l i s t e r i a m o n o c y t o g e n e s 、s t a p h y l o c o c c u sa u r e l l $ 和s t r e p t o c o c c u sl a c t i s ) 进行 了研究，发现室温条件下n i s i n 能将人为接种在牛肉上的l i s t e h a m o n o c y t o g e n e s 或s t a p h y l o c o c c u s 口“m w 的生长延迟至少1 天；同样对生长在5 的l i s t e r i am o n o c y t o g e n e s 的生长延迟2 周以上， 河北农业大学硕士学位论文 而s t a p h y l o c o c c u s 口h 珊几乎不生长但是，单独的n i s i n 作用不能防止肉的腐败，因为肉中还 有其它的革兰氏阴性菌和其它的对n i s i n 有抗性的细菌吼t a y m e d e h ( 2 0 0 0 ) 等对肠球菌素a 和b 在不同类型的肉和肉制品( c o o k e dh a m ，m i n c e dp o r km e a t , d e b o n e dc h i c k e nb r e a s t , p c 6a n d s l i g j a t e df e r m e n t e ds a u s a g e s e s p c t e c ) 中的抗李斯特氏菌效果进行了首次报道，他们发现4 8 0 0 a u g 的肠球菌素能降低贮存在7 c 保藏3 7 天的汉堡中l i s t e r i a i n n o c u a7 9 8 个对数值，能降低p a 佬中 9 个对数值；与对照相比4 8 0 0 a u c m 2 的肠球菌素能使保藏在7 的去骨鸡胸肉在7 天内的厶 i n n o c u a 苗数减少5 2 6 个对数值。在猪肉糜中，1 6 0 0 a u g 的肠球菌素能在7 c 6 天内降低l i n n o c u a 菌数到3 m p n g ，而对照的三i n n o c u a 的菌数能达到5 0m p n g ；在e s p e t e c 香肠中，6 4 8 a u g 的肠 球菌素使香肠中的三i n n o c u a 的菌数从第5 天开始减少到第1 2 天的5 0 c f u g ，而对照中的菌数保 持在3 1 0 4 c f u g ! ”。a m u s t a p h a ( 2 0 0 2 ) 等用2 的多聚乳酸( p o l y l a c t i ca c i d ) 加2 0 0 1 u n i s i n m l 和2 的乳酸( l a c t i ca c i d ) 加2 0 0i u n i s i r d m l 对含有e s c h e r i c h i ac o i l0 1 5 7 ：h 7 的真空包装鲜牛肉 进行保鲜研究，4 c 条件下二者分别能使e s c h e r i c h i ac o l i0 1 5 7 ：i - 1 7 的数量显著降低到2 9 1 个对数 值和2 8 3 个对数值口】。2 0 0 2 年l n l 和a m u s t a p h a 的研究表明，5 1 0 3 i u m l 的n i s i n ( 含0 0 2 t o o l h c l 和o 7 5 n a c ，n h 2 0 ) 和5 x1 0 3 n m i 的n i s i n - 2 0 m me d t a 能使4 保藏的真空包装鲜牛 肉中的b r o c h o t h r i xt h e r m o s p h a c t a 的数量降低6 7 6 个对数值c f u m l ，而同样的条件下对 s a l m o n e l l at y p h i m u r i u m 的抑制作用不明显例。m e j a n e s ( 2 0 0 2 ) 等向以丙二醇( z p ) 或乙醇( z e ) 作溶剂的玉米醇溶蛋白中加入1 0 0 0 1 u g 的n i s i n ( n ) 和1 的丙酸钙( c p ) ，组成z e n 膜、z p n c p 膜和z e n c p 膜等可食性保鲜膜，用这些膜对即食鸡肉( r e a d y - t o - e a tc h i c k e n ) 表面的l i s t e r i a m o n o c y t o g e n e s 进行研究，4 保藏，1 6 天时，肉中的l i s t e r i a m o n o c y t o g e n e s 由最初的6 8 个对数 值c f u m l 降低了4 5 - - 5 个对数值c f u m l ，证明溶解在玉米酵溶蛋白中的n i s i n 能抑制即食鸡 肉中l i s t e r i am o n o c y t o g e n e s 的生长i l w 。 1 3 本类研究中存在的问题及展望 尽管对肉的防腐保鲜进行了很多研究，但还存在一些问题需要解决，主要有： 使用的生物型防腐荆比较单调：目前应用在肉制品中较多的细菌素是n i s i n ，其它的细菌素 仅见肠球菌素有报道，其它的未见报道。 提高细菌素抑菌比活力：实际应用中细菌素的比活力受许多条件的影响。因此如何提高细 菌素的比活力是今后研究的一个方向。 在防腐保鲜的过程中还使用化学防腐剂：由于目前所使用的生物型防腐剂抗菌谱较窄，单 单使用生物型防腐剂不能完全抑制食品中的腐败菌。实际应用中一般采用添加辅配剂的方法拓 宽生物型防腐剂的抑菌谱。 开发出广谱的生物型防腐剂：n i s i n 的抗菌谱较窄，仅对某些g + 菌有抗性，对其它的g + 菌、g 一菌、霉菌、酵母没有抗性，所以开发出广谱的生物型防腐剂势在必行。 本研究旨在开发出复配型防腐剂，运用到实践中，对小包装分割肉进行抑菌实验，延长羊肉 的货架期。 6 n i s i n 和其它防腐剂在延长羊肉保质期中的应用 2 1 实验材料 2 材料与方法 2 1 1实验用主要仪器设备和试剂 袭3 实验用主要仪器设备 仪器设备名称生产厂家 7 5 2 紫外可见分光光度计 电热恒温培养箱 超净工作台 手提式蒸汽压力灭菌锅 水平摇床 y l 9 0 l - 4 电动毁内机 k d y - - 9 8 3 0 凯氏定氮仪 真空包装机 f a l 0 0 4 上皿电子天平 d t 2 0 0 电子天平 上海光谱仪器有限公司 中国重庆四达实验仪器有限公司顺达仪器厂 北京半导体设备一厂 江阴滨江医疗设备厂 中国哈尔演末联电子技术开发有限公司 上海科威微型电机厂 北京市斯贝得机电技术研究所 中国上海鸿良包装机械厂 上海天平仪器厂 中国轻工业机械总公司常熟衡器工业公司 d g f 2 0 s 3 台式电热鼓风干燥箱中国重庆四迭实验仪器有限公司华茂电器厂 p h s - 3 b 精密p h 计上海雷磁仪器厂 k q 2 2 0 0 超声波清洗器昆山市超声波仪器厂 g l - 2 0 g - i i 冷冻离心机上海安亭科学仪器厂 表4 实验用主要试齐j 试剂名称 生产厂家 商用品n i s i u 浙江银象生物工程有限公司 山梨酸钾 食品级，市售 e d t a 分析纯，天津市第化学试剂厂 市售山羊后腿肉购于保定市农大西口菜市场 7 河北农业大学硕士学位论文 2 1 3 实验用培养基 表5 牛肉蕾蛋白脒培养基( 1 0 0 0 m l ) 成份 含量 牛内膏 30 9 蛋白胨 1 0 0 9 n a c l 50 9 固体加1 4 9 琼脂，p h 7 2 0 2 ，1 2 1 ( 2 ，灭菌1 5 m i l l 表6 乳糖胆盐发酵管墙养基( 1 0 0 0 m l ) 成份 含蚕 蛋白胨 2 0 0 9 猪胆盐( 或牛、羊胆盐) o 0 4 澳甲酚紫水溶液 5 0 9 1 00 9 2 5 m l p h7 4 ，l o m t ，管分装，每管放入一个小倒管，l1 5 ，灭菌1 5m i n 表7 伊红美蓝璃脂培养基( e m b ) ( 1 0 0 0 m l ) 成携 台量 蛋白胨 1 0 0 9 乳楮 磷酸氢二钾 琼脂 2 伊红y 溶液 1 0 0 9 2 , 0 9 1 7 9 2 0 m l o 6 5 美蓝溶液 l 呲 一 调p 8 7 i 后t 分装于三角瓶中，1 2 1 高压灭菌1 5 r a i n ，备用。临用时加入乳糖并加热熔化 8 n i s i n 和其它防腐剂在延长羊肉保质期中的应用 2 2 实验方法 2 2 1 羊肉的预处理 将从市场上购得的山羊后腿肉用沸水热烫1 0 秒，捞出，沥干，切片，在超净工作台中无菌 操作，称取2 5 0 9 山羊肉，置2 2 5 m l 无菌生理盐水中，浸泡、剧烈摇晃2 0 分钟，取1m l 作系 列稀释。 - 2 2 2 羊肉腐败菌的分离及区系调查 取适当稀释度的试管里的菌液l m l ，倾注平板，共7 板，3 7 c ，倒置培养2 天。根据菌落的 特征选择，共分离出3 4 3 株菌，经革兰氏染色，镜检，最后确定5 株菌作为实验用菌株。 2 2 - 3 单一防腐剂的抑菌实验 分别用单一的化学防腐剂( 山梨酸钾、e d t a ) 和生物防腐剂( 丹尼斯克n i s a p p l i n ) 对分离 到的5 株菌作抑苗实验，测其吸光值。根据实验结果再分别选用复配型防腐剂对5 株菌作抑菌实 验。 ( 一) 山梨酸钾的抑菌效果 用1 的山梨酸钾、o 7 5 的山梨酸钾、0 s g 的t h 梨酸钾、o 2 5 的山梨酸钾分别对不同浓 度的5 株菌进行抑制。