乳酸菌细菌素作为天然生物防腐剂在食品工业中的应用进展
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乳酸链球菌素在食品中的应用分析首先,乳酸链球菌素可以用作食品防腐剂。
由于其抗菌和抗氧化性能,乳酸链球菌素可以抑制细菌的生长繁殖,延长食品的保质期。
在肉制品、乳制品和面包等食品生产中添加适量的乳酸链球菌素,可以有效地控制食品中的细菌污染,提高产品的质量和安全性。
其次,乳酸链球菌素也可作为食品调味剂使用。
乳酸链球菌素具有酸甜的口感,在调味食品中添加乳酸链球菌素可以增加食品的口味和口感,提高消费者的食欲。
此外,乳酸链球菌素还可以增加食品的酸度,改善食品的品质和口感。
此外,乳酸链球菌素还可用于食品发酵过程中。
作为一种发酵剂,乳酸链球菌素可以促进食品的发酵过程,改善食品的质地和口感。
例如,在制作酸奶和奶酪等乳制品时,添加一定量的乳酸链球菌素可以促进乳糖的发酵转化,产生酸味和风味,提高产品的品质。
同时,乳酸链球菌素还可以抑制有害菌的生长,保持食品的卫生安全。
除了以上几个方面的应用外,乳酸链球菌素还可以用于食品的添加剂和营养补充剂。
乳酸链球菌素富含蛋白质、维生素和矿物质等营养成分,可以增加食品的营养价值。
在一些营养食品和保健品中添加乳酸链球菌素,可以提供人体所需的营养物质,增强人体健康。
此外,乳酸链球菌素还可以在食品加工过程中增加食品的可溶性纤维含量,改善肠道菌群平衡,对于促进消化和保护胃肠道健康有积极作用。
总之,乳酸链球菌素在食品中具有广泛的应用潜力。
在食品防腐、调味、发酵、添加剂和营养补充剂等领域都有重要的应用价值。
随着科学技术的不断发展和生物制造技术的应用,乳酸链球菌素在食品中的应用前景将更加广阔。
生物防腐技术在食品制造中的应用随着现代人们对人类健康的日益关注,食品质量和安全已经成为人们关注的重点。
食品中的细菌、霉菌和酵母菌等微生物会引起食品变质,甚至会对人们的健康造成威胁。
因此,为了保证食品的质量和安全,需要使用防腐剂来防止食品变质。
然而,长期使用传统的化学防腐剂会对人体健康产生负面影响,而生物防腐技术的兴起则为解决这一问题提供了一种新的选择。
生物防腐技术是指运用生物制品来防止微生物在食品中繁殖的技术。
与传统的防腐剂相比,生物防腐技术具有更低的毒性和更广泛的适应性。
以下是几种在食品制造中广泛应用的生物防腐技术。
乳酸杆菌乳酸杆菌是一种在发酵食品中广泛存在的细菌。
乳酸杆菌的生长会产生乳酸,从而提高食品的酸度,使得微生物的生长受到抑制。
因此高酸度的食品在生产和贮存过程中能够有效地防止微生物的生长。
乳酸杆菌可以广泛应用于酸奶、奶酪、腌菜等大量食品制品中,不仅可以保持食品的新鲜度,也可以改善食品的口感和风味。
酪酸菌酪酸菌是一种能够在低氧环境下生长的细菌。
在食品制造中,酪酸菌常常用于制作泡菜、腌制黄瓜等食品。
酪酸菌的生长会产生酪酸和其他有机酸,从而降低食品的pH值,抑制微生物在食品中的繁殖和生长。
同时,酪酸菌的生长还可以改善食品的风味和口感。
面包酵母面包酵母是一种广泛应用于面包、蛋糕等面制品中的微生物。
在制作面包时,使用面包酵母可以促进面团的发酵,形成松软、蓬松的面包。
同时,面包酵母的生长也可以产生一些抑菌物质,从而抑制其他微生物在面包中的繁殖和生长,延长面包的保质期。
以上几种生物防腐技术只是生物防腐技术的冰山一角。
在食品制造中,生物防腐技术还可以应用于更广泛的食品制品中,如肉制品、果汁和酒类等。
生物防腐技术的应用不仅可以保护食品的新鲜度和品质,还有助于减少化学防腐剂的使用,降低对人体健康的危害。
总的来说,生物防腐技术是一种生物学的手段,可以在食品制造过程中防止微生物繁殖和食品变质,从而延长食品的保质期并提高食品的品质。
乳酸菌在食品工业中的应用乳酸菌在食品工业中的应用摘要:本文阐述了乳酸菌的生物学特性与生理功能,综述了其在发酵泡菜、发酵肉制品、酿酒工业、酿造酱油等食品工业中的应用,及其应用前景。
关键词:乳酸菌生物学特性菌落特征鉴定生理功能应用乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。
为原核生物乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。
乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。
乳酸菌能够将碳水化合物发酵成乳酸,因而得名。
益生菌能够帮助消化,有助人体肠脏的健康,因此常被视为健康食品。
益生菌是一个庞大的菌群,有害菌也是一个不小的菌群,当益生菌占优势时(占总数的80%以上),人体则保持健康状态,否则处于亚健康或非健康状态。
长期科学研究结果表明,以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌,它们数量的多和少,直接影响到人的健康与否,直接影响到人的寿命长短,科学家长期研究的结果证明,乳酸菌对人的健康与长寿非常重要,因此在食品工业中被广泛的运用。
1 乳酸菌的生物学特性乳酸菌均归类于乳酸菌科。
这些细菌形态上差异颇大,既有长杆状或短杆状的,又有圆形的;所有种类都是革兰氏阳性菌,不形成芽抱,也不会运动(有例外)。
它们从碳水化合物得到能量,分泌乳酸。
是专性发酵菌。
乳酸菌能够在空气或氧气下生长,它们是厌氧菌,但是耐氧的。
一方面乳酸菌的生长需要辅助因子,他们大多需要某些维生素(核黄素、硫胺素、泛酸、烟酸、叶酸、生物素、氨基酸、嘌吟和嘧啶)。
另一方面乳酸菌具有大部分微生物所没有的利用乳糖的能力,在固体培养基表面,一般仅形成少量的菌体生物量,仅长出淡色小菌落,直径1一2 mm,在液体培养基中细菌浓度很低,这些是由营养、代谢等生理特性所决定。
2 乳酸菌的生理功能2.1提供营养物质,促进机体生长乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性,就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素(维生素B族和K等),还可提高矿物元素的生物活性,进而达到为宿主提供必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。
乳酸菌细菌素的作用机制及在肉制品中的应用张晓宁;尚一娜;陈境;霍麒文;李明慧;杨姝玉;邢叶妮;王俊国【摘要】Lactobacillus bacteriocin was a kind of peptide or protein having antibacterial activity and were widely used in foods. As a biological preservative, adding lactobacillus bacteriocin could improve the quality of flavor, inhibit spoilage bacteria and pathogens, therefore could improve its safety and extend shelf life of the meat products. This paper reviewed the classification of lactobacillus bacteriocin, biosynthesis, action mechanism and application in meat products, which could provide the reference for establishment of lactobacillus bacteriocin antiseptic system.%乳酸菌细菌素是乳酸菌在代谢过程产生的一类具有抗菌活性的多肽或蛋白质,在各类食品中均有广泛应用.作为一种生物防腐剂,肉制品中添加乳酸菌细菌素可以抑制腐败菌和致病菌生长,从而提高产品的安全性和延长保质期.综述乳酸菌细菌素的分类、生物合成、作用机制及在肉制品中的应用,为建立乳酸菌细菌素防腐体系提供理论依据.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)011【总页数】8页(P192-199)【关键词】乳酸菌细菌素;分类;作用机制;应用方式;肉制品【作者】张晓宁;尚一娜;陈境;霍麒文;李明慧;杨姝玉;邢叶妮;王俊国【作者单位】内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特010018【正文语种】中文肉制品是人类饮食的重要组成部分,含有丰富的营养价值,极易受到腐败微生物的污染,造成肉制品腐败变质,给消费者的健康带来隐患。
乳酸菌在食品加工中的作用和应用食品加工领域中的乳酸菌一直是备受关注的话题。
乳酸菌是一种能够将葡萄糖转化成乳酸的菌类,可以在许多食品加工过程中发挥重要的作用。
在这篇文章中,我们将探讨乳酸菌在食品加工中的作用和应用,以及如何最大限度地利用它的功效。
一、乳酸菌在酸奶制作中的作用酸奶是一种受欢迎的乳制品,它的制作过程中就必须使用乳酸菌。
乳酸菌能够促进牛奶的酸化过程,并且使其具有独特的口感和香味。
在酸奶制作中使用不同种类的乳酸菌还可以影响酸奶的口感和质地。
如乳酸菌Lactobacillus bulgaricus和Streptococcus thermophilus可以制作出口感绵密、口感柔和的传统希腊酸奶。
二、乳酸菌在奶酪制作中的作用奶酪是另一种受欢迎的乳制品,它的制作过程也需要使用乳酸菌。
在奶酪的制作过程中,乳酸菌可以促进蛋白质的凝聚、发酵和起泡,从而使奶酪获得独特的口感和质地。
不同种类的乳酸菌可以影响奶酪的口感和质地,如利用表面菌多孔奶酪可制作出具有特殊口感的奶酪,如斯多勒。
三、乳酸菌在香肠制作中的作用香肠是一种受欢迎的肉制品,乳酸菌的使用可以改善香肠的腌制和防腐过程。
乳酸菌可以降低香肠的pH值,从而抑制致病菌的生长。
在香肠的制作过程中,不同种类的乳酸菌可以带来不同的口感和质地,如利用Lactobacillus plantarum和Staphylococcus xylosus可以制作更柔软的中式腊肠。
四、乳酸菌在腌菜制作中的作用腌菜是一种受欢迎的菜品,腌制过程中可以使用乳酸菌。
使用乳酸菌可以促进蔬菜的发酵,从而使其更加口感丰富、营养丰富。
在腌菜的生产过程中,选择合适的乳酸菌可以影响腌菜的口感、质地和营养成分,如Brined pickles中利用Lactobacillus plantarum和Leuconostoc carnosum可以提高腌菜的质感和味道。
五、乳酸菌在酱油制作中的作用酱油是一种受欢迎的调味料, 在酱油的制作过程中可以使用乳酸菌。
学号:2014051532《食品微生物学进展》结课论文题目:乳酸菌的研究现状及应用学院(系):专业年级:学生姓名:指导教师:完成日期:2014年12月31日目录1 常见乳酸菌的分类 (3)2 乳酸菌的生理学特性及功能 (3)3 乳酸菌的应用 (4)3.1 乳酸菌在食品行业中的应用 (4)3.1.1作为食品中的防腐剂 (4)3.1.2作为食品的增稠剂、乳化剂和稳定剂 (4)3.2 乳酸菌在动物生产中的应用 (4)3.2.1乳酸菌在仔猪生产中的应 (4)3.2.2乳酸菌在家禽生产中的应用 (5)3.2.3乳酸菌在水产养殖中的应用 (5)3.3 乳酸菌在医学领域上的应用 (5)3.3.1免疫调节作用 (5)3.3.2抗菌功能 (6)3.3.3解毒功能 (6)3.3.4 肠道保护作用 (6)3.3.5 乳酸菌的抗癌作用 (6)3.3.6 乳酸菌制剂预防幼儿胃肠道、泌尿道感染的作用 (6)3.5 乳酸菌的其他应用 (7)4 乳酸菌应用的展望 (7)参考文献 (8)乳酸菌的研究现状及应用摘要:本文介绍了乳酸菌的生物特性及功能,综述了乳酸菌的应用现状,并对其发展前景作出展望。
关键词:乳酸菌;生物特性;生理功能;应用现状Advances in the research and application of Lactic acidbacteriaAbstract:This article reviews the Lactic acid bacterias’physiological characteristics, biological function and its current application, and forecasts the future of this research.Key Words: Lactic acid bacteria; physiological characteristics; physiological characteristics; current application、1 常见乳酸菌的分类乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。
乳酸菌的功能作用及在食品工业中的应用乳酸菌是一类革兰氏阳性菌,可以进行乳酸发酵,产生乳酸。
它们广泛存在于自然界中,包括土壤、植物、动物和人类的消化道中。
1.促进肠道健康:乳酸菌可以抑制肠道中有害菌的生长,增强肠道黏膜屏障功能,有助于维持肠道菌群的平衡,减少肠道疾病的发生。
它们还可以改善肠道蠕动,促进食物消化和排毒。
2.增强免疫功能:乳酸菌可以刺激免疫细胞的活性,增强人体的免疫力。
它们可以增加天然杀伤细胞的活性,加强机体对病原微生物的抵抗能力,减轻炎症反应。
3.帮助消化和吸收营养物质:乳酸菌能够分解和消化食物中的复杂碳水化合物,如纤维素和果胶。
它们也可以合成一些维生素,如维生素B和维生素K。
乳酸菌在消化道中活动时,还可以释放出酶,帮助机体吸收和利用食物中的营养物质。
在食品工业中,乳酸菌的应用非常广泛。
下面列举一些主要应用:1.乳酸菌发酵剂:乳酸菌可以用作制作酸奶、发酵乳、奶酪和黄油等乳制品的发酵剂。
乳酸发酵过程可以改变食材的味道、质地和保存性能,同时也可以增加产品的营养价值。
2.功能性食品添加剂:乳酸菌可以用作功能性食品添加剂,增加产品的营养价值和健康效益。
这些添加剂可以应用于面包、饼干、调味品和冷冻食品等多种食品中。
3.乳酸菌饮料:乳酸菌可以制作各种乳酸菌饮料,如酸奶、果酸乳饮料和果汁饮料等。
这些饮料不仅美味可口,还富含益生菌,有助于调节肠道菌群,改善消化和免疫功能。
4.保健品:乳酸菌可以制成保健品,用于改善肠道健康、增强免疫力和促进消化。
这些保健品可以以胶囊、粉末或液体的形式供人体摄入。
总结起来,乳酸菌的功能作用包括促进肠道健康、增强免疫功能和帮助消化吸收营养物质。
在食品工业中,乳酸菌被广泛应用于乳制品、功能性食品和保健品等产品的生产中,为人们提供美味健康的食品选择。
乳酸链球菌素及其在食品中的应用研究进展高蕾蕾;李迎秋【摘要】Nisin is a natural biological preservative.It has good antibacterial effect, thermal stability, wide antimicrobial spectrum of gram-positive bacteria, and non-toxic side effects to the human body.Thus, nisin has good preservative effect in food industry.Mainly introduce the molecular structure, classification, correlation characteristics antimicrobial mechanism of nisin and its application in food industry, which has a vital significance to the further research.%乳酸链球菌素(Nisin)是一种天然的生物防腐剂,Nisin具有抑菌效果好,耐热稳定性,对革兰氏阳性菌抑菌谱广,对人体无毒副作用等特点,在食品行业中的防腐保鲜效果良好.文章对Nisin的结构、分类、特性、抑菌机理及其在食品中的应用进行了详细的阐述,对以后进行深入的研究具有非常重要的意义.【期刊名称】《中国调味品》【年(卷),期】2017(042)003【总页数】5页(P157-160,165)【关键词】乳酸链球菌素;抑菌;食品;应用【作者】高蕾蕾;李迎秋【作者单位】齐鲁工业大学食品科学与工程学院,济南 250353;齐鲁工业大学食品科学与工程学院,济南 250353【正文语种】中文【中图分类】TS202.3乳酸链球菌素又称为乳链菌肽,简称为Nisin,它是由34个氨基酸残基组成的抗菌多肽,可以有效地抑制革兰氏阳性菌,尤其是细菌芽孢[1]。
乳酸菌的应用现状及前景【摘要】乳酸菌是一种有益的微生物,在食品、医药、生物工程、环境保护和美容保健领域都有广泛的应用。
在食品行业,乳酸菌可以用于制作酸奶、奶酪等发酵食品;在医药行业,乳酸菌可以用于调节肠道菌群、增强免疫力;在生物工程领域,乳酸菌可以用于生产有机酸和酶;在环境保护中,乳酸菌可以用于处理污水和土壤;在美容保健领域,乳酸菌可以用于护肤品和口腔保健品。
未来,乳酸菌的应用前景十分广阔,市场需求不断增长。
乳酸菌的发展趋势主要体现在产品多样化、功能化和定制化方面。
市场前景分析显示,乳酸菌市场有望持续稳步增长,成为未来发展的热点领域。
【关键词】乳酸菌, 应用现状, 前景, 食品行业, 医药行业, 生物工程, 环境保护, 美容保健, 应用前景展望, 发展趋势, 市场前景分析1. 引言1.1 乳酸菌的应用现状及前景乳酸菌是一类益生菌,被广泛应用于食品行业、医药行业、生物工程领域、环境保护和美容保健领域。
随着人们对健康的关注不断增加,乳酸菌的应用前景也变得愈发广阔。
在食品行业中,乳酸菌被广泛添加到酸奶、乳饮料、发酵食品等产品中,不仅可以增加产品的口感和营养,还能调节肠道菌群,提高消化吸收功能,对人体健康大有裨益。
乳酸菌的应用前景十分乐观,随着科学技术的不断发展,乳酸菌将会在更多领域展现其价值,未来的市场前景也将更加广阔。
2. 正文2.1 乳酸菌在食品行业的应用1. 发酵乳制品:乳酸菌是制作酸奶、发酵乳、酸乳等乳制品的重要原料之一。
通过乳酸菌的发酵作用,可以增加乳制品的口感、延长保存期限,并且还可以产生益生菌,有助于维持肠道菌群平衡,促进消化吸收。
2. 醋的生产:乳酸菌在醋的生产中也发挥着重要作用。
乳酸菌可以将酒精发酵成乳酸,再经过乳酸发酵转化成醋酸,从而制作出具有酸味的醋,广泛应用于食品调味和保鲜中。
3. 面包的制作:在面包的发酵过程中,乳酸菌可以产生乳酸和醇类物质,使得面包更加松软、有弹性,并且还可以增加面包的营养价值和口感。
乳酸菌微生物在乳制品工业中的应用与工艺优化乳制品在人们日常生活中扮演着重要的角色,而乳酸菌微生物在乳制品工业中的应用越来越受到关注。
乳酸菌微生物是一类对人体有益的微生物,其在乳制品中的应用不仅提高了产品的品质和口感,还增强了产品的营养价值。
本文将探讨乳酸菌微生物在乳制品工业中的应用以及相关工艺优化。
一、乳酸菌微生物的应用1. 提高产品质量乳酸菌微生物在乳制品中的应用可以改善产品的质量。
乳酸菌发酵能够使乳制品变得酸味,增加产品的口感和风味。
此外,乳酸菌发酵还可以抑制有害微生物的生长,延长产品的保质期,提高产品的稳定性。
2. 增强产品的营养价值乳酸菌微生物发酵乳制品能够产生多种有益物质,如维生素B族、有机酸等。
维生素B族是人体必需的营养物质,能够促进新陈代谢,维持神经系统的正常功能。
有机酸则具有抑菌、增加肠道酸度等作用,有助于人体消化吸收。
因此,乳酸菌微生物的应用能够使乳制品具有更高的营养价值。
二、乳酸菌微生物工艺优化1. 选择适宜的菌株在乳酸菌微生物的应用过程中,选择适宜的菌株十分重要。
不同菌株具有不同的发酵能力和产物生成能力,因此需要根据产品的要求选择适合的菌株。
例如,某些菌株对乳制品的口感和风味影响较大,可以应用于发酵酸奶等产品;而其他菌株则适用于发酵乳酸饮料等产品。
2. 优化发酵条件为了获得理想的乳酸菌发酵效果,需要对发酵条件进行优化。
温度、pH值、发酵时间等因素都会对发酵效果产生影响。
通过控制这些因素,可以调节产品的口感、风味和质地。
同时,优化发酵条件还可以提高乳酸菌的活性和生长速度,从而提高产品的产量和稳定性。
3. 加强工艺控制在乳制品工业中,加强工艺控制是保证乳酸菌微生物应用效果的关键。
必须严格控制原料的质量和卫生条件,以避免有害微生物的污染。
同时,在发酵过程中需注意控制好温度和时间,以防止过度发酵或反应不充分。
此外,及时监测发酵过程中的各项指标,如pH值、酸度等,可以根据实时数据进行调整和改进。
微生物源天然食品防腐剂的研究进展一、本文概述随着人们对食品安全和健康饮食的日益关注,天然食品防腐剂的研究与应用逐渐成为了食品科学领域的热点。
微生物源天然食品防腐剂作为其中的一种重要类型,以其独特的优势,如安全性高、环境友好、抑菌效果强等,受到了广泛的关注和研究。
本文旨在综述近年来微生物源天然食品防腐剂的研究进展,包括其种类、作用机制、应用现状以及未来发展趋势,以期为食品工业的安全生产和健康发展提供理论支持和实际应用参考。
通过本文的阐述,读者可以对微生物源天然食品防腐剂有一个全面、深入的了解,同时也能够展望其未来的发展前景。
二、微生物源天然食品防腐剂的种类与特点微生物源天然食品防腐剂,作为一种新兴的天然防腐方式,近年来在食品工业中得到了广泛关注和研究。
这些防腐剂主要来源于各种微生物的代谢产物,具有天然、安全、高效等特点,为食品的长期保存提供了新的可能性。
在微生物源天然食品防腐剂的种类中,抗菌肽、乳酸链球菌素和纳他霉素等是几种常见的代表。
抗菌肽,如细菌素和真菌素,是由某些细菌或真菌产生的具有抗菌活性的多肽,它们能够抑制或杀死其他微生物,而对人体无害。
乳酸链球菌素则是由乳酸链球菌产生的一种多肽类抗菌剂,对多种革兰氏阳性细菌具有强大的抑制作用,被广泛用于乳制品、肉制品等食品防腐。
纳他霉素是一种由纳他尔链霉菌产生的天然抗生素,对霉菌和酵母菌具有较强的抑制作用,常用于果蔬保鲜。
这些微生物源天然食品防腐剂的特点主要表现在以下几个方面:它们来源于微生物,是天然产物,因此安全性较高,对人体无害。
这些防腐剂具有广谱的抗菌效果,能够抑制多种微生物的生长,延长食品的保质期。
它们的抗菌机制独特,不易引起微生物的耐药性,因此具有较长的使用寿命。
这些微生物源天然食品防腐剂的生产过程相对简单,成本较低,具有广泛的应用前景。
然而,尽管微生物源天然食品防腐剂具有诸多优点,但在实际应用中仍存在一些挑战。
例如,这些防腐剂的抗菌效果可能受到食品成分、pH值、温度等因素的影响,因此需要针对不同食品类型进行优化。
天然食品防腐剂——乳酸链球菌素©2009-3-23国家食物与营养咨询委员会缪存影(浙江师范大学化学与生命科学学院,金华321004)摘要:本文介绍了乳酸链球菌素的理化性质、抗菌机理、安全性及检测方法的研究进展,综述了乳酸链球菌素在食品工业中的应用现状。
关键词:食品防腐剂;乳酸链球菌素;抗菌机理;检测方法;应用防腐剂作为食品保鲜和贮藏的重要食品添加剂,其安全性日益受到食品加工行业的关注与重视。
在食品加工中采用纯天然的食品防腐剂、保鲜剂,生产出满足消费者需求的绿色食品,这将是防腐剂研究开发领域的重点。
乳酸链球菌素(Nisin)是一种乳酸菌代谢所产生的具有很强杀菌作用的天然代谢产物,被认为是一种高效、天然、绿色食品防腐剂。
1 乳酸链球菌素的研究开发动态早在1928年,美国学者Rogers和Whitter首先发现乳酸链球菌的代谢产物能抑制乳酸杆菌的生长;1933年,Whitehead及其合作者观察到,野生乳酸链球菌能抑制干酪制作中乳酸菌的生长和酸的产生,并发现抑制乳酸菌生长的乳酸链球菌代谢产物实质上是一种多肽,并分离出这种物质;1947年,Mattick和Hirsch研究发现血清学N群中的一些乳酸链球菌产生具有蛋白质性质的抑制物,证明该物质可抑制许多革兰氏阳性菌,并将其命名为“NISIN”,取自“Ninhibitorv substance”。
1953年乳酸链球菌素的第一批商业产品——Nisaplin在英国面市,Nisin作为商品进入市场;1969年联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)食品添加剂联合专家委员会确认Nisin可作为食品添加剂;1971年,Gross和Morell阐明了Nisin分子的完整结构;1988年,Buchman等克隆了编码Nisin前体的结构基因并测定了DNA序列;1991年,Mulders等发现Nisin有2个天然变异体——NisinA和NisinZ。
我国于1990年开始批准使用Nisin。
微生物在食品工业中得到了越来越广泛的应用.对其主要的研究热点作了综述.主要包括冰核细菌,益生菌,微生物风味剂,微生物防腐剂,微生物增稠剂,微生物油脂等方面.展现出了微生物在食品工业中的应用前景关键词:微生物;食品工业;食品添加剂;微生物用于食品工业在我国已有悠久的历史.食醋,酱油,啤酒,泡菜,面包等传统发酵食品均已在人们的生活中占有了重要的地位.随着食品工业的兴起以及微生物研究技术的飞速发展,微生物在食品工业中发挥着越来越重要的作用.本文就其在食品工业中应用的研究热点进行了。
乳酸菌在食品工业的应用绿色无公害饲料添加剂是21世纪饲料工业的重要研究方向,饲用微生物制剂是实现这一目的的主要途径。
本文重点介绍了乳酸菌类微生物制剂的发展概况,作用机理及提高应用效果的方式,并对乳酸菌类微生物安全性及其应用前景做一展望针对抗生素、激素和兴奋剂类等残留问题和对人类健康造成的威胁,科学家们将动物药品添加剂的研究方向投向具有生长促进作用和保健效果的饲用微生态制剂。
微生态制剂是指在微生态学理论的指导下,调整生态失调、保持微生态平衡、提高宿主(人、动植物)健康水平或增进健康状态的生理活性制品及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的生物制品(鲍行豪等,1999)。
1。
饲用微生物制剂的发展概况饲用微生物必须在生物学和遗传学特征上保证安全和稳定,因此应用前必须经过严格的病理,毒理试验,证明无毒,无害,无耐药性等副作用才能使用。
目前常用的微生物种类主要有乳酸菌、芽孢杆菌、胶木菌、放线菌、光和细菌等几大类。
美国FDA(1989年)规定允许饲喂的微生物有40余种,有近30是乳酸菌。
我国1994年农业部批准使用的微生物品种有:蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、粪链球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌等,其中大部分也属于乳酸菌类。
本文就以乳酸菌类微生物制剂为代表,初步探讨微生物制剂的作用机理及其开发利用。
2。
乳酸菌的组成和分布乳酸菌(LAB,Lactic acid bacteria)是一类能从可发酵碳水化合物(主要指葡萄糖)产生大量乳酸的细菌的统称,目前已发现的这一类菌在细菌分类学上至少包括18个属,主要有:乳酸杆菌属(Lactobacillus),双歧杆菌属(Bifidobacterium),链球菌属(Streptococcus)、明串珠球菌属(Leuconostoc)、肠球菌属(Enterococcus)、乳球菌属Lactococcus)、肉食杆菌属(Carnobacterium)、奇异菌属(Atopobium)、片球菌属(Pediococcus)、气球菌属(Aerococcus)、漫游球菌属(Vagococcus)、李斯特氏菌属(Listeria)、芽孢乳杆菌属(Sporolactobacilus)、芽孢杆菌属(Bacillus)中的少数种、环丝菌属(Brochothrix)、丹毒丝菌属(Erysipelothrix)、孪生菌属(Gemella)和糖球菌属(Saccharococcus)等(杨洁彬等,1996)。
食品中乳酸杆菌在食品加工中的应用随着人们对健康生活的追求,食品行业正在迎来一场革命。
乳酸杆菌作为一种有益菌种,其在食品加工中的应用日益广泛。
它不仅可以改善食品的品质和口感,还能增加食品的营养价值和保质期。
本文将探讨食品中乳酸杆菌的重要性,并介绍几种常见食品中乳酸菌的应用。
一、乳酸杆菌的概述乳酸杆菌是一类革兰氏阳性杆菌,多数能产生乳酸。
它们以淀粉、葡萄糖等为营养源,并具有较强的耐酸能力和耐盐能力。
乳酸杆菌广泛存在于食品和人体的消化道中,是一种安全可靠的益生菌。
二、乳酸杆菌在食品加工中的应用1. 乳制品中的乳酸杆菌乳制品是人们日常饮食中不可或缺的一部分。
乳酸杆菌在乳制品加工中起到了重要的作用。
比如,酸奶中的乳酸菌能够破坏乳糖,使其变为乳酸,从而增强酸奶的酸味和口感。
此外,乳酸杆菌还能产生其他有益物质,如乳酸、乳醛等,有助于改善人体的免疫力和消化功能。
2. 蔬菜制品中的乳酸杆菌蔬菜制品是现代人们餐桌上常见的一种食品。
乳酸杆菌在蔬菜制品中的应用主要体现在泡菜的制作过程中。
乳酸杆菌可以通过乳酸发酵过程,将蔬菜中的糖类转化为乳酸。
乳酸的产生不仅可以降低蔬菜的pH值,延缓蔬菜的腐败,还能赋予泡菜特有的酸味和风味。
3. 豆制品中的乳酸杆菌豆制品是一种重要的植物蛋白来源。
乳酸杆菌在豆制品的加工中发挥着重要的作用。
豆浆发酵过程中,乳酸杆菌能将豆浆中的大豆蛋白分解为易消化的肽和氨基酸,提高豆制品的口感和营养价值。
4. 其他食品中的乳酸杆菌除了上述三类食品,乳酸杆菌还在淀粉制品、肉类制品等食品加工中起着重要的作用。
在制作淀粉制品时,乳酸杆菌能够产生乳酸和酸性多糖,提高食品的质地和风味。
而在肉类制品中加入乳酸杆菌,则可以抑制致病菌的繁殖,延长产品的保质期。
总之,乳酸杆菌在食品加工中发挥着重要的作用。
它不仅能够提高食品的品质和口感,还能增加食品的营养价值和保质期。
未来,随着生物技术的发展,乳酸杆菌的应用前景将更加广阔。
相信在不久的将来,我们将能够享受到更多由乳酸杆菌制成的健康食品。
第30卷第2期 2012年3月 北京工商大学学报(自然科学版)
Journal of Beijing Technology and Business University(Natural Science Edition) V0I_3O NO.2
Mar.2012
文章编号:1671—1513(2012)02—0064—06
乳酸菌细菌素作为天然生物防腐剂在 食品工业中的应用进展
刘国荣 , 李平兰 , 王成涛 (1.北京工商大学食品添加剂与配料北京高校工程研究中心/食品风味化学 北京市重点实验室,北京 100048; 2.中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京 100083)
摘 要:乳酸菌细菌素是乳酸菌在代谢过程中合成的天然抑茵多肽或蛋白质,由于其对食品腐败 茵和致病菌的强烈抑菌活性,已成为天然食品生物防腐剂研究与开发的热点.对乳酸茵细菌素在 食品工业中的应用研究作了全面系统的综述,并指出了目前存在的主要问题和今后的研究方向.
关键词:乳酸菌细菌素;天然生物防腐剂;食品工业 中图分类号:TS201.6 文献标志码:A
食品在加工和保藏过程中,极易受到微生物污 染而导致腐败变质,采用防腐剂抑制微生物,延缓腐 败是当今食品保鲜的重要技术之一.据不完全统 计,世界上约有20%的粮油食品因霉变、腐败而被 浪费掉,同时它还严重危及了人类健康,如在美国, 由沙门氏菌之类的致病菌引发的食源性疾病每年造 成7 000人死亡,2 400万~8 000万人的肠胃中毒, 直接经济损失高达50亿~170亿美元.因而进行食 品防腐保鲜是保障食品安全的重要手段….然而, 食品中使用最多的是化学防腐剂,影响人体健康,它 的应用越来越受到众多国家的限制.天然生物防腐 剂具有安全、无毒、适用性广、性能稳定等优点,因 此,开发天然食品生物防腐剂已成为现代食品工业 的重要任务. 乳酸菌及其活性代谢产物与人类的健康密切相 关,常常被有意识地引进食品产品或自然地发生在 食品中,从而使食品拥有人们渴望的风味、结构、营 养及健康的特征.乳酸菌细菌素是乳酸菌在代谢过 程中合成并分泌到环境中的一类具有抑菌活性的多 肽或蛋白类物质,它在人体内可被降解,具有无毒、 无残留、高效、耐酸、耐高温、无抗药性等特点,目前 已成为天然防腐剂研究与开发的热点 . 近年来,有许多学者进行了乳酸菌细菌素在食 品、饲料、生物制药中的应用研究,取得了大量的研 究成果.本文重点对近年来乳酸菌细菌素在食品工 业中的应用进展进行了综述. 1 乳酸菌细菌素在食品中的应用概况 乳酸菌产生的细菌素具有以下的特点,使得其 成为食品天然防腐剂开发对象.1)细菌生长繁殖 快,生产周期短,适合工业化生产;2)具有较好的稳 定性,适合食品加工处理,使用方便;3)能被人体内 的蛋白酶降解,不在体内蓄积,不会对肠道正常菌群 有影响;4)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;5)便于利用现代 基因工程技术对细菌素基因进行修饰和改造 . 目前,乳酸菌细菌素作为食品防腐剂在食品中 的应用方式主要有以下4种.1)直接添加细菌素到 食品中或以细菌素产生菌作为发酵剂生产发酵食
收稿日期:2011—11—04 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30671482);北京市教委科技面上项目(KM201110011001);北京工商大学青年教师科研启动基 金项目(QNJJ2011—042). 作者简介:刘国荣,女,讲师,博士,主要从事食品微生物学方面的研究; 李平兰,女,教授,博士,主要从事乳酸菌及其活性代谢产物方面的研究.通讯作者. 第3O卷第2期 刘国荣等:乳酸菌细菌素作为天然生物防腐剂在食品工业中的应用进展 65 品;2)开发制备包含细菌素的食品包装袋或保鲜 膜;3)在用于食品发酵的微生物中表达外源细菌素 基因;4)基于细菌素栅栏技术的应用 .
2 直接添加乳酸菌细菌素到食品中 目前,在食品中已经广泛使用的乳酸链球菌素 (nisin),正是直接添加乳酸菌细菌素到食品中这种 投放模式的极好例子.而细菌素产生菌作为发酵剂 或者辅助培养物、保护性培养物添加到食品中,既可 以避免细菌素较为繁琐的纯化程序,又可以利用乳 酸菌发酵产生的其他抑菌物质来提高细菌素的抑菌 活性,改善产品的品质,延长货架期,也是较为经济 的投放模式.现在许多研究也已证明,产生细菌素 的发酵剂在发酵过程中可以防止或抑制不良菌的污 染,因而将产细菌素的乳酸菌加入到食品中比直接 添加细菌素更好.另外,以更易于接受的方式或在 较低投入的情况下,将细菌素或者产生菌作为一种 食品成分添加到食品中,如ALTA 2341和FARGO 23(纯天然多功能的片球菌发酵食品成分,含有天 然的代谢产物包括有机酸和片球菌素) . 产细菌素戊糖乳杆菌31—1,分离自我国传统 发酵肉制品宣威火腿,其所产细菌素pentocin 31—1 对单增李斯特氏菌(Listeria monocytogene)有强烈抑 制效果,且有较好食品加工耐受特性.本课题组前 期将pentocin 31—1添加到托盘包装的冷却猪肉中, 并从微生物、理化指标、感官品质三个方面综合评价 pentocln 31—1对冷却肉的防腐保鲜效果,结果发 现,在冷却猪肉的储藏过程中,pentocin 31—1的添 加可以明显延长冷却肉的货架期,抑制挥发性盐基 氮含量升高,降低微生物生长速率,尤其是可以强烈 抑制假单胞菌和潜在致病菌李斯特氏菌的生长.并 确定添加80 AU/g pentocin 31—1的保鲜效果最好, 可将托盘包装冷却猪肉的保质期延长至15 d,并保 持良好的感官特性.这些结果都显示了该细菌素具 有作为天然生物防腐剂应用于冷却肉制品中的潜 力 一 . 在此基础上,本课题组还探讨了产细菌素戊糖 乳杆菌31—1作为发酵剂菌株在发酵香肠生产中的 工业适应性,以期开发具有生物防腐功能的新型肉 品发酵剂.对比商业发酵剂菌株,利用菌株31 1 生产发酵香肠,可提高乳酸菌竞争优势,加速香肠发 酵;同时降低有害微生物数量,增加食品安全.此
外,还可显著提高游离氨基酸和游离脂肪酸的含量, 赋予终产品具有很好的感官品质和总体可接受性, 显示出了该菌株作为新型功能型发酵剂生产发酵香 肠的巨大应用前景 .
3 开发制备成食品包装袋或保鲜膜 开发制备包含乳酸菌细菌素的食品包装袋或保 鲜膜是近年来国际上较为流行的一个细菌素应用研 究方向,目前国内相关研究几乎为空白.这种应用 方式的最大优点是可使乳酸菌细菌素在食品保藏过 程缓慢释放,最大程度延长细菌素的活性发挥时问. 已有部分研究学者通过此方式取得了较为理想的研 究成果,如Ercolini等 把细菌素涂布到包装薄膜 上,并对细菌素的活性进行了研究,发现其能有效抑 制与薄膜直接接触的、食品表面的李斯特氏菌(List— eria spp.)的生长.Franklin等… 用含有nisin的包 装纸包装热狗,在60 d的观察中发现,热狗表面李 斯特氏菌数量比普通包装纸中的明显降低.Mauri— ello等 用弯曲乳杆菌(L.curvatus)32Y所产细菌 素通过浸泡、喷涂、涂层3种不同的方法处理了塑胶 包装膜.在4℃条件下,用这些薄膜包装的猪肉、牛 排和牛肉表面的李斯特氏菌数量很少,货架期明显 延长.Jin等 采用含有nisin的聚乳酸材料包装橙 汁和液体蛋清,结果发现nisin能够均匀地分布于聚 乳酸表面,并对E.coli O157:H7,L.monocytogene和 Salmonella都有较强的抑制作用.这些结果都说明, 运用高分子物质与细菌素结合材料来进行食品保藏 具有广阔的前景.
4 基于异源表达技术的应用 实际生产中,很多因素会限制这类细菌素的有 效性,如基因不稳定性、抑菌活性的消失、敏感细胞 抗性的出现等.而且并不是所有的工业微生物都可 以产生细菌素,而产生细菌素的菌株也并不一定适 应细菌素发挥作用的环境.因此,近年来有许多学 者尝试通过将细菌素基因导入不产生细菌素的工业 菌株中而使其获得细菌素产生的能力,既可以保证 食品质量,又可以抑制食品中的腐败菌和病原菌,提 高食品安全性 川.通过异源表达可以:1)提高细 菌素的产量,以便进行细菌素的作用模式、结构与功 能及应用性研究;2)减少在目标细胞中细菌素抗性 的发生,提高其在食品中的抗菌效率;3)在更安全 66 北京工商大学学报(自然科学版) 2012年3月 的宿主中生产细菌素;4)构建出对多种不良微生物 都有抑菌活性的细菌素产生菌;5)构建出对食品环 境有更好适应性的重组宿主;6)为乳酸菌提供更好 的抗菌特性,使其在作为食品发酵剂、益生菌制剂、 饲料添加剂等时能更好地发挥作用 .总之,异源 表达技术将为乳酸菌细菌素作为天然生物防腐剂在 食品工业中的应用提供崭新的发展方向. 目前,可用于乳酸菌细菌素异源表达的系统主 要有大肠杆菌表达系统、乳酸菌表达系统及酵母菌 表达系统,其中大肠杆菌表达系统的相关研究最多, 但是大肠杆菌菌株本身不具有食品应用特性,因此 仅表达产物可用于食品工业,有一定的局限性.与 大肠杆菌表达系统相比较,食品级乳酸菌和酵母菌 表达系统获得相对困难,但是这些菌本身安全且能 够将目的蛋白分泌到胞外,可放心应用于食品工业 化生产 ” . 本课题组前期建立了肠球菌素enterocin P在食 品级乳酸乳球菌中的异源分泌与表达系统,以nisl 作为食品级选择标记,将enterocin P基因克隆至食 品级表达载体pLEB590并电转化至乳酸乳球菌MG 1614中,组成型表达了具有生物抑菌活性的entero— cin P,该研究结果不但拓展了乳酸乳球菌食品级表 达载体的应用范围,而且为开发产细菌素的工业化 发酵剂、益生菌制剂等奠定了坚实基础.这是国内 外首次建立enterocin P在乳酸乳球菌中的异源表达 系统,与同类文献相比,其采用的所有表达元件均为 食品级 l s 3.目前,正在尝试将enterocin P基因导 人不产细菌素的发酵剂乳酸乳球菌菌株中而使其获 得产细菌素的能力,使其既可发酵食品,又可抑制食
品中的腐败菌和病原菌. 5基于栅栏技术的应用 栅栏技术是将许多不同的防腐保藏技术联合应 用以抑制微生物的生长.已有研究报道,两种不同 的乳酸菌细菌素联合使用,或者乳酸菌细菌素和其 他防腐技术结合,都可以作为栅栏技术应用于食品 加工和贮藏过程中,来有效抑制有微生物引起的食 品腐败 .如,乳酸菌细菌素与化学防腐剂的联 合使用,既可以提高抗菌活性又可减少化学防腐剂 的使用 .目前已报道可与乳酸菌细菌素联合使用 的其他防腐技术包括:1)化学防腐剂,如柠檬酸钠、 乳酸钠、双乙酸钠等;2)物理杀菌技术,如热处理、 冷处理等;3)非热力杀菌技术有高压脉冲电场 (pulsed electric field,PEF)、超高压(high hydrostatic pressure,HHP)、真空包装等;4)酶制剂,如溶菌酶 等;5)金属螯合剂,如EDTA、三磷酸钠(sodium tri— polyphosphate,STPP);6)其他,如月桂酸甘油酯等. 这些技术与乳酸菌细菌素联合使用可以增加细胞膜 的通透性从而增强细菌素的抑菌效果.革兰氏阴性 菌通常对乳酸菌细菌素不敏感,而当乳酸菌细菌素 与金属螯合剂或物理杀菌技术联合使用时,可以破 坏革兰氏阴性菌的细胞膜,使细菌素更容易进入细 胞并发挥其抑菌作用,大大提高细菌素抑菌效 果 .除此之外,这些技术的有效组合还可大大减 少乳酸菌细菌素耐受菌株的出现,并最大程度地保 持食品良好的感官特性.表1为乳酸菌细菌素在栅 栏技术中应用的成功例子.