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【我们不一YOUNG】生物防腐剂——乳酸链球菌素

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    2024/07/28
  • 私聊

食品添加剂

  • 生物防腐剂——乳酸链球菌素



    Nisin作为一种不算新的生物防腐剂,尽管在肉制品行业不可或缺,但它在食品添加剂领域只能算是一个小众产品,每年全球的需求量不超过千吨,实在难以和山梨酸钾、苯甲酸钠这种动辄万吨起步的化学防腐剂相提并论。


    鸡汤界有一句鼓劲的话叫做“今天,只跟自己的昨天比较”。Nisin与“昨天”相比,进步着实很大。近年来Nisin 的需求量和产能增长迅速,那么,“小而美”的Nisin,到底有啥优点呢?


    简洁来说,Nisin的优点在于“巧夺天工”,笔者常常在深夜感慨——除了造物主,谁又能创造出来的这么巧妙的东西呢。


    试想一下,一段小小的多肽会自发地组成一个“钻头”,精确地找到细菌表面“最薄弱”的防守点,继而攻占细菌的“城池”。同时,它又能在人体内分解成有“营养”的氨基酸,安全无害,你说它巧不巧! Nisin 就是这样一种“利器”,消灭难缠的细菌,为食品工业保驾护航。

    据史料记载,我们使用乳酸链球菌素已经60多年了(的确,不是600年,也不是6000年),时至今日,我们依然尝试将它应用在更多的领域。比如,化妆品领域。近年来,食品安全问题凸显,“价廉”所造成的“物不美”,导致人们开始普遍追求更有品质的食品添加剂。事实上,Nisin的生产成本很高,它的售价一直也是高于化学防腐剂的。

    一分价钱一分货,贵有贵的道理。
    首先, 乳酸链球菌素(Nisin)的安全性是极高的,它是有34个氨基酸组成的。

    其次,Nisin抑制/杀灭芽孢能力很强,食品工业中难以消灭的芽孢细菌,就是靠着Nisin这一支“奇兵”来瓦解的。

    有人会问——Nisin让你说的这么厉害,你不是说它是自然界产生的吗?Nisin是怎么样产生的呢? 这就要说说Nisin 的身世了。有微生物发酵常识的人都知道,Nisin不是造物主凭空产生的,它也有一个“亲妈”,名字叫做Lactococcus lactis ssp. Lactis,它是乳酸菌的一种。


    在细菌的世界里,也存在着竞争,“亲妈”是众多乳酸菌的一种,我们称她为L,为了获得更多的养分,L就进化产生了一种让其他细菌都“嗝屁”的物质,这就是乳酸链球菌素。


    人们最初把乳酸链球菌素称作“尼生素”,它是一种由34个氨基酸组成的多肽,后来又发现了20多种尼生素,按照英文字母命名为:Nisin A、Nisin B……Nisin Z,这么多“皇儿”,总得选个最合适的来“继承大业”吧。


    于是,通过对生产和实际应用的考量,以及溶解性、稳定性和抑菌活性等严格的测评,Nisin A就被选中了,从此开启它的“生物防腐剂升职记”。


    乳酸链球菌素(Nisin)接受的第一个挑战就是消灭——奶酪中的产气荚膜杆菌。


    据“史书”记载,这一场战役Nisin大获全胜,从此Nsiin声名鹊起。

    Nisin出名之后,人们就想着给他的灭菌能力定一个单位,这样就能建立一个“评价机制”,不仅有助于筛选能力更强的 Nisin X,而且能够推动Nisin在各个领域的应用。


    于是乎,效价就这样诞生了。1个效价(1IU,International Unit)表示Nisin能够抑制1ml肉汤中的无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)。


    比如,一克纯品Nisin,它的效价是40×106 IU,换算成1毫克纯品Nisin,效价就是40000 IU。


    商品Nisin的含量一般是2.5%,所以呢,一七得七....,1毫克商品Nisin的效价就是1000IU了。


    有了效价(IU)这把“尺子”,世界仿佛就豁然开朗了


    由于效价开始作为衡量工具,一切实验都有数据可查,事情看起来顺利的很。接下来,我们去大量生产纯品Nisin不就可以了吗。


    然而纯品Nisin真的就那么适合我们使用吗。


    由于Nisin是由乳酸菌(LAB)自发生成的,工业化生产Nisin有一个重要步骤是——提取。第一次提取,相当于在士兵中挑选出王牌师;第二次提取,就是在王牌师中挑选精锐部队;第三次...第四次...,次数越多,Nisin 的纯度越高,成本也大幅增高。



    除了成本高昂,对于使用纯品Nisin的人来说,相当于用大炮来打苍蝇——因为效价实在太高了,造成了不必要的浪费。此外,纯品Nisin易受环境破坏,不利于保存。所以,业内亟需制定一个含量标准,来规范商品Nisin的生产和使用。


    经过再三权衡,最终规定商品Nisin含量不低于2.5%,其余大部分是食盐,效价是≥900 IU/mg。


    很多人会产生这样的疑问——含量为什么是“不低于”,效价为什么也不是一个准数呢?


    其实原因很简单,大家测效价的方法是有一定误差的。但是这个误差可以通过多次重复实验控制在一个比较小的范围之内。Nisin的生产商为了达到标准,都会把Nisin的效价做的高于国家标准,这样就能排除方法因素,保证产品合乎国家规定了。



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