专利名称：：用于水果、面制品和豆制品的复合保鲜剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及食品保鲜剂，具体涉及用于水果、面制品和豆制品的复合保鲜剂。
背景技术：
：目前，食品工业已经成为国民经济的三大支柱产业之一。由于食品在加工、保藏过程中容易受到微生物的侵染而腐败变质，不但造成经济损失，而且会损害人类健康。通过食品防腐剂抑制或杀灭微生物，可以起到阻止、延缓食品变质的作用。因此，研究高效、安全的防腐剂对食品工业的发展尤为重要。食品防腐剂分为化学防腐剂、生物防腐剂和复合型防腐剂，目前使用最为广泛的是化学防腐剂，比如苯甲酸、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸脂类等。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，如苯甲酸盐可能会引起食物中毒现象，亚硝酸盐和硝酸盐可能会生成致癌的亚硝胺。随着人们生活水平的提高，人们对于防腐剂的要求也越来越高，不但要求防腐剂安全、无毒，而且要求防腐剂的营养化、功能化。这就使得越来越多的研究人员把目光投向了天然防腐剂、复合防腐剂的开发上。当前，天然防腐剂由于抑菌效果、稳定性、价格等原因还不能完全取代化学防腐剂，但生物防腐剂正以它抗菌性强、安全无毒、热稳定性好、作用范围广等无可比拟的独特优点在食品、医药等领域飞速发展着，以此为基础的复合型防腐剂也尚处在研制、试用阶段。可以预料，生物防腐剂和复合型防腐剂将是未来防腐剂的主要发展方向，必将取代单一的化学防腐剂走进我们的生活。
发明内容本发明以此为基础提供一种复合型防腐剂，具体提供一种用于水果、面制品和豆制品的复合保鲜剂。具体的技术解决方案如下用于水果的复合保鲜剂由下列重量份的原料组成3-6g乳酸链球菌素、12-20g山梨酸钾、0.5_2g乙二胺四乙酸二钠、1000毫升无菌水；制备方法将上述乳酸链球菌素、山梨酸钾、乙二胺四乙酸二钠加入容器中，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中乳酸链球菌素的浓度为3-6mg/mL，山梨酸钾的浓度为12-20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5-2.Omg/mL。用于面制品和豆制品的复合保鲜剂由下列重量份的原料组成0.5-lg乳酸链球菌素、12-20g山梨酸钾、0.3-0.5乙二胺四乙酸二钠、0.2_0.5g纳他霉素、1000毫升无菌水；制备方法将纳他霉素、乳酸链球菌素、山梨酸钾和乙二胺四乙酸二钠加入容器中，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中纳他霉素的浓度为0.2-0.5mg/mL，乳酸链球菌素的浓度为0.5-lmg/mL，山梨酸钾的浓度为12-20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.3-0.5mg/mL。山梨酸钾是化学防腐剂，化学名2，4-乙二烯钾，分子式为CeH,(y(，无臭，在空气中不稳定，能被氧化着色，有吸湿性，易溶于水和乙醇。山梨酸又名花秋酸，其物化性质类似山梨酸钾。山梨酸及山梨酸钾能抑制微生物尤其是霉菌细胞内脱氢酶活性，并与酶系统中的巯基结合，从而破坏多种重要的酶系统，达到抑菌防腐的目的。山梨酸钾对霉菌、酵母菌好氧性微生物有明显抑制作用，但对能行成芽孢的厌氧性微生物和嗜酸乳酸杆菌抑制作用甚微，而且受酸碱度的严格控制，pH值低于5.06.0时其抑菌效果最佳。在微生物严重污染的食品中无抑菌作用。山梨酸钾是一种不饱和脂肪酸盐，可以在机体内被同化成水和二氧化碳。它的抑菌效果比传统的苯甲酸钠高510倍，毒性仅为苯甲酸钠的五分之一。乳酸链球菌素为天然防腐剂，其分子式为C143H228N42037S7，含有34个氨基酸残基，分子量为3510Da。乳酸链球菌素的溶解性、稳定性都与溶液的pH值密切相关。乳酸链球菌素的溶解度随pH值的下降而提高，pH值2.5时溶解度为12%，pH值为5.0时下降到4%，在中性及碱性条件下几乎不溶解。乳酸链球菌素能抑制大部分革兰氏阳性菌及其芽孢的生长和繁殖，如葡萄球菌属、链球菌属以及梭状芽孢杆菌属和芽孢杆菌属的细菌，特别是对金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、肉毒杆菌作用明显。在一定条件下，如冷冻、加热、降低ra值、乙二胺四乙酸处理等，乳酸链球菌素亦可抑制一些革兰氏阴性菌，如沙门氏菌、大肠杆菌、假单胞菌等的生长。从分子水平上探寻乳酸链球菌素的抑菌机理一直是研究的热点，各国学者所持观点不一，但乳酸链球菌素杀菌的前提是其需要吸附在微生物的细胞质膜上这一观点已为广大学者所共识，分歧在于乳酸链球菌素如何进一步作用。有的研究认为，乳酸链球菌素可以抑制营养细胞的肽聚糖等物质的生物合成，使细胞膜和磷脂化合物的合成受阻，导致细胞内物质外泄，细胞裂解；有的研究认为乳酸链球菌素单体中的DHA(脱氢丙氨酸)和DHB(P-2甲基脱氢丙氨酸)可以与敏感性细胞膜中的某些酶的巯基发生作用；有的研究认为乳酸链球菌素能消耗敏感细胞的质子驱动力(protonmotiveforce);还有的研究显示，乳酸链球菌素属于"孔道形成蛋白"，导致K+从胞浆中流出，ATP泄漏，胞外水分子进入，引起细胞自溶；也有人认为，乳酸链球菌素对微生物的作用机理是乳酸链球菌素对细胞膜的吸附，然后在细胞膜上形成孔洞，乳酸链球菌素是一个带正电荷的阳离子分子，在缺乏阴离子膜磷脂的情况下，乳酸链球菌素起阴离子选择载体的作用，当存在阴离子膜磷脂时，乳酸链球菌素吸附在膜上，利用离子间相互作用，及其分子的C末端和N末端对膜结构产生作用形成穿膜"孔道"，从而引起胞内物质泄漏，导致细胞解体死亡。最近研究表明，乳酸链球菌素与乙二胺四乙酸联合使用对沙门氏菌和革兰氏阴性菌也有抑制作用。乳酸链球菌素对营养细胞的作用点是细胞质膜，它能抑制细胞壁中肽聚糖的生物合成，使细胞壁质膜和磷脂化合物合成受阻，引起细胞内含物和ATP外泻，使细胞裂解。RalpH.WJ等人认为乳酸链球菌素具有潜在的跨膜序列及高的偶极矩能使膜产生孔道，同时使膜内外电位差和梯度丧失，破坏细胞通过电子传递链产生能量的能力。纳他霉素是一种多烯大环内酯类抗真菌剂，其分子是一种具有活性的环状四烯化合物，可含3!1101结晶水，其外观白色或奶油色，是无味的结晶粉末，分子式为(:331147冊13，相对分子量为665.73。纳他霉素分子结构中的四烯系统是全顺式，内酯环上C3-C9部位是半縮醛结构，含有一个由糖苷键连接的碳水化合物基团，即氨基二脱氧甘露糖(Mycosamine)。纳他霉素是两性物质，分子中有一个碱性基团和一个酸性基团，其电离常数pKa值分别为为8.35和4.6，相应的等电点为6.5，熔点为28(TC[14]。纳他霉素微溶于水、甲醇，溶于稀酸、冰醋酸及二甲苯甲酰胺，难溶于大部分有机溶剂，不溶于非极性溶剂。室温下在水中的溶解度为30-100mg/L，pH值低于3或高于9时，其溶解度都会有所提高，在大多数食品pH值范围内非常稳定，pH值57时活性最高。纳他霉素是一种广谱的抗霉菌、酵母菌、某些藻类的多烯大环内酯类抗生素，但它没有抗细菌、病毒和其他微生物(如原虫等)活性。1956年，Tresner曾测试过纳他霉素对500种霉菌的抗性，所有菌种都被1.0-10mg/kg的纳他霉素抑制；1959年，Klis比较了纳他霉素、山梨酸钾、放线菌酮、制霉菌素、丝裂霉素等的抑菌效果，发现对于在肉汤和琼脂中培养的16种霉菌而言，纳他霉素是最有效的抑制剂。纳他霉素是26种多烯烃大环内酯类抗真菌剂的一种，多烯烃是平面大环内酯环状结构，能与甾醇化合物相互作用且具有高度亲和性，对真菌有抑制活性。纳他霉素的抑菌机理为纳他霉素分子的疏水部分即大环内酯的双键部分以范德华力和整个甾醇分子结合，形成抗生素-甾醇复合物，破坏细胞质膜的渗透性；分子的亲水部分即大环内酯的多醇部分则在膜上形成水孔，损伤膜的通透性，从而引起菌内氨基酸、电解质等重要物质渗出而死亡。当某些微生物的细胞壁及细胞不存在这些类似固醇的化合物时，纳他霉素就不产生抗菌活性，因此纳他霉素被列为抗真菌类产品。乙二胺四乙酸二钠为白色结晶粉末或颗粒，易溶于水，它本身是一种螯合剂，因能与碱土金属和金属离子形成极其稳定的络合物，常常作为有效的抗氧化增效剂和稳定剂使用；乙二胺四乙酸二钠还能够络合微生物生长所需的微量元素如镁等而发挥抑菌作用，增强腐剂防腐活性。乙二胺四乙酸二钠有明显的抑菌能力，其防霉效果受PH值影响不大，而酸性环境下对细菌作用最为明显。抑制细菌能力明显强于霉菌。在中性及酸性情况下，与山梨酸钾有理想的协同作用。所以，生产过程添加乙二胺四乙酸二钠的食品如蔬果罐头、调味酱等可适当减少其他防腐剂的使用量。而且，乙二胺四乙酸二钠有很强的络合作用，除了能抑制水煮食品的水浑浊外，对防止食品、饮料等的氧化变色也有明显作用。本发明的有益技术效果体现在以下方面引起食品(水果、面制食品、豆制品)变质的微生物主要是霉菌、酵母菌和细菌。由于国内外研究成果显示乳酸链球菌素对革兰氏阳性细菌有较好的抑制效果，因此本发明主要研究乳酸链球菌素与山梨酸钾及乙二胺四乙酸的复合作用对革兰氏阴性细菌的抑制效果，以及纳他霉素对霉菌和酵母菌的抑制效果和不同防腐剂抑制各种菌的较优配比。导致草莓腐败的微生物主要是细菌、酵母菌和少量霉菌，导致面制品/豆制品腐败的微生物主要是霉菌和少量细菌。本发明将乳酸链球菌素、山梨酸钾和乙二胺四乙酸按一定比例复配，研究其对食品中革兰氏阴性菌的抑制效果，初步解决乳酸链球菌素抑菌谱狭窄，对革兰氏阴性菌抑制效果不明显的问题；同时研究使用纳他霉素对食品中的致腐霉菌和酵母菌的抑制效果，进而得到了适用于草莓保鲜和面制品/豆制品保鲜的具有广谱抑菌效果的复合生物防腐剂。并且此复合生物防腐剂基本上可以抑制导致食品腐败的所有微生物的生长。本发明针对引起草莓和馒头、茶干变质的各种微生物的特性，选择不同的防腐剂配方进行抑菌实验。实验中，从引起草莓、馒头和茶干变质的腐败菌中筛选出革兰氏阳性菌一株、革兰氏阴性菌一株、霉菌一株、酵母菌一株，将筛选出的腐败菌涂布于平板上进行培5养，同时将喷洒一定浓度保鲜剂的滤纸片放置在平板上，通过考察抑菌圈的大小初步判断其是否具有保鲜效果，具体见图1、图2、图3和图4;通过计算R值确定抑菌效果的好坏，R值=抑菌圈直径/滤纸片直径，R值越大表示抑菌效果越好。实验中不同配方的保鲜剂对不同微生物的抑菌圈R值为表1Nisin、山梨酸钾和EDTA复合保鲜剂对革兰氏阳性细菌的抑制效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2Nisin、山梨酸钾和EDTA复合保鲜剂对革兰氏阴性细菌的抑制效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3纳他霉素、Nisin、山梨酸钾和EDTA复合保鲜剂对霉菌的抑制效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4纳他霉素、Nisin、山梨酸钾和EDTA复合保鲜剂对酵母菌的抑制效果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>从以上数据可以看出，本配方的保鲜剂对引起食物腐败的常见微生物具有较好的抑制作用。实验中进一步采用该复合保鲜剂对草莓进行保鲜实验，在常温下草莓的保质期可以达到7-20天；采用该复合保鲜剂对馒头进行保鲜实验，在常温下馒头的保质期可以达到18-30天；采用该复合保鲜剂对茶干进行保鲜实验，在常温下茶干的保质期可以达到10-21天。图1为本发明对革兰氏阳性菌的抑菌实验结果图，图2为本发明对革兰氏阴性菌的抑菌实验结果图，图3为本发明对霉菌的抑菌实验结果图，图4为本发明对酵母菌的抑菌实验结果图。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步地说明。实施例1:草莓保鲜剂及配制方法在1000毫升容量瓶中加入6g乳酸链球菌素、20g山梨酸钾和2g乙二胺四乙酸二钠，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中乳酸链球菌素的浓度为6mg/mL，山梨酸钾的浓度为20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为2.Omg/mL。这一配方的复合保鲜剂能够有效抑制草莓中革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌、酵母菌和少量霉菌的生长，适用于草莓保鲜。使用时以10mL/Kg喷洒于新鲜草莓表面即可。喷涂该保鲜剂的草莓在常温下放置20天无腐败变质。实施例2:草莓保鲜剂配方如下3g乳酸链球菌素、12g山梨酸钾、0.5g乙二胺四乙酸二钠、IOOO毫升无菌水。制备方法同实施例l。喷涂该保鲜剂的草莓在常温下放置7天无腐败变质。实施例3:草莓保鲜剂配方如下5g乳酸链球菌素、16g山梨酸钾、lg乙二胺四乙酸二钠、1000毫升无菌水。制备方法同实施例1。喷涂该保鲜剂的草莓在常温下放置14天无腐败变质。实施例4:用于面制品和豆制品保鲜剂及配制方法在1000毫升容量瓶中加入0.5g纳他霉素，lg乳酸链球菌素、20g山梨酸钾和0.5g乙二胺四乙酸二钠，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中纳他霉素的浓度为0.5mg/mL，乳酸链球菌素的浓度为lmg/mL，山梨酸钾的浓度为20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5mg/mL。这种配方的复合保鲜剂能够有效抑制豆制品和面制品中霉菌和少量细菌的生长，适用于豆制品和面制食品的保鲜。使用时以20mL/Kg添加于豆制品和面制品中即可。添加该保鲜剂的馒头在常温下放置30天无腐败变质，茶干在常温下放置21天无腐败变质。实施例5:用于面制品和豆制品保鲜剂的配方如下0.5g乳酸链球菌素、12g山梨酸钾、0.3g乙二胺四乙酸二钠、0.2g纳他霉素、1000毫升无菌水。制备方法同实施例4。添加该保鲜剂的馒头在常温下放置18天无腐败变质，茶干在常温下放置10天无腐败变质。实施例6:用于面制品和豆制品保鲜剂的配方如下0.6g乳酸链球菌素、15g山梨酸钾、0.4g乙二胺四乙酸二钠、0.4g纳他霉素、1000毫升无菌水。制备方法同实施例4。添加该保鲜剂的馒头，常温下放置25天无腐败变质，茶干常温下放置15天无腐败变质。权利要求用于水果的复合保鲜剂，其特征在于由下列重量份的原料组成3-6g乳酸链球菌素、12-20g山梨酸钾、0.5-2g乙二胺四乙酸二钠、1000毫升无菌水；制备方法将上述乳酸链球菌素、山梨酸钾、乙二胺四乙酸二钠加入容器中，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中乳酸链球菌素的浓度为3-6mg/mL，山梨酸钾的浓度为12-20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.5-2.0mg/mL。2.用于面制品和豆制品的复合保鲜剂，其特征在于由下列重量份的原料组成0.5-lg乳酸链球菌素、12-20g山梨酸钾、0.3-0.5乙二胺四乙酸二钠、0.2-0.5g纳他霉素、1000毫升无菌水；制备方法将纳他霉素、乳酸链球菌素、山梨酸钾和乙二胺四乙酸二钠加入容器中，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中纳他霉素的浓度为0.2-0.5mg/mL，乳酸链球菌素的浓度为0.5-lmg/mL，山梨酸钾的浓度为12-20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.3-0.5mg/mL。全文摘要本发明涉及用于水果、面制品和豆制品的复合保鲜剂，该保鲜剂配方包括乳酸链球菌素、山梨酸钾、乙二胺四乙酸二钠、纳他霉素和无菌水；制备方法将上述乳酸链球菌素、山梨酸钾、乙二胺四乙酸二钠加入容器中，加入500毫升无菌水使之充分溶解，调节pH值为5，再加入无菌水定容至1000毫升，使溶液中乳酸链球菌素的浓度为6mg/mL，山梨酸钾的浓度为20mg/mL，乙二胺四乙酸二钠的浓度为2.0mg/mL。本发明将乳酸链球菌素、山梨酸钾和乙二胺四乙酸按一定比例复配，初步解决了乳酸链球菌素抑菌谱狭窄，对革兰氏阴性菌抑制效果不明显的问题；同时利用纳他霉素对食品中的致腐霉菌和酵母菌的抑制效果，进而得到了适用于草莓保鲜和面制品/豆制品保鲜的具有广谱抑菌效果的复合保鲜剂。文档编号A23L3/3463GK101720969SQ200910185458公开日2010年6月9日申请日期2009年11月13日优先权日2009年11月13日发明者姜绍通,操丽丽,曾维仲,杨英,赵妍嫣申请人:合肥工业大学