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CN102188034A - 一种用于食品的复合生物防腐保鲜剂 - Google Patents

一种用于食品的复合生物防腐保鲜剂 Download PDF

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刘常金
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Abstract

本发明涉及一种食品复合生物防腐保鲜剂，该复合生物防腐保鲜剂由ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素、纳他霉素、溶菌酶、枯草芽孢杆菌素、抗坏血酸、香椿叶提取物、水溶性白藜芦醇制剂、茶多酚、壳聚糖的纯生物固体制剂或制品复合混匀而成。本发明的复合生物防腐保鲜剂对各种食品中的腐败菌和致病菌有很强的抑制效果，对食品因氧化而导致的变质有良好的抑制作用，相比现有的各种防腐剂具有抑菌谱广，安全性高，高效且使用方便的特点。

Description

一种用于食品的复合生物防腐保鲜剂
技术领域
本发明涉及一种生物防腐保鲜剂，更确切地说是一种复合的纯生物来源的食品防腐保鲜剂，属于食品安全技术领域。
背景技术
最近20年来，我国的食品工业快速发展，已经成为国民经济的三大支柱之一，食品的防腐保鲜技术是食品工业的关键共性技术，是减少食品的腐败变质，维护消费者健康的重要措施。造成食品腐败变质的因素很多，包括物理的、化学的和生物的多种原因，相互交错在一起，共同导致食品的品质恶化。由于食品营养丰富，大多含水较多，很容易招致微生物的生长和繁殖，使食品变色、变味和产生毒素，控制微生物的生长和繁殖是食品防腐的关键。另外，食品中的许多化学成分容易发生氧化反应，结果也会引起食品的变色并降低了营养价值，抗氧化措施是保持食品品质的重要方面。
我国食品工业目前使用的食品防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及钾盐和对羟基苯甲酸酯类，食品抗氧化剂主要有丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)等。这些化学合成的防腐剂抗氧化剂的使用存在着不可避免的安全性隐患，对消费者的健康构成潜在威胁。随着人们生活水平的提高和公众健康意识的进步，人们对食品的安全水平提出了更高的要求，食品的防腐剂和抗氧化剂向“绿色”和“纯天然”方向转变是大势所趋。
来源于植物、微生物以及动物的部分天然产物具有一定的杀菌抑菌和抗氧化效果，不仅对人体健康无害，有的还有一定的营养价值，如乳酸链球菌素、纳他霉素、ε-多聚赖氨酸、溶菌酶以及维生素C等，因安全性高，已经在乳制品、肉制品等食品中使用。中国发明专利(公开号CN101167595A)公开了一种纳他霉素和乳酸链球菌素为主的复合生物防腐剂应用于沙拉酱、梨浓缩汁以及酸奶的防腐，在食品中的应用领域不够广泛。中国另一发明专利(公开号CN1692838A)公开了一种天然生物防腐保鲜剂主要有乳酸链球菌素、双歧杆菌素、壳聚糖、茶多酚等组成，但未提及使用效果。由于单一的生物防腐剂只能杀灭或抑制少数种类的微生物生长与繁殖，目前虽然已经有少量生物防腐剂和抗氧化剂应用在食品的防腐保鲜的例子存在，但还是存在抗菌谱窄、成本高、使用不方便等特点。另外，食品中的许多成份因氧化而导致的品质下降也是一个需要解决的问题，因此，研制一种新型的天然复合生物防腐保鲜剂仍是食品领域的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种食品中广泛使用的纯生物复合防腐保鲜剂，原料全部来自于生物分泌物或提取物，具有高效、广谱、成本低、适应性广的特点，对于各种细菌、真菌引起的食品腐败和氧化导致的食品品质变化有良好的效果。
本发明实现上述目的的技术方案如下：一种复合生物防腐保鲜剂包括：ε-聚赖氨酸10-40份；乳酸链球菌素5-30份；纳他霉素1-10份；溶菌酶0.01-0.5份；枯草芽孢杆菌素1-10份；抗坏血酸5-20份；香椿叶提取物0.5-2份；水溶性白藜芦醇制剂0.05-0.5份；茶多酚1-10份；壳聚糖2-10份(重量比)。
所述复合生物防腐剂的制备方法为：
(1)按照配方称取各种原料：ε-聚赖氨酸10-40g；乳酸链球菌素5-30g；纳他霉素1-10g；溶菌酶0.01-0.5g；枯草芽孢杆菌素1-10g；抗坏血酸5-20g；香椿叶提取物0.5-2g；水溶性白藜芦醇制剂0.05-0.5g；茶多酚1-10g；壳聚糖2-10g；
(2)将复配好的原料，用小型混粉机高速混合2-10分钟；
(3)将混合好的复合生物防腐剂粉碎至60-120目，即可。
优选步骤(1)中ε-聚赖氨酸10g；乳酸链球菌素15g；纳他霉素5g；溶菌酶0.1g；枯草芽孢杆菌素2g；抗坏血酸5g；香椿叶提取物1g；水溶性白藜芦醇制剂0.1g；茶多酚2g；壳聚糖6g；
优选步骤(2)中将复配好的原料，用小型混粉机高速混合5分钟。
优选步骤(3)中将混合好的复合生物防腐剂粉碎至100目。
其中，枯草芽孢杆菌素是这样得到的：将从稻草中分离出来的菌种Bacillus subtilis SBS接种于100毫升的LB普通细菌培养基中，置于摇床中37℃，150转/分钟培养10小时作为种子液；再将种子液按照体积比1％的比例接种到液体培养基中，37℃震荡培养48小时，4000转/分钟离心20分钟，去菌体得上清液；所得到的上清液用截留分子量10000Dalton的膜超滤装置进行分离，流出液用旋转蒸发仪进行浓缩。浓缩液经过喷雾干燥后得到粉状的枯草芽孢杆菌素。
其中，香椿叶提取物是这样得到的：将华北地区秋季收获并自然干燥的香椿老叶进行粗粉碎至40-60目，按照香椿叶粉20倍的重量比加水，在50-60℃保温的搅拌提取罐中动态提取1小时；提取液4000转/分钟离心20分钟，上清液用截留分子量5000Dalton的膜超滤装置进行分离，小分子量流出液进行喷雾干燥得到粉状的香椿叶粗提取物，含有抗氧化和抗菌物质。
其中，水溶性白藜芦醇制剂是这样得到的：称取纯度为98％的白藜芦醇粉体1克，溶解于20克的80％乙醇溶液中，不断搅拌使白藜芦醇完全溶解；按照白藜芦醇粉体重量比12倍的比例称取羟丙基-β-环糊精12克，溶解于24克的去离子水中，不断搅拌使羟丙基-β-环糊精完全溶解；在保温40℃并不断搅拌条件下，将白藜芦醇的乙醇溶液逐滴加入到羟丙基-β-环糊精水溶液中，避光真空浓缩至1/4体积，浓缩液喷雾干燥得到白色粉末，即为白藜芦醇水溶性制剂。
我们对乳酸链球菌素、纳他霉素、ε-聚赖氨酸等常规微生物来源的生物防腐剂做了大量的实验研究，结果表明：乳酸链球菌素对革兰氏阳性细菌有明显的抑制作用，而对革兰氏阴性细菌、酵母菌和霉菌无效。纳他霉素对多数霉菌和酵母菌有抑制作用，但对细菌无效。ε-聚赖氨酸对多数革兰氏阴性细菌和阳性细菌都有抑制作用，水溶解性强，对热稳定，对于抑制耐热芽孢杆菌有很好的效果，尤其在中性和微酸性条件下对细菌的抑制效果好，但对真菌的抑制效果不理想。由于食品的种类繁多，造成食品污染的微生物种类也是多种多样的，既要杀灭和抑制细菌，也要对有害的霉菌等真菌的生长进行抑制，单纯的几种生物防腐剂达不到防腐保鲜的目的。另外一方面，食品的氧化变质和由此导致的变色是影响食品品质的重要指标，使用纯天然的抗氧化剂是比较好的解决途径。在实际应用中，纳他霉素容易被氧化，导致抑菌活性下降。为了降低成本，增加防腐保鲜的效果，我们使用了抗氧化剂抗坏血酸、香椿叶提取物、水溶性白藜芦醇制剂，不仅可以起到防腐增效的作用，还可以发挥抗氧化效果，增强了保鲜效果。本发明所使用的溶菌酶、枯草芽孢杆菌素、茶多酚、壳聚糖有一定的杀菌抑菌或抗氧化的效果，配合使用扩大了抑菌谱，可以在各种食品中更广泛地使用。
本发明的复合生物防腐剂可以在肉类食品、水产食品、水果蔬菜及其加工制品中应用，配方中，各成份以具体食品中的微生物的多少和种类以及所需保质期的长短，加以选用。
具体实施例
下面的实施例有助于本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：制备复合生物防腐保鲜剂
(1)自制枯草芽孢杆菌素、香椿叶提取物、水溶性白藜芦醇制剂：
将从稻草中分离出来的菌种Bacillus subtilis SBS接种于100毫升的LB普通细菌培养基中，置于摇床中37℃，150转/分钟培养10小时作为种子液；再将种子液按照体积比1％的比例接种到1升液体培养基中，37℃震荡培养48小时，4000转/分钟离心20分钟，去菌体得上清液；所得到的上清液用截留分子量10000Dalton的膜超滤装置进行分离，小分子量流出液用旋转蒸发仪进行浓缩。浓缩液经过喷雾干燥后得到粉状的枯草芽孢杆菌素。
将华北地区秋季收获并自然干燥的香椿老叶进行粗粉碎至40目，按照香椿叶粉20倍的重量比加水，在50-60℃保温的搅拌提取罐中动态提取1小时；提取液4000转/分钟离心20分钟，上清液用截留分子量5000Dalton的膜超滤装置进行分离，小分子量流出液进行喷雾干燥得到粉状的香椿叶粗提取物，含有抗氧化和抗菌物质。
称取纯度为98％的白藜芦醇粉体1克，溶解于20克的80％乙醇溶液中，不断搅拌使白藜芦醇完全溶解；按照白藜芦醇粉体重量比12倍的比例称取羟丙基-β-环糊精12克，溶解于24克的去离子水中，不断搅拌使羟丙基-β-环糊精完全溶解；在保温40℃并不断搅拌条件下，将白藜芦醇的乙醇溶液逐滴加入到羟丙基-β-环糊精水溶液中，避光真空浓缩至1/4体积，浓缩液喷雾干燥得到白色粉末，即为白藜芦醇水溶性制剂。
(2)按照复配配方称取各原料：ε-聚赖氨酸10g；乳酸链球菌素15g；纳他霉素5g；溶菌酶0.1g；枯草芽孢杆菌素2g；抗坏血酸5g；香椿叶提取物1g；水溶性白藜芦醇制剂0.1g；茶多酚2g；壳聚糖6g；
(3)将复配好的原料，用小型混粉机高速混合5分钟；
(4)将混合好的复合生物防腐剂粉碎至100目，即可。
实施例2：制备复合生物防腐保鲜剂
(1)自制枯草芽孢杆菌素、香椿叶提取物、水溶性白藜芦醇制剂：
将从稻草中分离出来的菌种Bacillus subtilis SBS接种于100毫升的LB普通细菌培养基中，置于摇床中37℃，150转/分钟培养10小时作为种子液；再将种子液按照体积比1％的比例接种到10升液体发酵培养基中，37℃震荡培养48小时，4000转/分钟离心20分钟，去菌体得上清液；所得到的上清液用截留分子量10000Dalton的膜超滤装置进行分离，流出液用旋转蒸发仪进行浓缩。浓缩液经过喷雾干燥后得到粉状的枯草芽孢杆菌素。
将华北地区秋季收获并自然干燥的香椿老叶进行粗粉碎至60目，按照香椿叶粉20倍的重量比加水，在50-60℃保温的搅拌提取罐中动态提取1小时；提取液4000转/分钟离心20分钟，上清液用截留分子量5000Dalton的膜超滤装置进行分离，小分子量流出液进行喷雾干燥得到粉状的香椿叶粗提取物，含有抗氧化和抗菌物质。
称取纯度为98％的白藜芦醇粉体10克，溶解于20克的80％乙醇溶液中，不断搅拌使白藜芦醇完全溶解；按照白藜芦醇粉体重量比12倍的比例称取羟丙基-β-环糊精120克，溶解于240克的去离子水中，不断搅拌使羟丙基-β-环糊精完全溶解；在保温40℃并不断搅拌条件下，将白藜芦醇的乙醇溶液逐滴加入到羟丙基-β-环糊精水溶液中，避光真空浓缩至1/4体积，浓缩液喷雾干燥得到白色粉末，即为白藜芦醇水溶性制剂。
(2)按照复配配方称取各原料：ε-聚赖氨酸10g；乳酸链球菌素15g；纳他霉素5g；溶菌酶0.1g；枯草芽孢杆菌素2g；抗坏血酸5g；香椿叶提取物1g；水溶性白藜芦醇制剂0.1g；茶多酚2g；壳聚糖6g；
(3)将复配好的原料，用小型混粉机高速混合8分钟；
(4)将混合好的复合生物防腐剂粉碎至80目，即可。
实施例3：复合生物防腐保鲜剂在包装烧鸡中的应用
(1)原料处理：选用市场上销售的整鸡或鸡腿、鸡翅等部件10公斤，投入适量的制作烧鸡的调味料，加入复合生物防腐保鲜剂10克，添加冷水30公斤浸泡10小时。
(2)烧鸡煮制：将浸泡好的原料生鸡或鸡部件洗净，用重量比6∶4＝水∶蜂蜜的液体浸泡涂抹5-10秒后，沥干糖液后在160-180℃温度的植物油中炸10秒着色，再放入加工烧鸡的老汤中煮制，在老汤中事先加入适量调味料和10克复合生物防腐保鲜剂。先用大火烧开，保持小火10-30分钟。
(3)真空包装：选择合适大小的耐高温塑料蒸煮袋，把煮好的烧鸡或烧鸡的鸡翅、鸡腿等部件装入塑料袋中，抽真空进行热塑封。
(4)低温杀菌和成品：把真空包装完好的耐高温塑料蒸煮袋放入85±2℃的恒温水槽中30分钟进行巴氏杀菌，然后用循环水快速冷却到室温，即可得到真空塑料袋包装的烧鸡类食品。
经过该工艺得到的烧鸡产品，在常温条件下整鸡的保质期达到或超过60天，烧鸡部件的保质期达到90-180天。不添加防腐剂的烧鸡在相同工艺条件下，整鸡的常温保质期不到10天，烧鸡部件的常温保质期不到30天。
实施例3：复合生物防腐保鲜剂在浓缩苹果汁中的应用
(1)苹果榨汁：选取正常成熟无农药残留和病虫危害的优质苹果，用家用榨汁机制成苹果原浆汁，4层纱布过滤，滤液备用。
(2)苹果浓缩汁及包装成品：取苹果原浆汁采用真空浓缩方法浓缩至原体积的1/4，在1升浓缩苹果汁中加入实施例1制备的复合生物防腐保鲜剂500毫克，搅拌均匀，装入合适大小的密封容器中，10℃条件下保存，保质期可达6个月。
实施例4：复合生物防腐保鲜剂在鱼类常温保鲜中的应用
(1)原料处理：选择新鲜并已经失去生命活动的鱼用清洁的自来水冲洗干净，放在一定大小的容器中备用。
(2)防腐保鲜剂处理：按照10公斤鱼的重量将50克实施例2制备的复合生物防腐保鲜剂加入容器中，加水淹没过鱼体，浸泡30分钟，将鱼捞出，沥干水后进行包装或直接进行销售，在25℃常温条件下，保质期可达3-5天。

Claims (8)

1.一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于它包括：ε-聚赖氨酸10-40份；乳酸链球菌素5-30份；纳他霉素1-10份；溶菌酶0.01-0.5份；枯草芽孢杆菌素1-10份；抗坏血酸5-20份；香椿叶提取物0.5-2份；水溶性白藜芦醇制剂0.05-0.5份；茶多酚1-10份；壳聚糖2-10份(重量比)。
2.根据权利要求1所述的一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于：所述的ε-聚赖氨酸10-20份；乳酸链球菌素10-20份；纳他霉素2-6份；溶菌酶0.05-0.1份；枯草芽孢杆菌素2-6份；抗坏血酸5-10份；香椿叶提取物0.5-1份；水溶性白藜芦醇制剂0.05-0.2份；茶多酚2-5份；壳聚糖2-6份(重量比)。
3.根据权利要求1所述的一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于：所述的ε-聚赖氨酸10份；乳酸链球菌素15份；纳他霉素5份；溶菌酶0.1份；枯草芽孢杆菌素2份；抗坏血酸5份；香椿叶提取物1份；水溶性白藜芦醇制剂0.1份；茶多酚2份；壳聚糖6份(重量比)。
4.根据权利要求1所述的一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于：所述的枯草芽孢杆菌素的制备工艺步骤为：
(1)将从稻草中分离出来的菌种Bacillus subtilis SBS接种于100毫升的LB普通细菌培养基中，置于摇床中37℃，150转/分钟培养10小时作为种子液；
(2)再将种子液按照体积比1％的比例接种到液体培养基中，37℃震荡培养48小时，4000转/分钟离心20分钟，去菌体得上清液；
(3)上清液用截留分子量10000Dalton的膜超滤装置进行分离，流出液用旋转蒸发仪进行浓缩。浓缩液经过喷雾干燥后得到枯草芽孢杆菌素。
5.根据权利要求1所述的一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于：所述的香椿叶提取物的制备工艺步骤为：
(1)将秋季收获并自然干燥的香椿老叶进行粉碎，按照香椿叶粉20倍的重量比加水，在50-60℃保温的搅拌提取罐中提取1小时；
(2)提取液4000转/分钟离心20分钟，上清液用截留分子量5000Dalton的膜超滤装置进行分离，小分子量流出液进行喷雾干燥得到香椿叶提取物。
6.根据权利要求1所述的一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于：所述的水溶性白藜芦醇制剂的制备工艺步骤为：
(1)称取纯度为98％的白藜芦醇粉体1份，溶解于重量比20份的80％乙醇溶液中，不断搅拌使白藜芦醇完全溶解；
(2)按照白藜芦醇粉体重量比10-12倍的比例称取羟丙基-β-环糊精1份，溶解于重量比2份的去离子水中，不断搅拌使羟丙基-β-环糊精完全溶解；
(3)在保温40℃并不断搅拌条件下，将白藜芦醇的乙醇溶液逐滴加入到羟丙基-β-环糊精水溶液中，避光真空浓缩至1/4体积，浓缩液喷雾干燥得到白色粉末，即为白藜芦醇水溶性制剂。
7.根据权利要求1所述的一种复合生物防腐保鲜剂，其特征在于：它的形态是固体粉末，可以应用于肉制品、水产食品、水果蔬菜及其加工产品的防腐保鲜。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征是，复合生物防腐保鲜剂与食品物料的用量比为10-100g∶40kg。
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