CN101606745A - 复合生物防腐剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合生物防腐剂及其制备和应用，所述的复合生物防腐剂，每100g中含有：ε－多聚赖氨酸20－80g、乳酸链球菌素1－30g、纳它霉素1－20g、尼箔金酯1－20g、丙酸钠1－10g、抗坏血酸0.01－0.5g、苹果酸5－20g、三聚磷酸钠0.1－1g。该复合生物防腐剂使用于广式腊肠制品中，添加量5－15g/50kg。本发明以ε－多聚赖氨酸为主要原料配制复合型生物防腐剂，能有效降低广式腊肠中食盐和白砂糖的用量，具有低毒、高效、添加量较少的特点，其抑菌谱广，抑菌能力强，同时对其他天然防腐剂不易抑制的革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果也非常好，对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用。

Description

复合生物防腐剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种复合生物防腐剂，尤其是以ε-多聚赖氨酸作为主料的复合型生物防腐剂及其制备方法和应用。

背景技术

微生物污染是影响食品安全的主要因素之一，防腐剂的作用是杀灭或抑制微生物的生长繁殖，以防止组织感染和物质的生物学腐败。食品在生产、流通过程中因微生物的污染会造成腐败变质，防腐剂的添加是必要的，然而抽检食品频频在防腐剂项目或微生物指标上出现问题，超标使用和添加禁止用于食品的防腐剂的情况屡禁不止。

由于我国现行生产的食品防腐剂主要是苯甲酸和山梨酸，其中苯甲酸占了90％。为了保障货架期，在防腐剂的效率和时效不变的情况下，只好增加防腐剂的用量。除此之外也不排除一些不合规格的厂家，生产条件不达标，滥用防腐剂造成防腐剂超标的情况。另外长期应用某一种防腐剂，微生物会对它产生不断增强的抗性，致使防腐效果达不到要求。

防腐剂的安全性一直是人们十分关注的问题。乙酸、丙酸、山梨酸是人体代谢过程中的正常产物，苯甲酸需肝脏解毒，但苯甲酸不在体内残留。乙酸和肉桂可以认为是完全无毒的，苯甲酸的毒性大于丙酸的毒性，丙酸的毒性又大于山梨酸的毒性。但由于苯甲酸(钠)成本低，供应充足，因此是我国应用较广的一类防腐剂。苯甲酸属酸型防腐剂，其使用pH低于2.5-4.0效果较好，但对肝功能衰弱的人不适宜。另有资料报道，苯甲酸具有一定的累积毒性，发达国家已不再使用苯甲酸作为食品防腐剂。苯甲酸毒性：ADI(日容许摄入量)0～5mg/kg(FAO/WHO，1994)。LD50(半数致死量)2530mg/kg(大鼠，经口)。其毒性比山梨酸强。山梨酸对霉菌、酵母、细菌等有抗菌作用，抑制生长的作用比杀菌作用强。对丝状真菌、酵母、好氧菌有效，对厌氧菌无效，在pH8以下时，防腐作用稳定。山梨酸毒性：ADI 0～25mg/kg(FAO/WHO，1994)。LD₅₀为7360mg/kg(大鼠，经口)。在体内极易被氧化分解而排出体外。GRAS(FDA，§182.3089，1994)。食品的成份对防腐效力无影响，pH愈低抗菌作用愈强。用量0.5～2g/L，其盐作用相同，用量以山梨酸计，不得超过最大用量。山梨酸最大的缺点是溶解度小，最常用其钾盐，但价格较贵，8万元每吨。

目前人们对食品安全性的认识和要求逐步提高，化学防腐剂受到严峻挑战，开发抗菌性强、安全无毒的天然防霉防腐剂已成为各国科技工作者的研究热点。它不但对人体健康无害，有的还具有一定的营养价值，是今后开发的方向。

利用微生物发酵法生产和制备天然食品防腐剂受到科技工作者的重视和消费者的青睐。发酵法生产溶菌酶是利用微生物发酵产品作为食品防腐剂的成功先例。日本学者利用链霉菌发酵法制得ε-多聚赖氨酸，其具有水溶性好、热稳定性高、抗菌谱广等特点，被广泛用于食品防腐与保鲜。利用乳酸菌和枯草杆菌等发酵，人们开发出多种抗菌素，如乳酸链球菌素(Nisin)，枯草杆菌素(Suhtilin)等。乳酸链球菌素因具有安全、高效的防腐性能，在乳制品、罐装食品、植物蛋白食品、肉制品中得到广泛使用。

ε-多聚赖氨酸是目前天然防腐剂中具有优良防腐性能和巨大商业潜力的微生物类食品防腐剂。它是由日本酒井平一和岛昭二两位博士在大量筛选有价值的放线菌时发现的一种新型聚合物，它由25～30个赖氨酸残基聚合而成，经过进一步研究发现其具有强烈的抑菌能力，可以作为防腐剂用于食品的保鲜。

ε-多聚赖氨酸抑菌谱广，在酸性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果，同时ε-多聚赖氨酸对其他天然防腐剂不易抑制的革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果也非常好，而且其对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用。

广式腊肠由优质猪肉、白砂糖、食盐、白酒、植物蛋白、亚硝酸钠等采用传统工艺制作而成，其色泽鲜艳、口味浓郁、衣脆肉嫩、滋味鲜美，营养丰富，老少咸宜，具有传统广式腊味的特色。

正常的广式腊肠产品色泽光润、肥瘦分明、脂肪乳白透明、肌肉呈自然肉红色或枣红色、条子均匀、不含杂质，有自然光泽；按标准投料，手感干爽、有较好弹性、肠衣紧贴肉馅、无沾液、结构紧凑、弯曲有弹性、切面肉质光滑无空洞、无杂质、肥瘦分明、比例适中、质感好；切面香气浓郁、肉香味突出，有强烈广式腊味固有糖、酒等腊味醇香。

但在广式腊肠生产、贮存、运输、销售过程中，由于防腐技术落后，现有允许添加的食品防腐剂在限量内使用，防腐效果较差，抗菌谱较窄，无法完全保证产品质量，常引起产品变质、发霉变软，从而引起色泽灰暗、肥瘦混浊、脂肪发黄、光泽不自然、手摸湿润、质感浮松、衣肉分离、容易弯曲，或表面干硬呆板，缺乏自然光泽及弹性，切面肉质松散、肥瘦混浊等一系列技术问题，无酒香味和鲜肉味，有些还散发出陈腐和酸败味或气味寡淡不自然。

目前广式中腊肠使用的防腐剂主要为山梨酸钾和硝酸钠，按照肉制品中亚硝酸盐的限量标准(以NaNO2计)，硝酸钠添加量为≤30mg/kg。

山梨酸钾和硝酸钠均属于化学防腐剂。亚硝酸盐主要指亚硝酸钠，亚硝酸钠为白色至淡黄色粉末或颗粒状，味微咸，易溶于水。外观及滋味都与食盐相似，并在工业、建筑业中广为使用，肉类制品中也允许作为发色剂限量使用。

由亚硝酸盐引起食物中毒的机率较高。食入0.3～0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒甚至死亡，另外亚硝酸盐作为防腐剂而应用在肉质食品里一直被认为是致癌物质。

亚硝酸盐中毒是指由于食用硝酸盐或亚硝酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜可引起中毒，或者误将工业用亚硝酸钠作为食盐食用而引起，也可见于饮用含有硝酸盐或亚硝酸盐苦井水、蒸锅水后，亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织缺氧。

发明内容

本发明的目的之一旨在提供一种复合生物防腐剂。

实现上述目的的技术方案如下：

一种复合生物防腐剂，每100g中含有：

ε-多聚赖氨酸20-80g、乳酸链球菌素1-30g、纳它霉素1-20g、尼箔金酯1-20g、丙酸钠1-10g、抗坏血酸0.01-0.5g、苹果酸5-20g、三聚磷酸钠0.1-1g。

本发明的另一目的是提供上述复合生物防腐剂的制备方法。

所述复合生物防腐剂的制备方法为：

(1)按配方称取各原料：ε-多聚赖氨酸20-80g、乳酸链球菌素1-30g、纳它霉素1-20g、尼箔金酯1-20g、丙酸钠1-10g、抗坏血酸0.01-0.5g、苹果酸5-20g、三聚磷酸钠0.1-1g；

(2)将复配好的原料，高速混合5-10分钟；

(3)将混合好的生物防腐剂粉碎至80-120目，即可。

优选步骤(1)中ε-多聚赖氨酸60g、乳酸链球菌素15g、纳它霉素8g、尼箔金酯5g、丙酸钠5g、抗坏血酸0.4g、苹果酸6g、三聚磷酸钠0.6g。

优选步骤(2)中将复配好的原料，高速混合8分钟。

优选步骤(3)中将混合好的生物防腐剂粉碎至100目。

本发明的另一目的是提供上述复合生物防腐剂在广式腊肠中的应用。

复合生物防腐剂在广式腊肠中的应用，其中，复合生物防腐剂与制备广式腊肠的原料肉的用量比为5-15g∶50kg，优选为10g∶50kg.

本发明以ε-多聚赖氨酸为主要原料，添加了乳酸链球菌素、纳它霉素和尼箔金酯等生物防腐剂和防腐效果增强剂苹果酸和三聚磷酸钠具有低毒、高效、添加量较少的特点，防腐性能优良。其抑菌谱广，抑菌能力强，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有一定的抑菌效果，同时对其他天然防腐剂不易抑制的革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果也非常好，对耐热性芽孢杆菌和一些病毒也有抑制作用；特别适用于广式腊肠中作为防腐剂。

在广式腊肠中添加本发明中的复合生物防腐剂，能有效降低广式腊肠中食盐和白砂糖的用量。

本发明中的复合生物防腐剂加入了抗氧化剂抗坏血酸，可明显抑制广式腊肠在保质期内引起的脂肪氧化酸败。

本发明中的复合生物防腐剂添加了丙酸钠，可有效抑制广式腊肠肠衣表面霉菌的繁殖。

具体实施方式

实施例1：制备复合生物防腐剂

(1)按复配配方称取各原料：ε-多聚赖氨酸55g、乳酸链球菌素20g、纳它霉素12g、尼箔金酯8g、丙酸钠3g、抗坏血酸0.5g、苹果酸1g、三聚磷酸钠0.5g；

(2)将复配好的原料，高速混合8分钟；

(3)将混合好的生物防腐剂粉碎至80目，即可。

实施例2：制备复合生物防腐剂

(1)按复配配方称取各原料：ε-多聚赖氨酸60g、乳酸链球菌素15g、纳它霉素8g、尼箔金酯5g、丙酸钠5g、抗坏血酸0.4g、苹果酸6g、三聚磷酸钠0.6g。

(2)将复配好的原料，高速混合10分钟；

(3)将混合好的生物防腐剂粉碎至100目，即可。

实施例3：制备复合生物防腐剂

(1)按复配配方称取各原料：ε-多聚赖氨酸20g、乳酸链球菌素28g、纳它霉素20g、尼箔金酯20g、丙酸钠10g、抗坏血酸0.3g、苹果酸1g、三聚磷酸钠0.7g；

(2)将复配好的原料，高速混合6分钟；

(3)将混合好的生物防腐剂粉碎至80目，即可。

实施例4：制备复合生物防腐剂

(1)按复配配方称取各原料：ε-多聚赖氨酸80g、乳酸链球菌素5g、纳它霉素5g、尼箔金酯5g、丙酸钠3g、抗坏血酸0.5g、苹果酸1g、三聚磷酸钠0.5g；

(2)将复配好的原料，高速混合10分钟；

(3)将混合好的生物防腐剂粉碎至120目，即可。

实施例1、2、3、4所制备到的复合生物防腐剂的指标都如下：

表1  复合生物防腐剂感官指标

项目	指标
		外观及组织状态	颗粒状粉末，无肉眼可见杂质
色泽	白色或微黄色
		气味	无气味

表2  复合生物防腐剂理化指标

指标名称	指标
		干燥失重，％	≤1
氯化物(以Cl计)，％	≤0.02
		硫酸盐(SO4)/％	≤0.1
灼烧残渣/％	≤0.1
		重金属(Pb)/％	≤0.001
砷(As)/％	≤0.0002

实施例5：复合生物防腐剂在广式腊肠中的应用1

(1)原料整理  选用上等猪前后腿及大排精肉，分割后去掉筋膜、油膘、血块，将瘦肉切成10～12毫米厚的薄片，用冷水浸洗10分钟，取出沥干，切成肉丁，肥肉切成9～10毫米的方形丁，肥肉不能成糊状，粒应大小均匀，用30℃温水洗净，以除去表面浮油、杂物。

(2)拌料  按瘦肉与肥肉的比例为(2～2.5)∶1，每50kg原料肉(肥肉15kg，瘦肉35kg)加精盐0.5～1.0kg，白糖1～2kg，白酱油1～1.5kg，白酒1.5～2.0kg，硝酸钠0.001kg，实施例中1所述的复合型生物防腐剂10g，加水7～10千克。拌料时，先用温水将白糖、精盐、硝酸钠、白酱油、复合型生物防腐剂等溶解、过滤，然后先与瘦肉再与肥肉混合，最后将水、白酒加入搅拌均匀，即可进入灌肠工序。

(3)灌肠  选用直径在24毫米左右的肠衣进行灌肠。使用前，先将干肠衣浸泡；灌肠时应随时排出肠内空气；灌满一条肠衣后，以23厘米为限，等距离用水草扎住，再用清水洗净灌肠表面的肉汁和料液，以保持肠表面清洁。

(4)晾晒和烘烤  灌肠清洗后，先在太阳下晒半天，然后转入烘房。烘房一般分为三层，湿肠进入烘房时，放人底层，温度为55℃左右，中间温度为45℃左右，根据烘烤情况，调整灌肠位置，48小时左右即可终止烘烤。

实施例6：复合生物防腐剂在广式腊肠中的应用2

(1)原料整理  选用上等猪前后腿及大排精肉，分割后去掉筋膜、油膘、血块，将瘦肉切成10～12毫米厚的薄片，用冷水浸洗10分钟，取出沥干，切成肉丁，肥肉切成9～10毫米的方形丁，肥肉不能成糊状，粒应大小均匀，用30℃温水洗净，以除去表面浮油、杂物。

(2)拌料  按瘦肉与肥肉的比例为(2～2.5)∶1，每50kg原料肉(肥肉15kg，瘦肉35kg)加精盐0.5～1.0kg，白糖1～2kg，白酱油1～1.5kg，白酒1.5～2.0kg，硝酸钠0.001kg，实施例中2所述的复合型生物防腐剂8g，加水7～10kg。拌料时，先用温水将白糖、精盐、硝酸钠、白酱油、复合型生物防腐剂等溶解、过滤，然后先与瘦肉再与肥肉混合，最后将水、白酒加入搅拌均匀，即可进入灌肠工序。

(3)灌肠  选用直径在24毫米左右的肠衣进行灌肠。使用前，先将干肠衣浸泡；灌肠时应随时排出肠内空气；灌满一条肠衣后，以23厘米为限，等距离用水草扎住，再用清水洗净灌肠表面的肉汁和料液，以保持肠表面清洁。

(4)晾晒和烘烤  灌肠清洗后，先在太阳下晒半天，然后转入烘房。烘房一般分为三层，湿肠进入烘房时，放入底层，温度为55℃左右，中间温度为45℃左右，根据烘烤情况，调整灌肠位置，48小时左右即可终止烘烤。

实施例5和6所制备的广式腊肠的感官指标和理化指标都如下。

表3  广式腊肠感官指标

表4  广式腊肠理化指标

项目	指标
		水分，％	≤25
食盐(以NaCl计)，％	≤9
		酸价(KOH计)，mg/g脂肪	≤4
亚硝酸盐(以NaNO2计)，mg/Kg脂肪	≤20

Claims (7)

1.一种复合生物防腐剂，其特征是，每100g中含有以下配方原料：ε-多聚赖氨酸20-80g、乳酸链球菌素1-30g、纳它霉素1-20g、尼箔金酯1-20g、丙酸钠1-10g、抗坏血酸0.01-0.5g、苹果酸5-20g、三聚磷酸钠0.1-1g。

2.根据权利要求1所述的复合生物防腐剂，其特征是，它是由以下配方原料组成：ε-多聚赖氨酸60g、乳酸链球菌素15g、纳它霉素8g、尼箔金酯5g、丙酸钠5g、抗坏血酸0.4g、苹果酸6g、三聚磷酸钠0.6g。

3.一种制备复合生物防腐剂的方法，其特征是，

(1)按配方称取各原料：每100g中含有，ε-多聚赖氨酸20-80g、乳酸链球菌素1-30g、纳它霉素1-20g、尼箔金酯1-20g、丙酸钠1-10g、抗坏血酸0.01-0.5g、苹果酸5-20g、三聚磷酸钠0.1-1g；

(2)将复配好的原料，高速混合5-10分钟；

(3)将混合好的生物防腐剂粉碎至80-120目，即可。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤(1)中，原料为：ε-多聚赖氨酸60g、乳酸链球菌素15g、纳它霉素8g、尼箔金酯5g、丙酸钠5g、抗坏血酸0.4g、苹果酸6g、三聚磷酸钠0.6g。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，步骤(2)中高速混合8分钟；步骤(3)中将混合好的生物防腐剂粉碎至100目。

6.权利要求1或2所述复合生物防腐剂在广式腊肠中的应用，其特征是，复合生物防腐剂与制备广式腊肠的原料肉的用量比为5-15g∶50kg。

7.根据要求6所述的应用，其特征是，复合生物防腐剂与制备广式腊肠的原料肉的用量比为10g∶50kg。