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

基 因 ； ） 于 细菌素 栅栏技 术 的应用 ． ４基
外 ， 可显 著 提高游 离氨 基酸 和游 离脂肪 酸 的含量 ， 还
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 ．
现 ， 冷却 猪 肉 的储 藏 过 程 中 ，ｅ ｔ ｉ ３ 在 ｐ ｎｏ ｎ １—１的添 ｃ 加 可 以明显 延长 冷 却 肉 的货 架 期 ， 制 挥 发性 盐 基 抑
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 ．
氮含量 升 高 ， 降低 微生 物生 长速 率 ， 其是 可 以强烈 尤
直接 经济 损失 高达 ５ ０亿 ～１０亿 美元 ．因而进 行食 ７ 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 ， 响人 体健 康 ， 影 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 、 毒 、 用 性 广 、 能 稳 定 等 优 点 ， 无 适 性 因
金项 目（ Ｎ Ｊ ０ １ ０ ２ ． Ｑ Ｊ２ １ — ４ ）
作 者 简 介 ：刘 国 荣 ， ， 师 ， 士 ， 要 从 事 食 品 微 生 物 学方 面 的研 究 ； 女 讲 博 主 李 平 兰 ， ， 授 ， 士 ， 要 从 事 乳 酸 菌及 其 活性 代 谢 产 物 方 面 的 研 究 ．通 讯 作 者 ． 女 教 博 主
２ （ 天 然 多 功 能 的 片球 菌 发 酵 食 品 成 分 ， 有 天 ３ 纯 含 然 的代 谢产 物包 括有 机酸 和片球 菌素 ） ．
斯 特 氏菌数 量 比普 通包 装 纸 中 的明显 降低 ．Ｍａｒ ｕｉ — ｅｏ ｌ 等 用弯 曲乳 杆菌 （ ．ｃｒ ｔｓ ３ Ｙ 所产 细 菌 ｌ Ｌ ｕｖ ｕ） ２ ａ
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 ， 细菌 素 或 者 产 生 菌作 为一 种 将
制 与薄 膜直 接接 触 的 、 品表 面 的李斯 特 氏菌 （ ｉ— 食 Ｌｓ ｔ
Ｖ０＿ Ｏ ＮＯ ２ Ｉ３ ．
Ｍａ．２ ２ ｒ ０１
文章 编 号 ： ６ １１ １ （ ０ ２ ０ —０ ４０ １ ７ —５ ３ ２ １ ） ２ ０ ６ —６
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 ，
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 ， 善产 品 的 品质 ， 长 货 架期 ， 是 较 为 经 济 改 延 也 的投放模 式 ．现 在 许 多 研 究 也 已证 明 ， 生 细 菌 素 产
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 ， 得其 使
成 为食 品天 然 防腐 剂 开 发 对 象 ．１ 细 菌 生 长 繁 殖 ）
快 ， 产周 期短 ， 生 适合 工 业 化 生产 ； ） 有 较 好 的稳 ２具 定性 ， 适合 食 品加 工处 理 ， 用方 便 ； ） 被 人 体 内 使 ３能 的蛋 白酶 降解 ， 不在 体 内蓄积 ， 不会 对肠 道 正常菌 群 有影 响 ； ） 会 产 生 耐 药 性 ， 会 诱 发食 品 病 原 菌 ４不 不
２ 直 接 添 加 乳 酸 菌 细 菌素 到食 品 中 ３ 开 发 制 备 成 食 品 包 装 袋 或保 鲜 膜
目前 ， 在食 品 中 已经广 泛 使 用 的乳 酸链 球 菌 素
（ ｉ ｎ ， 是直 接添加 乳 酸菌细 菌素 到食 品 中这 种 ｎｓ ） 正 ｉ
开 发制备 包 含乳酸 菌 细菌素 的食 品包装 袋或 保
食 品 工业 中的应 用研 究作 了全 面 系统 的综 述 ， 指 出 了 目前存在 的 主要 问题和今 后 的研 究方 向． 并
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 ： Ｓ ０ ． Ｔ ２ １６ 文献标 志码 ： Ａ
食 品在 加工 和 保 藏过 程 中 ， 易 受 到 微生 物 污 极
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 ８ Ｕ ｇｐ ｎｏｉ ３ —１的保鲜 效 果最 好 ， ０Ａ ／ ｅｔｃ １ ｎ
４ 基 于 异 源 表 达 技 术 的 应 用
实 际 生产 中 ， 多 因 素会 限制这 类 细 菌 素 的有 很
效 性 ， 基 因 不 稳 定 性 、 菌 活 性 的 消 失 、 感 细 胞 如 抑 敏
的发酵 剂在 发酵 过程 中可 以防止 或抑 制不 良菌 的污
程缓 慢 释放 ， 大程度延 长 细菌 素 的活性发 挥时 问． 最
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 ， Ｅ ｃｌ ｉ 如 ｒｏｉ 等 把 细菌 素 涂 布 到 包 装 薄 膜 ｎ 上 ， 对细菌 素 的活性 进行 了研究 ， 现其 能有效 抑 并 发
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 ， 常被有 意识 地 引 进食 品产 品或 自然地 发 生 在 常 食 品 中 ， 而使食 品拥 有人 们 渴望 的风 味 、 构 、 从 结 营 养 及健 康 的特征 ．乳 酸菌 细菌 素是 乳 酸菌 在 代谢 过
第３ Ｏ卷 第 ２期
刘 国 荣 等 ： 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 乳
６ ５
品 ； ） 发 制 备 包 含 细 菌 素 的 食 品 包 装 袋 或 保 鲜 ２开 膜 ；） ３ 在用 于食 品发 酵 的微 生 物 中表达 外 源 细 菌素
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
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
产 细 菌素戊 糖 乳 杆 菌 ３ １—１ 分 离 自我 国传 统 ，
发 酵 肉制 品宣威 火腿 ， 其所 产细 菌素 ｐ ｎｏｉ １ ｅｔｃ ３ —１ ｎ 对 单增 李斯 特 氏菌 （ ｉｅｉ ｍ ｎｃｔ ｅｅ 有 强 烈 抑 Ｌｓ ｒ ｏ ｏｙ ｇｎ ） ｔ ａ ｏ 制 效果 ， 且有 较 好 食 品 加 工 耐受 特性 ．本 课 题 组 前 期 将 ｐ ｎｏｉ ３ —１ 加到 托盘包 装 的冷却 猪 肉 中 ， ｅｔｃ １ 添 ｎ 并 从微 生物 、 理化 指标 、 官品质 三个 方面综 合评 价 感
程 中合 成并 分泌 到环境 中的一类 具有 抑菌 活性 的多
等 微生 物对 治疗 用抗 生 素 的抗 性 ； ） 于利 用 现 代 ５便
基 因工程 技术 对 细菌素 基 因进 行 修饰 和改 造 ．
目前 ， 酸菌 细 菌 素作 为 食 品 防腐 剂 在食 品 中 乳 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
肽或蛋 白类 物质 ， 它在 人 体 内可被 降解 ， 有 无 毒 、 具
收稿 日期 ： ０ １ １ ４ ２ １ —１ —０
基 金 项 目 ：国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ０７ ４ ２ ；北 京 市 教 委科 技 面上 项 目（ Ｍ２ １ １０ １０ ）； 京 工 商 大 学 青 年 教 师 科 研 启 动 基 ３ ６ １８ ） Ｋ ０ １０ １０ １ 北
第３ ０卷 第 ２期
２１ ０ ２年 ３月
北京工商大学学报 （ 自然 科 学版 ） Ｊ ｒａ ｏ Ｂ ｉｎ ｅｈ ｏ ｇ ａｄＢ ｓ ｅ ｎ ｅ ｉ （ ａ ｒ ｃ ｎ ｅ ｄ ｉ ） ｏ ｎｌ ｆ ｅ ｉ Ｔ ｃｎｌ ｙ ｎ ｕｉ ｓ Ｕ ｉ ｒ ｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｉ ｎ ｕ ｊｇ ｏ ｎ ｓ ｖ ｓｙ ｕ ｌ ｅ Ｅ ｔ ｏ
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可 将托 盘包装 冷却 猪 肉的保 质期 延 长至 １ ， 保 ５ｄ 并
持 良好 的感 官特 性．这些 结果都 显 示 了该 细 菌素 具
抗 性 的出现 等．而且 并不 是所 有 的工业 微 生 物都 可
素通过 浸泡 、 涂 、 喷 涂层 ３种 不 同的方 法处 理 了塑胶 包 装膜 ．在 ４℃条 件下 ， 这些 薄 膜包装 的猪 肉 、 用 牛 排 和牛 肉表 面 的李 斯特 氏菌 数 量很 少 ， 货架 期 明显 延 长 ．Ｊ ｉ ｎ等 采 用含 有 ｎｓ ｉｎ的聚乳 酸材 料包装 橙 ｉ
无残留、 高效 、 酸 、 高 温 、 抗 药 性 等 特点 ， 耐 耐 无 目前 已成 为天然 防腐 剂研究 与 开发 的热点 ．
染 而导 致腐 败变 质 ， 用 防腐剂抑 制微 生物 ， 采 延缓 腐 败 是 当今 食 品保 鲜 的 重 要 技 术 之 一 ．据 不 完 全 统 计 ， 界上 约 有 ２ ％ 的 粮 油食 品 因 霉 变 、 败 而 被 世 ０ 腐 浪费 掉 ， 同时它 还 严 重危 及 了人 类健 康 ， 如在 美 国 ，
（ ． 京 工商大 学 食 品添加 剂 与 配料 北 京 高校 工程研 究 中心／ 品 风味化 学 １北 食
北 京 市 重 点 实 验 室 ，北 京 １０ ４ ； ０ ０ ８
２ 中 国农业 大 学 食 品科 学与 营养 工程 学院 ，北京 １０ ８ ） ． ０ ０ ３
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
汁和液 体蛋 清 ， 果发 现 ｎｓ 结 ｉｎ能 够均 匀地 分 布 于聚 ｉ
乳 酸 表 面 ， 对 Ｅ ｏｉ １７： ７，．ｍ ｎｃｔ ｅｅ 并 ．ｃｌＯ ５ Ｈ Ｌ ｏ ｏｙ ｇｎ 和 ｏ
Ｓ ｌ ｎｌ ａｍｏｅ ａ都 有较 强 的抑 制作 用．这 些结 果 都说 明 ， ｌ
ｐ ｎｏｌ ３ ｅｔｃ １—１对 冷 却 肉 的 防腐 保 鲜 效 果 ， 果 发 ｎ 结
由沙 门 氏菌之类 的致 病菌 引发 的食 源性疾 病 每年造
成 ７０ ０人 死 亡 ， ０ ０ ２４ ０万 ～ ０ ８０ ０万 人 的 肠 胃 中 毒 ，
近年 来 ， 有许 多学 者进 行 了乳 酸菌 细 菌 素在 食
品 、 料 、 物制 药 中的应 用 研 究 ， 得 了大量 的研 饲 生 取 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．
ｅｉ ｓｐ ） ｒ ｐ ． 的生 长 ．Ｆａｋｉ ａ ｒｎ ｌ ｎ等 … 用 含 有 ｎｓ ｉｎ的包 ｉ 装 纸包 装 热 狗 ， ６ 在 ０ｄ的 观察 中发 现 ， 狗 表 面 李 热
食 品成 分 添 加 到食 品 中 ， Ａ Ｔ ３ １和 Ｆ Ｒ Ｏ 如 Ｌ Ａ ２４ Ａ Ｇ