乳酸链球菌素(Nisin)是一种世界公认的、安全的天然生物性食品防腐剂和抗菌剂,乳酸链球菌素是通过现代生物技术,从乳酸乳球菌发酵产物中提取的、具有抗菌活性的多肽物质。乳酸链球菌素主要用于乳和乳制品、肉和肉制品的防腐保鲜。
1992年3月,我国卫生部在批准实施的文件中就明确指出:“可以科学地认为乳酸链球菌素作为食品保藏剂是安全的”。目前全世界已有近50个国家制定了法律规定乳酸链球菌素作为食品防腐剂的使用范围和极限使用量,而英国、法国、澳大利亚等20多个国家则没有限量使用的规定。下文将介绍乳酸链球菌素的几种应用。
1.乳酸链球菌素在猪肉丝中的应用
目前,在猪肉丝等肉干制品的生产中,普遍使用山梨酸钾作为防腐剂,由于山梨酸钾适用于pH5.5以下的食品防腐,而肉类制品是中性食品,因此山梨酸钾对肉类制品的防腐效果不甚理想。袁秋萍采用乳酸链球菌素代替山梨酸钾进行试验,添加量为0.4g/kg时,所有稀释度均无菌落生长,这说明革兰氏阴性菌在煮制、加料烧干及烘培等工序中已被完全杀灭,受到热损伤的耐热芽孢杆菌此时也基本上完全被控制,其抑菌效果明显优于山梨酸钾,在口感上,添加乳酸链球菌素的样品口味纯正,有利于提高产品的质量。
2.乳酸链球菌素在肉制品中的应用
乳酸链球菌素很早就已在国外应用于肉制品中,并广泛应用于肉类、鱼类的防腐保鲜。据研究,在不影响香肠、火腿色泽和防腐效果的情况下加入乳酸链球菌素,可使亚硝酸盐含量明显降低。在鱼类防腐方面,乳酸链球菌素还具有延迟熏制鱼中存在的肉毒梭菌芽孢毒素形成的作用。Rayman(1981)发现亚硝酸盐同乳酸链球菌素结合使用具有协同作用,乳酸链球菌素可作为一种有效的替代物,减少火腿中发色剂的用量。乳酸链球菌素能有效控制肉制品中微生物的生长,尤其是抑制产生毒素的肉毒梭状芽孢杆菌的活性,并且乳酸链球菌素本身呈酸性,能降低周围介质的pH值,因而能降低残留的亚硝酸盐含量,减少亚硝胺的形成。另外,在加工过程中,过分的热处理会明显改变肉制品的质地及外观,加入乳酸链球菌素后仅需45%的热处理即可延长其贮存期。
3.乳酸链球菌素在冷却牛肉中的应用
山东农大的罗欣(2000)将乳酸链球菌素首次添加于牛肉冷却肉中,用于牛肉的保鲜。探讨了不同浓度的乳酸链球菌素对高档牛肉的保鲜效果,以及与其他类型的防腐保鲜剂之间的相互作用。罗欣将鲜牛肉在2℃条件下经24h预冷,用不同浓度的乳酸链球菌素溶液浸渍30s,沥干,真空包装,80℃热水浸渍2s,4℃下贮存观察。结果表明,75mg/L的乳酸链球菌素在牛肉冷却肉的保鲜中起到明显的抑菌作用,细菌总数明显降低,且保鲜效果随质量分数的增加而增强。乳酸链球菌素与食品常用保鲜剂丙酸钙间无交互作用,与乳酸钠具有协同作用,与山梨酸钾具有拮抗作用。
4.乳酸链球菌素在西式切片火腿中的应用
火腿切片,一般是先熟化后再切片包装。为防止二次污染,研究人员在切片中添加乳酸链球菌素,在无菌化包装条件下,延长火腿切片的保质期。孙京新在试验中添加乳酸链球菌素300IU/g,延长货架期达到28天,若与1.5%乳酸钠联合使用则能达到70天,并且降低了亚硝酸盐的含量。
5.乳酸链球菌素在烤肉中的应用
焦晓霞为了适当的延长烤肉的货架期,考虑在烤肉中添加适量的乳酸链球菌素,进行了大量试验。在其方案一中,乳酸链球菌素的抑菌效果并不理想,样品在28℃恒温保存5-6d,就发生了质变酸败;在方案二中,另加入了0.04%的山梨酸,效果比空白实验的保质期延长了一星期之久;在方案三中,找出了一种更有效便捷的添加方式,保质期得到了大大的延长。因此,从她的实验来看,在烤肉中添加适量的乳酸链球菌素对抑制细菌生长繁殖,延长产品的保质期确实起到了一定作用,产品的保质期可以从28℃的4﹣5d延长到了20d。
6.乳酸链球菌素在其他的肉制品中的应用
孔保华应用乳酸链球菌素进行红肠保鲜,显著地降低了细菌总数,在一定程度上能延长红肠的保质期,但单独使用效果不是很理想,最好能与其他办法结合使用。杨瑞得出即食腊肉制品中乳酸链球菌素的最佳用法为:1g/L溶液浸渍,加热至80℃,时间8分钟。武运通过试验表明,在冷藏条件下的真空包装鲜羊肉中加入乳酸链球菌素能够有效地抑制鲜羊肉中细菌总数和pH值的上升,从而达到保鲜的目的,但也发现,经乳酸链球菌素处理的样品存在液汁流失过多和口味偏酸等特点,有待进一步研究解决。
亲水胶体的主要作用在于改善食品物理性质,增加食品粘稠蚀,赋予食品柔滑的适口感,以及稳定乳化状态和悬浊状态等。亲水胶体广泛分布于自然界,动植物、微生物中均有分布,且种类繁多,例如:蛋白类的明胶、大豆蛋白、乳清浓缩蛋白、鱼胶等,多糖类的瓜尔胶、果胶、罗望子胶、阿拉伯胶、琼脂、卡拉胶、海藻酸钠、黄原胶等。不同的亲水胶体,其性质也不同,如存在牛顿型和非牛顿型、凝胶裂和非凝胶亲水胶体之分。海藻酸钠与大豆蛋白是两种具有代表性的亲水胶体,已在食品工业中作为添加剂得到广泛应用。
海藻酸钠在肉类加工中的应用
海藻酸钠是一种阴离子的直链多糖,主要来源于褐藻,大多以纳盐的形式存在。海藻酸钠一般为白色或淡黄色粉末,无臭无味,透明度大,稳定性好,并具有极好的成胶和持水性能,已在肉制品、乳制品等行业中得到广泛应用。
近年来的研究发现,海藻酸钠有利于胆固醇排出体外,能延缓食物通过肠道的时间,有整肠、降糖、抑制病菌的作用,日益被人们所重视。另外,还发现海藻酸纳与肌肉蛋白质之间存在相互作用,能够提高肌肉凝胶的保水能力及质地,这将为肉类加工提供了一种新的途径(低脂肉制品)。
大豆分离蛋白在肉类加工中的应用
大豆分离蛋白是以脱脂的豆片或豆粉为原料,经过特殊工艺而制备的蛋白质基料,其蛋白质含量高达90%-95%,几乎不含脂肪和碳水化合物,且含有相当多的异黄酮,可用于各种营养性和功能性食品。
有研究表明,用大豆蛋白替代动物蛋白能在短期内大大降低血液中胆固醇的水平大豆分离蛋白作为一种具有加工功能性的食品添加原料,近年来广泛应用于肉食品、乳制品、冷食冷饮、烧烤食品、保健食品等行业。
瓜尔胶又称瓜尔豆胶、胍胶,瓜尔胶是目前国际上较为廉价而广泛应用的食用胶体之一。瓜尔胶是天然高分子亲水胶体,是一种来源稳定、价格相对便宜、黏度高、用途广的食用胶,也是一种常见的食品品质改良剂。
瓜尔胶的提取过程
瓜尔胶是从天然植物中提取的食用胶,是由豆科植物瓜尔豆的种子去皮去胚芽后的胚乳部分,干燥粉碎后加水进行加压水解后用20%的乙醇沉淀,离心分离处理后最终干燥粉碎而得瓜尔胶。瓜尔胶广泛应用于涂料,印染,食品,油墨,日化等行业。
瓜尔胶的主要成分
瓜尔胶的主要成分是分子量为5万至80万的配糖键结合的半乳甘露聚糖、半乳糖和甘露糖组成的高分子量水解胶体多糖类。
瓜尔胶的性质
瓜尔胶为白色或浅黄色,可自由流动的粉末,略微带有豆腥味,易吸潮。瓜尔胶在冷水中易溶解,能分散在热水或冷水中形成粘稠液,瓜尔胶是天然食用胶中粘度最高的胶体。
瓜尔胶水溶液为中性,粘度随PH值的变化而变化,PH值6~8粘度最高,PH10以上则迅速降低,PH6~3.5内随PH值降低。PH3.5以下粘度又增大。
瓜尔胶的应用
瓜尔胶是最好天然食品增稠剂。瓜尔胶相比玉米淀粉,粘度高且价格低,明显优于玉米淀粉。因此,瓜尔胶是现代食品行业应用最广泛的食品辅料之一。它可以在方便食品、调味品、饮料、冰淇淋和饲料等多种食品中,具有增稠、稳定、保水、粘结及悬浮作用,是食品加工行业广泛应用的增稠剂、稳定剂和悬浮剂。
瓜尔胶的其余应用分别在煤矿工业、造纸工业、纺织涂料工业、烟草工业、化妆品中行业及农药、建筑材料等多种行业中均有应用。
我国《食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)规定,卡拉胶作为增稠剂允许在各类食品中按生产需要适量使用。《食品添加剂 卡拉胶》(GB 1886.169-2016)对卡拉胶理化指标和微生物指标都做了详细的规定,也就是说,卡拉胶是可以在食品中使用的,在符合国家标准的情况下使用不会对人体健康产生危害。
高弹素
高弹素是一种弹性改良剂,由多种聚磷酸盐类配制而成,多用于改良鱼糜的弹性,多用于增加鱼丸虾丸等食品的弹性;与I+G不同,I+G是制作鸡精的原料,是香菇和鸡肉中提取的呈味物质。
高弹素是一种肉制品改良剂,是食品添加剂的一种。
功效:增加肉制品、鱼类炼制品及各类腌菜的结着性、弹性及脆度,延长食品存放时间。作为弹性改良剂使用。
使用范围:鱼丸、鱼浆、鱼板、猪肉丸、红肠、热狗等鱼、肉类炼制品及各类腌菜。
最大使用量:根据生产需要适量添加。
明胶
明胶,没有固定的结构和相对分子量,由动物皮肤、骨 、 肌膜、肌魅等结缔组织中的胶原部分降解而成为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒;是一种无色无味,无挥发性、透明坚硬的非晶体物质,可溶于热水,不溶于冷水,但可以缓慢吸水膨胀软化,明胶可吸收相当于重量5-10倍的水。
明胶是非常重要的天然生物高分子材料之一,已被广泛应用于食品、医药及化工产业。
明胶根据用途不同可分为:
1.食用明胶----在食品工业中是一种重要的配料和添加剂,常作为胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂和澄清
剂等应用于肉制品、蛋糕、冰淇淋、啤酒、果汁等的生产;
2.医用明胶----医药中应用最多的是作为包裹药物的胶囊;
3.工业明胶----用于纤维纺织、绝缘材料、纸张、全息材料等的制造方面。
变性淀粉的品种繁多,不下千种,但其主要生产方法大致可以归结为两种:湿法和干法。随着变淀粉生产技术的不断提高和应用技术的不断改善,同种生产方法可以生产出不同种类的变性淀粉,不同生产方法生产的变性淀粉可以应用在同一领域,这使得如何选择变性淀粉的生产方法去面向市场变得更加复杂化和具体化。以下创联君为您简单介绍两种生产方法的优缺点,希望能为您在变性淀粉生产方式的选择上提供一点帮助。
湿法生产变性淀粉
湿法也叫浆法,是将淀粉分散在水或其他液体介质中(主要是水),配置呈一定浓度的悬浮液,在中等温度条件下与化学试剂进行各种改性反应,生成变性淀粉。由于是在湿的条件下进行反应,所以称湿法。当采用的分散介质是有机溶剂,或含水的混合溶剂时,则称其为溶剂法,以区分以水为分散介质的湿法,但其实质与湿法相同。由于有机溶剂的价格昂贵,多数又有易燃易爆的危险,回收起来又很麻烦,所以只有生产高取代度、高附加值产品时才采用。
干法生产变性淀粉
干法顾名思义是指淀粉在“干”的状态下完成变性反应。所说的“干”的状态并不是没有水,因为没有水(或有机溶剂)存在,变性反应是无法进行的。但是干法生产中水的用量很少,一般采用气流干燥器将体系含水量降至20%,以防止变性淀粉糊化,含水20%以下的淀粉,几乎看不出有水分存在。也正因为反应系统中含水量很少,所以干法生产中一个最大的困难是淀粉与化学试剂的均匀混合问题,工业上除采用专门的混合设备以外,还采用在湿的状态下混合,干的状态下反应,分二步完成变性淀粉的生产。
采用干法生产的变性淀粉的类别比较少,其中产量最大、应用最普遍的是白糊精、黄糊精及其它酸降解的变性淀粉。由于干法生产的黄、白糊精及酸解淀粉等产量大,应用范围广,加之干法生产产品收率高,无污染且随着干法生产的不同深度的酸降解淀粉的广泛应用和干法生产变性淀粉品种的增加,干法生产必将成为生产变性淀粉的重要方法。
干法与湿法的比较
1. 从普遍程度来看:
湿法是工业应用中最普遍的方法,几乎所有的变性淀粉都可以采用湿法生产。干法则仅仅适用于生产少数几个品种,如糊精、酸降解淀粉、磷酸酯淀粉等,尽管产量不小,但品种不多。
2.从反应时间来看:
湿法反应时间长,一般为24~48h;干法反应时间短,一般为1~4h。
3.从反应条件来看:
湿法生产的反应条件温和,反应温度不高于60℃,压力为常压。干法反应温度高,通常为140~180℃,有的要在真空条件下进行反应。
4.从生产成本来看:
湿法生产流程长,要经洗涤、脱水、干燥等几个工序;干法流程短,无需进行洗涤、脱水、干燥等工序,因此干法生产成本低。
5.从生产收率来看:
湿法收率低,一般为90%~95%;干法几乎没有损失,收率多在98%以上。
6.从生产反应器来看:
湿法反应器结构简单,可以采用搪瓷、玻璃钢和钢衬玻璃钢,反应器可以做成较大的,最大可达70m3。干法反应器结构比较复杂,需用特殊材料制造,反应器的体积不能太大,最大不超过10m3。
7.从污染程度来看:
湿法需水量更高,生产过程中会产生污水,通常每生产1t变性淀粉可产生3~5m3污水;而干法用水量很少,通过干燥后,不会排放污水。
选择变性淀粉的生产方法应该依据生产品种及品种的多少、生产规模、装备水平等因素综合考虑后正确选择生产方法。一般来说,在变性淀粉生产方法的选择上,应该优先考虑生产品种和生产规模,多品种、大规模生产应以湿法为主,单一品种、大规模生产应以干法为主,
至于小规模生产可以根据需要灵活选择生产方式。
大多数明胶溶液都没有乳化性,只有碱法制备的皮明胶在浓度C>0.6%左右时才表现出一定的乳化能力,而鱼皮明胶恰好可以用于制作乳化剂。
研究发现,即使在温度、盐浓度以及pH值等改变的情况下,鱼明胶乳状液仍可以保持一定程度的稳定性。即通常情况下,鱼明胶在乳化过程中是比校稳定的。但是,研究发现,在相同蛋白浓度下,金枪鱼明胶乳化剂的稳定性比猪明胶乳化剂差。这说明,鱼明胶乳化剂在使用上有一定的局限性。
建议内酯豆腐葡萄糖酸对提高弹性比较好,卡拉胶对黏着力影响较大。
酸奶在生产过程中,通常要加入一些增稠剂,为使酸奶达到理想的凝固度,粘稠性。常用的有明胶、卡拉胶、黄原胶、CMC、瓜尔胶等,在工业生产中,一般为两种混合添加以获得较好的增稠效果。卡拉胶能应用于酸奶中,用于改善主体,质地,口味粘度,及外观给酸奶带来令人满意的特征。
卡拉胶是以麒麟菜、石花菜、鹿角菜等红藻类植物为原料,经水或碱液等提取并加工而成类白色或淡黄色至棕黄色粉末或颗粒。卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性,在体内降解后的卡拉胶能与血纤维蛋白形成可溶性的络合物。可被大肠细菌酵解成二氧化碳、氢气、沼气及甲酸、乙酸、丙酸等短链脂肪酸,成为益生菌的能量源。
在酸奶中添加卡拉胶,在低PH条件下,卡拉胶的表面阴离子与蛋白质表面阳离子相互作用而形成网状结构防止出现乳清分离现象。卡拉胶另个作用是束缚住水而增大酸奶的粘度,另外,它还可以透过与牛奶成分的相互作用形成网状物,这一网状物可将阻止水的自由流动。
合格的酸奶凝块均匀细腻、无气泡,表面可有少量的乳清析出,呈乳白色或淡黄色,气味清香并且具有弹性,呈凝块状,有少量乳清析出,无气泡。搅拌型酸奶是均匀一致的流体,无分层现象,无杂质。正常的酸奶颜色应是微黄色或乳白色,这与选用牛奶的含脂量高低有关,含脂量越高颜色越发黄。变质的酸奶,有的不凝块,呈流质状态;有的酸味过浓或有酒精发酵味;有的冒气泡,有一股霉味,有的颜色变深黄或发绿。添加卡拉胶的酸奶成品没有出现变质现象,说明并没有杂菌污染。
酸奶成品会有分层现象,可能原因如下
1、卡拉胶容易与蛋白质反应,结合在卡拉胶分子上的硫酸根和半乳糖上的s基,具有极强的负电荷。而蛋白质是一种两性物质,在等电点以下条件中带正电的氨基酸会和卡拉胶结合而产生沉淀,在等电点以上条件下,蛋白质带正电荷,有多价阳离子作为交联剂和卡拉胶结合形成亲水胶体,在等电点时,由于多价阳离子作为胶联剂与卡拉胶结合形成沉淀。
2、卡拉胶在低浓度下能很好的防止出现乳清分离现象,但当高浓度时可能有反作用。
3、在碱性条件下,卡拉胶容易发生去乙酰化变性,从而产生蛋花汤现象,即出现乳清分离。
4、卡拉胶形成的胶体较脆弱,容易产生收缩,所以单一添加卡拉胶可能产生胶体收缩从而产生析水现象,也会造成分层现象。