食品在贮存中，极易受到微生物侵袭导致食物腐败变质，据统计，全世界大约有10%～20%的食品损失源于各种腐败变质，要使食品有一定的保藏期，就必须采用一定的措施防止微生物的感染和繁殖，采取防腐剂延缓视频腐败是一种最有效、最简捷、最经济的贮存食品手段。目前，我国食品行业所用防腐剂品种较少，人们追求对人体无害的防腐剂，于是无毒、高效的天然食品防腐剂乳酸链球菌素便引起人们的重视。

乳酸链球菌素又称乳酸链球菌肽或音译为尼辛，是乳酸链球菌产生的一种多肽物质，由34个氨基酸残基组成，分子量约为3500 Da。由于乳酸链球菌素可抑制大多数革兰氏阳性细菌，并对芽孢杆菌的孢子有强烈的抑制作用，因此被作为食品防腐剂广泛应用于食品行业。食用后在人体的生理pH条件和α—胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不会改变人体肠道内正常菌群以及产生如其它抗菌素所出现的抗性问题，更不会与其它抗菌素出现交叉抗性，是一种高效、无毒、安全、无副作用的天然食品防腐剂。

1969年，联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAL/WHO)食品添加剂联合专家委员会确认乳酸链球菌素可作为食品防腐剂。1992年3月中国卫生部批准实施的文件指出：“可以科学地认为乳酸链球菌作为食品保藏剂是安全的”。迄今为止，已有英美法等五十多个国家和地区批准Nisin作为食品防腐剂使用，最近，中国也制定了Nisin产品的国家标准[1]。

第2章乳酸链球菌素的性质及标准

2.1 Nisin的结构特点

乳酸链球菌素（Nisin； CNS：17.019； INS: 234）是由属于N型血清的某些乳酸链球菌在代谢过程中合成和分泌的具有很强杀菌作用的多肽抗生素类物质。它的成熟分子仅由34个氨基酸残基组成，分子式为C143H228N42O37S7，相对分子质量为3348。随着科技发展，人们深入研究，发现Nisin的类型有6种，分别为A，B，C，D，E和Z，其中对Nisin A和Nisin Z 的研究最为活跃，区别分别在于Nisin A 的第27位AA为His，而Nisin Z 的第27位AA为Asn，其抗菌特性几乎无差别[2-3]，其分子结构见图1。

图1-1 Nisin A的结构（Nisin Z在27位His位为Asn）

Nisin是由34个氨基酸残基组成的多肽，N末端为异亮氨酸，C端为赖氨酸，含2种特殊氨基酸Dha和Dhb，有5个硫醚键形成的分子内环，其中1个称为羊毛硫氨酸，其他4个是β-甲基羊毛硫氨酸。活性分子常为二聚体或四聚体。由于它的独特结构使它一方面在酸性pH值条件下，可经115.6 ℃的高压灭菌而不失活；另一方面表现出对许多革兰氏阳性菌，包括葡萄球菌、链球菌、微球菌、分歧杆菌、棒杆菌、利斯特氏菌、乳杆菌、芽孢杆菌等有很强的抑制作用[4]。

2.2Nisin特性

乳酸链球菌素（Nisin）的特性包括：溶解性、稳定性、抑菌性以及安全性。

2.2.1溶解度

乳酸链球菌素（Nisin）是一种浅棕色固体粉末，使用时需溶于水或液体中，且于不同pH值下溶解度不同。Nisin的溶解度随着pH值的下降而显著增加。如在水中（pH=7），溶解度为49.0mg/ml（Nisin）；若在0.02M 盐酸中，溶解度为118.0mg/ml（Nisin）；在碱性条件下，几乎不溶解。产品中由于含有乳蛋白，其水溶液呈轻微浑浊。

2.2.2稳定性

乳酸链球菌素（Nisin）的稳定性也与溶液的PH值有关。如溶于PH=6.5的脱脂牛奶中，经85℃ 巴氏灭菌15分钟后，活性仅损失15%，当溶于PH=3的稀盐酸中，经121℃15分钟高压灭菌仍保持100%的活性，可看出其耐酸耐热性能优良。当pH超过4时，特别是加热条件下，它在水溶液中的分解速度加快，活力降低；在pH等于5时，灭菌后丧失40%活性；pH为6.8时，灭菌后丧失90%活性。乳酸链球菌素加入食品后，受到牛奶、肉汤等大分子的保护，稳定性大大提高。

Nisin的稳定性也与温度有关，Delevs-Hroughton报道，将添加250IU/g Nisin的pH等于5.6-6.0，含水量54%～58%的巴氏灭菌精制干酪贮藏于不同温度中，30个星期后，20℃ 中的Nisin残留量为90%左右，25℃ 为55%，30℃ 下降到不到40%[5]。

2.2.3抑菌性

乳酸链球菌素对许多革兰氏阳性菌，包括葡萄球菌、链球菌、微球菌、分歧杆菌、棒杆菌、利斯特氏菌、乳杆菌、芽孢杆菌等有明显的抑制作用，尤其对产生芽孢的革兰氏阳性细菌有特效，对革兰阴性菌影响不大。可能是因为革兰阴性菌的细胞壁较复杂，仅能允许分子量60Da以下的物质通过，乳酸链球菌素的分子量达到 3150Da，因此无法到达细胞膜。通常，产芽孢的细菌耐热性很强，如鲜乳采用135℃ 、2s超高温瞬时灭菌，非芽孢细菌死亡率100%，芽孢细菌死亡率90%，还有10%芽孢细菌不能杀灭。

Nisin抑制细菌的生长及芽孢的萌发是由于其对细胞表面的强烈吸附而引起细胞质的释放实现的。Nisin是带有正电荷的疏水短肽，因而它可以作用于革兰氏阳性菌细胞壁带负电荷的阴离子成分上，如磷壁酸、糖醛酸磷壁酸、酸性多糖和磷脂。相互作用的结果是与细胞壁形成管状结构,使得小分了量的细胞组成成分从孔道中泄露出来,导致细胞内外能差消失,对蛋白质、多糖等物质的生物合成产生抑制作用。而G-与NisinG+相比,其细胞壁成分复杂而且结构致密，Nisin无法通过，无法对其发挥作用，但当经过处理改变G-的细胞壁通透性后同样对Nisin敏感[6]。通过分子模型分析了乳链菌肽与质膜之间的相互作用及其对磷脂的影响表明,乳酸链球菌素吸附在质膜上,其N末端比C末端更深入地插入脂肪层中,表明N末端和C末端具有不同的疏水特点。对乳链菌肽与不同的中性和负电性磷脂模型的研究结果表明, 乳链菌肽扰乱了膜中脂肪,尤其是磷脂酰甘油的正常排列。对乳酸链球菌素与卵磷脂模型的作用方式研究表明,乳链菌肽可显著地改善二软脂酰-sn-甘油酰-3-卵磷脂的多层分散形态,而不会引起脂肪晶相的显著改变。乳链菌肽能显著地干扰膜的渗透性与膜结构。

2.2.4安全性

通过病理学家研究以及毒理学试验都证明乳酸链球菌素（Nisin）是完全无毒的。乳酸链球菌素（Nisin）可被消化道蛋白酶降解为氨基酸，无残留，不影响人体益生菌，不产生抗药性，不与其它抗生素产生交叉抗性。世界上有不少国家如英、法、澳大利亚等，在包装食品中添加乳酸链球菌素（Nisin），通过此法可以降低灭菌温度，缩短灭菌时间，降低热加工温度，减少营养成份的损失，改进食品的品质和节省能源，并能有效地延长食品的保藏时间。还可以取代或部分取代化学防腐剂、发色剂（如亚硝酸盐），以满足生产保健食品、绿色食品的需要。

乳酸链球菌素为天然的多肽物质，食用后可被体内的蛋白酶消化分解成氨基酸，无微生物毒性或致病作用，因此其安全性较高。ADI: 0~3001U/kg (FAO /wHO, 1994)。雄性小鼠经口LDo09.2g/kg(bw)，雌性小鼠经口LD56.81g/kg(bw)，雄性大鼠经口LDso14. 70g/kg(bw)，雌性大鼠经口LD36.81g/kg(bw)。

2.3 Nisin作用

（1）能有效抑制引起食品腐败的细菌和孢子,延长食品保存时间；

（2) 降低灭菌温度,缩短热处理时间,减少营养成分的损失,改进食品的品质、风味、结构、颜色等性状;

（3）它对食品的色、香、味、口感不产生副作用;

（4）可取代或部分取代化学防腐剂,以满足生产健康食品、绿色食品的需要;

（5）节省能源,增加有效工作时间;

（6）它是一种多肽,可被人体内的酶降解、消化。乳酸链球菌素对蛋白水解酶如胰蛋白酶、胰酶、唾液酶和消化特别敏感，但对粗制凝乳酶不敏感。

（7）它的标准品纯度为2.5%,并定为1x101U/go.

乳酸链球菌素既可以降低灭菌温度,又可以延长食品的保藏时间,在目前,具有这样双重作用的食品防腐剂是不多见的。可以降低灭菌温度,这在食品加工中具有很大的实用价值[5]。

2.4使用方法

GB2760规定,乳及乳制品、预制肉制品、熟肉制品、可直接食用的熟制水产品0.5g/kg;杂粮灌肠、米面灌肠、改变物理形状的蛋制品0.25g/kg;食用菌及菌类罐头、八宝粥罐头、酱油、酱及酱制品、复合调味料、除水之外的饮料类0.2g/kg; 醋0. 15g/kg.其他国家的规定见表2.1。

表2.1 批准使用乳酸链球菌素的国家举例

	国家	允许使用的食品	最大使用量
澳大利亚	干酪，经加工的干酪，罐装番茄	无限制
比利时	干酪	100
塞浦路斯	干酪，凝结的干酪，罐装蔬菜	无限制
欧盟	E234，作为天然防腐剂	视具体食品和加盟国而定
法国	经加工的干酪	无限制
意大利		500
墨西哥	允许使用	500
荷兰	干酪，经加工的干酪	800
秘鲁	允许使用	无限制
俄罗斯	干酪，罐装蔬菜	800
英国	凝结的干酪，干酪，罐装食品	无限制
美国	经加工的干酪	1000

2.5 Nisin的使用标准

2.5.1 Nisin的使用标准和限量标准

乳酸链球菌素 nisin

CNS号 17.019 INS号 234

功能防腐剂

食品分类号

食品名称

最大使用量/(g/kg)

备注

01.0	乳及乳制品(01.01.01、01.01.02、13.0涉及品种除外)	0.5
04.03.02.04	食用菌和藻类罐头	0.2
06.04.02.01	杂粮罐头	0.2
06.04.02.02	其他杂粮制品(仅限杂粮灌肠制品)	0.25
06.07	方便米面制品(仅限方便湿面制品）	0.25
06.07	方便米面制品(仅限米面灌肠制品)	0.25
08.02	预制肉制品	0.5
08.03	熟肉制品	0.5
09.04	熟制水产品(可直接食用)	0.5
10.03	蛋制品(改变其物理性状)	0.25
12.03	醋	0.15
12.04	酱油	0.2
12.05	酱及酱制品	0.2
12.10	复合调味料	0.2
14.0	饮料类(14.01包装饮用水除外)	0.2

2.5.3 Nisin的检测标准

检出限2.0 mg/kg（mg/L）；定量限6.0 mg/kg（mg/L）。

2.5.3.1 交叉反应率

乳酸链球菌素100%；纳他霉素<0.1%；苯甲酸钠<0.1%；聚萘氨酸<0.1%；山梨酸钾<0.1%；对羟基苯甲酸<0.1%；多粘菌素B<1%；多粘菌素E<1%；万古霉素<1%；缬氨霉素<1%；平阳霉素<1%；环孢菌素A<1%。

2.5.3.2 回收率

牛奶、饮料、乳制品（液态）回收率如下：

——添加量为1 μg/mL时，回收率为78.6%～110.6%；

——添加量为30 μg/mL时，回收率为98.7%～117.9%；

——添加量为300 μg/mL时，回收率为79.4%～116.5%。

肉制品、乳制品（固态）回收率如下：

——添加量为0.5 μg/mL时，回收率为93.1%～105.9%；

——添加量为10 μg/mL时，回收率为75.8%～116.3%；

——添加量为100 μg/mL时，回收率为88.2%～112.4%。

第3章乳酸链球菌素在食品中的应用

3.1 Nisin在乳和乳制品中的应用

3.1.1在原料奶保鲜中的应用

Nisin用于原料奶的保鲜是非常有效的，在世界许多国家，牧场往往远离加工厂，加上当地气候比较炎热，且无适宜的冷冻设备，因此通常在原料奶中加入Nisin，以增加原料奶的保质期。Anonynous等人研究证实，在寒冷、室温及较高温度下，添加30-S0IU/mL的Nisin，就可使原料奶保质期廷长1倍以上，孔保华等人在鲜奶中添加Nisin研究鲜奶在贮存期间的质量变化，结果如表3.1所示，在整个贮存期间对照组的细菌总数均高于添加Nisin的处理组，且随着Nisin用量的增加，细菌总数呈梯度下降；而且在整个贮存期间对照组pH明显低于其它组，下降速度较快，其它组pH下降速度较慢。这是由于添加Nisin抑制了细菌的活性，因而pH相对较高[7]。

3.1.2在巴氏杀菌乳中的应用

蒋艳在实验中发现，巴氏杀菌乳在整个贮存期间未添加Nisin的组、细菌总数均显著高于添加Nisin的各组样品，且随着添加Nisin浓度的增加，细菌总数逐渐减少、产品保质期延长（如表3.2），同时，对贮存期间巴氏杀菌乳酸度、风味的测定发现， Nisin对乳中的产酸菌有明显抑制作用且对风味没有影响。添加Nisin后，在4℃ 环境下保存，可使产品保质期达到12天左右，但由于Nisin价格较费，在实际生产中应考虑生产成本，确定合适的添加量。

3.1.3在酸奶中的应用

酸奶属高水分食品,水分活度约为0.90-0.95,酵母菌、霉菌及细菌等各种微生物都能生长,而最先导致酸奶腐败变质的微生物是细菌,它是最活跃量普遍的因素,起主导作用。

因此抑制细菌的繁殖,就能有效地延长酸奶的保质期。潘利华的实验表明,在没有添加稳定剂的酸奶中, Nisin的添加量为500IU/ mL时,不影响发酵过程,也不能延长保质期。但在水果酸奶生产中,由于新鲜水果带入了酵母菌和细菌(210个/ml),致使产品在1周内即发生腐败,即使添加 Nisin对抑菌作用也无效,相反还会促进腐败菌的生长,在这种情况下添加香兰素(2g/kg)可以起到抑菌效果,而且对产品风味无影响。

3.1.4在干酪保藏中的应用

Nisin最初用于干酪的防腐，其已成功地用于硬制干酪、巴氏灭菌干酪、巴氏灭菌乳、罐藏浓缩牛乳、高温灭菌乳、酸乳、乳制甜点等乳制品中。在干酪的加工过程中，Nisin是最有效的保护剂,干酪原料经80℃-100℃巴氏消毒后,梭菌芽孢仍能存活，乳酪中最常见的微生物为丁酸梭菌、酪丁酸梭菌、生抱梭菌,尤其是肉毒梭菌在加工的乳酪中产生毒素。Taraka等(1986)研究表明,在经巴氏处理的干酪中，加入500 IU/mL-1000IU/mL Nisin能阻止梭菌的生长和毒素的形成，同时还能降低食盐和磷酸盐的用量[5]。加工干酪由于其高pH值、高水分和厌氧包装，故产品中存在的微生物问题主要是芽孢菌的生长，如C sporogenes、C butyricum 和C tyrobutyricum，因此抑制加工干酪中的微生物就是抑制芽抱菌生长，有报道证实, Nisin作为加工干酪防腐剂有很好的作用。此外, C.botulinum对加工干酪的污染有日益增长的趋势，有研究表明, 12.5 -250.0 mg/kg的Nisin对加工干酪粉中防止C.botulinum的生长是有效的,它可延缓和防止C.botulinum的生长,并可延缓和防止C.botulinum毒素的产生。一般具有高水分、低盐和磷酸盐的产品要求应用的Nisin量较高. Natalia R等人也证实，一株产Nisin Z的Lactococcus lactis sp. lactis IPLA 729gB明显抑制 Vidiago酪中 C.tyrobutyricum 的生长。

3.1.5在长货架期软雪糕奶浆中的应用

Nisin能有效地抑制包括李氏菌在内的大多数革兰氏阳性菌。余保宁对Nisin在长货架期软雪糕奶浆的应用实验中发现、随着奶浆存放时间的延长, Nisin对微生物的抑制效果均表现为随着添加量的增加而增大，从细菌总数的数据分析看 Nisn的浓度大于或等于50mg/kg时,就能起到较好的抑菌作用。

同时，有研究发现，添加不同防腐剂处理软雪糕奶浆观察其在4℃条件下菌数变化，发现Nisin和苯甲酸钠的抑菌效果较好，而且尤以Nisin的保鲜效果最佳、原因可能是 Nisin对梭菌和芽孢杆菌活性的抑制，这些产生内生孢子的细菌是食品的主要腐败微生物，它们的孢子比营养细胞对Nisin更为敏感，这是由于孢子在软雪糕奶浆调和过程中已受到热损伤，因此变得对Nisn较为敏感。这也是Nisn比其它保鲜剂更适用于热加工食品防腐保鲜的重要原因。

表3.1 贮存期间细菌总数和pH的变化

	Nisin添加量（IU/g）	0天		4天		7天		11天
细菌总数（个/ml）	Nisin添加量（IU/g）	pH	细菌总数（个/ml）	pH	细菌总数（个/ml）	pH	细菌总数（个/ml）	pH
空白	4.9×104	6.55	9.0×105	6.49	7.6×107	6.05	2.6×109	5.82
200	2.0×103	6.59	3.8×105	6.55	4.3×107	6.21	1.4×108	6.09
300	6.4×102	6.63	1.4×105	6.59	6.1×106	6.37	8.6×107	6.39
400	4.8×102	6.67	1.8×105	6.60	6.5×103	6.58	6.5×105	6.46

表3.2 不同浓度Nisin添加量对巴氏杀菌乳在贮存期间细菌总数的影响

Nisin添加量（mg/kg）	细菌总数（个/ml）
Nisin添加量（mg/kg）	1天	3天	5天	7天	9天	11天	13天	15天
0	7.0×10	3.9×10	1.8×10	7.7×10
100	1.0×10	6.0×10	2.7×10	1.5×10	4.2×10	5.5×10	3.3×10
200	8.0×10	2.2×10	1.3×10	2.5×10	9.2×10	6.3×10	1.6×10	1.3×10
300	7.0×10	1.6×10	1.0×10	1.7×10	2.1×10	2.1×10	2.7×10	6.1×10
400	5.0×10	1.0×10	1.6×10	8.0×10	1.9×10	6.6×10	1.5×10	4.2×10
500	3.0×10	9.0×10	1.4×10	8.0×10	1.7×10	4.6×10	1.5×10	3.7×10

3.2 Nisin在肉制品中的应用

3.2.1牛肉冷却肉保鲜

将鲜牛肉在2℃条件下经24h预冷，用不同浓度的Nisin溶液浸渍30s，沥干，真空包装。80℃热水浸渍25s，4℃下贮藏、观察。结果发现，在牛肉冷却肉保鲜中，Nisin有显著的抑菌作用,细菌总数明显降低，且保鲜效果随Nisin浓度增加而增强,其有效保鲜浓度为0.075g/kg，且与乳酸钠之间存在协同作用,而与山梨酸钾发生拮抗作用。

3.2.2在香肠中的应用

亚硝酸盐是常用的肉制品发色剂，能够有效地抑制肉毒杆菌的生长和繁殖，但含亚硝酸盐的食物有致癌的危险，故世界各地对其用量都有严格的限制、并有禁止使用的趋势。添加Nisin到香肠中可降低亚硝酸盐的用量，又能有效地延长香肠的保质期[8]。

3.2.3在西式切片火腿中的应用

火腿切片，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Nisin研究在无菌化包装条件下,延长火腿切片的保质期。试验结果可以看出，对照组不加Nisin,仅加发色剂亚硝酸盐0.016g/ e,在4℃下贮存，保质期为14天，试验组单独添加0.042 g/kg Nisin，并将亚硝酸盐用量减少一半，保质期为28天，比对照组提高1倍。另一试验组，添加0.042 g/kg Nisin和 20glkg乳酸钠，再加亚硝酸盐0.008g/kg，4 ℃ 下贮存，保质期则延长到70天，较好地解决了西式火腿切片保质期短的问题[8]。

3.2.4在即食腊肉制品中的应用

即食腊肉含水量较高，要保持其独特的耐嚼感，杀菌强度就不能过高。添加Nisin能很好地解决这一问题，Nisin能增加一些细菌对热的敏感性，且在小范围内也有辅助杀菌作用，可降低灭菌温度、缩短灭菌时间，同时能保持很好的色泽和风味。
3.2.5在扒鸡中的应用

扒鸡又名五香脱骨鸡，有近百年的历史，是山东的特色名吃，因肉质软烂，骨肉可以分离而得名。软包装扒鸡，是选健康童子鸡为原料，宰杀后经蜜水浇灌，素油烹炸，再以豆蔻、砂仁、丁香等10多种名贵中药调味增香、精工扒制而成，但与手工制作的散装扒鸡比较，有肉质过于软烂，咀嚼性差等缺陷，为提高软包装扒鸡的质量，在扒鸡加工过程中添加Nisin，以降低其灭菌强度，改善扒鸡的食用品质。除杀菌温度由121℃降为105℃外，其它工艺条件不变，保质期可以达到半年以上，且口感也得到改善。

3.2.6在泡凤爪制品中的应用

泡凤爪属于动物性泡菜，是将发酵工艺成功用于肉制品生产的新食品。虽然其生产历史较短，由于其独特的风味，低脂高蛋白质，胶原蛋白含量丰富，口感细腻，深受广大消费者的喜爱。但由于水份活性高，胶原蛋白含量丰富，限制了其进行热力杀菌，因此极易腐败添加30g/100kg的Nisin对泡凤爪的贮存、保鲜具有较好、较显著的作用。
3.2.7在烤肉中的应用

烤肉常采用优质黄牛后腿肉，经过若干工序制作而成的低温肉制品。产品表层粘有辣椒或咖喱粉，外表干爽，口感鲜嫩，风味独特，深受消费者喜爱。由于未经高温灭菌，因此在常温下不能长期保存。加入Nisin后能有效地抑制细菌生长繁殖，28℃下产品保质期从4～5天延长到了20天。

3.3 Nisin在罐藏食品中的应用

3.3.1在罐头食品中的应用

罐头食品中经常污染一些极为耐热的细菌芽孢，如嗜热脂肪芽孢杆菌和热解糖梭菌的芽孢，一旦条件适宜，它们就会生长，引起产气、产酸腐败. 0.1g/kg的乳酸链球菌素添加于罐头食品中，可以使罐头食品在炎热的条件下保存2年。并能减少热处理强度1/2 ，节省能源，使罐头食品保持良好营养价值、外观、风味、色泽，保持产品品质、延长食品保质期，其效果优于山梨酸钾。

3.3.2在低盐酱菜中的应用

传统酱菜的制作主要是利用高浓度盐的高渗作用，起到防腐保鲜的作用，但是我国居民膳食指南提倡每人每日食盐摄入量应该少于6g,而对于高血压患者,每天的食盐摄人量应该在4g左右，因此，我国酱菜的研究方向应该朝着低盐的方向发展，但是盐浓度过低，微生物会大量繁殖，致使食品的货架期变短，而且Nisin的半数致死量与食盐相同，所以使用天然防腐剂Nisin成为酱菜行业中的选择。

易建华等[9]采用乳酸链球菌素、纳他霉素进行酱菜的保藏实验研究，单一使用二者时，300g/kg乳酸链球菌素和150 mg/kg纳他霉素效果最好，最优复合配方为300 g/kg乳酸链球菌素+150 mg/kg纳他销素；乳酸链球菌素与纳他霉素复合防腐剂对酱菜总酸度影响较小，同时,在保藏3个月内，乳酸链球菌素与纳他霉素复合防腐剂可以改善酱菜的感官品质。

3.4 Nisin在啤酒酿造中的应用

由于乳酸链球菌素不能抑制酵母菌，因而可用于啤酒、果酒及其它酒类产品来防止乳酸菌引起的腐败。洗涤酵母：乳酸链球菌素可代替传统的酸洗法清除酵母菌中污染的乳酸菌，保持酵母原有的生命力、发酵力和凝聚力。添加1g/kg—1.5g/kg的乳酸链球菌素于酵母浆中混合均匀后放置4-6小时即可。减少巴氏灭菌时间：在巴氏灭菌后，加入0.01g/kg—0.05g/kg乳酸链球菌素到成品中。抑制细菌：发酵前加入0.025g/kg—0.1g/kg的乳酸链球菌素，成品酒中残留0.01g/kg—0.05g/kg即可。在葡萄酒的主发酵和后发酵中，加入0.1g/kg的乳酸链球菌素，可防止发酵过程中短乳杆菌、葡萄明串珠菌、干酪乳杆菌引起的污染。

3.5 Nisin在焙烤食品中的应用

在发面烤饼、甜面包和煎饼等中添加Nisin，对引起产品腐败的耐热蜡状芽孢杆菌有很强的抑制作用，可延长制品的保质期。添加0.2g/Kg的乳酸链球菌素于产品中即可达到抑菌要求。

3.6 Nisin在果汁饮料中的应用

酸土芽孢杆菌（Alicyclobacillus acidoterrestris）是一种耐酸且耐热的产孢子菌，最适于在25~60℃ ，pH为5.0~6.0的环境下生长、繁殖、据资料报道,在果园、森林土壤以及生产饮料用水中均有酸土芽孢杆菌的生长。因此，酸土芽孢杆菌很容易被带人果汁及果汁类饮料的生产加工过程中,引起果汁及果汁类产品的酸败，如美、英、德等国，都曾报道过由于该菌的污染而引起果汁类产品酸败的质量事故。

为防止果汁饮料的酸败, Komitopoulou 等人试验了Nisin对市售纯果汁中酸土芽孢杆菌孢子的抑制作用，结果显示：在25℃ 温度下贮存的苹果汁、桔子汁和葡萄柚汁中, Nisin的添加量仪需5 IU/mL,即可抑制酸土芽孢杆菌孢子的生长。

在44℃温度下贮存的纯果汁,只有葡萄柚汁有相同的抑菌效果，而桔子汁和苹果汁中，酸土芽孢杆菌孢子对Nisin的敏感性降低了，在Nisin添加量为100 1U/mL的试样中，酸土芽孢杆菌才被完全抑制。显然, 在不同果汁中, Nisin的最低抑菌浓度是不相同的，这可能与果汁自身pH值的不同有关。

Nisin有较高的热稳定性,因此,对果汁及果汁类产品在巴氏灭菌前添加适量的 Nisin，不仅可以降低热加工强度,提高Nisin 的残留量，而且，可以阻止存活的酸士芽孢杆菌孢子的生长,防止果汁及果汁类产品的酸败[10]。

3.7 Nisin在方便食品中的应用

方便食品中存在的主要问题是菌落总数，大肠菌群超标等，本品能有效防止微生物的生长，提高产品品质，延长产品保持期。

添加少量的Nisin于色拉酱、冷盘、面点和汤类等方便食品中,能有效抑制酵母菌、细菌的生长繁殖,效果可以和山梨酸盐等化学防腐剂媲美,且能使盐浓度下降为7%～9%。

在小包装休闲方便面中，如鸡腿、鸡爪、肉干等禽肉制品中可正常使用，蔬菜类的方便食品，如低盐榨菜、金瓜丝等也都在生产中正常使用。

3.8 Nisin在热处理密封包装食品中的应用

许多经热处理密闭包装的食品，在加工过程中，高强度的杀菌会影响食品的品质，而低温热处理又不能杀灭耐热孢子，达不到保质的要求。如在该类食品中添加0.05g/kg— 0.2g/kg 的乳酸链球菌素，就可以解决上述问题。

3.9 Nisin在植物蛋白食品中的应用

在豆奶、花生牛奶等中添加乳酸链球菌素0.1g/kg—0.15g/kg，保质期延长3倍以上。内酯豆腐中添加 0.1g/kg 的乳酸链球菌素，能使保质期延长5倍以上。豆干中添加0.1g/kg的乳酸链球菌素、复合少量其它防腐剂，经合适的灭菌，保质期可达6个月。

盒装内酯豆腐，在炎热的夏季，保质期不到12h。超过12 h，产品就会脱水、变酸、变质。添加Nisin，保质期可以延长到24 h。 1 d的保质期，安全可以满足这种即食产品在市场上流通的需要。如对保质期还有更高的要求，根据北京农大王绍林老师的研究，添加Nisin再配合微波杀菌，在室温18℃下，保质期可以达到3d[5]。

3.10 Nisin在鱼贝类等海产制品中的应用

鱼、鲜虾等海鲜制品以其美味及高营养价值深受人们喜爱，且多冷食，因易腐败变质，易遭受李斯特菌和E-肉毒杆菌的污染，对人体造成危害。控制半成品、成品中的细菌数就显得十分重要。添加100 mg/L-150 mg/L Nisin可抑制李斯特菌，延长保存期和新鲜度，使用方法与肉制品相同。以生虾肉为主料，加工的虾肉糜，一般只有2d的保质期，加入Nisin后可使保质期达到60~70天。

3.11 Nisin 在酱类制品中的应用

添加Nisin于沙拉酱和调味用酱汁中,可有效抑制乳酸菌和孢子的生长,使低脂低盐产品的腐败性降低,可延长保存期达4倍之多，建议使用量为50 mg/L200 mgl[5]。

3.12 其他

有用Nisin和纳他霉素复合，代替化学防腐剂用于高档酿造酱油以供出口。也有在酱制品如辣椒酱中使用取得成功。除食品行业以外,有用Nisin代替化学防腐剂应用于化妆品的制造。

0.05g/kg—0.1g/kg 乳酸链球菌素添加到蛋制品中，可有效抑制引起产品腐败的耐热性孢子，将原来保存期 7 天的蛋制品的保质期延长到1个月以上。

0.05g/kg—0.2g/kg 的乳酸链球菌素加入到沙拉酱等中，可有效抑制乳酸菌和孢子的生长，使低脂低盐产品的腐败性降低，延长保存期 3 倍以上。

在香基香料加工中，Nisin可降低灭菌温度，减少灭菌时间，能有效杀死或抑制产品中各种有害微生物，如对细菌、大肠杆菌、革兰氏阴性菌、李斯特氏菌等都有较强的抑制作用，延长产品保质期，提高产品品质。在膏状香精中添加0.2g/Kg的乳酸链球菌素、0.1g/Kg的纳他霉素和山梨酸钾可抑制其中的各种有害微生物的生长。

第4章结论

综上，乳酸链球菌素作为一种新型天然对人体无毒害的食品防腐剂，应用前景十分广阔，它是一种天然、高效、安全的天然食品添加剂，符合未来食品防腐剂的要求，它能有效地抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌，特别对耐热芽孢杆菌、肉毒梭菌及李斯特氏菌有强烈的抑制作用，可降低食品灭菌温度、缩短灭菌时间、改善食品风味、外观和提高食品营养价值、延长保藏时间，符合国家农业行业标准NY/392-2000绿色食品食品添加剂使用准则。天然食品防腐剂取代化学合成防腐剂是一种必然趋势，乳酸链球菌素的开发和利用将对促进我国绿色食品的发展和保障人民身体健康具有重要的意义。

参考文献

[1]田文利,吴琼,吕红线,王锦.乳酸链球菌素(Nisin)的研究进展[J].食品工业,2000:26-28.

[2]Allison G E and Fremaux C and Klaenhammer T R. Expansion of bacteriocin activity and host range upon complementation of two peptides encoded within the lactacin F operon.[J]. Journal of bacteriology, 1994, 176(8) : 2235-41.

[3]郭本恒. Nisin的物理化学性质[J]. 农牧产品开发, 2001(02):3-5.

[4]张红印, 吴祖兴, 张一鸣,等. 天然防腐剂及其在食品加工中的应用[J]. 冷饮与速冻食品工业, 2001, 007(003):20-21.

[5]孙来华,张志强.乳酸链球菌素的特性及其在食品中的应用[J].食品研究与开发,2008(10):119-123.

[6]Hurst A. Nisin [J].Advanse in Applied Microb biology,1981.27:85-123.

[7]王广萍, 郝奎, 付忠梅. Nisin在乳和乳制品保藏中的应用[J]. 中国乳业, 2006, 000(004):39-42.

[8]赵剑飞. Nisin的性能及在肉制品中的应用[C]// 中国肉类科技大会. 中国畜产品加工研究会, 2005.

[9]刘筠筠，杨嘉玮. 美国食品添加剂的安全监管及其启示[J]. 食品安全质量检测学报，2014，5(1):154-159.

[10]夏云梯, 潘利华, 等. 乳酸链球菌素在食品工业中的应用(三)[J]. 中国食品添加剂, 2000, 000(004):63-65.