第一節(jié) 納他霉素的概述

納他霉素——近白色或奶油黃色結(jié)晶粉末。是一種無(wú)臭、無(wú)味，低劑量且安全性高的食品防腐劑。納他霉素(Natamycin)，是由納他鏈霉菌受控發(fā)酵制得一種白色至乳白色的無(wú)臭無(wú)味的結(jié)晶粉末，通常以烯醇式結(jié)構(gòu)存在。它的作用機(jī)理是與真菌的麥角甾醇以及其他甾醇基團(tuán)結(jié)合，阻遏麥角甾醇生物合成，從而使細(xì)胞膜畸變，最終導(dǎo)致滲漏，引起細(xì)胞死亡。在焙烤食品用納他霉素對(duì)面團(tuán)進(jìn)行表面處理，有明顯的延長(zhǎng)保質(zhì)期作用（可行性 研究 ）。
 

第二節(jié) 納他霉素的用途

一、食品用途

納他霉素是一種天然、廣譜、高效安全的酵母菌及霉菌等絲狀真菌抑制劑，它不僅能夠抑制真菌，還能防止真菌毒素的產(chǎn)生。納他霉素對(duì)人體無(wú)害，很難被人體消化道吸收，而且微生物很難對(duì)其產(chǎn)生抗性，同時(shí)因?yàn)槠淙芙舛群艿偷忍攸c(diǎn)，通常用于食品的表面防腐。生物防腐劑。

（一）乳酪

納他霉素可防止乳酪在成熟時(shí)發(fā)霉，以限制霉菌毒素的形成。因它很難透入乳酪，只停留在乳酪表面，所以在控制乳酪表面霉菌生長(zhǎng)很有優(yōu)勢(shì)，而且不影響乳酪的成熟過(guò)程。具體的應(yīng)用方法有三種：1). 0.05%～0.28%納他霉素噴于乳酪制品的表面2). 把鹽漬后的乳酪在0.05%～0.28%濃度懸浮液中浸泡2～4分鐘. 3 把 0.05%納他霉素加到覆蓋乳酪的涂層中。

（二）廣式月餅

月餅營(yíng)養(yǎng)豐富，餅皮餅餡以及咸蛋黃都常會(huì)發(fā)生霉變。納他霉素對(duì)月餅有良好的防霉效果。 使用時(shí)一般采用噴灑法: 將納他霉素產(chǎn)品配制成0.02% ～0.04%的懸浮液，月餅烘烤后冷卻至常溫時(shí)，將 Natamycin的懸浮液噴涂在月餅的表面四周及底部，即可完成外部防霉。生咸蛋黃入爐烤至七八成熟，取出冷卻后浸泡于Natamycin懸浮液中約2 分鐘，即可防止蛋黃餡的霉變。

（三）面包糕點(diǎn)

將100~500ppm納他霉素溶液噴在烘焙食品如蛋糕、白面包、酥餅的表面，或?qū)⒓{他霉素噴灑在未烘烤的生面團(tuán)的表面，其防霉保鮮效果是非常理想，對(duì)產(chǎn)品的口感不產(chǎn)生任何影響。

（四）肉制品

采用浸泡或噴灑肉類(lèi)食品的方法，使用4mg/cm2 納他霉素時(shí)即可達(dá)到安全而又有效的防霉目的。以0.05%~ 0.2% (w/v)濃度的納他霉素懸浮液浸泡腸衣，或用來(lái)浸泡或噴灑已經(jīng)填好餡料的香腸表面，都可有效地防止香腸表面長(zhǎng)霉?？救?、烤鴨等烤制品、魚(yú)干制品，亦可通過(guò)噴灑 0.05%~0.1% (w/v) 濃度納他霉素懸浮液，延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。

（五）沙拉醬

沙拉醬是一種高脂肪食品，每年入夏以后品常有霉變發(fā)生。文獻(xiàn)報(bào)道沙拉醬中加入10ppm納他霉素，試驗(yàn)期間未發(fā)現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象，微生物數(shù)量無(wú)顯著變化。沙拉醬與乳酪相似，脂肪含量較高，試驗(yàn)說(shuō)明納他霉素對(duì)高脂肪食品抑菌效果確切。

（六）醬油

在室溫較高的夏季，在醬油中添加 15ppm的納他霉素，可有效抑制酵母菌的生長(zhǎng)與繁殖，防止白花的出現(xiàn)。將納他霉素和乳酸鏈球菌素結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于醬油防霉，可以更有效的抑菌，并降低抑菌濃度。

（七）飲料

由于各種果汁中含糖量、有機(jī)酸的含量均較高，很適合酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，引起果汁的腐敗變質(zhì)。使用納他霉素可以增加非酒精飲料的貯存穩(wěn)定性。葡萄汁 應(yīng)用20ppm的納他霉素即可防止因酵母的污染而導(dǎo)致的果汁發(fā)酵，添加100 ppm可完全終止發(fā)酵活性。橙汁 由于在自然條件下受到真菌的污染，橙汁一般放置一周便會(huì)變壞，加入納他霉素后，即使其劑量低至1.25ppm，存放在2℃～4℃下，保質(zhì)期可長(zhǎng)達(dá)8周。納他霉素的抑菌效果與存放溫度有一定的關(guān)系，10℃存放的濃縮橙汁，10ppm即可抑制其中的酵母生長(zhǎng)；存放在室溫下，則需 20ppm納他霉素才有抑菌作用。 蘋(píng)果汁 30ppm的納他霉素，其防止蘋(píng)果汁發(fā)酵的時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)6周之久，且果汁的原有風(fēng)味絕無(wú)改變。番茄汁70 mg/kg濃度的 納他霉素對(duì)番茄汁有很好的防霉保鮮效果。

（八）其他

在年糕和饅頭中的使用，可防止霉變，有效地延長(zhǎng)貨架期。在食醋等調(diào)味品中，使用的納他霉素，可防止霉菌和酵母菌引起的變質(zhì)。在啤酒、葡萄酒中，2.5mg/kg的納他霉素可使保質(zhì)期大大延長(zhǎng)。此外,在酸奶中添加5～10ppm的納他霉素，可以使產(chǎn)品的貨架期延長(zhǎng)4周以上。

二、醫(yī)藥用途

納他霉素被用于治療真菌感染，包括假絲酵母、曲霉菌、鐮刀霉等，也被用作眼藥水或者口腔藥劑中，在這些應(yīng)用中，人體對(duì)納他霉素的吸收較少?？诜r(shí)，基本沒(méi)有從胃腸道被吸收，因此使它不適用為系統(tǒng)傳染的藥物。納他霉素在眼藥水中也有應(yīng)用，其5%的納他霉素含量適用于治療微生物引起的真菌性瞼炎、結(jié)膜炎和角膜炎，包括腐皮鐮刀菌角膜炎。

第三節(jié) 納他霉素生產(chǎn)的技術(shù)現(xiàn)狀

納他霉素是由恰塔努加鏈霉菌、納塔爾鏈霉菌和褐黃孢鏈霉菌等鏈霉菌發(fā)酵生成，在經(jīng)過(guò)化學(xué)和物理的提取分離過(guò)程，定向獲取納他霉素而不改變其分子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)而言，該產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量，主要取決于菌種選育、發(fā)酵工藝以及分離純化技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)在菌種選育和發(fā)酵工藝方面已日趨成熟，發(fā)酵產(chǎn)量平均達(dá)到8.0-10g/L，已達(dá)到國(guó)際同類(lèi)先進(jìn)水平。而相比之下，在分離純化技術(shù)方面，各企業(yè)間存在較大差異，國(guó)內(nèi)目前的平均產(chǎn)品回收率在65%-75%之間，較國(guó)際先進(jìn)水平（80%-85%）仍有一定差距。目前，國(guó)內(nèi)采用的工業(yè)分離技術(shù)主要有以下三種。

一、菌體破碎法

菌體破碎法是首先將發(fā)酵液中的菌絲體進(jìn)行裂解處理，使其顆粒大小和密度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于納他霉素顆粒，然后利用重力梯度離心，將密度和顆粒大小相差很大的固-固分離，從而獲得納他霉素。其中，菌絲體處理的方法有熱處理法、酶法、pH法等。

二、甲醇法

甲醇法是將含有納他霉素的發(fā)酵液濃縮后加入一定量的甲醇（納他霉素濃度≥29g/L），保持混合液的溫度在-20-0℃之間，維持在此溫度加入酸，調(diào)整混合液的pH值到1.0-4.5，放置0.5-30h，除去混合液中的固體，收集含納他霉素的甲醇溶液，再調(diào)整甲醇溶液的pH值到6-9，分離結(jié)晶析出的納他霉素。

三、異丙醇法

異丙醇法是在含有納他霉素的發(fā)酵液中加入一定量的異丙醇，再加入堿，調(diào)整發(fā)酵液的pH值大于10，除去發(fā)酵液中的固體，收集異丙醇溶液，調(diào)整其pH到5.5-7.5，分離結(jié)晶析出的納他霉素。

以上三種提取方法雖已用于工業(yè)化生產(chǎn)，但各有優(yōu)缺點(diǎn)。甲醇法試劑較廉價(jià)，但納他霉素在酸性環(huán)境下很容易失活，并且甲醇有毒性；異丙醇法過(guò)程與甲醇法相當(dāng)，分離出的產(chǎn)物也很穩(wěn)定，但試劑較貴；菌絲破碎法過(guò)程簡(jiǎn)單，只需要兩個(gè)步驟即可，但設(shè)備要求高，前期投入較大。因此，如何在提高產(chǎn)品回收率和降低生產(chǎn)成本的同時(shí)減少環(huán)境污染已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。

第四節(jié) 納他霉素的 行業(yè) 發(fā)展前景 分析

相比國(guó)外發(fā)展納他霉素產(chǎn)業(yè)的條件而言，在我國(guó)生產(chǎn)納他霉素的原料豐富、價(jià)格低廉，且人力資源與成本也較發(fā)達(dá)國(guó)家具有明顯的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)在發(fā)酵工藝以及分離提取工藝方面也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)量與回收率正在逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平。再加上國(guó)家對(duì)于食品添加劑 行業(yè) 以及生物制造產(chǎn)業(yè)給予政策上的大力支持，為發(fā)展乳酸鏈球菌素和納他霉素等生物源食品防腐劑提供了諸多有利條件。近年來(lái)，以乳酸鏈球菌素、納他霉素為代表的生物防腐劑因其高效、安全、無(wú)毒、無(wú)殘留等特點(diǎn)正在受到全球市場(chǎng)的青睞，大有逐漸替代化學(xué)防腐劑的趨勢(shì)。盡管目前納他霉素產(chǎn)業(yè)在我國(guó)尚處于起步階段，其應(yīng)用范圍也十分有限，但近二十年來(lái)乳酸鏈球菌素的廣泛應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展已經(jīng)有力地證明了生物防腐劑在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的巨大發(fā)展?jié)摿?。因此，有理由相信，隨著今后納他霉素應(yīng)用范圍與應(yīng)用程度的不斷拓展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)酵工藝、提取工藝、質(zhì)量管理、應(yīng)用 研究 等方面不斷提高技術(shù)水平，加之 行業(yè) 監(jiān)督、管理制度的不斷完善，該產(chǎn)業(yè)必將有著巨大的發(fā)展空間與市場(chǎng)前景。

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