丁学成
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防腐保鲜是食品工业的关键环节之一。调查显示，全世界每年约有10％一20％的食品损失是由各种腐败变质造成的。食品防腐剂主要包括化学合成防腐剂和生物防腐剂两种类型，目前食品工业主要使用前者。由于化学合成防腐剂的抑菌谱较窄且不同程度存在致畸性、诱癌性以及易引起食物中毒等危害，其安全性越来越引起人们的关注，应用也越来越受到限制。寻找安全、广谱、高效、稳定的天然防腐剂成为食品领域的一个热点，是食品工业发展的必然趋势。
Nisin作为一种公认的无毒副作用的天然食品防腐剂，能有效地抑制或杀死多种致病菌和腐败菌，易被人体消化道的胰凝乳蛋白酶降解，且不会改变消化道内的正常菌群，因此对人体安全无害。基于此，Nisin有着广阔的市场前景，已成为生物防腐剂研究领域中的一个重要方向。
一、Nisin在乳制品中的应用
1、Nisin在鲜乳中的应用
原料鲜乳中的微生物种类和数量受很多因素的影响，比如挤乳容器的接触、挤乳环境或乳房疾病等，这些因素既影响加工处理的效果，又降低了储藏时间及成品的质量。在原料鲜乳中添加Nisin，结果表明不仅减少了细菌总数，而且大大延长了保质期。经实验研究表明，在鲜奶中加入30-50IU/mL Nisin，可使鲜奶货架期延长一倍。
2、Nisin在消毒乳中的应用
在生产消毒乳的过程中，采用巴氏消毒法虽然可以杀死多种病原微生物，但仍会残留一些影响产品风味和保质期的成分和微生物，为保证消毒乳的质量往往要采取比巴氏杀菌法作用更强的热处理。
但作为热敏性物料，加热温度过高或者时间过长，都会影响消毒乳的风味和营养价值。在消毒乳中添Nisin，可以在缩短杀菌时间或降低杀菌温度的情况下达到相同的杀菌效果，可以极大地减少营养成分的损失，提高消毒乳的品质，延长保质期。
3、Nisin在酸奶中的应用
酸奶水分活度Aw约为0.9-0.95，属于高水分食品。导致酸奶腐败变质的微生物主要是细菌。研究表明，在酸奶中添加40IU/mL的Nisin，能有效抑制细菌的繁殖，可延长保质期3d，并不影响酸奶的食用品质、感官品质。
4、Nisin在奶酪、奶油巧克力中的应用
有学者在奶酪制品中同时加入片球菌素PA—1和能产Nisin的乳酸链球菌，结果表明，PA一1能协同增强Nisin对单增李斯特菌的抑菌活性，使李斯特菌的最低数量达25cfu/g。
同时有研究发现，用少量乳酸菌素作为佐剂来生产奶油巧克力，能降低热消耗80％，货架期大幅度延长，37℃下只能保存3—7d的产品，添加乳酸菌素后可以存放21d，且仍保持原有风味。
二、Nisin在肉制品保藏中的应用
1、Nisin在猪肉中的应用
研究发现，Nisin在猪肉和冷却肉保鲜中具有一定的抑菌作用，且保鲜效果随其浓度的增加而增强，抑菌效果优于添加亚硝酸盐。
2、Nisin在香肠中的应用
硝酸盐作为肉制品加工过程中常用的发色剂，能有效地抑制肉毒杆菌的生长和繁殖。但含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。因此，对安全性的关注促使食品工业去寻找其他可供选择的保存手段。添加乳酸菌素到香肠中可降低硝酸盐的用量，同时，Nisin加入肉制品中可降低其pH值，从而减少残留的亚硝酸盐并保证肉制品的安全，有效地延长香肠的保质期。
3、Nisin在其他肉制品的应用
研究发现，在切碎的牛肉中，添加1000IU/g的Nisin和0.6％的麝香精油，可明显抑制冷藏肉中的李斯特菌，使此菌浓度由500cfu/g左右下降至2cfu/g。
有研究表明在新鲜鱼中添加Nisin能明显抑制产毒菌的生长和产毒，如添加质量浓度为25mg/L时，明显降低了单核细胞增生李斯特氏菌的水平，且对蟹肉、鲤鱼、龙虾肉组织没有任何损伤。
三、Nisin在蔬菜水果和饮料中的应用
1、Nisin在蔬菜制品中的应用
蔬菜及其制品品种多样且营养丰富，但也是病原体聚集地。他们在处理和包装时很难在低温下操作，而且新鲜蔬菜可能带有大肠杆菌或李斯特菌等污染物，特别是水分含量高的果蔬，极易腐败变质，货架期较短。莴笋的货架期一般较短，研究发现，在薄膜包装前向其中添加4种细菌素(Nisin Z、Plantaricin C、Lacticin 481、Pediocin PA—l或Coagulin)，在4℃的温度下，可明显抑制李斯特菌的生长和繁殖，保存期可延长至7d而不发生腐败和变质。
2、Nisin在罐头食品中的应用
Nisin已经成功地应用于各种罐头食品的防腐保鲜。有学者在蘑菇罐头添加0.19/kg Nisin，不仅满足商业的无菌要求，且开罐后蘑菇色泽、组织弹性、滋味都非常好，蘑菇固形物显著提高。
酱菜种类很多，但含盐量约在10％一20％之间，普遍偏高。高盐食品易引起高血压等疾病。有学者将Nisin应用于瓶装酱菜，结果表明Nisin可起到良好的防腐作用，比化学防腐剂山梨酸钾和苯甲酸钠效果好，并能减少食盐的加入量，有益于消费者身体健康。
3、Nisin在果汁饮料中的应用
果汁饮料中含有对人体健康有益的多种营养物质，但也极易滋生各种微生物，引起腐败变质。将Nisin加入到果汁饮料中，既能降低巴氏杀菌的温度，又能明显地抑制酸土芽孢杆菌的生长和繁殖，延长果汁饮料的保质期。
4、Nisin在酒精饮料中的应用
对于生啤酒，将Nisin加入发酵醪中，可以控制发酵过程中乳酸菌等杂菌的生长；对于熟啤酒，既能降低巴氏杀菌温度和缩短杀菌时间，又能延长保质期1—2倍，依然保持啤酒的新鲜度。
对于白兰地等蒸馏酒，Nisin能强烈地抑制引起其变质的三种菌(肠膜明串珠菌、啤酒片球菌和乳酸杆菌)的生长和繁殖，酒精含量可提高10％左右，仍保持原有风味的潜力。
四、展望
随着社会经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，人们对健康的关注程度越来越高，对无公害食品的需求也日渐增强，研发天然、安全、无毒的食品防腐剂已成为必然趋势。作为一种天然防腐剂，Nisin无毒副作用且可以通过微生物发酵法大规模生产，能够满足人们对食品防腐剂的主要需要。
但Nisin存在的诸如抗代谢性能差、抗菌时效短、抗菌谱窄、效价不高、用量大等缺点也不可忽视。在实际应用中，可以将Nisin与其他防腐剂、保鲜剂搭配使用，克服这些不足。随着高产乳酸菌素菌株的选育和对其抑菌机制的进一步研究Nisin必将有更广泛的应用空间。
