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生物防腐剂——乳酸链球菌素
作者：薛泽
Nisin作为一种不算新的生物防腐剂，尽管在肉制品行业不可或缺，但它在食品添加剂领域只能算是一个小众产品，每年全球的需求量不超过千吨，实在难以和山梨酸钾、苯甲酸钠这种动辄万吨起步的化学防腐剂相提并论。
鸡汤界有一句鼓劲的话叫做“今天，只跟自己的昨天比较”。Nisin与“昨天”相比，进步着实很大。近年来Nisin 的需求量和产能增长迅速，那么，“小而美”的Nisin，到底有啥优点呢？
简洁来说，Nisin的优点在于“巧夺天工”，笔者常常在深夜感慨——除了造物主，谁又能创造出来的这么巧妙的东西呢。
试想一下，一段小小的多肽会自发地组成一个“钻头”，精确地找到细菌表面“最薄弱”的防守点，继而攻占细菌的“城池”。同时，它又能在人体内分解成有“营养”的氨基酸，安全无害，你说它巧不巧！ Nisin 就是这样一种“利器”，消灭难缠的细菌，为食品工业保驾护航。
据史料记载，我们使用乳酸链球菌素已经60多年了（的确，不是600年，也不是6000年），时至今日，我们依然尝试将它应用在更多的领域。比如，化妆品领域。近年来，食品安全问题凸显，“价廉”所造成的“物不美”，导致人们开始普遍追求更有品质的食品添加剂。事实上，Nisin的生产成本很高，它的售价一直也是高于化学防腐剂的。
一分价钱一分货，贵有贵的道理。
首先， 乳酸链球菌素（Nisin）的安全性是极高的，它是有34个氨基酸组成的。
其次，Nisin抑制/杀灭芽孢能力很强，食品工业中难以消灭的芽孢细菌，就是靠着Nisin这一支“奇兵”来瓦解的。
有人会问——Nisin让你说的这么厉害，你不是说它是自然界产生的吗？Nisin是怎么样产生的呢？ 这就要说说Nisin 的身世了。有微生物发酵常识的人都知道，Nisin不是造物主凭空产生的，它也有一个“亲妈”，名字叫做Lactococcus lactis ssp. Lactis，它是乳酸菌的一种。
在细菌的世界里，也存在着竞争，“亲妈”是众多乳酸菌的一种，我们称她为L，为了获得更多的养分，L就进化产生了一种让其他细菌都“嗝屁”的物质，这就是乳酸链球菌素。
人们最初把乳酸链球菌素称作“尼生素”，它是一种由34个氨基酸组成的多肽，后来又发现了20多种尼生素，按照英文字母命名为：Nisin A、Nisin B……Nisin Z，这么多“皇儿”，总得选个最合适的来“继承大业”吧。
于是，通过对生产和实际应用的考量，以及溶解性、稳定性和抑菌活性等严格的测评，Nisin A就被选中了，从此开启它的“生物防腐剂升职记”。
乳酸链球菌素（Nisin）接受的第一个挑战就是消灭——奶酪中的产气荚膜杆菌。
据“史书”记载，这一场战役Nisin大获全胜，从此Nsiin声名鹊起。 Nisin出名之后，人们就想着给他的灭菌能力定一个单位，这样就能建立一个“评价机制”，不仅有助于筛选能力更强的 Nisin X，而且能够推动Nisin在各个领域的应用。
于是乎，效价就这样诞生了。1个效价（1IU，International Unit）表示Nisin能够抑制1ml肉汤中的无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）。
比如，一克纯品Nisin，它的效价是40×106 IU，换算成1毫克纯品Nisin，效价就是40000 IU。
商品Nisin的含量一般是2.5%，所以呢，一七得七....，1毫克商品Nisin的效价就是1000IU了。
有了效价（IU）这把“尺子”，世界仿佛就豁然开朗了
由于效价开始作为衡量工具，一切实验都有数据可查，事情看起来顺利的很。接下来，我们去大量生产纯品Nisin不就可以了吗。
然而纯品Nisin真的就那么适合我们使用吗。
由于Nisin是由乳酸菌（LAB）自发生成的，工业化生产Nisin有一个重要步骤是——提取。第一次提取，相当于在士兵中挑选出王牌师；第二次提取，就是在王牌师中挑选精锐部队；第三次...第四次...，次数越多，Nisin 的纯度越高，成本也大幅增高。
除了成本高昂，对于使用纯品Nisin的人来说，相当于用大炮来打苍蝇——因为效价实在太高了，造成了不必要的浪费。此外，纯品Nisin易受环境破坏，不利于保存。所以，业内亟需制定一个含量标准，来规范商品Nisin的生产和使用。
经过再三权衡，最终规定商品Nisin含量不低于2.5%，其余大部分是食盐，效价是≥900 IU/mg。
很多人会产生这样的疑问——含量为什么是“不低于”，效价为什么也不是一个准数呢？
其实原因很简单，大家测效价的方法是有一定误差的。但是这个误差可以通过多次重复实验控制在一个比较小的范围之内。Nisin的生产商为了达到标准，都会把Nisin的效价做的高于国家标准，这样就能排除方法因素，保证产品合乎国家规定了。
（本文重点介绍Nisin的背景知识，更多Nisin应用的可以关注接下来的文章）
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发表于 2016-6-13 09:37
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楼主
真的是印象深刻
发表于 2016-6-14 14:37
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