ניסן, הידוע גם בשם lactochainin או nisaplin, הוא תרכובת פוליפפטיד המופקת מתוצרי התסיסה של סטרפטוקוקוס חומצה לקטית (Streptococcus lactis). כיום זהו הבקטריוצין היחיד המאושר לשימוש כחומר משמר מזון. התכונות הייחודיות והספקטרום הרחב של פעילות אנטיבקטריאלית של ניסין הפכו אותו לתוספת חשובה לתעשיית המזון, מה שמבטיח בטיחות מזון והארכת חיי המדף. מאמר זה מתעמק ביישום של ניסין בתוספי מזון, בוחן את מאפייניו, מנגנון אנטיבקטריאלי ושימושים שונים בקטגוריות מזון שונות.
אנו מספקים אבקת Nisin, אנא עיין באתר הבא למפרטים מפורטים ומידע על המוצר.
מוּצָר:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/nisin-powder-cas-1414-45-5.html
|
|
|
מאפיינים ומנגנון אנטיבקטריאלי של נסין
ניסין הוא חומר משמר מזון טבעי בעל פעילות גבוהה, חוסר רעילות, בטיחות וללא תופעות לוואי. לאחר בליעה, הוא עובר הידרוליזה מהירה לחומצות אמינו בתנאי ה-pH הפיזיולוגיים ופעולת הכימוטריפסין בגוף האדם. תהליך זה אינו משנה את הפלורה התקינה במערכת המעיים האנושית או גורם לבעיות עמידות לאנטיביוטיקה, וגם אינו מפגין עמידות צולבת עם אנטיביוטיקה אחרת.
המנגנון האנטיבקטריאלי של ניסין כולל בעיקר שיבוש קרום התא של חיידקי גראם חיוביים רגישים. מחקר מוקדם הראה כי לאחר שניסין פועל על תאים וגטטיביים, חומרים תאיים דולפים החוצה במהירות, כולל ATP ויונים אחרים, מלווים באובדן מוחלט של פוטנציאל הממברנה. אם קרום התא נפגע בצורה חמורה, עלולה להתרחש תמוגה מלאה של התא. חיידקים גראם שליליים עמידים בפני ניסין, אך טיפולים או ריאגנטים המגבירים את חדירות דופן התא יכולים לשפר מאוד את הרגישות שלהם לנסין.
היסטוריה של היישום של נסין בשימור מזון
לשימוש בניסין בשימור מזון יש היסטוריה ארוכה. בשנת 1928, רוג'רס שם לב שהמטבוליטים של סטרפטוקוקוס חומצת חלב יכולים לעכב את הצמיחה של חיידקי חומצת חלב אחרים. בשנת 1951, הירש ואח'. השתמש בהצלחה בניסין כדי לעכב את קלקול הגבינה הנגרמת על ידי חיידקים המייצרים גז קלוסטרידיום, ובכך לשפר את איכות הגבינה. בשנת 1953, החברות הבריטיות Aplin ובארט מכרו לראשונה את חומר המשמר החדש הזה כמוצר מסחרי.
בשנת 1969, ועדת המומחים המשותפת לתוספי מזון (JECFA) של ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO) וארגון הבריאות העולמי (WHO) אישרה את ניסין כחומר משמר מזון לשימוש בתעשיית המזון. בשנת 1988, גם מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) אישר רשמית את השימוש בניסין במזון. מאז, ניסין נמצא בשימוש נרחב במדינות שונות ברחבי העולם.
יישומים של נסין בקטגוריות מזון שונות
מוצרי בשר
ניסין יעיל בבלימת חיידקים גראם חיוביים רבים הגורמים לקלקול מזון, כגון לקטובצילוס, לוקונוסטוק, מיקרוקוקוס, סטפילוקוקוס, ליסטריה וסטרפטוקוקוס. יש לו השפעה מעכבת חזקה במיוחד על נבגים, כמו Bacillus ו- Clostridium. לדוגמה, הוספת 0.03-0.05g/kg של nisin לחלב טרי יכולה לעכב את הנביטה והרבייה של נבגי Bacillus ו- Clostridium.
במוצרי בשר כמו בשר צלוי, בשר חזיר, כריכים, נקניקיות ונקניקיות פרנקפורט, ניסין יכול לעכב את רוב החיידקים הגראם-חיוביים מבלי להשפיע על הצבע, הארומה והטעם של המוצר. זה גם יכול להפחית את השימוש בניטראט או ניטריט ולשפר את איכות המוצר וחיי המדף.
מוצרי חלב
ניסין נמצא בשימוש נרחב במוצרי חלב, כולל יוגורט, משקאות חלב, ביצים נוזליות ומוצרי ביצים. הוספת 0.05g/kg של nisin ליוגורט עם pH של כ-4 יכולה להאריך את חיי המדף של המוצר מ-6 ימים בטמפרטורת החדר ליותר מחודש לאחר עיקור ב-90 מעלות למשך 20 דקות.
בחלב משומר הנתון לעיקור בטמפרטורה גבוהה במיוחד ומילוי אספטי, הוספת 0.05 גרם/ק"ג של נסין יכולה להפחית את שיעור קלקול המוצר מ-0.04%.
מזון משומר
מזון משומר מזוהם לעתים קרובות בנבגי חיידקים עמידים בחום, כגון חיידק תרמופיל וקלוסטידיום תרמוסכרוליטי. נבגים אלה יכולים לצמוח בתנאים מתאימים, ולגרום לייצור גזים וחומצות, מה שמוביל לקלקול. הוספת 0.1 גרם/ק"ג של ניסין למזון משומר יכולה לאפשר את אחסון המוצרים בתנאים חמים עד שנתיים, להפחית את עוצמת הטיפול בחום בחצי, לחסוך באנרגיה ולשמור על הערך התזונתי, המראה, הטעם , צבע ואיכות השימורים.
מוצרי פירות ים
מוצרי פירות ים כמו דגים ושרימפס מועדים להתקלקל ולזיהום על ידי חיידקים כמו ליסטריה וקלוסטרידיום בוטולינום בשל תכולת הלחות הגבוהה והרגלי הצריכה הקרים שלהם. הוספת 0.1-0.15 גרם/ק"ג של נסין יכולה לעכב את הצמיחה והתרבות של חיידקים מתקלקלים, ולהאריך את הטריות וחיי המדף של המוצרים.
מאפים ומזונות נוחות
ניתן להשתמש בניסין גם במוצרי מאפה, מאכלי נוחות ותבלינים. זה יכול להחליף או להחליף חלקית חומרים משמרים כימיים וחומרי צבע (כגון ניטריט) כדי לענות על הצרכים של ייצור מזון בריאות ומזון ירוק.
משקאות ומיצי פירות
ניתן להוסיף ניסין למשקאות ולמיצי פירות כדי להאריך את חיי המדף שלהם. לדוגמה, הוספת כמות מסוימת של ניסין למשקאות יכולה לעכב את צמיחתם של מיקרואורגניזמים ולשמור על הבהירות והטעם של המשקאות.
בטיחות ורעילות של נסין
בטיחותו של נסין כתוסף מזון נחקרה ואומתה רבות במשך עשרות שנים.
ראשית, ניסין מורכב מ-34 שיירי חומצות אמינו ומשקל מולקולרי של כ-3500 דא. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיית המזון בשל יכולתו לעכב את רוב החיידקים והנבגים הגראם חיוביים של מיני Bacillus. חשוב לציין, לאחר הצריכה, Nisin עובר הידרוליזה במהירות לחומצות אמינו בתנאי ה-pH הפיזיולוגיים של גוף האדם ובפעולת -chymotrypsin, מבלי לשנות את הפלורה התקינה במערכת המעי האנושית או לגרום לבעיות עמידות לאנטיביוטיקה.
שנית, נסין הוכר כחומר משמר מזון בטוח על ידי ארגונים בינלאומיים שונים. ועדת המומחים המשותפת לתוספי מזון (JECFA) של ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO) וארגון הבריאות העולמי (WHO) אישרה את בטיחותו בשנת 1969. גם מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) אישר את השימוש בו במזון בשנת 1988. משרד הבריאות של סין אישר באופן דומה את השימוש בו כחומר משמר מזון בשנת 1992.
יתר על כן, מחקרים טוקסיקולוגיים נרחבים הראו שניסין אינו רעיל ואין לו השפעות שליליות על גוף האדם. הוא מתעכל בקלות ונספג בגוף האדם ואינו מצטבר ברקמות או גורם נזק לגוף. ערכי המינון הקטלני של 50% (LD50) לחולדות גבוהים יחסית, מה שמצביע על רעילות נמוכה.
מַסְקָנָה
לסיכום, לנסין, כחומר משמר מזון טבעי, יש סיכויי יישום רחבים בתעשיית המזון בשל פעילותו האנטי-בקטריאלית הגבוהה, חוסר הרעילות, הבטיחות וללא תופעות לוואי. זה יכול לעכב ביעילות את הצמיחה והתרבות של חיידקים מקלקלים, להאריך את חיי המדף של המזון ולשמור על איכות ובטיחות המזון. עם ההתקדמות המתמשכת של טכנולוגיית המיצוי והביקוש הגובר לבטיחות מזון, היישום של ניסין בתעשיית המזון יהפוך לנרחב ומעמיק יותר.