CN105451573A - 抗微生物组合物以及其在食品保存中的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可以用于食品保存的抗微生物组合物。根据本发明的组合物是基于乳过氧化物酶***(LPS),并且包含非常低浓度的乳过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、硫氰酸根、以及可选的葡萄糖。本发明还涉及这种组合物、尤其是与热处理协同组合用于食品保存的用途、用于食品保存的方法以及包含这些组合物的食品。

Description

抗微生物组合物以及其在食品保存中的用途
技术领域
本发明涉及可以用于食品保存的抗微生物组合物。根据本发明的组合物是基于乳过氧化物酶***,并且除乳过氧化物酶之外还包含葡萄糖氧化酶、硫氰酸根、以及可选的葡萄糖。本发明还涉及这种组合物在食品保存中的用途、用于食品保存的方法以及包含这些组合物的食品。
背景技术
食物腐败是当储存食品时随着时间的推移不可避免地发生的多种自然过程的结果。食品腐败的通常特征在于,食品的感官鉴赏或质量的恶化,经常在较大或较小的程度上相关于消费者的健康风险。影响食品的各种各样的物理化学过程和性能的内在的和外在的因素均促进食品腐败。食品腐败的一个主要来源来自食品的微生物污染,如细菌、病毒和霉菌或酵母污染。虽然一般卫生预防措施可有助于延长食品保质期,但经常需要采取一种或多种食品保鲜措施以保证最佳的食品质量和安全。
在本领域中已知大量各种方法来保存食品,因而延长保质期。一般来说,这样的保存方法洞悉物理和化学方法、以及它们的组合。众所周知的食品保存技术包括热处理,如灭菌或巴氏杀菌,冷处理,如冷藏或冷冻,照射,水活性的降低,如通过干燥或固化(例如通过添加盐或糖),熏制,真空存储或在受控/改善气氛下存储,酸(例如酸洗)或碱(例如碱液)处理,氧化还原电位的减小(例如抗氧化剂),或添加各种各样的人造或天然食品添加剂,其实现作为防腐剂的功能或具有抗微生物效应。
许多食品保存方法具有若干缺点,其中之一是为实现有效保存的***。例如,物理保鲜技术,如冷藏或冷冻经常需要相当广泛的(和昂贵的)冷却设备,其甚至可能不是随处可得的。此外,热处理需要大量的能量输入,而照射方法本身可能有增加的安全性和健康风险(除了昂贵之外)。化学保鲜技术有时可能会提供对许多物理保鲜技术的更便宜的替代,因为许多保鲜成分是容易得到的。然而,众所周知的是,许多食物防腐剂的外在添加可能对处理过的食品的感官特性有深远的影响。虽然例如盐或糖的添加(如果大量添加)可能会显着影响食品的味道,然而通过具有不太重要的感官效果的各种添加剂(例如防腐剂),食品的味道、外观、或气味的较小变化仍然可能不是所期望的。此外,在现在许多人宁愿具有较少或没有非天然存在的成分的食品的意义上说,人造食物防腐剂的公众欣赏正在迅速下降。
乳过氧化物酶(LP)是基本糖蛋白,其含有血红素基团。一般地如同过氧化物酶,LP催化反应,其中过氧化氢被还原以及适宜的电子供体被氧化。LP自然存在于几种生物体液或分泌物中,如乳腺、唾腺、和其它粘膜腺体分泌物。例如在牛乳中还可以发现显着量的LP。LP本身没有抗菌效果,但连同某些底物、硫氰酸根(SCN-)和过氧化氢(H2O2)一起则有效的抗微生物***,其共同称为乳过氧化物酶***(LPS)。
众所周知的是,过氧化氢与LP形成复合物,这种复合物氧化硫氰酸根(SCN-)成硫酸根、二氧化碳、氨。和水,其中经由不稳定的中间氧化产物,其对于一些细菌是抑制性的,但杀死其它细菌,包括一些病原体(即杀菌效应)。许多革兰氏阳性菌如乳球菌属和乳杆菌属被抑制,而许多革兰氏阴性菌如大肠杆菌、假单胞菌属、沙门氏菌属则被杀死。看来可能的是,抗微生物效应是由于硫氰酸根的羟基酸例如OSCN-
在乳中,可以通过添加过氧化氢或适当的过氧化氢源,其可能补充有硫氰酸根,虽然后者还是内源性地存在于乳中,来"活化"LPS。因此,LPS用于保存乳基本上依赖于LP的作用,其是内源性地存在于乳中,对其添加LPS的一种或多种另外的成分。GB1468405例如描述了葡萄糖和葡萄糖氧化酶的添加到乳,其一起导致过氧化氢生成,以活化LPS,并从而延长乳储存期。
然而,已发现,例如葡萄糖氧化酶的添加可能导致味道异常。此外,利用LPS(如目前已知的),食品保质期的延长可能并不完全令人满意。因此,在本领域中仍然需要进一步改善LPS,尤其是用于食品业,而不限于乳制品,以保证最佳保鲜能力,从而保障食品质量和安全,并对味道或其它性能没有或具有最小影响,例如其它感官特性,同时同时显著延长保存期。
发明内容
在食物中不希望的微生物增殖首先导致恶化,稍后导致腐败(通过腐烂)。这就是为什么产品的保质期不一定等同于它的新鲜度,并且不能通过仅评估腐败的时间来确定。同样重要的是,考虑到在腐败以前很久发生的外观、气味、质地和味道的逐渐恶化。本发明者们惊奇地发现,通过将具有特定浓度的LPS成分的组合物用于食品,可以满足这些和上述的目标。因此,在第一方面,本发明涉及一种组合物,包含:
(i)1125-31875U/100g葡萄糖氧化酶(GOD),优选1500-25500U/100gGOD;
(ii)30000-1562500U/100g乳过氧化物酶(LP),优选40000-1250000U/100gLP;
(iii)1.275-6.25wt%的硫氰酸根(SCN),优选1.7-5.0wt%的SCN;以及
(iv)0-37.5wt%的葡萄糖,优选0-30wt%的葡萄糖。
出乎意料地,已发现,具有这些浓度以及这些比率的LPS成分的组合物,当用于食品时,不仅实现各种食品的贮存寿命的显著改善,而且这样做没有造成实质性的味道、质地、外观、和/或其它感官偏差。此外,如本文描述的明确定义的组合物允许均匀用途并且结果在有效性方面具有最小可变性。此外,LPS的成分是天然成分,以致如本文描述的LPS组合物的添加并不需要用人造食物防腐剂来补充食品。根据本发明的组合物可有效地延长食品保质期以及保护它的新鲜度更长的时间。在这种情况下,这些组合物能够作为抑菌和杀菌剂,虽然上述作用并不仅限于细菌污染,而是包括其它微生物,如酵母菌和霉菌。
在一种实施方式中,该组合物包含0.075-2.125wt%的GOD,优选0.1-1.7wt%的GOD,以及0.03-1.57wt%的LP,优选0.04-1.25wt%的LP。
在另一种实施方式中,该组合物包含至少0.5wt%的葡萄糖。
在进一步的实施方式中,该组合物是干燥组合物,优选粉末。
在另一种实施方式中,该组合物是食用组合物。
在另一个方面,本发明涉及如本文描述的组合物作为食物防腐剂。
在一种实施方式中,所述食品选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁(sauces)、调料(dressings)、浆料、(液体)蛋制品、奶酪和色拉。
在进一步的方面,本发明涉及包含如本文描述的组合物的食品,其中所述食品选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁、调料、浆料、(液体)蛋制品、奶酪和色拉。
在一种实施方式中,所述食品包含50-400ppm的如本文描述的组合物,优选250-350ppm,最优选300ppm。
在另一个方面,本发明涉及食品,其中每100g所述食品添加:
(i)0.056-12.75UGOD,优选0.45-7.65UGOD;
(ii)1.5-625ULP,优选12-375ULP;
(iii)0.063-2.5mgSCN-,优选0.51-1.5mgSCN;以及
(iv)0-15mg葡萄糖,优选0-9mg葡萄糖。
在一种实施方式中,对于每100g所述食品,所述食品添加0.0037-0.85mgGOD,优选0.03-0.51mgGOD,以及0.0015-0.625mgLP,优选0.012-0.375mgLP。
在进一步的方面,本发明涉及用于保存食品的方法,包括将50-400ppm,优选250-350ppm,最优选300ppm的如本文所描述的组合物加入食品或食品的成分。
在一种实施方式中,所述方法包括将50-400ppm,优选250-350ppm,最优选300ppm的如本文所描述的组合物加入食品或食品的成分,然后在1至12小时以后,优选在4至8小时以后,使所述食品或所述成分经受热处理。
在一种实施方式中,所述热处理是巴氏杀菌。
在一种实施方式中,所述食品选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁、调料、浆料、(液体)蛋制品、奶酪和色拉。
本发明者们已经惊奇地发现,根据本发明的组合物与热处理协同作用以获得抗微生物效应,如例如杀菌和/或抑菌效应。在用如本文所定义的组合物处理1-12小时以后施加热处理是特别有利的并且会增加在根据本发明的组合物和热处理之间的协同效应。
附图说明
图1:依照本发明的一种实施方式,接种在乳中并储存在7℃下的单核细胞增生李斯特氏菌(L.monocytogenes)的细胞计数(logcfu/ml)。
图2:依照本发明的不同实施方式,接种在乳中并储存在7℃下的短乳杆菌的细胞计数(logcfu/ml)(LPS1、LPS2、LPS3、和LPS4各自在300ppm下)。
图3:依照本发明的一种实施方式,接种在乳中并储存在7℃下的大肠杆菌O157:1-17的细胞计数(logcfu/ml)。
图4:在22℃下,在调料(有或没有LPS)中乳酸菌的生长。
图5:依照本发明的一种实施方式,在调料(有或没有LPS)中pH值的演化。
图6:LPS对接种在全液体蛋中的沙门氏菌属的细胞计数(logcfu/ml)的演化的影响,其中上述全液体蛋存储在7℃下8小时,然后在55℃下巴氏杀菌(依照本发明的一种实施方式)。
图7:在7℃下存储8小时的乳中的总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml),如由在巴氏杀菌(72℃,15秒)以前LPS的添加所影响的(依照本发明的一种实施方式)。
图8:在7℃下存储8小时的乳中,总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml),如由在巴氏杀菌(72℃,15秒)以前LPS的添加所影响的(依照本发明的一种实施方式)。
图9:在原乳中,其中添加LPS(依照本发明的一种实施方式),总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下存储乳4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
图10:在原乳中,其中添加LPS(依照本发明的一种实施方式),总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下存储乳4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
图11:在原乳中,其中添加不同浓度的LPS(依照本发明的一种实施方式),乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml)。
添加后,在7℃下存储乳8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
图12:在原乳中,其中以不同浓度添加LPS(依照本发明的一种实施方式),需氧嗜冷菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下存储乳8小时,其后,对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
图13:LPS对沙门氏菌属的细胞计数(logcfu/ml)的演化的影响,其中上述沙门氏菌属接种在全液体蛋中,在7℃下存储8小时,然后在55℃下巴氏杀菌。
图14:在接种有乳酸菌并储存在7℃下的鱼糜色拉(surimisalad)中,LPS对总需氧嗜冷细胞计数(logcfu/ml;在22℃下培养)的演化的影响。
图15:在接种有乳酸菌并储存在7℃下的鱼糜色拉,LPS对总厌氧嗜冷细胞计数(logcfu/ml;在22℃下培养)的演化的影响。
图16:在接种有乳酸菌并储存在7℃的鱼糜色拉中,LPS对乳酸菌(在22℃下培养)的细胞计数(logcfu/ml)的演化的影响。
具体实施方式
如在本文中所使用的,除非上下文另有明确规定,否则单数形式"一个"、"一种"、和"该"包括单数和复数指称。
如在本文中所使用的,术语"包含(comprising)"、"包括"和"由…组成"是与"包含(including)"、"包括"或"含有(containing)"、"含有"同义,并且具有包容性或开放性以及并不排除另外的、非列举的部件、要素或方法步骤。应当理解的是,如在本文中所使用的,术语"包含"、"包括"和"由…组成"包含术语"由…组成"、"由…构成"和"组成",以及术语"基本上由…组成"、"基本上由…组成"和"基本上由…组成"。
由端点叙述的数值范围包括包容在相应范围内的所有数字和分数、以及列举的端点。
如在本文中所使用的,当涉及可测量值如参数、量、时间期限等时,术语"约"或"大约"意在涵盖离指定值的+/-20%或更小的变化,优选+/-10%或更小,更优选+/-5%或更小,以及还更优选+/-1%或更小,只要这样的变化适合于本发明。应当理解的是,还具体地和优选地披露了修饰语"约"或"大约"所修饰的值本身。
而术语"一个或多种"或"至少一种",如成员组的一个或多个或至少一个成员,本身是明显的,借助于进一步例示,该术语尤其涵盖提及所述成员的任何一个,或提及所述成员的任何两个或更多个,如,例如,任何≥3、≥4、≥5、≥6或≥7等的所述成员,以及至多达所有所述成员。
在本说明书中引用的所有参考文献的全部内容以引证方式结合于本文。尤其是,本文具体提及的所有参考文献的教导以引证方式结合于本文。
除非另有定义,在披露本发明时使用的所有术语,包括技术和科学术语,具有如本发明所属领域的技术人员通常理解的含义。借助于进一步的指导,包括术语定义以更好地理解本发明的教导。
在以下段落中,更详细地定义本发明的不同方面。除非明确表示相反,如此定义的每个方面可以组合与任何其它一个或多个方面。尤其是,指示为优选或有利的任何特点可以组合与指示为优选或有利的任何其它一个或多个特点。
在整个说明书中,提及"一种实施方式"或"一种实施方式"是指连同上述实施方式一起描述的特定特点、结构或特性包括在本发明的至少一种实施方式中。因此,在整个说明书中,在不同的地方,短语"在一种实施方式中"或"在一种实施方式中"的出现不一定都指但可以指相同的实施方式。此外,在一种或多种实施方式中,可以以任何适宜的方式来组合特定的特点、结构或特性,如依据本公开内容对于本领域技术人员而言将是显而易见的。此外,虽然本文描述的一些实施方式包括一些特点但不包括包括在其它实施方式中的其它特点,但不同实施方式的特点的组合是在本发明的范围内,并形成不同的实施方式,如将被本领域技术人员所理解的。例如,在所附权利要求中,任何要求的实施方式可以用于任何组合。
在本发明的以下详细描述中,参照了附图,它形成其一部分,以及其中通过说明的方式仅示出其中可以实施本发明的具体实施方式。应当理解的是,可以采用其它实施方式并且可以进行结构或逻辑变化而不偏离本发明的范围。因而,以下详细描述不是限制性的,并且本发明的范围是由所附权利要求所限定。
根据一个方面,本发明涉及组合物,如抗微生物组合物或食物防腐剂,其包含、基本上由以下组成或由以下组成:
(i)1125-31875U/100g葡萄糖氧化酶(GOD),优选1500-25500U/100gGOD;
(ii)30000-1562500U/100g乳过氧化物酶(LP),优选40000-1250000U/100gLP;
(iii)1.275-6.25wt%的硫氰酸根(SCN),优选1.7-5.0wt%的SCN;以及
(iv)0-37.5wt%的葡萄糖,优选0-30wt%的葡萄糖。
在一种实施方式中,此组合物包含0.075至2.125,优选0.1至1.7wt%的GOD。在另一种实施方式中,此组合物包含0.03至1.57wt%的LP,优选0.04至1.25wt%的LP。在一种优选实施方式中,此组合物包含0.075-2.125wt%的GOD,优选0.1-1.7wt%的GOD,以及0.03-1.57wt%的LP,优选0.04-1.25wt%的LP。
按照另一个方面,本发明涉及一种组合物,如抗微生物组合物或食物防腐剂,其包括、基本上由以下组成、或由以下组成:
(i)0.075-2.125wt%的葡萄糖氧化酶(GOD),优选0.1-1.7wt%的GOD;
(ii)0.03-1.57wt%的乳过氧化物酶(LP),优选0.04-1.25LP;
(iii)1.275-6.25wt%的硫氰酸根(SCN),优选1.7-5.0wt%的SCN;以及
(iv)0-37.5wt%的葡萄糖,优选0-30wt%的葡萄糖。
以下详细描述如上所述的特别优选的组合物,其包含:
-0.5-1.0wt%,优选0.75wt%的GOD;1.0-1.5wt%,优选1.25wt%的LP;3-7wt%,优选5wt%的SCN;25-35wt%,优选30wt%的葡萄糖;或
-0.5-1.0wt%,优选0.75wt%的GOD;1.0-1.5wt%,优选1.25wt%的LP;1.4-2wt%,优选1.7wt%的SCN;15-25wt%,优选20wt%的葡萄糖;或
-1.4-2wt%,优选1.7wt%的GOD;0.03-0.05wt%,优选0.04wt%的LP;1.4-2wt%,优选1.7wt%的SCN;小于1wt%,优选0wt%葡萄糖。
在一种实施方式中,如本文所描述的组合物包含至少0.05wt%的葡萄糖,优选至少0.1wt%的葡萄糖,如例如0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1、2、3、4、5、7、10、15、20、25、30、或35wt%的葡萄糖。在一种实施方式中,如本文所描述的组合物包含0.05至37.5wt%的葡萄糖,优选0.1至35wt%的葡萄糖。
葡萄糖氧化酶(3-D-葡萄糖:氧1-氧化还原酶;GOD)是氧化还原酶,其催化葡萄糖,尤其是β-D-葡萄糖至过氧化氢和D-葡糖酸-δ-内酯的氧化。鉴于其,当在本文中提及葡萄糖时,尽管不是排外地,优选指β-D-葡萄糖。如在本文中所使用的,术语葡萄糖氧化酶是指功能性葡萄糖氧化酶、二聚体以及包括需要的氧化还原辅因子(例如FAD),即,具有可检测的催化活性的葡萄糖氧化酶。GOD可以获自各种微生物的和非微生物的来源,其中其分离自青霉属、曲霉属(尤其是黑曲霉)和酵母属或重组获得。在一种优选实施方式中,GOD获自黑曲霉,优选发酵获得的。优选地,GOD具有10000至20000U/g的活性,更优选15000U/g或约15000U/g。如本文所定义的,GOD的一个单位是每分钟氧化1微摩尔β-D-葡萄糖的酶量(mg),通过在37℃和pH7下在500nm处的吸收差所测得。在一种优选实施方式中,如本文所描述的GOD活性是10至20U/mgGOD,最优选15U/mgGOD或约15U/mgGOD。在一种实施方式中,GOD可以获自AmanoEnzymeInc.。
乳过氧化物酶(过氧化氢氧化还原酶;LP)是酶的血红素过氧化物酶家族的成员,并且通过过氧化氢来催化许多无机和有机底物的氧化。如在本文中所使用的,术语乳过氧化物酶是指功能性乳过氧化物酶,包括所需要的血红素辅因子,即具有可检测的催化活性的乳过氧化物酶。LP可以获自各种微生物的和非微生物的来源,其中其分离自牛乳或重组获得的。优选地,LP具有500000至1500000U/g的活性,更优选1000000U/g或约1000000U/g。如本文所定义的,LP的一个单位是在pH5.0和37℃下由ABTS(2,2'-连氮基二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸))的氧化所引起的吸光度(A412)/分钟的初始增加,表示为每mg的乳过氧化物酶样品。在一种优选实施方式中,如本文所描述的LP活性是500至1500U/mgLP,最优选1000U/mgLP或约1000U/mgLP。在一种实施方式中,LP可以获自AmanoEnzymeInc.。
硫氰酸根(thiocyanate),还被称为氰基次磺酰胺(cyanosulfanide)或SCN-,是硫氰酸的共轭碱。硫氰酸根是阴离子。根据本发明的组合物可以包含硫氰酸根阴离子,但还可以包含硫氰酸盐,优选硫氰酸钾或硫氰酸钠,最优选硫氰酸钠。在一种优选实施方式中,如本文所描述的组合物包含硫氰酸盐。如本文中所指定的硫氰酸根的浓度或量优选指硫氰酸盐,优选硫氰酸钠盐的浓度或量。
应当理解的是,当提及wt%时,其是被视为这样的浓度,其被确定为成分的量,单位为克/100克包含上述成分的组合物(即wt/wt%)。另外,当提及ppm(份/百万份)时,其同样基于重量。例如,100ppm等于0.01wt%、或100mg/kg。
如在本文中所使用的,如上所述,基本上由LPS成分GOD、LP、SCN-、以及可选的葡萄糖组成的组合物是指这样的组合物,其并不含有另外的活性组分。尤其是,上述组合物并不含有另外的酶或底物,其催化、导致、产生或有助于生成OSCN-。上述组合物也不含有另外的抗微生物组分,或至少并不含有在它们存在于组合物中的浓度下充当抗微生物组分的另外的组分。这样的组分的实例包括但不限于卤素离子如例如碘离子或溴离子,乳铁传递蛋白(乳铁蛋白,lactoferrin),溶菌酶,不同于LP的过氧化物酶(例如髓过氧化物酶),不同于GOD的氧化还原酶(其导致生成过氧化氢(例如半乳糖氧化酶)),抗生素等。
在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物,进一步含有一种或多种(惰性)赋形剂或(惰性)填充剂或载体。如在本文中所使用的,在另外的成分的上下文中,术语惰性的是指这样的成分,其不具有或以其它方式影响在如本文所描述的组合物中LPS成分的抗微生物作用。因此,相对于如本文所描述的组合物的抗微生物作用,赋形剂或填料是中性的。在一种优选实施方式中,如本文所描述的组合物进一步包含蔗糖。
如本文所描述的组合物基本上是抗微生物组合物。当提到如本文所描述的组合物的抗微生物作用时,应当理解的是,上述作用可以包括预防或延缓微生物繁殖(即促进微生物停滞),以及替代或另外地杀死微生物。抗微生物作用可以使得微生物不能够繁殖、吸收营养物或释放代谢物。通过举例的方式,如本文所述的抗微生物作用可以是抑菌和/或杀菌作用。应当理解的是,当提到如本文所描述的食物防腐剂时,这样的食物防腐剂是被视为抗微生物组合物。
因此,在一种实施方式中,本发明涉及抑菌和/或杀菌组合物,其包含、基本上由以下组成、或由以下组成:
(i)1125-31875U/100g葡萄糖氧化酶(GOD),优选1500-25500U/100gGOD;
(ii)30000-1562500U/100g乳过氧化物酶(LP),优选40000-1250000U/100gLP;
(iii)1.275-6.25wt%的硫氰酸根(SCN),优选1.7-5.0wt%的SCN;以及
(iv)0-37.5wt%的葡萄糖,优选0-30wt%的葡萄糖。
在一种实施方式中,该组合物包含0.075至2.125,优选0.1至1.7wt%的GOD。在另一种实施方式中,该组合物包含0.03至1.57wt%的LP,优选0.04至1.25wt%的LP。在一种优选实施方式中,该组合物包含0.075-2.125wt%的GOD,优选0.1-1.7wt%的GOD,以及0.03-1.57wt%的LP,优选0.04-1.25wt%的LP。
按照另一种实施方式,本发明涉及抑菌和/或杀菌组合物,其包含、基本上由以下组成或由以下组成:
(i)0.075-2.125wt%的葡萄糖氧化酶(GOD),优选0.1-1.7wt%的GOD;
(ii)0.03-1.57wt%的乳过氧化物酶(LP),优选0.04-1.25LP;
(iii)1.275-6.25wt%的硫氰酸根(SCN),优选1.7-5.0wt%的SCN;以及
(iv)0-37.5wt%的葡萄糖,优选0-30wt%的葡萄糖。
如本文所描述的组合物的抗微生物作用针对各种细菌,革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌,病毒、酵母、和霉菌。在一种优选实施方式中,如本文所描述的组合物的抗微生物作用针对细菌,革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。因此,在一个方面,本发明涉及本文所描述的组合物用于杀死和/或抑制如下文所定义的微生物种类的生长和/或繁殖的用途。
例如但并非限制,本文所描述的组合物可有效地对抗以下细菌:不动杆菌属、嗜水气单胞菌、短芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、洋葱伯克霍尔德氏菌、空肠弯曲杆菌、黄褐二氧化碳嗜纤维菌、干燥棒杆菌、阴沟肠杆菌、大肠杆菌、流感嗜血杆菌、幽门螺杆菌、产酸克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌、军团菌属、单核细胞增生李斯特氏菌、藤黄微球菌、耻垢分枝杆菌、脓肿分枝杆菌、奈瑟氏球菌属、铜绿假单胞菌、绿脓假单胞菌、沙门氏菌属、生痰月形单胞菌、索氏志贺氏菌、产气消化球菌、金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、粪链球菌、变异链球菌、沃林氏菌属、野油菜黄单胞菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌。
例如但并非限制,本文所描述的组合物可有效地对抗以下病毒:单纯疱疹病毒、免疫缺陷病毒、呼吸道合胞病毒、艾柯病毒11(Echovirus11)、流感病毒。
例如但并非限制,本文所描述的组合物可有效地对抗以下酵母菌和霉菌:白色念珠菌、黑曲霉、香蕉炭疽病菌、胶孢炭疽菌、芒果蒂腐病菌、串珠镰刀菌、尖孢镰刀菌、深红类酵母菌、纯黄丝衣菌(Byssochlamysfulva)、核盘霉。
如本文所描述的抗微生物作用,如如本文所描述的组合物的抑菌或杀菌效应以及食品保存能力可以直接或间接地通过本领域中已知的技术来确定。通过举例的方式,可以进行平板计数,其中可以随着时间的推移来监测微生物演化(例如微生物的集落形成单位(CFU)/食品量)。还可以通过测量有效的抗微生物产物次硫氰酸根(hypothiocyanate)(OSCN-)(其是通过LPS的作用产生的)的生成(浓度或浓度演化)间接量化如本文所描述的抗微生物活性。OSCN-的浓度可以与抗微生物效果直接相关。可以通过本领域中已知的技术如比色测定(例如Nbs测定,其基于通过OSCN-离子,将有色(5,5)-二硫代二-2-硝基苯甲酸(Nbs)氧化至无色(Nbs)2),来测量OSCN-
在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物或其用途,其中所述组合物防止、延迟和/或抑制微生物繁殖和/或生长,优选如本文别处所描述的微生物的繁殖和/或生长。在一种实施方式中,相比于没有添加如本文所定义的组合物的繁殖和/或生长,如本文所描述的组合物预防、延缓或抑制微生物生长至少10%,优选至少20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、或更大,如更优选200%、300%、400%、500%或更大。如在本文中所使用的,预防、延迟或抑制微生物生长一定百分比是指为达到特定微生物浓度(例如CFU/ml或CFU/g)所需要的时间的增加。例如,10%的延迟意味着它需要10%的更长时间来达到特定微生物浓度。此实施方式例如是指抑菌效果,如如本文所描述的组合物的抑菌效果。
在进一步的实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物或其用途,其中所述组合物杀死微生物,优选如本文别处所描述的微生物。在一种实施方式中,如本文所描述的组合物杀死至少10%,优选至少20%、30%、或40%,更优选至少50%、60%、或70%,最优选至少80%或90%,如95、96、97、98、99%或更大。此实施方式例如是指微生物杀灭效果,如如本文所描述的组合物的杀菌效应。
在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物,其中在LP和GOD(均以单位表示)之间的比率是1:1至1000:1,优选1.5:1至850:1,如2:1至700:1、5:1至300:1、或10:1至100:1,更优选20:1至75:1,甚至更优选25:1至50:1,如30:1、35:1、40:1、或45:1。
在另一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物,其中在GOD和LP(两者均以mg为单位表示)之间的比率是1:30至100:1,优选1:20至70:1,如1:10至50:1、1:5至20:1、1:3至10:1、或1:2至5:1,更优选1:1至3:1,甚至更优选1.35:1至2.5:1,如1.4:1、1.6:1、1.8:1、2.0:1、2.2:1、或2.4:1。
在另一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物,其中在GOD(表示为单位)和SCN-(以g为表示)之间的比率是100:1至30000:1,优选180:1至25000:1,如200:1至20000:1、400:1至15000:1、或600:1至10000:1,更优选800:1至6000:1,甚至更优选900:1至5100:1,如1000:1、2000:1、3000:1、4000:1、或5000:1。
在另一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物,其中在LP(表示为单位)和SCN-(以g为表示)之间的比率是5000:1至1250000:1,优选4800:1至1225500:1,如5000:1至1000000:1、10000:1至750000:1、或15000:1至500000:1,更优选20000:1至300000:1,甚至更优选23000:1至250000:1,如25000:1、50000:1、100000:1、150000:1、或200000:1。
在一种优选实施方式中,本发明涉及如本文所描述的组合物,其中在LP和GOD(均以单位来表示)之间的比率是25:1至50:1,以及在LP(以单位来表示)和SCN-(以g表示)之间的比率是23000:1至250000:1。
可以以任何方式,如干燥组合物、液体组合物、部分液体组合物、或凝胶组合物,来配制如本文所描述的组合物。在一种实施方式中,将组合物配制为液体组合物,优选含水组合物。可以通过在液体中溶解独立成分来获得液体组合物。在进一步的实施方式中,将组合物配制为凝胶。可以通过将适当的胶凝剂(gellifier)加入液体组合物来获得凝胶,如本领域中众所周知的,并且将不进一步讨论。在一种优选实施方式中,将组合物配制为干燥组合物,优选颗粒、粉末、或片剂,最优选粉末。用于将组合物配制为颗粒、粉末、或片剂的方法是本领域中众所周知的并且将不进一步描述。还可以将如本文所描述的组合物配制为干燥组合物,可以将其预稀释于浓缩溶液,然后可以将上述浓缩溶液加入食品。本领域技术人员将理解,如何制备预稀释的浓缩溶液,以得出如本文所描述的每种LPS成分在食品中的最终浓度。
在一个方面,本发明涉及本文所描述的组合物(如抗微生物组合物,例如抑菌或杀菌组合物)作为食物防腐剂的用途。在进一步的方面,本发明涉及本文所定义的组合物作为抗微生物组合物,如抑菌和/或杀菌组合物。
如在本文中所使用的,术语食物防腐剂是指这样的组合物,其延长食品的保质期或贮存寿命(其是指例如有效期限),并且具有它在本领域中已知的普通意义。在一种实施方式中,本发明涉及本文所描述的组合物,相比于没有添加如本文所定义的组合物的食品的保质期或产品寿命,其能够延长食品的保质期或保存期至少10%,优选至少20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、或更大,如更优选200%、300%、400%、500%或更大。因此,如本文所描述的食物防腐剂通过预防、延迟和/或抑制微生物生长和/或繁殖(如本文别处所定义的)和/或杀死(如本文别处所定义的)微生物,优选如本文别处所定义的微生物会预防、抑制和/或延迟食品腐败或腐烂,优选微生物腐败。
如在本文中所使用的,术语食物可以指任何类型的食物,人类和动物食物。优选地,食物是指人类食物。应当理解的是,如本文所述的食物是指用于消耗,即摄取的产品。借助于进一步的指导,如在本文中所使用的,食物并不包括例如口腔护理产品,如牙膏、口腔消毒剂,或口腔卫生产品如抗牙垢产品。
在一种实施方式中,如本文所描述的组合物是食用组合物。如在本文中所使用的,食用组合物是这样的组合物,其适用于消耗,即摄入,优选当适当稀释时,如当用于食品时。
在一个方面,本发明涉及包含该组合物如抗微生物组合物或食物防腐剂(如本文所描述的)的食品。在另一个方面,本发明涉及添加有本文所描述的组合物如抗微生物组合物或食物防腐剂的食品。应当理解的是,如本文所描述的组合物的所有成分是外源性地用于上述食品(而不是这样的食品,其内源性地含有本文所描述的组合物的一种或多种成分,并对其外源性地添加成分的其余部分)。
如本文所描述的食品可以是固体、凝胶、液体、或部分液体食品。在一种实施方式中,包含如本文所描述的组合物的食品是至少部分液体的食品。如在本文中所使用的,术语至少部分液体是指这样的食品,其在环境温度和压力下是自由流动的。本领域技术人员将理解,这种产品的粘度可以变化,因而将决定食品的流动性。部分液体食品还包括例如其中分散有固体食品的液体食品。在另一种实施方式中,包含如本文所描述的组合物的食品是固体或半固体食品。在一种实施方式中,食品是奶酪(其可以是软或硬奶酪或可以是新鲜奶酪,即半固体奶酪)。在一种优选实施方式中,如本文所描述的食品选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁、调料、浆料、(液体)蛋制品、奶酪和色拉(如例如基于蛋黄酱的色拉,其包含蔬菜、肉、海产食物等)。本领域技术人员应当理解的是,当食品是液体或半液体或可能是凝胶时,可以将如本文所描述的组合物加入食品本体中,而当食品是固体或可能是凝胶(取决于稠度(相容性,consistency))时,可以将如本文所描述的组合物加在食品的表面上(例如,将食品沉浸于含有组合物的液体LPC中,其中选择浓度以致每种LPS成分/克食品的最终浓度对应于如本文所描述的)。
应当理解的是,还可以将如本文所描述的组合物加入复合食品的一种或多种成分。
在一种实施方式中,如本文所描述的食品包含50至400ppm的如本文所描述的组合物,如例如50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375或400ppm。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含50至150ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含100至200ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含200至300ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含300至400ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含150至250ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含250至350ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含250至300ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含300至350ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含50至100ppm、75至125ppm、100至150ppm、125至175ppm、150至200ppm、175至225ppm、200至250ppm、225至275ppm、250至300ppm、275至325ppm、300至350ppm、325至375ppm、或350至400ppm的如本文所描述的组合物。
在进一步的方面,本发明涉及如本文所描述的食品,每100克食品中包含:
(i)0.056-12.75UGOD,优选0.45-7.65UGOD;
(ii)1.5-625ULP,优选12-375ULP;
(iii)0.063-2.5mgSCN,优选0.51-1.5mgSCN;以及
(iv)0-15mg葡萄糖,优选0-9mg葡萄糖。
在一种实施方式中,每100g食品包含0.0037至0.85,优选0.03至0.51mgGOD。在另一种实施方式中,每100g食品包含0.0015至0.625mgLP,优选0.012至0.375mgLP。在一种优选实施方式中,每100g食品包含0.0037-0.85mgGOD,优选0.03-0.51mgGOD,以及0.0015-0.625mgLP,优选0.012-0.375mgLP。
在另一个方面,本发明涉及如本文所描述的食品,每100克食品包含:
(i)0.0037-0.85mgGOD,优选0.03-0.51mgGOD;
(ii)0.0015-0.625mgLP,优选0.012-0.375mgLP;
(iii)0.063-2.5mgSCN,优选0.51-1.5mgSCN;以及
(iv)0-15mg葡萄糖,优选0-9mg葡萄糖。
在进一步的方面,本发明涉及用于保存食品、或食品的一种或多种成分的方法,包括将如本文所描述的组合物加入所述食品或所述食品的所述一种或多种成分。在另一个方面,本发明涉及用于延长食品的保质期或保存期的方法,包括将如本文所描述的组合物加入所述食品或所述食品的一种或多种成分。在进一步的方面,本发明涉及用于预防食品的腐败,尤其是食品的微生物腐败的方法,包括将如本文所描述的组合物加入所述食品或所述食品的一种或多种成分。在另一个方面,本发明涉及用于在食品中至少部分地抑制、预防和/或延迟微生物生长的方法,包括将如本文所描述的组合物加入所述食品或所述食品的一种或多种成分。在又一个方面,本发明涉及用于在食品中至少部分杀死微生物的方法,包括将如本文所描述的组合物加入所述食品或所述食品的一种或多种成分。如在这些方面中定义的术语和条件对应于如本文别处所解释的。在实施方式中,如在上述的方面中描述的方法减少微生物,优选可存活的微生物,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物的数目。在一种实施方式中,根据如上所述的方法,至少10%,优选至少20%、30%、或40%,更优选至少50%、60%、或70%,最优选至少80%或90%,如95、96、97、98、99%或更多微生物被杀死,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物。
在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的任何一种方法,包括将如本文所描述的组合物加入食品至50至400ppm的所述组合物的最终浓度,如例如50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375或400ppm。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含50至150ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含100至200ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含200至300ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含300至400ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含150至250ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含250至350ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含250至300ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含300至350ppm的如本文所描述的组合物。在进一步的实施方式中,如本文所描述的食品包含50至100ppm、75至125ppm、100至150ppm、125至175ppm、150至200ppm、175至225ppm、200至250ppm、225至275ppm、250至300ppm、275至325ppm、300至350ppm、325至375ppm、或350至400ppm的如本文所描述的组合物。在如本文所描述的方法中适用的食品是如本文别处详述的。
在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的方法,其中使食品接触如本文所描述的组合物1至12小时,如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或12小时,优选4至8小时,如4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、或8.0小时。在另一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的方法,其中在5至45℃的温度下使食品接触如本文所描述的组合物,优选5至35℃,如5-30℃、5-25℃、5-20℃、5-15℃、5-10℃、10-35℃、10-30℃、10-25℃、10-20℃、10-15℃、15-35℃、15-30℃、15-25℃、15-20℃、20-35℃、20-30℃、20-25℃、25-35℃、或30-35℃。在进一步的实施方式中,本发明涉及如本文所描述的方法,其中在5至45℃的温度下,优选5至35℃,如5-30℃、5-25℃、5-20℃、5-15℃、5-10℃、10-35℃、10-30℃、10-25℃、10-20℃、10-15℃、15-35℃、15-30℃、15-25℃、15-20℃、20-35℃、20-30℃、20-25℃、25-35℃、或30-35℃,使食品接触如本文所描述的组合物1至12小时,如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或12小时,优选4至8小时,如4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、或8.0小时。
在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的任何方法,进一步包括以下步骤:在施加如本文所描述的组合物以后,使食品或食品的一种或多种成分经受热处理。
在一种优选实施方式中,在施加如本文所描述的组合物1至12小时以后,如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或12小时以后,使所述食品或所述食品的所述一种或多种成分经受热处理。在一种优选实施方式中,在施加如本文所描述的组合物4至8小时以后,如4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、或8.0小时以后,使所述食品或所述食品的所述一种或多种成分经受热处理。因此,使食品接触如本文所描述的组合物1至12小时,如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、或12小时,优选4至8小时,如4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、或8.0小时。
如在本文中所使用的,术语热处理是指使食品、或食品的一种或多种成分经受增加的温度,以获得抑菌和/或微生物杀灭效果,即热处理导致微生物生长或繁殖的延迟或抑制和/或杀死微生物。在一种优选实施方式中,热处理是或包括巴氏杀菌。巴氏杀菌是本领域中众所周知的。借助于进一步的指导,如在本文中所使用的,巴氏杀菌涉及将食品(其可以是或通常是液体)加热至特定温度持续预定的时间长度,通常接着立即冷却食品的过程。通常,通过减少可存活的微生物的数目,巴氏杀菌导致食品腐败的预防或延缓。经常,巴氏杀菌并不杀死存在于食品中的所有微生物。
本领域技术人员将认识到,巴氏杀菌条件可以取决于食品的类型,以及在处理时间和温度之间通常存在负关联,即,较高温度需要较短时间或较长时间需要较低温度以实现类似的抗微生物效应。例如但并非限制,可以例如在71-74℃的温度下巴氏杀菌乳制品约15-30秒,从而导致可存活的微生物的至少三对数减少(atleastthreelogreduction)(即99.9%或更大的减少)。例如在60至69℃的温度下,可以巴氏杀菌蛋制品,优选液体蛋制品,可变时间。
根据本实施方式,在热处理(优选巴氏杀菌)以前,用如本文所描述的组合物来处理食品、或食品的一种或多种成分导致增加的抗微生物效应,如例如增加的抗菌,如抑菌和/或微生物杀灭效果,即,食品的保质期增加和/或可存活的微生物的量减少。
因此,在一种实施方式中,本发明涉及如本文所描述的任何方法,进一步包括以下步骤:在施加如本文所描述的组合物以后,使食品或食品的一种或多种成分经受热处理,其中相比于任何一种单独处理,作为联合处理的结果,更多微生物被杀死。已发现,如本文所描述的组合物与热处理协同工作用以获得抗微生物效应,尤其是和优选地抗菌效果,如抑菌或杀菌效应。
在一种实施方式中,本发明涉及依照如本文所描述的任何方法用如本文所描述的组合物来联合处理食品、或食品的一种或多种成分,并随后优选在1-12小时以后,更优选在4-8小时以后进行热处理,以减少可存活的微生物,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物的数目,从而导致至少四对数减少(即,至少10000倍减少,或减少99.99%),优选至少五对数减少,更优选至少六对数减少,或更多。
在另一种实施方式中,本发明涉及依照如本文所描述的任何方法用如本文所描述的组合物来联合处理食品、或一种或多种食品的成分,并随后优选在1-12小时以后,更优选在4-8小时以后进行热处理,以减少可存活的微生物,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物的数目,从而,相比于单独热处理(优选在标准条件下,如本领域中已知的),导致可存活的微生物的减少的至少两倍增加,优选至少三倍增加,更优选至少五倍增加,甚至更优选至少十倍增加,最优选至少百倍增加。
在另一种实施方式中,本发明涉及依照如本文所描述的任何方法用如本文所描述的组合物来联合处理食品、或食品的一种或多种成分,以及随后优选在1-12小时以后,更优选在4-8小时以后进行热处理,以减少可存活的微生物,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物的数目,从而导致,相比于仅用如本文所描述的组合物进行的处理,可存活的微生物的减少的至少两倍增加,优选至少三倍增加,更优选至少五倍增加,甚至优选至少十倍增加,最优选至少百倍增加。
在进一步的实施方式中,本发明涉及依照如本文所描述的任何方法用如本文所描述的组合物来联合处理食品、或食品的一种或多种成分,并随后优选在1-12小时以后,更优选在4-8小时以后进行热处理(优选巴氏杀菌),其中,相比于如本领域中已知的标准热处理,所述热处理的时间缩短至少10%,例如10至50%,优选至少20%,如20、30、40、50%或更大。已发现,根据本实施方式,可以获得和单独用热处理获得的至少相同的(如果不是更好的)抗微生物效应。例如,可以杀死至少相同或类似量的微生物,或可以将可存活的微生物,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物的数目减少到至少相同或类似水平。
在进一步的实施方式中,本发明涉及依照如本文所描述的任何方法用如本文所描述的组合物来联合处理食品、或食品的一种或多种成分,以及随后优选在1-12小时以后,更优选在4-8小时以后,进行热处理(优选巴氏杀菌),其中,相比于如本领域中已知的标准热处理,降低所述热处理的温度至少2.5%,例如2.5至25%,优选至少5%,如5、10、15、20、或25%或更大。已发现,根据本实施方式,可以获得和单独热处理至少相同的(如果不是更好的)抗微生物效应。例如,可以杀死至少相同或类似量的微生物,或可以将可存活的微生物,优选如本文别处所描述的一种或多种微生物的数目减少到至少相同或类似水平。
在本领域中已知的是,食品的热处理可能影响所述食品的味道特征。因此,如本文所描述的组合物和热处理的联合使用允许更短的热处理时间和/或更低的热处理温度,以致可以减小对味道特征的影响。此外,更短的时间或较低温度是更具成本效益的。
通过以下非限制性实施例来进一步支持本发明的方面和实施方式。
实施例
实施例1:在乳中LPS的抗李斯特菌活性(antilisterialactivity)
实验设计
基于在恒定温度(7℃)下的挑战性测试,评估了依照本发明的一种实施方式的乳过氧化物酶***的抗李斯特菌效应。按照关于在随时可以吃的食物中单核细胞增生李斯特氏菌的保质期研究的技术指导文件(EUCRLListeria,november2008)由BELAC认可实验室(认可证书n°059-TEST)来进行挑战性测试。用UHT乳进行测试,其被无菌地分成较小的部分并以大约50CFU/ml的接种水平接种有单核细胞增生李斯特氏菌菌株(LMG23194、LFMFP392和LFMFP491)的混合物。以不同浓度(0、100和300ppm),将LPS产物加入乳。在7℃的储存期间,在第0天(接种前后)以及在不同的天数对样品进行分析。以三份进行挑战性测试。
除非另有规定,在此和以下实施例中使用的LPS产品包含:
GOD:0.75wt%(活性15U/mg)
LP:1.25wt%(活性1000U/mg)
NaSCN:5wt%
葡萄糖:30wt%
结果
产品的pH是6.66。在添加LPS产品,存在小幅增加直到6.74。水活性是0.996。在接种以前,在25ml中,所有9个样品显示不存在单核细胞增生李斯特氏菌。表1总结了,对于不同的测试条件,单核细胞增生李斯特氏菌的细胞计数(logCFU/ml)。在图1中绘制作为时间函数的这些细胞计数的平均值和标准偏差。
结果表明,在对照样品中(=0ppm),在8天以后,单核细胞增生李斯特氏菌立即开始成长并达到大约7logCFU/ml。添加100ppm的LPS产品会延长具有16天的单核细胞增生李斯特氏菌的延迟期。其后,单核细胞增生李斯特氏菌以比在对照中稍慢的生长速率开始生长。在含有300ppm的LPS产品的样品中,在培养的最初16天期间细胞计数是稳定的并其后发生失活。在分析的最后一天(第28天),在三次重复测试的两次中,在25ml中没有检测到单核细胞增生李斯特氏菌。
表1:在7℃下的培养期间,在乳中单核细胞增生李斯特氏菌的细胞计数(logcfu/ml)
-由于单核细胞增生李斯特氏菌的生长未分析
进行的挑战性测试证明了在储存在7℃下的UHT乳中LPS产品的抗李斯特菌效应。中间浓度产生生长延迟(较长的延迟期和较慢的生长速率),而最高浓度则诱导目标微生物的失活。
实施例2:在接种有短乳杆菌的半脱脂乳中LPS的抗微生物活性
短乳杆菌是负责乳和许多其它食品的微生物腐败的非常熟知的微生物。按照以下协议,在挑战性测试中,半脱脂乳接种短乳杆菌。
实验设计
材料
-短乳杆菌ATCC8287/DiscOxoidNLB145
-半脱脂UHT乳
-培养箱12℃
-培养箱30℃
-旋涡混合器
-无菌培养皿(9cm);
-无菌吸管尖100μl:
-无菌吸管尖1000μl:
-无菌MRS(Man,RogosaandSharpe)琼脂瓶(准备好使用)
-PPS(蛋白胨或胰蛋白胨生理盐溶液)无菌试管(10ml)
方法
培养基的制备
-用一圆盘的短乳杆菌接种5ml半脱脂乳;
-通过旋涡来混合接种乳
-在30℃下培养过夜(20小时至24h)。获得具有107-108cfu/ml的母液。
-在胰蛋白胨生理溶液中稀释短乳杆菌的水平:
-通过添加再次1ml至9mlPPS来稀释乳100倍(从108至106)。
获得具有106cfu/ml短乳杆菌的水平的"溶液1"。
-在8mlPPS中添加2ml的溶液1。在"溶液2"中获得2*105cfu/ml的短乳杆菌的水平。
对照溶液的制备:
-用0.3ml"溶液2"接种99.7ml半脱脂UHT乳,以实现6*102cfu/ml的短乳杆菌的水平("溶液3")。
-在12℃下培养"溶液3"并每日分析。
LPS溶液的制备:
-在100ml的容器中添加3g的LPS,用软化水使容积达到100ml并混合。
-在15分钟期间,在约20℃下培养LPS的溶液;
-用0.3ml"溶液2"来接种98.7ml半脱脂UHT乳,以实现6*102cfu/ml的短乳杆菌水平(接种乳)
-将1ml的LPS溶液的溶液加入接种乳以实现6*102cfu/ml的短乳杆菌的水平以及300ppm的LPS浓度。(溶液4)
-在12℃下培养"溶液4"并每日分析。
细菌学分析
MRS琼脂的制备:
将MRS琼脂瓶放入95℃的水浴中;
让MRS琼脂熔融60分钟;
让MRS琼脂冷却至约47℃,同时保持液体。
培养皿的制备:
o在12℃的培养箱除去"溶液4"和"溶液3"
o根据短乳杆菌的浓度水平,稀释"溶液4"和"溶液3"(尽可能多的次数),每次通过将1ml浓缩溶液加入9ml胰蛋白胨生理溶液。
o利用具有无菌尖端的移液器,将1ml的具有所期望稀度的溶液加入培养皿
o将如上所述制备的液体MRS琼脂倒入培养皿并填充至培养皿的容积的三分之二。
o轻轻摇动培养皿并等待10分钟。
o在培养皿中倒入第二层的液体MRS琼脂(以在两层MRS琼脂之间产生<<厌氧>>区)
o在30℃培养培养皿,倒置,72小时。
在培养皿中的细菌菌落计数(CFU)
o短乳杆菌菌落是白色、圆形/椭圆形;
o计数在培养皿上的菌落数,并相对于使用的稀度来确定菌落数。
o比较用对照和LPS溶液所获得的结果。
结果
使用以下类型的LPS产物:
-LPS1:0.75wt%GOD;1.25wt%LP;5wt%SCN;30wt%葡萄糖
-LPS2:0.75wt%GOD;1.25wt%LP;1.7wt%SCN;20wt%葡萄糖
-LPS3:1.7wt%GOD;0.04wt%LP;1.7wt%SCN;0wt%葡萄糖
-LPS4:0.1wt%GOD;1.25wt%LP;3.5wt%SCN;20wt%葡萄糖
表2和图2示出在包括300ppm的上述三种LPS产物并用短乳杆菌接种指定量天数的半脱脂乳中挑战性测试的结果。对照样品不含有任何LPS。
表2:在7℃下培养期间,在半脱脂乳中短乳杆菌的细胞计数(logcfu/ml)
时间(天) 对照 LPS1 LPS2 LPS3 LPS4
0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
1 4.0 2.0 3.0 3.0 2.5
2 4.5 2.0 3.3 3.5 2.5
4 5.0 2.0 3.7 3.9 3.0
5 5.5 2.0 4.0 4.3 3.2
6 7.0 2.0 5.0 5.5 4.0
结果表明,在对照样品(=0ppm)中,短乳杆菌立即开始成长并在6天以后达到大约7logCFU/ml。添加300ppm的LPS2和LPS3产品会延长短乳杆菌的延迟期。其后,短乳杆菌以比对照更慢的生长速率开始生长。添加300ppm的LPS4产品导致短乳杆菌的初始下降。其后,短乳杆菌以比对照更慢的生长速率开始生长。添加300ppm的LPS1甚至导致随着时间的推移短乳杆菌计数的稳定下降。
对于各种LPS产物,进行的挑战性测试证明了在储存在7℃下的UHT乳中LPS产物的抗菌效果。在任何情况下,对于不同浓度的LPS成分,观测到细菌生长的延迟,直到细菌生长的维持的抑制。
实施例3:LPS对接种有大肠杆菌O157:H7的半脱脂乳的抗微生物活性
实验设计
以50cfu/ml的水平,使半脱脂乳接种有大肠杆菌O157:H7菌株(LFMFP463、LFMFP474和LMG21756)的混合物。以不同浓度(0ppm(=对照)、100ppm、300ppm)添加LPS。将乳分成部分并储存在12℃下。在第0天、第3天、第4天、第5天、第6天和第7天进行分析。以三份进行实验。
结果
表3和图3示出在12℃下的培养期间,在乳中大肠杆菌O157:H7的细胞计数。LPS明显地抑制接种在乳中的大肠杆菌O157:H7菌株的混合物的生长。在300ppm下,在7天以后,没有观测到病原体的生长。
表3:在12℃下的培养期间,在乳中大肠杆菌O157:H7的细胞计数(对数cfu/ml)
实施例4:LPS对于乳酸菌的抗微生物效果的评估
实验设计
借助于pH4.0和2%的盐来制备乳化调味汁(型调味品)。在制备乳状液以前,以两种不同浓度(100和300ppm)添加抗微生物组分。使这些产品接种有三种乳酸菌(短乳杆菌、食果糖乳杆菌和植物乳杆菌)的混合物。将调味汁储存在22℃下并以规则的时间间隔监测腐败生物体的生长并相比与在对照中的生长。
结果
乳酸菌的混合物的接种水平是大约2.2logCFU/g。调味品的初始pH是4.07±0.04以及aw是0.9611±0.001。盐浓度是2.14%±0.04(分析确定的)。
结果显示对于乳酸菌的明显的抗微生物效果(图4)。在对照(=0ppm)中,乳酸菌立即生长并且在22℃下培养9天以后达到最大细胞计数。因此,在第16天以后,停止分析。通过对具有LPS的调料(第30天)的额外的分析来替换对照的剩余的数据点。在具有100ppm的调料中以及在这些具有300ppm的LPS的调料中,注意到细胞计数的初始减少,甚至低于针对产品的最高浓度的检测限。在中间浓度(100ppm)下注意到延迟的生长并且在完整保质期(30天)期间细胞计数并没有达到4logCFU/g。这仍然远远低于在保质期的结束时在这些产品中对于乳酸菌的标准。对于最高浓度,在22℃下的26天中,细胞计数仍低于检测限。在第30天时,检测到略高细胞计数。由于没有留下额外天数的分析,所以此趋势无法得到证实。
图5示出,对于不同的调料,pH的演化。这证明了,在具有抗微生物产品的调料中pH也是相对稳定的。在第16天时,对照的pH的降低起因于乳酸菌的高细胞数目。
结果表明,在具有pH4.0并储存在22℃下的介质中,LPS对于乳酸菌具有明显的抗微生物效果。之外,已观测到产品的浓度影响:浓度越高则性能越好。
实施例5:在接种有沙门氏菌属的全液体蛋中LPS的抗微生物活性
实验设计
将全液体蛋分为更小的部分并以9000cfu/ml的水平接种有沙门氏菌菌株(LMG10395和LMG10396)的混合物。以300ppm的浓度,添加LPS。在7℃下8小时以后,在55℃下巴氏杀菌全液体蛋1分钟、3分钟和5分钟,然后在冰水浴中冷却。立即分析样品。
-LPS:0ppm(=对照)、300ppm
-全液体蛋
-首先存储8小时/7℃,然后巴氏杀菌:55℃,1分钟、3分钟、5分钟
-肠炎沙门氏菌(LMG10395)和鼠伤寒沙门氏菌(LMG10396)
结果
表4和图6示出,在其中添加LPS的蛋样品中,沙门氏菌属的破坏是比在没有LPS的蛋样品中更加有效的。
表4:在7℃下存储8小时然后在55℃下巴氏杀菌的全液体蛋中,LPS对沙门氏菌属的细胞计数(logcfu/ml)的影响
这些结果清楚地表明,在7℃下添加LPS为8小时后巴氏杀菌的巴氏杀菌的附加效应。结合LPS和巴氏杀菌会显著增加全液体蛋的巴氏杀菌的效果。
实施例6:在巴氏杀菌(15秒/72℃)以前,在原乳中添加的LPS的抗微生物活性
实验设计
将原料乳分为更小的部分并以300ppm的浓度添加LPS。在7℃下8小时以后,在72℃下巴氏杀菌原料乳15秒然后在冰水中冷却。在12℃下储存样品。在第0天、第1天、第2天和第3天进行分析。
-LPS:0ppm(=对照)、300ppm
-原料乳
-首先存储8小时/7℃,然后巴氏杀菌:在72℃下15秒
-在12℃下3天
结果
表5和图7总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中在第3天重新开始细菌的生长。在具有LPS(300ppm)的样品中,在12℃下2天以后细菌被灭活并且没有观测到进一步生长。
表5:在7℃下存储8小时的乳中,总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml),如由在巴氏杀菌(72℃下15秒)以前添加的LPS所影响的。
时间(天) 对照 300ppm
0 3.9 3.9
0(在巴氏杀菌以后) 2.9 2.6
1 3.0 2.4
2 2.8 0.0
3 4.9 0.0
表6和图8总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中在第3天细菌的生长重新开始。在具有LPS(300ppm)的样品中,在12℃下3天以后细菌被灭活。
表6:在7℃下存储8小时的乳中的总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml),如由在巴氏杀菌(在72℃下15秒)以前添加的LPS所影响的。
时间(天) 对照 300ppm
0 3.2 3.2
0(在巴氏杀菌以后 1.9 0.7
1 1.8 0.9
2 1.4 0.5
3 2.9 0.0
表7总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中在3天以后,没有观测到乳酸菌的生长。在具有LPS(300ppm)的样品中,通过巴氏杀菌,完全灭活了乳酸菌。在12℃下,在3天期间,没有观测到进一步生长。
表7:在7℃下存储8小时的乳中,乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml),如由在巴氏杀菌(在72℃下15秒)以前添加的LPS所影响的。
时间(天) 对照 300ppm
0 2.7 2.7
0(在巴氏杀菌以后) 1.2 0.0
1 1.6 0.0
2 0.0 0.0
3 1.3 0.0
表8总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,酵母菌的细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,通过巴氏杀菌,酵母菌被完全灭活。在12℃,在3天期间,没有观测到进一步生长。
表8:在7℃下存储8小时的乳中,酵母菌的细胞计数(对数cfu/ml),如由在巴氏杀菌(在72℃下15秒)以前添加的LPS所影响的。
时间(天) 对照 300ppm
0 2.0 2.0
0(在巴氏杀菌以后 <1.0 <1.0
1 <1.0 <1.0
2 <1.0 <1.0
3 <1.0 <1.0
表9总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,霉菌的细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,通过巴氏杀菌,霉菌被完全灭活。在12℃下,在3天期间,没有观测到进一步生长。
表9:在7℃下存储8小时的乳中,霉菌的细胞计数(对数cfu/ml),如由在巴氏杀菌(在72℃下15秒)以前添加的LPS所影响的。
时间(天) 对照 300ppm
0 1.3 1.3
0(在巴氏杀菌后 <1.0 <1.0
1 <1.0 <1.0
2 <1.0 <1.0
3 <1.0 <1.0
LPS表明,在乳中,在15秒/72℃的巴氏杀菌以后,可有效地预防经历巴氏杀菌之后还存在的微生物在12℃下的3天储存期以后的向外生长。
实施例7:在巴氏杀菌(15秒/72℃)以前,在原乳中添加的LPS的抗微生物活性
实验设计1
将新鲜原料乳分为更小的部分并以不同浓度(0ppm、300ppm)添加LPS。在7℃下8小时以后,在72℃下巴氏杀菌原料乳15秒然后在冰水中冷却。将样品储存在12℃下。在第0天、第1天、第2天、第3天、第5天和第7天进行微生物分析。
-LPS:0ppm(=对照)、300ppm
-新鲜原料乳
-首先存储8小时/7℃,然后巴氏杀菌:72℃,15秒
-在12℃下7天
结果
表10总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中,在第2天细菌的生长重新开始并在12℃下在7天以后对照样品达到大约log7cfu/ml。在其中添加300ppmLPS的样品中,在2天之后细菌重新开始生长并在12℃下在7天之后仅达到log4cfu/ml。
表10:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。添加后,将乳在7℃下存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 6.1 6.1
0(8h/7℃之后) 6.6 6.2
0(在巴氏杀菌后 1.4 0.0
1 0.5 0.0
2 2.6 2.2
3 3.9 ND
5 6.2 2.1
7 6.9 4.1
表11总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中,在第3天,细菌的生长重新开始,并对于对照样品,在12℃下,在7天之后,达到大约log7cfu/ml。在其中添加300ppmLPS的样品中,在12℃下,在7天之后,细菌重新开始生长。
表11:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。添加后,将乳在7℃下存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 4.3 4.3
0(8h/7℃之后) 5.2 4.3
0(在巴氏杀菌之后) 1.9 1.2
1 0.8 1.1
2 1.8 1.6
3 3.0 ND
5 5.9 1.1
7 6.6 4.0
*:没有可获得的数据
表12总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,乳酸菌的细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中,在3天以后,细菌的生长重新开始,并在12℃下在7天之后达到大约log7cfu/ml。在其中添加300ppmLPS的样品中,在12℃下在7天之后乳酸菌重新开始生长。
表12:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,乳酸菌的细胞计数(对数cfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 4.3 4.3
0(8h/7℃之后) 4.3 4.4
0(在巴氏杀菌之后) 1.3 0.0
1 0 0.0
2 1.7 0.5
3 2.4 ND
5 5.8 0.0
7 6.7 3.7
*:没有可获得的数据
表13总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,酵母菌的细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,通过巴氏杀菌,酵母菌被完全灭活。在12℃下,在7天期间,没有观测到进一步生长。
表13:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,酵母菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃将乳存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃。
表14总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,霉菌的细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,通过巴氏杀菌,霉菌被完全灭活。在12℃下,在7天期间,没有观测到进一步生长。
表14:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,霉菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 1.3 1.3
0(8h/7℃之后) 1.7 <1.0
0(在巴氏杀菌之后) <1.0 <1.0
1 <1.0 <1.0
2 <1.0 <1.0
3 <1.0 <1.0
5 <1.0 <1.0
7 <1.0 <1.0
结果说明,在巴氏杀菌以前添加300ppmLPS以及借助于在7℃下8小时的中间存储,确实显著地延长在12℃下巴氏杀菌乳的保质期。
实验设计2
将新鲜原料乳分为更小的部分并以300ppm的浓度添加LPS。在7℃下4小时后,在72℃下巴氏杀菌原料乳15秒,然后在冰水中冷却。在12℃下储存样品。在第0天、第1天、第2天、第3天、第5天和第7天进行微生物分析。
-LPS:0ppm、300ppm
-新鲜原料乳
-首先存储4小时/7℃,然后巴氏杀菌:72℃,15秒
-在12℃下7天
结果
表15和图9总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中,在第2天,细菌的生长重新开始并在12℃下在7天之后达到大约log7cfu/ml。在其中添加300ppmLPS的样品中,在2天之后,细菌重新开始生长并在12℃下在7天之后仅达到大约log4cfu/ml。
表15:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,总需氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(对数cfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃。
时间(天) 对照 300ppm
0 6.1 6.1
0(4h/7℃之后) 6.1 6.0
0(在巴氏杀菌之后) 0.0 0.0
1 1.1 0.5
2 2.7 1.6
3 4.1 2.0
5 5.7 2.1
7 7.2 3.6
表16和图10总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中,在第2天,细菌的生长重新开始并在12℃下在7天之后达到大约log7cfu/ml。在其中添加300ppmLPS的样品中,在12℃,在7天之后,没有观测到细菌的生长。
表16:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 4.3 4.3
0(4h/7℃之后) 4.3 4.2
0(在巴氏杀菌之后) 1.7 1.7
1 1.6 1.3
2 2,3 1.4
3 4.2 0.8
5 6.2 0.5
7 6.8 0.3
表17总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,在对照样品(没有LPS)中,在第2天,细菌的生长重新开始,以及在12℃下在7天之后达到大约log6.5cfu/ml。在其中添加300ppmLPS的样品中,在12℃下,在7天之后,乳酸菌重新开始生长。
表17:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 4.3 4.3
0(4h/7℃之后) 4.3 4.1
O(4h/7℃之后) 0.0 0.0
1 1.3 0.0
2 2.2 0.0
3 2.8 0.0
5 5.2 0.0
7 6.6 0.9
表18总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,酵母菌的细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,通过巴氏杀菌,酵母菌被完全灭活。在12℃下,在7天期间,没有观测到进一步生长。
表18:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,酵母菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 3.0 3.0
0(4h/7℃之后) 3.0 3.0
0(在巴氏杀菌之后) <1.0 <1.0
1 <1.0 <1.0
2 <1.0 <1.0
3 <1.0 <1.0
5 <1.0 <1.0
7 <1.0 <1.0
表19总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,霉菌的细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,通过巴氏杀菌,霉菌被完全灭活。在12℃,在7天期间,没有观测到进一步生长。
表19:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,霉菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃将乳存储4小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 300ppm
0 1.3 1.3
0(4h/7℃之后) 1.5 1.0
0(在巴氏杀菌之后) <1.0 <1.0
1 <1.0 <1.0
2 <1.0 <1.0
3 <1.0 <1.0
5 <1.0 <1.0
7 <1.0 <1.0
结果说明,在7℃下,在300ppmLPS的添加和巴氏杀菌之间4小时的等待时间足以具有巴氏杀菌乳的显著的保质期延长效应。
实施例8:在巴氏杀菌(15秒/72℃)以前,在原乳中添加的LPS的抗微生物活性-LPS浓度的比较
实验设计
将新鲜原料乳分为更小的部分并以不同浓度(0ppm、100ppm、200ppm、和300ppm)添加LPS。在7℃下8小时以后,在72℃下巴氏杀菌原料乳15秒,然后在冰水中冷却。将样品储存在12℃下。在第0天、第1天、第2天、第3天、第5天和第7天进行微生物分析。
-LPS:0ppm(=对照)、100ppm、200ppm、和300ppm
-新鲜原料乳
-首先存储8小时/7℃,然后巴氏杀菌:72℃,15秒
-在12℃下7天
结果
表20和图11总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml)。表21和图12总结了,在12℃下,对于不同的测试条件,需氧嗜冷菌的总细胞计数(logcfu/ml)。结果表明,在3天之后,在对照样品(没有LPS)中,乳酸菌的生长重新开始,并在12℃下,在7天之后,达到大约log7cfu/ml。在含有LPS100ppm的样品中以及在含有LPS200ppm的样品中,在第5天,重新开始细菌的生长,并在12℃下在7天之后,达到大约log6cfu/ml(对于LPS100ppm)和大约log8cfu/ml(对于LPS200ppm)。在其中添加300ppmLPS的样品中,在12℃下,在7天之后,乳酸菌重新开始生长。对于需氧嗜冷菌,可以看到类似的趋势,即,相比于LPS处理的样品,在对照样品中细胞计数的更低的减少以及在巴氏杀菌以后更快的细菌生长,以及在对照样品中更高的最终细菌细胞计数。
表20:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,乳酸菌的细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间,将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 100ppm 200ppm 300ppm
0 4.3 4.3 4.3 4.3
0(8h/7℃之后) 4.3 4.3 4.4 4.4
0(在巴氏杀菌之后) 1.3 0 0.3 0.0
1 0 0.5 ND 0.0
2 1.7 0.8 0.7 0.5
3 2.4 0.7 1.7 ND
5 5.8 5.3 7.3 0.0
7 6.7 5.9 7.8 3.7
*:没有可获得的数据
表21:在其中添加不同浓度的LPS的原乳中,需氧嗜冷菌的总细胞计数(对数cfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储8小时,其后对它进行巴氏杀菌(72℃,15秒)。在7天期间将乳进一步储存在12℃下。
时间(天) 对照 100ppm 200ppm 300ppm
0 6.1 6.1 6.1 6.1
0(8h/7℃之后) 6.6 6.3 6.3 6.2
0(在巴氏杀菌之后) 1.3 0.3 0.3 0
1 1 0.5 0.5 0
2 2.6 2.3 2.1 2.1
3 3.9 3.1 2.5 2.2
5 6.2 5.8 6 2.1
4 6.9 6.6 6 4.1
结果说明,在巴氏杀菌以前添加300ppmLPS以及借助于在7℃下8小时的中间存储,确实会显著延长在12℃下巴氏杀菌乳的保质期。添加的少量的LPS(100-200ppm)具有对保质期的中间效应。
实施例9:在巴氏杀菌(不同的温度)以前,在原乳中添加的LPS的抗微生物活性
实验设计
将新鲜原料乳分为更小的部分并以300ppm的浓度添加LPS。在7℃下6小时以后,在54℃至72℃的不同温度下巴氏杀菌原料乳15秒,然后在冰水中冷却。为了分开先前LPS培养的效应与随后热处理的效应,因而研究LPS处理和热处理的协同效应,将在LPS处理以后和在热处理以前的总细菌计数调节(归一化)到6.4log(cfu)/ml。在巴氏杀菌以后立即进行微生物分析。
-LPS:0ppm(=对照)、和300ppm
-新鲜原料乳
-首先存储8小时/7℃,然后巴氏杀菌:72℃,15秒
-在12℃下7天
LPS组合物:
-GOD:0.75wt%
-LP:1.25wt%
-SCN:5wt%
-葡萄糖:30wt%
结果
表22总结了,在不同的温度下的巴氏杀菌之后立即的乳的总细胞计数(logcfu/ml),其中比较LPS处理(300ppm)和对照处理(0ppm)。
表22:在其中添加0ppm或300ppmLPS的原乳中,总细胞计数(logcfu/ml)。添加后,在7℃下将乳存储6小时,其后,对含有6.4logcfu/ml总细菌的样品进行巴氏杀菌(15秒,在指定温度下)。巴氏杀菌之后立即测量总细胞计数。
对照 300ppm
54 6.3 5.7
57 6.0 5.6
60 5.9 5.1
63 5.5 3.9
66 5.0 3.7
69 3.9 3.1
72 2.0 1.2
从表22中明显的是,独立于巴氏杀菌温度,在LPS处理的样品中的总细胞计数低于在对照样品中的总LPS计数,同时对相同量的细菌(6.4对数cfu/ml)进行热处理。这些结果清楚地表明,先前LPS处理对随后热处理的影响,因为,相比于没有先前LPS处理的相同量的起始细菌(6.4logcfu/ml)的热处理,在先前LPS处理以后的热处理导致更低的细胞计数。因此,LPS处理和热处理协同地影响微生物生存。
实施例10:在接种有沙门氏菌属的全液体蛋中LPS的抗微生物活性
实验设计
将全液体蛋分为更小的部分并以7500cfu/ml的水平接种有沙门氏菌菌株(LMG10395和LMG10396)的混合物。以300ppm的浓度,添加以下LPS组合物。
-LPS1:0.75wt%GOD;1.25wt%LP;5wt%SCN;30wt%葡萄糖
-LPS2:0.75wt%GOD;1.25wt%LP;1.7wt%SCN;20wt%葡萄糖
-LPS3:1.7wt%GOD;0.04wt%LP;1.7wt%SCN;0wt%葡萄糖
在7℃下8小时以后,在55℃下巴氏杀菌全液体蛋1分钟、3分钟、和5分钟,并在冰水中冷却。在热处理之后立即分析样品。
-LPS1:0ppm(=对照)、300ppm
-LPS2:0pm(=对照)、300ppm
-LPS3:0ppm(=对照)、300ppm
-全液体蛋
-首先存储8小时/7℃,然后巴氏杀菌:55℃,1分钟、3分钟、5分钟
-肠炎沙门氏菌(LMG10395)和鼠伤寒沙门氏菌(LMG10396)
结果
表23和图13总结了,对于不同的测试条件,乳酸菌的细胞计数(对数cfu/ml)。结果表明,在其中添加LPS的蛋样品中,相比于在没有LPS的蛋样品中,沙门氏菌属的抑制是更有效的。
表23:在7℃下存储8小时,然后在55℃下巴氏杀菌的全液体蛋中,LPS对沙门氏菌属的细胞计数(对数cfu/ml)的影响。
结果说明,当在巴氏杀菌以前施加时,在液体全蛋中,LPS会增加沙门氏菌属的热失活。当相比于在相同温度下的更短的巴氏杀菌时间时,借助于LPS1和在55℃下巴氏杀菌5分钟以后,效应是最显着的。
实施例11:在鱼糜色拉中LPS的抗微生物活性
实验设计
将自制鱼糜色拉分为更小的部分并以1000cfu/g的接种水平接种有乳酸菌的混合物。以不同浓度(0ppm、150ppm、300ppm)将LPS加入鱼糜色拉并在7℃下和在空气条件下将鱼糜色拉储存6周。在第0天、第1周、第2周、第3周、第4周、第5周和第6周分析样品。
-LPS:0ppm(=对照)、150ppm、300ppm
-自制鱼糜色拉
-乳酸菌:植物乳杆菌(FF595,分离自鲑鱼色拉)
短乳杆菌(FF662,分离自肉色拉)
乳酸乳球菌乳亚种2(FF649,分离自蛋-韭菜色拉)
-7℃(6周)
结果
表24-26和图14-16分别总结了,对于不同的测试条件,总有氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/g),总厌氧嗜冷(在22℃下培养)细胞计数(logcfu/g)以及乳酸菌(在22℃下培养)的细胞计数(logcfu/g)。结果表明,在对照(0ppm)中的生长立即开始并在5周以后达到大约7logcfu/g。在具有150ppmLPS的样品中,观测到更为有限的细菌的生长(大约4.5logcfu/g),而在具有300ppmLPS的样品中则观测到在储存期间细菌的失活。
表24:在储存在7℃下的接种有乳酸菌的鱼糜色拉中,LPS对总有氧嗜冷细胞计数(logcfu/ml;在22℃下培养)的影响。
时间(周) 对照 150ppm 300ppm
0(接种前) 1.0 1.8 1.5
0(接种后) 3.0 2.9 2.9
1 4.5 3.1 2.9
2 5.2 2.9 2.6
3 5.9 2.6 2.4
4 6.3 4.6 2.0
5 7.0 4.6 1.5
6 6.8 2.9 <1.0
表25:在储存在7℃下的接种有乳酸菌的鱼糜色拉中,LPS对总厌氧嗜冷细胞计数(logcfu/ml;在22℃下培养)的影响。
时间(周) 对照 150ppm 300ppm
0(接种前) <1.0 <1.0 <1.0
0(接种后) 2.9 2.8 3.0
1 4.1 3.0 2.9
2 4.9 2.9 2.6
3 5.8 2.6 2.5
4 6.5 4.5 1.8
5 6.8 4.6 1.6
6 6.8 2.9 <1.0
表26:在储存在7℃下的接种有乳酸菌的鱼糜色拉中,LPS对乳酸菌(在22℃下培养)的细胞计数(logcfu/ml)的影响。
时间(周) 对照 150ppm 300ppm
0(接种前) <1.0 <1.0 <1.0
0(接种后) 3.0 2.8 2.9
1 4.5 3.1 2.9
2 5.4 3.2 2.6
3 6.5 2.7 2.8
4 6.3 4.5 1.7
5 7.0 4.7 1.8
6 7.0 3.1 1.3
结果清楚地表明,在基于调味汁的色拉中,LPS抑制乳酸菌的生长的潜力。150ppm的LPS预防乳酸菌的向外生长,而300ppm的LPS则甚至抑制在7℃下储存期间的乳酸菌。
实施例12:对有和没有LPS的饮用酸奶的味道测试
实验设计
在三角测试中,比较具有300ppmLPS的饮用酸奶(60%水、40%酸奶(脱脂天然酸奶)和1%盐)与没有LPS的饮用酸奶(对照)。将LPS溶液加入饮用酸奶,将相同量的无菌水加入对照。将两种样品均储存在10℃下3周。在第0天(在混合以后1小时)、第2周和第3周测试样品。
结果
第0天:小组由10人组成。在这些10人当中,仅3人在两种产品之间做出正确的区分。没有显著的感官感知差异。小组成员发现所有样品可接受的并且没有显著偏好。
第2周:小组由11人组成。在这些11人当中8人在两种产品之间做出正确的区分,这是0.01的显著水平。小组的两名成员具有对LPS样品的偏好。
第3周:小组由14人组成。在这些14人当中9人在两种产品之间做出正确的区分,这是0.05的显著水平。小组的四名成员具有对LPS样品的偏好。
这些结果表明,随着时间的推移,越来越多的人倾向于区分有或没有LPS的产品。虽然在第0天没有给出对有或没有LPS的产品的偏好,但在两周以后,以及(更是如此)在三周以后,更多人养成了对含有LPS的产品的偏好。
实施例13:对有和没有LPS的新鲜半脱脂的味道测试
实验设计
在三角测试中,比较含有300ppmLPS的新鲜的半脱脂奶酪与没有LPS的新鲜的半脱脂奶酪(对照)。将LPS溶液加入新鲜的半脱脂奶酪,将相同量的无菌水加入对照。将两种样品均储存在10℃下14天。在第0天(在混合以后2小时)、第7天和第14天测试样品。
结果
第0天:小组由15人组成。在这些15人当中7人在两种产品之间做出正确的区分。小组成员发现所有样品可接受的并且没有显著偏好。
第7天:小组由15人组成。在这些15人当中6人在两种产品之间做出正确的区分。小组人一名成员具有对含有LPS的样品的偏好。
第14天:小组由15人组成。在这些15人当中6人在两种产品之间做出正确的区分。小组的两名成员具有对含有LPS的样品的偏好。
这些结果表明,虽然没有给出在第0天对有或没有LPS的产品的偏好,但在两周以后,以及(更是如此)在三周以后,更多人养成了对含有LPS的产品的偏好。
实施例14:用不同的LPS组合物处理的全液体蛋的感官评估
实验设计
对巴氏杀菌的液体全蛋,其用三种不同的LPS组合物(各自为300ppm)加以处理,进行感觉分析(三角测试;ISO-4120:2004)。分析颜色和气味并相比于未经处理的样品(空白)。
-LPS1:2.5wt%GOD/1.25wt%LP/7.5wt%SCN,以及30wt%葡萄糖(未依照本发明)
-LPS2:0.75wt%GOD/1.25wt%LP/1.7wt%SCN,以及20wt%葡萄糖(依照本发明)
-LPS3:1.7wt%GOD/0.06wt%LP/1.7wt%SCN,以及0wt%葡萄糖(依照本发明)
将样品储存在10℃下长达14天并在此期间间歇性地评估。
结果
第0天:10人的小组,2人在不同处理的产品之间正确区分;没有显著的感觉差异归于不同处理的产品之间。
第7天:10人的小组:
-空白与LPS1:10人正确区分空白与LPS1;相比于空白,LPS1被感觉为具有更淡的颜色和强烈氧化气味。
-空白与LPS2:3人正确区分空白与LPS2;没有发现显着性差异;发现所有感官特性是可接受的。
-空白与LPS3:2人正确区分空白与LPS2;没有发现显着性差异;发现所有感官特性是可接受的。
第14天:10人的小组
空白与LPS1:和第7天相同的结果,但更明显,发现LPS1是完全不可接受的。
-空白与LPS2:4人正确区分空白与LPS2,2人具有对LPS2处理的样品的偏好,发现所有感官特性是可接受的。
-空白与LPS3:和第7天相同的结果
这些结果表明,未依照本发明的LPS组合物,如具有较高GOD或SCN浓度的LPS组合物,随着时间的推移,不利地影响感官特性,直到这样的时候:处理过的食品被感觉具有不可接受的感官特性。
实施例15:LP活性的确定
试剂
柠檬酸钠缓冲液,50mM,pH5.0
氯化钠0.9wt/vol%
过氧化氢0.3vol/vol%
底物溶液:ABTS1mM(在100μl0.3vol/vol%过氧化氢中,其补充以柠檬酸钠缓冲液至100ml)
步骤
将25mgLP(Amano)溶解于10ml0.9wt/vol%NaCl;用0.9wt/vol%NaCl稀释100μl至100ml;在比色杯(d=10mm)中添加100μl至2ml预热(37℃)底物溶液。在30秒(Abs30)以后以及在90秒(Abs90)以后读吸光度。
计算活性(U/mg):
LP活性(U/mg)=((Abs90-Abs30)x稀释系数x25)/(2.1x0.1x2.5x重量(以毫克为单位))=47619x(Abs90-Abs30)/重量(以毫克为单位)
实施例16:GOD活性的确定
试剂
A.氨基安替比林溶液(4mg/ml,在去离子水中)
B.TritonX-100溶液(50mg/ml,在去离子水中)
C.苯酚溶液(50mg/ml,在去离子溶液中)
D.过氧化物酶溶液(过氧化物酶(LP,Amano)的250红橘酚单位,在10ml去离子水中)
E.磷酸盐缓冲液0.1M(KH2PO4-NaOH,pH7.0)
F.苯酚缓冲溶液(0.1MKH2PO4,含有3ml苯酚溶液和3mlTritonX-100溶液/100ml最终溶液,并用NaOH调节至pH7.0)。
G.底物溶液(2.5gD-葡萄糖/25ml,在去离子水中)
H.酶溶液,大约50mgGOD(Amano),在0.1磷酸盐缓冲液E中以致ΔOD/分钟的值是0.030+/-0.005。
步骤
结合2.0mlF+0.5mlG+0.5mlD+0.1mlA,然后在比色杯(d=10mm)中预热至37℃
添加0.1mlH,混合并维持在37℃下,或对于空白。添加0.1mlE
在2和5分钟以后,在500nm处测量吸光度
计算活性(U/mg)
GOD活性(U/mg)=((A5-A2)-(Ab5-Ab2)/3)x(1/(12.88x1/2))x3.2x(Dm/0.1)x1.339,其中
A5和A2=分别在5和2分钟以后含有GOD的反应的吸光度。Ab5和Ab2=分别在5和2分钟以后空白反应的吸光度。Dm=溶液H(酶溶液)的稀释倍数。

Claims (15)

1.组合物,包含:
(i)1125-31875U/100g葡萄糖氧化酶(GOD),优选1500-25500U/100gGOD;
(ii)30000-1562500U/100g乳过氧化物酶(LP),优选40000-1250000U/100gLP;
(iii)1.275-6.25wt%的硫氰酸根(SCN),优选1.7-5.0wt%的SCN;以及
(iv)0-37.5wt%的葡萄糖,优选0-30wt%的葡萄糖。
2.根据权利要求1所述的组合物,包含0.075-2.125wt%的GOD,优选0.1-1.7wt%的GOD以及0.03-1.57wt%的LP,优选0.04-1.25wt%的LP。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,包含至少0.5wt%的葡萄糖。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,所述组合物是干燥组合物,优选粉末。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,所述组合物是食用组合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物用作食物防腐剂的用途。
7.根据权利要求6所述的用途,其中,所述食物选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁、调料、浆料、蛋制品、奶酪以及色拉。
8.食品,包含根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中,所述食品优选选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁、调料、浆料、蛋制品、奶酪以及色拉。
9.根据权利要求8所述的食品,包含50-400ppm的根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,优选250-350ppm,最优选300ppm。
10.根据权利要求8或9所述的食品,每100g所述食品添加:
(i)0.056-12.75UGOD,优选0.45-7.65UGOD;
(ii)1.5-625ULP,优选12-375ULP;
(iii)0.063-2.5mgSCN-,优选0.51-1.5mgSCN-;以及
(iv)0-15mg葡萄糖,优选0-9mg葡萄糖。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的食品,每100g所述食品添加0.0037-0.85mgGOD,优选0.03-0.51mgGOD,以及0.0015-0.625mgLP,优选0.012-0.375mgLP。
12.用于保存食品的方法,包括将50-400ppm,优选250-350ppm,最优选300ppm的根据权利要求1至5中任一项所述的组合物加入食品或食品的成分。
13.根据权利要求12所述的方法,包括将50-400ppm,优选250-350ppm,最优选300ppm的根据权利要求1至5中任一项所述的组合物加入食品或食品的成分,以及在1至12小时以后,优选在4至8小时以后使所述食品或所述成分经受热处理。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述热处理是巴氏杀菌。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其中,所述食品选自乳制品、水果和蔬菜汁、调味汁、调料、浆料、蛋制品、奶酪以及色拉。
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