Низин в качестве пищевого консерванта для мясных продуктов

[Познышев Вадим]

Недовольство высоким уровнем нитрита в консервируемом мясе послужило толчком к проведению исследований на возможность использования низина в качестве частичной замены нитрита. Лишь большое (и неэкономичное) содержание низина позволило качественно подавить C. botulinum. Необходимо проведение дальнейших работ, чтобы доказать возможность такого применения.

Более обнадёживающие результаты были получены в сосисках континентного способа приготовления, хранящихся в вакуумной упаковке, в которых порчу могут спровоцировать молочно-кислые бактерии. Низин в составе 1,25-6,25 мг/кг или же погружение готовых сосисок в раствор низина с концентрацией 5,0-25,0 мг/л увеличило их срок годности при температуре 6-12°C. Низин проявляет более сильную устойчивость к молочно-кислым бактериям в сосисках с пониженным содержанием жира, а также в сосисках, содержащих дифосфат, а не ортофосфат.
Его применение уже получило одобрение контролирующего органа в США.

Низин является натуральным, нетоксичным, антибактериальным пищевым консервантом. Он считается натуральным, поскольку представляет собой полипептид, выработанный определёнными штаммами пищевых молочно-кислых бактерий Lactococcus lactis, подвид lactis (далее - L. lactis), в процессе ферментации. Низин проявляет антимикробную активность в отношении широкого спектра грамположительных бактерий и оказывается особенно эффективен против спор. Он демонстрирует слабую активность или её полное отсутствие в отношении грамотрицательных бактерий, дрожжевых и плесневых грибков.

В 1969 году низин был одобрен Совместной Экспертной Комиссией ФАО/ВОЗ* (FAO/WHO) по пищевым добавкам к использованию в качестве антимикробного для продуктов питания. С тех пор низину был присвоен номер пищевой добавки 234, и в настоящий момент его применение разрешено в более 50 странах. В Австралии и Новой Зеландии он допускается в сливочных продуктах (ароматизированных, взбитых и сгущённых сливках, сметане) при максимальном содержании 10 мг/кг; в лепёшках, блинах и сдобной выпечке (горячие мучные продукты) при максимальном содержании 2.50 мг/кг; в сырах и сырных продуктах, масляных эмульсиях (содержание масла <80%), томатных продуктах с pH 4,5, пиве и родственных продуктах, продуктах из яичной массы, десертах на основе молока и жира, соусах для обмакивания и закусках, подливках, топпингах, майонезе и заправках к салатам в количестве, соответствующем правильной производственной практике. Пригодность низина как пищевого консерванта определяется следующими характеристиками: он нетоксичен, производственные штаммы бактерии L. lactis считаются безопасными (согласно пищевым кондициям); он не используется в клинических целях; в бактерии не наблюдается явной перекрёстной резистентности, которая могла бы повлиять на лечение антибиотиками; он легко усваивается. С 1953 года низин продаётся под маркой Nisaplin®. Nisaplin® содержит примерно 2,5% низина – масса, состоящая из молока и молочных веществ, полученных методом ферментации модифицированного молока при помощи низина, продуцирующего штаммы L. lactis. Продукт стандартизирован относительно активности одного миллиона международных единиц на грамм. В настоящей статье все уровни содержания низина выражены в мг чистого низина на килограмм или литр. Количественный метод часто предполагает измерение зон полного ингибирования в агаре, засеянного тест-организмом Micrococcus lactis.

Способ действия

Действие низина зависит от его концентрации: так, чем больше бактерии содержится в продукте, тем больше требуется низина. На начальном этапе низин образует комплекс с липидом II, бактерией-предшественником в образовании бактериальных клеточных стенок. Комплекс низин-липид II затем самостоятельно включается в образующие поры цитоплазменной мембраны и способствует оттоку важных клеточных компонентов, что заканчивается ингибированием или смертью данной бактерии.

Грамотрицательные бактерии устойчивы к низину, поскольку их клеточные стенки являются менее проницаемыми по сравнению со стенками грамположительных бактерий. Однако любая обработка грамотрицательных бактерий с целью увеличить проницаемость их клеточных стенок делает их восприимчивыми к низину. К таким обработкам относятся: обработка хелатообразующими веществами, близкой к летальной температурой, осмотический шок и замораживание. Несмотря на то, что хелатообразующие вещества хорошо проявляют себя в in vitro в буферных системах, в пищевой системе они не дают ярко выраженных результатов, что объясняется преимущественным взаимодействием хелатообразующих возбудителей с двухзарядными ионами в пище. Действие низина, направленное против спор, ещё менее понятно. Оно преимущественно споростатичное, а не спороуничтожающее: чем больше споры подвергаются обработке высокой температурой, тем более они становятся восприимчивы к низину, и низин в этом случае связывает группы сульфгибрила на поверхности спор.

Стабильность и растворимость

Низин является очень стабильным продуктом, не проявляя снижение активности на протяжении более двух лет, при условии хранения в сухом и тёмном месте при температуре ниже 25°C. Низин демонстрирует повышенную растворяемость в кислотной среде и становится менее растворимым при повышении pH. Однако, при том низком количестве низина, которое используется для пищевой консервации, его растворимость не является проблемой. Растворы низина наиболее устойчивы к автоклавированию (при температуре 121°C в течение 15 минут) при pH в диапазоне 3,0-3,5 (потеря активности <10%). При значении pH ниже или выше данного диапазона наблюдается значительное снижение активности (потеря >90% при рН от 1 до 7). Снижение активности при температуре пастеризации значительно меньше (примерно 20% при стандартном процессе производства сыра при рН в диапазоне 5,6-5,8). Пищевые компоненты также могут защитить низин в процессе тепловой обработки, по сравнению с буферной системой.

Стабильность низина в продуктовой системе во время хранения зависит от трёх факторов: температуры хранения, длительности хранения и рН. Наиболее сильная удерживающая способность низина проявляется при низких температурах. Например, производство плавленого сыра путём пастеризации (при 85-105°C в течение 5-10 минут при pH 5,6-5,8) заканчивается начальной потерей 20-30%, удерживающая способность низина после 30 недель хранения составляет примерно 80% при 20°C, 60% при 25°C и 40% при 30°C. Таким образом, необходимо добавление большего количества низина, если планируется хранение при более высоких температурах.

В продуктах холодного приготовления протеолитические ферменты могут повлиять на стабильность низина. Пищевые добавки, диоксид титана и пиросульфит натрия также могут отрицательно сказаться на стабильности низина.

http://www.nisin.ru