专利名称：抗微生物组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于食品的具有抗微生物效果的组合物。
背景技术：
巴氏灭菌肉制品通常在72-85℃下热处理，其具有比加热到100℃以上的灭菌肉制品更好的肉质和品质。巴氏灭菌肉制品用较低的温度处理得到更好的口感，保证肉质更加鲜嫩多汁。但这些肉制品极易腐烂。为防止腐坏和保证保质期，巴氏灭菌肉制品须在0-4℃下保存。耐热性产芽孢格兰氏阳性菌可以在巴氏灭菌法下幸存，并且这类细菌的很多种能在低温下在食品中生长。乳酸菌也能在巴氏灭菌肉制品内生存，而且常常与食物腐坏关系密切。如果在经销巴氏灭菌肉制品期间，储存食品的温度高于冷藏温度，这些生物就会生长，食品腐坏就加速。在运输和经销肉制品期间，这是一个潜在的问题，尤其是在世界上那些制冷设备昂贵和不可靠的地区。在这些国家中，环境温度高，导致腐坏速度加快，冷藏的效果不够。肉质腐坏不仅给食品制造商和零售市场造成严重的经济损失，而且不可靠的冷藏效果构成对公众健康的一种潜在威胁。当巴氏灭菌食品在5℃以上储存时，食品病原微生物以及致腐坏生物都能生长。因而需要一种有效的储存系统以保证保质期和防止腐坏发生。
在很多市场，如中国，巴氏灭菌肉制品的冷藏经销链不总是可靠的。很多超市中的冷藏温度接近10℃，有的甚至更高。结果，很多巴氏灭菌肉制品将在4℃以上的温度下储存，在夏季，这个温度可能很高。在中国，如果微生物群落的总量达到3×104CFU/g，熟肉制品就会被看作是腐坏的。一般来说，巴氏灭菌肉制品在室温下储存3-5天后会腐坏，在10-15℃下15-20天会腐坏。中国急需有效的保存体系以确保达不到冷藏条件下这些肉制品的保质期。在加入1-3％乳酸钠的情况下，巴氏灭菌肉制品(可以含有其它的化学防腐剂)通常在25℃的保质期是15天，10℃为60天。大多数巴氏灭菌的香肠的保质期(如标签上所示)为30-60天。
细菌素是某些细菌产生的抗微生物蛋白质或肽，能够将相近的细菌杀死或阻止它们的生长。乳酸菌产生的细菌素尤其重要，它们在保存食品和控制食源病原体方面具有很大的潜力。最著名的细菌素是乳酸链球菌素(nisin)，它是目前认定的作为食品添加剂的唯一一种细菌素。乳酸链球菌素通过乳制品起子培养细菌Lactococcus lactis subsp.Lactis发酵制得，自1953年起作为防腐剂Nisaplin用于食品中。1969年，FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会认定，乳酸链球菌素为安全合法的生物性食品防腐剂。1988年，美国食品药物管理局认定乳酸链球菌素作为人类食品的一种直接配料是GRAS(一般认定为安全的)。乳酸链球菌素作为一种细菌素有着非同寻常的广谱抗微生物特性，对大多数格兰氏阳性菌具有抗菌活性(如，杆菌(Bacillus)、梭菌(Clostridium)、李斯特菌(Listeria)及乳酸菌)。它对格兰氏阴性菌、酵母菌或霉菌通常没有效果。乳酸链球菌素在全球范围内允许用作食品防腐剂，但是使用的量和批准的食品应用是严格控制的，并且随国家的不同而不同。
还发现了其它具有食品防腐剂功能的细菌素，例如乳链菌素、乳杆菌素、乳球菌素、enterococin、plantaricin、明串珠菌素。虽然它们对革兰氏阳性菌的抗菌范围比较窄，但同样具有抗菌活性。它们的食物用途目前限于食物原位产生的细菌素，即通过食品内的生物体(producer organism)生长所产生。
乳酸链球菌素在几种肉制品中作为防腐剂已经很成功，但是由于一些还不完全清楚的原因，其在肉类中的效果经常不佳，因此为确保保质期，常常需要使用大量的乳酸链球菌素。乳酸链球菌素和乳化剂之间的协同作用是众所周知的并已经获得一些专利。乳酸链球菌素加甘油单月桂酸酯以及乳酸链球菌素加蔗糖脂肪酸酯的协同作用特别强并已被很好地报道(Jung等，1992；Mansour等，1999；Thomas等，1998；美国专利5217950)。乳酸链球菌素与这种乳化剂的组合希望能够提高乳酸链球菌素在肉制品中的效力，降低其使用量。但是，尽管如此，为达到效果所需必要添加量对食品制造商来说是不经济的，尤其对于世界上某些地域，由于原材料质量差、不适当的加工和/或不可靠的冷藏水平，那里的食品腐坏难于控制。如果发生后期加工污染，同样会引入革兰氏阴性菌，而该菌的生长是不能通过乳酸链球菌素或其它的细菌素得到控制的，即使将它们与乳化剂结合使用。
有机酸也可用作防腐系统的一部分来控制食品中一些微生物的生长。它们有时与乳酸链球菌素和其它细菌素一同使用，通常起添加剂的作用。山梨酸也与甘油单酯结合(Bell和de Dacey，1987)用于处理加热灭菌肉制品以控制腐坏。
以上广泛的现有技术不能处理或解决对食品提供一种有效的和广泛的保护，防止微生物腐坏的问题。
本发明可以解决现有技术中的问题。
本发明提供一种抗微生物组合物，包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
本发明提供一种协同抗微生物组合物，包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
本发明提供一种协同抗微生物组合物，包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
本发明提供一种抗微生物组合物，包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂，其中，(i)、(ii)、(iii)的每一种以一定的量存在，提供协同抗微生物的效果。
本发明提供一种防止和/或阻止和/或杀死材料中微生物的方法，该方法包括用抗微生物组合物接触材料的步骤，包括(i)抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
本发明提供一种用于防止和/或阻止和/或杀死材料中微生物的抗微生物组合物的用途，其中，抗微生物组合物包括(i)抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
本发明提供一种用于制备所述组合物的试剂盒，该试剂盒包括(i)抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。它们被置于独立的包装或容器中，理想的是还有用于混合物和/或联络和/或使用的说明书。
本发明提供了一种用所述方法制备的食品。
本发明提供了一种通过所述方法获得的食品。
本
发明内容
由所附权利要求书限定。
已经发现了一种抗微生物材料的系统组合物，如细菌素乳酸链球菌素加上乳化剂，与一种有机酸盐(或相应的酸)如双乙酸钠一同使用，可以以低于预期使用等量细菌素的浓度，获得广泛有效的防腐效果。该组合物可以极大地促进抗微生物效果。已经发现抗微生物材料和有机酸盐的组合物以及乳化剂和有机酸盐的组合物极大的促进抗微生物效果。抗微生物组合物适用于广泛的食品。对加热灭菌食品尤其是加热灭菌肉制品的用途特别有效。这类食品在贮存期间的温度常被滥用和/或产生后期加工的污染。
为方便查阅，本发明的这些内容和其它内容在此用适当的标题来表示。但每一标题下的内容并不是对技术的限定。
发明内容抗微生物材料在一项优选的实施例中，抗微生物材料是一种抗微生物材料。
在一项优选的实施例中，抗微生物材料是一种细菌素。
抗微生物材料，如细菌素，一般选自用于食品防腐剂的材料(细菌素)。
优选的，抗微生物材料选自含有细菌素的羊毛硫氨酸，如来自乳链菌(Lactococcus)的细菌素，来自链球菌的细菌素，来自小球菌的细菌素，来自乳酸杆菌的细菌素，来自肉杆菌的细菌素，来自明串珠菌的细菌素，来自肠球菌的细菌素及其混合物。
优选的，抗微生物材料选自乳酸链球菌素、小球菌素、乳杆菌素及其混合物。
优选的，抗微生物材料至少是乳酸链球菌素。
优选的，抗微生物材料包括乳酸链球菌素。
乳酸链球菌素是一种含有羊毛硫氨酸(美国专利5692301)的细菌素，产生于Lactococcus lactis subsp.lactis(之前认为Streptococcus-lactis)(美国5573801)。本发明的一项实施例中，本发明所使用的细菌素至少为乳酸链球菌素。
如美国专利5573801所述，乳酸链球菌素是一种乳酸菌Lactococcuslactis subsp.lactis(之前认为Streptococcus-lactis Group N)产生的多肽细菌素。
乳酸链球菌素是一个集合名称，代表几种关系密切的物质，被指定为乳酸链球菌素A、B、C、D和E(De Vuyst，L.and Vandamme，E.J.1994.Nisin，a lantibiotic produced by Lactococcus lactis subsp.lactisproperties，biosynthesis，fermentation and applications.InBacteriocins of lactic acidbacteria.Microbiology，Genetics and Applications.Eds.De Vuyst andVandamme.B lackie Academic and Professional，London)。乳酸链球菌素的结构和特性在E.Lipinska的文章中有所讨论，题为″Nisin and ItsApplications″，The25th Proceedings of the Easter School in AgricultureScience at the University ofNottingham，1976，pp.103-130(1977)。该篇文章在此作为参考。1969年，FAO/WHO食品添加剂联合专家委员会对乳酸链球菌素的纯度和特性作了规定(FAO/WHO Joint Expert Committee on FoodAdditives.1969.Specifications for identity and purity of some antibiotics.12th Report.WHO Technical Report Series No.430)。该委员会确定乳酸链球菌素是经过广泛的毒物学测试的安全的和合法的防腐剂。乳酸链球菌素拥有食品添加剂号E234并被分类为GRAS(一般认定为安全的)(Food andDrug Administration.1988.Nisin preparationAffirmation of GRAS status asa direct human ingredient.Federal Regulations5311247)。国际活性单位(在此之后称IU)定义为0.001mg国际乳酸链球菌素基准制剂。NisaplinNatural Antimicrobial是含有1百万IU每克浓度乳酸链球菌素的商标名称，可以商品形式从Danisco购得。
乳酸链球菌素是认可的和可接受的食品防腐剂，具有对食品安全和有效的长久历史。有几篇关于乳酸链球菌素的文章，例如，Hurst1981；1983；Delves-Broughton，1990；De Vuyst and Vandamme，1994；Thomas et al.2000；Thomas&Delves-Broughton，2001。乳酸链球菌素在50年前发现，并于1953年第一次用于商业生产，产品名称为Nisaplin。乳酸链球菌素特有的性质使它尤其适于做食品防腐剂。已经进行了广泛的毒物学测试以测定其安全性。它是热稳定、酸稳定的，能有效地广谱抗革兰氏阳性菌。一般来说，乳酸链球菌素不能有效地抗革兰氏阴性菌、酵母菌或霉菌，但有报道说，在螯合剂的存在下，可以抗革兰氏阴性菌、酵母菌(PCT/US8902625，WO89/12399)。乳酸链球菌素是有效的巴氏灭菌和热处理食品的防腐剂(例如，加工的奶酪、奶酪、巴氏灭菌牛奶、乳制甜品、奶油、马斯卡朋和其它乳制品，布丁如面糊、木薯淀粉等等，巴氏灭菌的鸡蛋液、巴氏灭菌的马铃薯制品、豆制品、松饼、小圆饼、烤饼、加工的肉制品、饮料、汤、汁、速食肉、罐装食品、植物饮料)，以及低酸食品，如沙拉酱、沙司、蛋黄酱、啤酒、酒和其它饮料。
虽然当用于加工过的食品时活性会有所降低，但可以通过增加所使用的乳酸链球菌素的量来得以改进。据报道，保存食物的乳酸链球菌素的有效量的范围是25-500IU/g或更高。其它的有效量可由本领域的技术人员来确定，比如可以使用50-400IU/g。
自从发现了第一种细菌素，乳酸链球菌素，其它的细菌素也陆续被发现(Hoover，1993；Ray&Daeschel，1994；Axelsen，1998；Naidu，2000；Ray eta/.2001；Ray&Miller，2003)。由Pediococcus pentosaceus，P.Acidilactici或Lactobacillus plantartum产生的细菌素小球菌素，可用于本发明。和乳酸链球菌素一样，小球菌素的不同结构都已经被报道。目前，小球菌素和其它的细菌素不允许用作食物添加剂，但是它们的抗微生物活性可以通过原位产生的细菌素而获得，由食品内的生物体生长而产生。这就是商业保护性培养的目的，如HOLDBACTMListeria(Danisco)。与乳酸链球菌素相比，小球菌素的抗微生物谱比较窄，但是它的食品安全性能如杀死、防止或控制食品病菌Listeria monocytogenes(Ray&Miller，2000)令人很感兴趣。其它的细菌素可用于本发明，包括divercin，明串珠菌素(leucocin)，mesentericin，sakacin，curvacin，bavaricin，acidocin，bifidocin，carnobacteriocin，pisicocin，piscicolin，mundticin，肠球菌素(enterocin)，thermophilin，乳链菌素(lacticin)，植物乳杆菌素(plantaricin)，乳球菌(lactococcin)，dricin，双球菌素J(diplococcin)，mesenterocin，leuconosin，carnosin，嗜酸菌素(acidophilin)，lactacin，brevicin，乳酸杀菌素(lactocin)，helevticin，reutericin，propionicin。
乳化剂在一项优选实施例中，乳化剂是与抗微生物材料协同作用的。
在一项优选实施例中，乳化剂选自甘油单酯、甘油二酯、醋酸甘油单酯-甘油二酯、蔗糖脂肪酸酯、乳酸甘油单酯、醋酸甘油单酯、二乙酰酒石酸甘油单酯、酒石酸甘油单酯-甘油二酯、柠檬酸甘油单酯-甘油二酯、甘油单月桂酸酯、聚磷酸酯/盐、聚氧乙烯山梨醇酯(E432-E436)以及聚山梨酯(如Tween80，Tween20)，及其混合物。
在一项特别优选的实施例中，乳化剂是甘油单月桂酸酯。
本领域技术人员应当了解，作为食品用途，理想的乳化剂应为食品级乳化剂。
有机酸优选的是有机酸或其盐是酸的形式或盐的形式。在一项实施例中，有机酸或其盐是有机酸盐。
在一项优选实施例中，有机酸或其盐可以选自醋酸、醋酸盐、双乙酸盐、苯甲酸、苯甲酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、乳酸、乳酸盐、硝酸、亚硝酸盐和硝酸盐、丙酸、丙酸盐、山梨酸、山梨酸盐、对羟基苯甲酸酯类(p-羟基苯甲酸酯)、亚硫酸盐，及其混合物。
优选的，有机酸盐是钠盐。
优选的，有机酸或其盐是双乙酸钠。
本领域技术人员应当了解，理想的乳化剂是食品级有机酸或盐。
微生物如在此所描述，本发明可以阻止和/或抑制材料中的微生物的生长，和/或杀死材料中的微生物。如此可以减慢微生物的生长或捕获微生物，如细菌，或通过与本发明的组合物接触将存在的微生物杀死。
在一项实施例中，抗微生物材料的用量为可以提供杀微生物或抑微生物效应(microbiostatic effect)的量。
在一项实施例中，细菌素和提取物用量为可以提供杀微生物或抑微生物效应的量。
在一项特别优选的实施例中，杀微生物或抑微生物效应是杀菌或抑菌效应。
针对革兰氏阳性菌和阴性菌，杀菌或抑菌效应很明显。优选的，杀菌或抑菌效应主要针对革兰氏阳性菌。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对革兰氏阳性菌，选自杆菌，环丝菌(Brochothrix)，肉杆菌(Carnobacterium)，梭菌，肠球菌，李斯特菌，乳酸杆菌，Leuocostoc，微球菌(Micrococcus)，小球菌(Pediococcus)和链球菌。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对生物体，选自梭菌，杆菌，李斯特菌，葡萄球菌，乳酸杆菌，假单胞菌属(Pseudomonas)，大肠杆菌(Escherichia coli)，沙门氏菌(Salmonella)，弯曲菌(Campylobacter)，耶尔森氏菌属(Yersinia)。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对生物体，选自与食物腐坏或食源疾病相关的革兰氏阳性菌，包括杆菌属的种，Bacillus subtilis，Bacillus cereus，李斯特菌(Listeria)属的种，Listeria monocytogenes，乳酸菌，乳酸酸败细菌(lactic acid spoilage bacteria)，乳酸杆菌(Lactobacillus)属的种，金黄色葡萄球菌，梭菌(Clostridium)属的种，C.sporogenes，C.tyrobutyricum和C.Botulinum(当抗微生物材料被认定对抗C.Botulinum起作用或为抗C.Botulinum有效体系的一部分时)。
在一项优选实施例中，本发明的杀菌或抑菌效应与螯合剂结合使用针对选自与食品腐败或食源疾病的微生物，包括酵母菌和霉菌和革兰氏阴性菌，包括大肠杆菌，沙门氏菌属的种，以及假单胞菌属的种。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对乳酸菌，如乳酸杆菌，明串珠菌(Leuconostoc)，肉杆菌(Carnobacterium)和肠球菌(Enterococcus)；单核细胞增多性李斯特菌 (Listeria monocytogenes)，耐热性产芽孢菌如杆菌和梭菌；以及Brochothrix thermosphacta。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对乳酸杆菌，明串珠菌，肉杆菌，肠球菌，单核细胞增多性李斯特菌，杆菌，梭菌；和Brochothrixthermosphacta。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对选自单核细胞增多性李斯特菌和Bacillus cereus的生物体。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对Bacillus cereus。
在一项优选实施例中，杀菌或抑菌效应针对单核细胞增多性李斯特菌。
应用本发明的抗微生物组合物应用范围广泛。
药用配方本发明的组合物可与治疗一种或多种疾病/感染的药物组合物结合使用。
本发明的组合物可以用作治疗剂，即用于治疗用途。
此处术语“治疗”包括医疗效果、缓和效果和预防效果。
在一项实施例中，提供一种治疗组合物，包括本发明的一种组合物和可选择的药物学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂(包括它们的组合物)。
该药物组合物可以用在用于人或动物的人用药和兽用药中，并且包括任何一种或多种药物学上可接受的稀释剂、载体或赋形剂。用于治疗用途的可接受的稀释剂或载体在药物学领域是众所周知的。
本发明的组合物可以与一种或多种其它的活性剂结合使用，如一种或多种其它药物活性剂。
另外，本发明的组合物可与其它的抗微生物试剂结合使用。
本发明的组合物的另一个实施方式是可与其它的抗微生物、抗真菌试剂、抗细菌试剂或其它的药物活性组合物如抗炎试剂、类固醇、局部镇痛药一同使用，用于治疗或个人卫生用配方。
寄生微生物本发明的组合物对治疗原生动物寄生虫病如疟疾、弓形虫病和贾第虫病具有活性。
本发明的组合物对治疗或预防寄生虫病如锥虫病具有活性。
个人卫生/化妆品个人卫生组合物还用于治疗皮肤病，如痤疮、皱纹和老年斑、昆虫叮咬后的瘙痒和疼痛、蜂蜇、真菌(包括脚癣和股癣(jock itch))、皮肤剥落和肌肤甲错(scaly skin)(包括头皮屑、脂溢性皮炎、牛皮癣和痱子)，以及烧伤。不同的组合物用于治疗痤疮，治疗一种长在脸上和身上的疙瘩的皮肤真菌病(指甲真菌)。另一种可以用于化妆品，还有一种用于口红。本发明的组合物在这三种用途方面具有活性。
本发明提供局部抗微生物的组合物，含有化妆品可接受的稀释剂或载体，以及该组合物的抗微生物的有效用量。
饲料本发明的组合物能够用于动物饲料中，可防止或减少病菌污染、和/或作为消毒剂用于为食品生产去除污染，包括屠宰场、牛奶和乳制品生产业、其它食品制造和加工业、商业和家用厨房。本发明的组合物还可用作个人消毒剂，尤其是用于制备食物这样的人群，从而预防或减少细菌污染。
食物在一项优选实施例中，材料为食物。
很多种食物可以得到本发明的保护。典型的食物是原料、加工或加热灭菌的食物，包括生肉、生禽制品、熟禽类制品、生海鲜食品、熟海鲜食品(生的或熟的肉类、禽类和海鲜食品)，香肠、法兰克福香肠、汤、汁、肉酱、意大利面调味汁、巴斯德消毒的汤、蛋黄酱、沙拉酱、腌泡汁、水包油乳化剂、人造黄油、低脂涂物、油包水乳化剂、乳制品、软干酪、精制干酪、奶油点心、增香乳、奶油、发酵牛奶制品、干酪、黄油、炼乳制品、软干酪、巴氏灭菌去壳蛋、冰淇淋配料、大豆制品、巴氏灭菌去壳蛋、烘焙制品(如松饼)、糖果产品、水果制品、以及脂肪类或带有含水馅的食品。
在一项优选实施例中，食物选自生肉、熟肉、生禽肉、熟禽肉、生海鲜品、熟海鲜品(生的或熟的肉类、禽类和海鲜食品)以及生的或熟的有表面细菌生长倾向的食物。
在一项优选实施例中，食物为加工了的肉制品，如选自熏制的肠、法兰克福香肠和热狗。
附加成分抗微生物组合物可以包含一种或多种附加成分。但是，在有些实施例中，抗微生物组合物不含附加成分或不含严重影响组合物特性的附加成分。
在一项优选实施例中，组合物还包括第二乳化剂。
在一项优选实施例中，第二乳化剂为高熔点乳化剂。在此术语“高熔点乳化剂”优选地指滴点高于40℃的乳化剂。优选地，高熔点乳化剂的滴点高于60℃。优选地，高熔点乳化剂的碘值小于40。优选地，高熔点乳化剂的碘值小于5。
在一项优选实施例中，第二乳化剂选自具有长度为16-22个碳的脂肪酸链的饱和的和不饱和的甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，及其混合物。
在一项优选实施例中，第二乳化剂选自具有长度为16个碳的脂肪酸链的饱和的和不饱和的甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，以及具有长度为18个碳的脂肪酸链的饱和的和不饱和的甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，及其混合物。
在一项优选实施例中，第二乳化剂选自具有长度为16个碳的脂肪酸链的饱和甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，以及具有长度为18个碳的脂肪酸链饱和甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，及其混合物。
在一项优选实施例中，第二乳化剂是由(i)具有长度为16-22个碳的脂肪酸链的饱和甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)和(ii)具有长度为18个碳的脂肪酸链的饱和甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)构成的混合物。优选地，(i)的用量为30-70wt％和(ii)的用量为70-30wt％。优选地，(i)用量是40-60wt％和(ii)的用量为60-40wt％。优选地，(i)的用量约为45wt％和(ii)的用量为55wt％。
在一项优选实施例中，第二乳化剂是从棕榈油蒸馏的而来的甘油单酯。在一项优选实施例中，第二乳化剂是DimodanTMHp，可从丹麦的Danisco A/S购得。
高熔点乳化剂如蒸馏的甘油单酯最好具有长度为16-22个碳的脂肪酸链。已经发现这种材料克服了某些协同乳化剂的处理难题。例如，DimodanTMML90(一种协同乳化剂)被发现不易操作并且难于分散在食物材料中。而第二乳化剂提高了本发明组合物的协同乳化剂的熔点。熔点提高可将结合的乳化剂制成粉末易于掌控。粉质材料也更易于分散。
为改进“粗笨”协同乳化剂的操作性能，一种可选择的方法是将它们置于有机酸/盐成分中。在一项实施例中已经发现，DimodanTMML90的操作难题通过将它置于双乙酸钠中得以解决。
在一项优选实施例中，组合物与含有有机酸/盐成分(双乙酸钠)的细菌素-协同乳化剂结合，被制成粉状，有助于在加热之前促使乳化剂分散于食物材料中。
在一项优选实施例中，抗微生物组合物还包括螯合剂。优选地，螯合剂选自EDTA，柠檬酸、单磷酸盐、二磷酸盐、三磷酸盐和多磷酸盐。
更多适合的螯合剂在美国专利5573801中被提到，其包括羧酸、多羧酸、氨基酸和磷酸。特别是以下的化合物及其盐乙酸、腺嘌呤、脂肪酸、ADP、丙胺酸、B-丙胺酸、白蛋白、精氨酸、抗坏血酸、天冬酰胺、天冬氨酸、ATP、苯甲酸、正丁酸、酪蛋白、柠康酸、柠檬酸、半胱氨酸、脱水醋酸、去铁-正铁5，7-二羟基黄酮(Desferri-ferrichrysin)、去铁-铁色素(Desferri-ferrichrome)、去铁胺(Desferri-ferrioxamin)、E，3，4-二羟基苯甲酸、二乙三胺五乙酸(DTPA)、二甲基乙二肟、O，O-二甲基红酚(O，O-Dimethylpurpurogallin)、EDTA、甲酸、富马酸、球蛋白、葡萄糖酸、谷氨酸、戊二酸、甘氨酸、甘醇酸、双甘氨肽、甘氨酸-肌氨酸(Glycylsarcosine)、鸟苷、组胺、组胺酸、3-羟基黄酮、肌苷、肌苷三磷酸、无铁铁色素(Iron-free ferrichrome)、异戊酸、衣康酸、曲酸、乳酸、亮氨酸、赖氨酸、马来酸、苹果酸、甲硫氨酸、水杨酸甲酯、次氮基三乙酸、鸟氨酸、正磷酸盐/酯、草酸、羟基硬脂精、B-苯丙氨酸、磷酸、肌醇六磷酸、庚二酸、特戊酸、多聚磷酸盐/酯、脯氨酸、丙酸、嘌呤、焦磷酸盐/酯、丙酮酸、核黄素、水杨醛、水杨酸、肌氨酸、丝氨酸、山梨醇、琥珀酸、酒石酸、四偏磷酸盐、硫代硫酸盐、苏氨酸、三偏磷酸盐、三磷酸盐、色氨酸、二磷酸尿苷、三磷酸尿苷、正戊酸、缬氨酸和黄嘌呤核苷。
很多以上的掩蔽剂(sequestering agent)食品加工中以盐的形式使用，它们通常是碱金属盐或碱土金属盐，如钠、钾或钙或季铵盐。带有多价的掩蔽化合物(sequestering compound)有利于调节pH或选择性地加入或除去例如在食物系统涂覆物中的金属离子。其它有关螯合剂(chelator)的信息者有报道，T.E.Furia(Ed.)，CRC Handbook of Food Additives，2nd Ed.，pp.271-294(1972，Chemical Rubber Co.)，and M.S.Peterson and A.M.Johnson(Eds.)，Encyclopaedia of Food Science，pp.694-699(1978，AVIPublishing Company，Inc.)，这几篇文章在此都做参考之用。
在此，术语“螯合剂”被定义为有机或无机化合物，能够与金属进行配位络合物。同时，在此所使用的术语“螯合剂”包括分子包囊化合物(molecular encapsulating compound)如环糊精。螯合剂可以是无机或有机的，但优选有机的。
优选的螯合剂对哺乳动物来说是非毒性的，包括氨基多羧酸和它们的盐，如乙二胺四乙酸(EDTA)或它的盐(尤其是它的二钠和三钠盐)，和水合羧酸(hydrocarboxylic acids)及它们的盐，如柠檬酸。但是，非柠檬酸和非柠檬盐水合羧酸(hydrocarboxylic acids)螯合物对本发明也是有用的，如醋酸、甲酸、乳酸、酒石酸及它们的盐。
如上所述，在此所定义和使用的术语“螯合剂”为掩蔽剂的同义词，并且定义为包括分子包囊化合物如环糊精。环糊精为环式碳水化合物分子，含有六、七或八个葡萄糖单体以圆圈形排列，分别为α、β或γ环糊精。在此，环糊精指未修饰和修饰了的环糊精单体和聚合物。环糊精分子囊可以从美国Maize-Products of Hammond，Ind.购得。环糊精在第11章有进一步的描述，″Industrial Applications of Cyclodextrin″，by J.Szejtli，page331-390of Inclusion Compounds，Vol.III(Academic Press，1984)，通过参考将该章节在引用于此。
优选地，螯合剂能增强细菌素的抗微生物活性和/或扩大细菌素的抗微生物的范围。更优选地，螯合剂能增强细菌素针对革兰氏阴性菌和其它微生物的抗微生物活性和/或扩大细菌素的抗微生物的范围。
已经发现提供的螯合剂对于增强细菌素的抗微生物活性和/或扩大细菌素的抗微生物非常有效。
组合物本发明的组合物含有任意量的三种组分的一种。组合物的三种组分能够补充组合物中的任意量。在优选实施例中·抗微生物材料的用量占总组合物的至少1％·抗微生物材料的用量占总组合物的至少2％·抗微生物材料的用量占总组合物的至少5％·抗微生物材料的用量占总组合物的至少10％·抗微生物材料的用量占总组合物的至少20％·抗微生物材料的用量占总组合物的至少30％·有机酸/盐的用量占总组合物的至少1％·有机酸/盐的用量占总组合物的至少2％·有机酸/盐的用量占总组合物的至少5％·有机酸/盐的用量占总组合物的至少10％·有机酸/盐的用量占总组合物的至少20％
·有机酸/盐的用量占总组合物的至少30％·乳化剂的用量占总组合物的至少1％·乳化剂的用量占总组合物的至少2％·乳化剂的用量占总组合物的至少5％·乳化剂的用量占总组合物的至少10％·乳化剂的用量占总组合物的至少20％·乳化剂的用量占总组合物的至少30％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少1％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少2％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少5％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少10％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少20％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少30％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少40％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少50％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少60％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少80％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少90％·抗微生物材料、有机酸/盐和乳化剂的结合总量占总组合物的至少95％在一项优选实施例中，本发明的组合物为粉末状。在一项优选实施例中，该粉末与食品级抗结块剂结合使用。该抗结块剂有利于乳化剂在加热处理之前在食物基质中分散。
加工本领域技术人员应当了解，本发明的成分会同时或分别与材料接触或是二者结合，例如接触的顺序为·抗微生物材料，有机酸/盐和乳化剂同时·抗微生物材料和有机酸/盐同时之后为乳化剂·抗微生物材料和乳化剂同时之后为有机酸/盐·有机酸/盐和乳化剂同时之后为抗微生物材料·抗微生物材料，之后为有机酸/盐，之后为乳化剂·抗微生物材料，之后为乳化剂，之后为有机酸/盐，·有机酸/盐，之后为抗微生物材料，之后为乳化剂·有机酸/盐，之后为乳化剂，之后为抗微生物材料·乳化剂，之后为抗微生物材料，之后为有机酸/盐·乳化剂，之后为有机酸/盐，之后为抗微生物材料及其优选的实施例本发明一些及其优选的实施例表示如下。
优选地，抗微生物材料是乳酸链球菌素，有机酸或盐是双乙酸钠；乳化剂是甘油单月桂酸酯。
优选地，抗微生物材料是乳酸链球菌素，有机酸或盐是双乙酸钠；乳化剂是甘油单月桂酸酯，并且组合物包括第二乳化剂，包括或混合物(i)饱和甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，具有长度为16个碳的饱和脂肪酸链，以及(ii)饱和甘油单酯(如蒸馏的甘油单酯)，具有长度为18个碳的饱和脂肪酸链及其混合物。
本发明在此用具体实施例来加以说明。
具体实施例方式
实施例1表示三种抗微生物组合物混合物的效力和使用的简便，减少乳酸链球菌素的使用量通过将乳酸链球菌素(DimodanTMML90，Danisco)与协同乳化剂和双乙酸钠结合制备一种抗微生物粉状混合物，该乳化剂以粉状形式存在。这个过程通过进一步加入非协同性乳化剂得以促进。并加入乳酸链球菌素(Nisaplin，Danisco)。将抗微生物混合物很容易地并且均匀地分散到鸡汤里，然后进行巴氏灭菌。样品的pH如下对照(无添加物)pH6.12；100IU/g乳酸链球菌素pH6.14；0.112％双乙酸钠pH5.42；300ppm的DimodanML90pH6.13；0.2％的抗微生物混合物pH5.42。将汤冷却后接种大约103cfu/g的Listeria monocytogenes混合汁，包括L.monocytogenes菌株272；NCTC12426；358和S23。将汤在20℃下培养，该温度选用不适于储存例如巴氏灭菌制品的温度。通过以固定的时间间隔调查样品中的总好氧菌数，对样品进行微生物学分析。结果如
图1所示。以前的结果表明第二乳化剂不具有抗微生物活性，所以此次实验未将其包括进来作对照物。在该接种水平和如此高的培养温度下，乳酸链球菌素和Dimodan ML90未显示出单独的抗李斯特菌效果(antilisterial effect)。双乙酸钠单独显示出效果，部分由于其引起pH值降低的缘故。而抗微生物混合物比任何单独使用的成分显示出更高的活性，促进了乳酸链球菌素在100IU/g水平显示优异的抗菌活性。
实施例2表示三种抗微生物组合物混合物在中国香肠中的效力抗微生物混合物用中国式香肠进行测试，该香肠含有14-16％蛋白质，18-22％脂肪和58-60％水。如在中国常见的那样，该香肠含有1％的乳酸钠，主要起保湿剂的作用。用来测试的一个批次的香肠不含防腐剂或乳酸添加物。将生肉处理、碾碎和腌制，然后在不超过14℃的温度下加冰乳化。将肉乳化液灌入肠衣，在75℃体核温度(core temperature)下巴氏灭菌20分钟。在室温下冷却30分钟，然后将香肠在4℃水中冷却。
将香肠置于代表冷藏失效的极端情况和经销会遇到的环境条件的温度下储存。不进行接种。定期调查香肠总好氧菌数(TAVC)对香肠进行微生物学分析。
结果如表1所示。
a)37℃培养
b)25℃培养
c)10℃培养
实施例3表示乳化剂(Dimodan ML90)和双乙酸钠结合所增强的抗菌效力对新抗微生物混合物的三个成分在鸡汤体系里分别和两两组合(dualcombination)进行测试。这是一个富集、有营养成分的巴氏灭菌肉汤，含有禽肉、蔬菜、调味料和奶油，在冷藏温度下储存。制备适当的乳化剂(Dimodan ML90，Danisco)、细菌素(乳酸链球菌素，Nisaplin，Danisco)和有机酸盐(双乙酸钠，Danisco)添加物。添加双乙酸钠会引起pH的降低，所以在加入该物后将汤的pH调回6.0。所有的测试都在pH6.0进行。将汤进行巴氏灭菌并与Listeria monocytogenes菌株(菌株272；NCTC12426；358；CRA3930)的混合汁一起培养。测试物在8℃下培养并定期分析。
结果如图2所示。
对照物和含有200ppm Dimodan ML90的测试物在4.5天时达到106CFU/g。0.1％的双乙酸钠需11天到这个数值，但是双乙酸钠和DimodanML90的组合物需14天达到这个数值，表明该组合物具有更好的抗微生物效果。
实施例4表示乳酸链球菌素和双乙酸钠的增进的效力实验如上所述进行。结果如图3所示。组合物增进的活性可通过比较达到样本中总耗氧菌数106CFU/g10所需时间来评估对照物＝4.5天；50IU/g乳酸链球菌素＝6天；0.1％双乙酸钠＝10.5天。0.1％双乙酸钠、50IU/g乳酸链球菌素的组合物达到这个数值需时16.5天。表明该组合物具有更好的抗微生物效果。
实施例5三个组合物比乳酸链球菌素+乳化剂两个协同组合物的效果更好实验在以鸡汤模型进行。为鸡汤制备添加物，记录pH值但不进行调节，将鸡汤巴氏灭菌。如前所述，将汤冷却后与Listeria monocytogenes的混合汁在20℃一同培养。较高的温度使细菌快速生长，单独使用乳酸链球菌素在测试水平无法控制细菌的生长。结果如表2所示。三种组合物结合使用的效果远大于任何两两组合的组合物。
实施例6表示三个抗微生物混合物对Listeria monocytogenes的增强的抗菌效力将一种乳化剂(Dimodan ML90)、一种细菌素(乳酸链球菌素)和一种有机酸盐(双乙酸钠)的抗微生物组合物用巴氏灭菌的波隆那肉酱进行测试。当在加进抗微生物添加物之后，将汤的pH调节到接近5.88。将经巴氏灭菌后的肉酱用Listeria monocytogenes菌株(菌株NCIMB12426，358，372，CRA3930)混合汁进行接种，在8℃培养，该温度为错误操作的冷藏温度。结果如图4所示。三个组合在实验阶段(53天)达到对李斯特菌生长的完全控制，而单独使用组合中的每个成分效果很小。
实施例7表示三个抗微生物混合物对Bacillus cereus的增强的抗菌效力该抗微生物组合物用抗Bacillus cereus芽孢(菌株204，199，ABC4/9，3.046)的混合汁进行测试。肉酱在20℃培养。结果如图5所示。它们也显示出三个组合的极大地增进的活性。
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以上所列所有公开出版物都在此作为参考。尽管对本发明所描述的方法和系统做某些修正或改变是可行的，但是本领域技术人员都明白，都没有背离本发明的精神。虽然本发明结合实施例加以说明，应当理解这些都不是对本发明的限制。确实，对本发明所描述的方法和系统做某些修正或改变对化学、生物、食品科学或相关领域的技术人员时可行的，但都在所附权力要求的范围之内。
权利要求
1.一种抗微生物组合物，包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
2.根据权利要求1所述的抗微生物组合物，其中，抗微生物材料是一种细菌素。
3.根据权要求2所述的方法，其中，细菌素选自含有细菌素的羊毛硫氨酸，如来自乳链菌的细菌素，来自链球菌的细菌素，来自小球菌的细菌素，来自乳酸杆菌的细菌素，来自肉杆菌的细菌素，来自明串珠菌的细菌素，来自肠球菌的细菌素及其混合物。
4.根据权要求3所述的抗微生物组合物，其中，抗微生物材料选自乳酸链球菌素、小球菌素、乳杆菌素及其混合物。
5.根据前述任一权利要求所述的抗微生物组合物，其中抗微生物材料是乳酸链球菌素。
6.根据前述任一权利要求所述的抗微生物组合物，其中有机酸或其盐选自醋酸盐、双乙酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、山梨酸盐、丙酸盐及其混合物。
7.根据前述任一权利要求所述的抗微生物组合物，其中有机酸或其盐是双乙酸钠。
8.根据前述任一权利要求所述的抗微生物组合物，其中乳化剂与抗微生物材料协同作用。
9.根据前述任一权利要求所述的抗微生物组合物，其中乳化剂选自甘油单酯、甘油单月桂酸酯、柠檬酸甘油单酯-甘油二酯、蔗糖脂肪酸酯、二乙酰酒石酸甘油单酯、乳酸甘油单酯、醋酸甘油单酯、聚山梨酯及其混合物。
10.根据前述任何一个权利要求所述的抗微生物组合物，其中抗微生物组合物材料是乳酸链球菌素，有机酸或其盐是双乙酸钠；乳化剂是甘油单月桂酸酯。
11.根据权利要求10所述的抗微生物组合物，还包括从棕榈油蒸馏而来的甘油单酯。
12.根据前述任一权利要求所述的抗微生物组合物，还包括第二乳化剂。
13.根据前述任何一个权利要求所述的抗微生物组合物，其中，抗微生物材料使用量为能够提供杀微生物或抑微生物效应的量。
14.根据权利要求13所述的抗微生物组合物，其中，杀微生物或抑微生物效应是杀菌或抑菌效应。
15.根据权利要求14所述的抗微生物组合物，其中，杀菌或抑菌效应针对革兰氏阳性菌。
16.根据权利要求15所述的抗微生物组合物，其中，杀菌或抑菌效应针对有机体，选自梭菌、杆菌、李斯特菌、葡萄球菌、乳酸菌、假单胞菌、大肠杆菌、沙门氏菌、弯曲菌或耶尔森氏。
17.根据权利要求16所述的抗微生物组合物，其中，杀菌或抑菌效应针对单核细胞增多性李斯特菌和/或Bacillus cereus。
18.一种防止和/或抑制、和/或杀死一种材料中的微生物的方法，该方法包括用前述权利要求1至17的中任一项所限定的抗微生物材料接触该材料的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，抗微生物材料、有机酸或其盐以及乳化剂一起加入到所述材料中。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，两种或以上抗微生物材料、有机酸或其盐以及乳化剂依次加入到所述材料中。
21.根据权利要求18-20任一项所述的方法，其中，所述材料是食物。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述食物是经过加工的肉制品，如选自腌制肠、法兰克福香肠和热狗的经加工的肉制品。
23.根据权利要求18-22任一项所述的方法，其特征由权利要求2-17的任一项所限定。
24.一种抗微生物组合物在防止和/或抑制材料中微生物的生长，和/或杀死材料中的微生物中的应用；其中，抗微生物组合物包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸或其盐；和(iii)一种乳化剂。
25.根据权利要求24所述的应用，其中，所述材料是食物。
26.根据权利要求24或25所述的应用，用于协同防止和/或抑制材料中微生物的生长，和/或杀死材料中的微生物。
27.根据权利要求24-26所述的应用，其特征由权利要求2-7中的任一项所限定。
28.一种试剂盒，用于制备如权利要求1-17中的任一项所限定的组合物，该试剂盒包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸及其盐；和(iii)一种乳化剂，其被置于独立的包装或容器中；任选具有用于混合物和/或接触和/或使用的说明书。
29.一种食物，由权利要求18-23中的任一项所限定的方法来制备。
30.一种食物，由权利要求18-23中的任一项所限定的方法来获得。
31.一种组合物，如前面任一项实施例所述。
32.一种方法，如前面任一项实施例所述。
33.一种应用，如前面任何一项实施例所述。
34.一种试剂盒，如前面任一项实施例所述。
35.一种食物，如前面任一项实施例所述。
全文摘要
本发明提供一种抗微生物组合物，包括(i)一种抗微生物材料；(ii)一种有机酸及其盐，和(iii)一种乳化剂。
文档编号A23L3/3508GK101014255SQ200580022796
公开日2007年8月8日 申请日期2005年5月4日 优先权日2004年5月5日
发明者梁羽, 杨海岩, 周建均, 琳达·瓦莱丽·托马斯 申请人:丹尼斯科有限公司