第一節(jié)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1982年和1996年,美國FDA和中國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會正式批準(zhǔn)納他霉素可用作食品防腐劑。與傳統(tǒng)的食品防腐劑相比,納他霉素在很低的濃度下仍具有活性,并且安全、高效、廣譜。它在食品中的抗真菌作用是雙效的,既可防止真菌引起的食品腐敗,減少經(jīng)濟(jì)損失;又可防止真菌毒素的產(chǎn)生。目前,納他霉素已在全世界三十多個國家得到廣泛應(yīng)用。我國對納他霉素需求量很大,對納他霉素發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵條件的優(yōu)化 研究 是提高納他霉素產(chǎn)量的途徑之一。褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵合成納他霉素過程的優(yōu)化手段較多,目前大多采用單因素試驗(yàn)或是正交試驗(yàn)。納他霉素做為一種多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,影響其合成過程的因素多,采用單因素或正交試驗(yàn)工作量大、效率低,并且不能考慮兩因素間的交互作用。近年來,響應(yīng)面 分析 法(RSM)由于試驗(yàn)次數(shù)少、周期短、求得的回歸方程精度高、能確定幾種因素間交互作用,并且通過多元二次回歸方程的建立能精確預(yù)測最終產(chǎn)量,而被廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)領(lǐng)域。

第二節(jié)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程

納他霉素的生產(chǎn)工藝

1菌種

納他霉素的生產(chǎn)菌為Streptomycesnatalensls和StrePtomycesgilvosPoreus，其中后者的產(chǎn)率可達(dá)8.5g／L。

2原材料

發(fā)酵所采用的原材料主要為大豆蛋白抽提物，酵母抽提物，葡萄糖，原料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為通用發(fā)酵用（藥用）標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)表明，原材料的產(chǎn)地和質(zhì)量對發(fā)酵有較大影響，原材料的確定除了其他化驗(yàn)指標(biāo)外，搖瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)果是極為重要的依據(jù)。

3生產(chǎn)

StreptomycesgulvOSporeuS菌經(jīng)發(fā)酵罐放大培養(yǎng)總發(fā)酵周期為250h，發(fā)酵在好氧條件下進(jìn)行，攪拌速度在不同時期有所不同，在發(fā)酵第1階段的攪拌速度為500rpm，到發(fā)酵第2階段，由于產(chǎn)物及代謝物的積累，產(chǎn)物的產(chǎn)生速率有所下降，故應(yīng)適當(dāng)增加攪拌速度以保持發(fā)酵罐內(nèi)足夠的溶解氧水平；同時還要持續(xù)地抽去發(fā)酵罐中的舊培養(yǎng)液，并以與之相同的速率向發(fā)酵罐中添加新培養(yǎng)液，這樣就避免有害代謝物在發(fā)酵罐中過度積累，及時補(bǔ)充新鮮的營養(yǎng)成分。另外，在發(fā)酵后期，添加的新鮮培養(yǎng)液各營養(yǎng)成分的濃度比原來的培養(yǎng)液都有所增加，這也有利于產(chǎn)物的生成，進(jìn)一步提高產(chǎn)量。

在發(fā)酵過程中，培養(yǎng)液中各成分的濃度和類型都會影響納他霉素的生物合成，其中碳氮比是最關(guān)鍵的因素之一，氮源促進(jìn)菌體的生長繁殖，同時要在發(fā)酵中流加補(bǔ)充適當(dāng)?shù)奶荚矗ㄆ咸烟牵?。納他霉素在以葡萄糖作為碳源時產(chǎn)量最高，這是因?yàn)槠咸烟悄軡B入納他霉素的分子中去。在發(fā)酵前期葡萄糖的濃度為40g／L，到發(fā)酵后期則為20g／L，此時菌體生長和納他霉素的產(chǎn)量均達(dá)到最佳值。該生產(chǎn)工藝中所用的氮源是在豆蛋白抽提物與酵母抽提物的混合物。有資料表明，氮源的類型對菌體生長和納他霉素的產(chǎn)量有較大影響，菌體細(xì)胞生長最好的氮源是酵母抽提物，而納他霉素產(chǎn)生的最佳氮源是牛肉浸出物，所以，將兩種氨源混合使用則使納他霉素的產(chǎn)量增加兩部。Eisenschink等用非酵母蛋白和酵母蛋白的混合物作為培養(yǎng)基中的氮源，得到較高產(chǎn)量的納他霉素。另外還有 研究 發(fā)現(xiàn)，用孢子接種得到的納他霉素產(chǎn)量比用營養(yǎng)細(xì)胞接種的高40％。

第三節(jié)國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢 分析

目前商品化生產(chǎn)的霉克是由乳糖與納它霉素的按1：1混合制得納他霉素制劑（Natamax），將其配置成300—600ppm的懸浮液，可以用于肉制品表面浸泡或噴灑、糕點(diǎn)、月餅表面噴灑、蠔油表面、濃縮果汁的液面、水果表面浸泡（如將蘋果浸在含500PPm本品的懸浮液中1—2min后包裝，可保存8個月）。在富含酵母的酒中加入10ppm即可清除酵母；在蘋果汁中加入本品30ppm，6周之內(nèi)可防止果汁發(fā)酵，并保持果汁的原有風(fēng)味不變；可以直接將其加入沙拉醬中，延長保質(zhì)期不會改變其原味。

國內(nèi)外目前實(shí)際使用的食品防腐劑的防腐效果均受微生物種類、食品成分、pH值和溶解性等因素的影響，且在常規(guī)使用量下，影響食品的風(fēng)味，致使這些防腐劑的使用受到限制，不能滿足現(xiàn)代食品加工的需要。而且，隨著人們對化學(xué)合成食品防腐劑安全認(rèn)識的提高，低毒、高效、廣譜及經(jīng)濟(jì)實(shí)用的生物食品防腐劑的 研究 和開發(fā)，必將愈來愈受到人們的關(guān)注。展望未來，可以預(yù)測天然食品防腐劑——納他霉素在乳制品、肉制品、果蔬汁飲料、焙烤食品中具有極其廣闊的應(yīng)用前景。
 

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