Propiedades de la nisina

La nisina, producida por Streptococcus lactis, es un compuesto polipeptídico formado por una variedad de aminoácidos.

Característica: Polvo suelto de color blanco a amarillo claro, ligeramente salado (contenido de cloruro de sodio).

Sensible: Particularmente sensible a las enzimas proteolíticas.

(tripsina, enzimas pancreáticas, enzimas salivales, enzimas digestivas)

Almacenamiento: Almacenar en un lugar fresco, seco y sellado entre 4 y 15 °C, evitar la luz solar directa.

Seguridad: Absorbido y utilizado por el cuerpo humano como nutriente, es un conservante natural no tóxico.

No tiene ningún efecto adverso sobre el color, aroma, sabor y gusto de los alimentos.

Puede descomponerse por las enzimas digestivas intestinales y tiene alta seguridad.

Valor de pH antibacteriano: 6,5-6,8

Solubilidad de la nisina

1. Debe disolverse en agua o líquido cuando se utiliza y es insoluble en solución no polar.

2. La nisina dentro del rango de uso permitido puede ser bien miscible con agua u otros líquidos de procesamiento.

3. La concentración de uso real generalmente no es mayor que 0,25‰, por lo que la solubilidad no será un obstáculo para su uso en diversos alimentos.

4. La solubilidad depende del valor del pH y la solubilidad en agua disminuye con el aumento del valor del pH.

❶Cuando PH=2,5 la solubilidad es del 12%

❷Cuando PH=5,0, la solubilidad es del 4%.

❸Cuando PH>7 (en condiciones neutras o alcalinas), es casi insoluble.

5. Cuando se agrega nisina para evitar la corrosión, el alimento debe ser ácido y estable a temperatura ambiente y ácido durante el procesamiento y el almacenamiento.

6. Los productos industriales de Nisin contienen una cierta cantidad de proteína de leche desnaturalizada, su insolubilidad hará que la solución parezca una suspensión nebulosa, pero no afectará su efecto antiséptico.

7. La nisina es particularmente sensible a las enzimas proteolíticas (como las enzimas pancreáticas, las enzimas del líquido del sueño y las enzimas digestivas, etc.), por lo que puede ser hidrolizada en aminoácidos por las enzimas proteolíticas en el tracto digestivo después de comer. Después de inhalar un líquido que contiene nisina durante 10 minutos, la nisina no se puede detectar en la saliva.

Estabilidad de la nisina

1. El mejor valor de pH antibacteriano es 6,5-6,8.

2. La nisina tiene una actividad extremadamente estable en condiciones ácidas. La estabilidad depende principalmente de factores como la temperatura, el pH y la matriz. La actividad disminuye con el aumento del pH.

Si se calienta a 121 °C durante 15 minutos, su actividad disminuye en un 29%, 69%, 86% y 99,7% a pH 4, 5, 6 y 7, respectivamente.

❶Cuando el pH < 2,0, se puede esterilizar a 116 ℃ sin pérdida de actividad.

❷Cuando el pH = 2, todavía está activo después de la esterilización a alta temperatura a 121 °C durante 30 minutos y tiene buena resistencia al calor.

❸Cuando el pH=3, la actividad máxima (97,5%) aún se conserva después de la esterilización térmica a 121°C durante 20 minutos.

Tiene una excelente resistencia al ácido y al calor, y su actividad disminuirá si el valor del pH es inferior o superior a este valor.

❹Cuando el pH > 4, el calentamiento acelerará su descomposición y reducirá su actividad antibacteriana.

❺Cuando el pH es 5,0, después de calentar a 115,6 ℃ para la esterilización, se perderá el 40 % de la actividad.

❻Cuando PH>5, la resistencia al calor disminuye, y después de la pasteurización a 85°C durante 15 minutos, la actividad solo pierde el 15%.

❼ En la leche desnatada con PH=6,5, el 90% de la actividad se perderá al calentarla a 115,6°C

❽Cuando el pH > 6,8, se perderá el 90% de la actividad después de la esterilización.

❾No es adecuado calentar durante demasiado tiempo en condiciones neutras, de lo contrario la actividad se reducirá considerablemente.

La inactivación ocurre a temperatura ambiente a pH = 7,0.

⑩Cuando el pH sea 11, después de esterilizar a 63 °C durante 30 minutos, inactivar inmediatamente

3. En alimentos como la leche, las proteínas macromoleculares pueden brindar protección a la nisina, haciéndola menos descompuesta y menos propensa a perder actividad antibacteriana cuando se calienta.

Compatibilidad de la nisina

1. La combinación de nisina y ácido sórbico o nitrito puede ampliar el espectro antibacteriano; con el tratamiento de irradiación o pasteurización, tiene un mejor efecto.

2. Cuando la nisina se usa en combinación con agentes quelantes como EDTA disódico, citrato y fosfato, la membrana celular se destruye debido al agente quelante combinado con iones de magnesio en la bicapa de fosfolípidos de la membrana celular de las bacterias Gram-negativas, lo que resulta en la permeabilidad de la membrana. Fortalecido, haciendo que la cadena de la leche entre fácilmente en el citoplasma, fortaleciendo el efecto inhibidor sobre las bacterias Gram-negativas.

3. La combinación de nisina y agente quelante (EDTA disódico) puede inhibir algunas bacterias Gram-negativas, como Salmonella, Shigella y Escherichia coli, etc.

4. La nisina también se puede utilizar junto con otros conservantes como el ácido sórbico para complementarse y potenciarse mutuamente.

Cantidad efectiva de nisina para inhibir las bacterias.

1. Una característica destacada de la nisina en términos de acción antibacteriana es que tiene un fuerte efecto inhibidor sobre el bacilo. Por ejemplo, las concentraciones necesarias para inhibir las células vegetativas de la toxina botulínica de tipo A, B y C en un medio de cultivo son: 200 ug/ml, 80 ug/ml y 20 ug/ml (0,02-0,2 g/kg).

2. La concentración inhibitoria de nisina para Clostridium sporogenes en carne de cerdo con un valor de pH de 6,5-6,6 es: 5-75 ug/mL (0,005 g-0,075 g/kg).

3. Cuando la nisina se utiliza en combinación con agentes quelantes (como EDTA disódico, tripolifosfato de sodio), el espectro antibacteriano puede extenderse a las bacterias gramnegativas. Los agentes quelantes (como EDTA, citrato, fosfato) pueden mejorar la actividad de la nisina contra las bacterias gramnegativas.

4. La nisina puede prevenir la producción de burbujas en el queso suizo causada por Clostridium tyrobutyricum y Clostridium butyricum.

5. La nisina puede prevenir el crecimiento de bacterias causantes de descomposición y bacterias patógenas en la leche líquida.

6. Después de agregar 2,5 ug/ml (0,0025 g/kg) de nisina a la leche con chocolate enlatada, el tiempo de esterilización se reduce de 12 minutos a 3,3 minutos, lo que aún puede prevenir el crecimiento de Bacillus stearothermophilus y Clostridium sporogenes.

7. Después de agregar nisina (0,25 ug/ml y 1,25 ug/ml) [0,00025 g/kg y 0,00123 g/kg] a la leche descremada durante 24 horas, el número de colonias de Listeria monocytogenes se puede reducir en gran medida, pero al aumentar el contenido de grasa, la actividad de la nisina disminuye.

8. La nisina reduce las células de Listeria monocytogenes a niveles indetectables en helados con 3% y 10% de grasa almacenados a -18 °C.

9. 0,4 g/kg de nisina junto con 1 g/kg de ácido sórbico y 2,5 % de polifosfato retrasaron el deterioro de las salchichas frescas a 5 ℃.

10. Remojar la carne en solución de nisina (250 ug/ml) [0,25 g/kg] durante 10 minutos redujo significativamente la cantidad de Lactococcus lactis, Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes adheridos a la carne.

11. La nisina a 0,075 g/kg es más eficaz para inhibir la ramificación de esporas de Clostridium sporogenes en pulpa de cerdo, res y pavo que el nitrito a 0,150 g/kg.

12. La langosta en salmuera enlatada combinada con 0,025 g/kg de nisina se puede esterilizar a 60 °C o 65 °C durante 5 minutos o 2 minutos respectivamente, lo que puede reducir en gran medida la Listeria monocytogenes.

13. El uso de nisina en productos enlatados de baja acidez puede reducir la intensidad de esterilización comercial de letalidad equivalente y mantener la textura y el sabor de los alimentos.

14. Utilice nisina en lugar de nitrito, 0,075 g/kg de nisina equivale al efecto de 0,15 g/kg de nitrito. Se puede utilizar una pequeña cantidad de nitrito como colorante, combinado con el efecto antiséptico de la nisina, para reducir el nitrito. Para la dosificación, debe disolverse en agua o líquido antes de su uso y luego agregarse a los alimentos.

Efecto antibacteriano de la nisina

1. La nisina puede inhibir eficazmente muchas bacterias grampositivas que causan el deterioro de los alimentos. Por ejemplo, puede inhibir el crecimiento y la reproducción de Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Staphylococcus, Listeria, Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus, Streptococcus hemolyticus y Bacillus stearothermophilus.

2. La nisina tiene un fuerte efecto inhibidor sobre las bacterias productoras de esporas, como Bacillus y Clostridium.

3. La nisina tiene un fuerte efecto inhibidor sobre las esporas de Bacillus.

❶En general, las bacterias productoras de esporas son muy resistentes al calor. Por ejemplo, si se esteriliza leche fresca a 135 °C durante 2 segundos, la tasa de mortalidad de las bacterias no productoras de esporas es del 100 % y la de las que producen esporas es del 90 %. El 100 % de las bacterias productoras de esporas no se pueden eliminar.

❷ Si se añade 0,03-0,05 g/kg de nisina a la leche fresca, puede inhibir la germinación y reproducción de esporas de Bacillus y Clostridium.

4. La nisina inhibe principalmente la mayoría de las bacterias G+, especialmente las esporas bacterianas.

5. La nisina puede inhibir ciertas cepas de Staphylococcus, Streptococcus, Pediococcus y Lactobacillus, y la mayoría de las esporas de Clostridium y Bacillus.

7. La nisina puede inhibir eficazmente el deterioro de los alimentos causado por Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus, estreptococo hemolítico Bacillus subtilis, Bacillus stearothermophilus, etc.

8. La nisina generalmente es ineficaz contra el moho, la levadura y las bacterias G, pero en ciertas condiciones (como la congelación, el calentamiento, la reducción del pH y el tratamiento con EDTA), algunas bacterias G (como Salmonella, Escherichia coli, Pseudomonas, etc.) son sensibles a la nisina.

9. El efecto de la nisina sobre las esporas es destruir sus membranas en las primeras etapas de germinación y expansión para inhibir su proceso de germinación.

10. Se utilizan en combinación 0,05 g/kg de nisina y 0,2 g/kg de EDTA, lo que también puede inhibir la salmonela y otras bacterias gramnegativas. Si hay contaminación bacteriana no positiva en la producción, se debe utilizar en combinación con otros conservantes.

11. La cantidad de conservante utilizada está relacionada con el recuento bacteriano original del producto, el tipo de bacteria contaminada, el carácter del producto, la vida útil requerida y la intensidad de la esterilización.