Je nizínové teplo stabilné?

Nizín je dobre známy prírodný antimikrobiálny peptid, ktorý sa v potravinárskom priemysle používa už desaťročia. Ako dodávateľ Nisinu sa často stretávam s otázkami zákazníkov o jeho rôznych vlastnostiach a jednou z najčastejších otázok je: "Je Nisin tepelne stabilný?" V tomto blogovom príspevku sa ponorím do vedy za tepelnou stabilitou Nisinu, jej dôsledkov pre potravinársky priemysel a v porovnaní s inými potravinárskymi prísadami.

Pochopenie Nisina

Nizín je produkovaný určitými kmeňmi Lactococcus lactis, baktérie mliečneho kvasenia. Je to polycyklický antibakteriálny peptid, ktorý vykazuje silnú inhibičnú aktivitu proti širokému spektru grampozitívnych baktérií, vrátane mnohých organizmov kaziacich potraviny a patogénnych organizmov, ako sú Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus a Bacillus cereus. Vďaka svojmu prírodnému pôvodu a vysokej účinnosti bol Nisin schválený ako potravinárska prídavná látka vo viac ako 50 krajinách a bežne sa používa v mliečnych výrobkoch, konzervovaných potravinách a spracovanom mäse.

Tepelná stabilita nizínu

Tepelná stabilita Nisinu je kľúčovým faktorom pri jeho aplikácii v potravinárskom priemysle, pretože mnohé potravinárske výrobky podliehajú procesom tepelného spracovania, ako je pasterizácia, sterilizácia a varenie. Všeobecne povedané, Nisin vykazuje určitý stupeň tepelnej stability, ale jeho stabilita môže byť ovplyvnená viacerými faktormi.

Hodnota pH

pH potravinovej matrice má významný vplyv na tepelnú stabilitu nizínu. Pri kyslých hodnotách pH (pH 2 - 4) je nizín vysoko tepelne stabilný. Napríklad v kyslých potravinách, ako sú nakladané uhorky alebo ovocné šťavy, Nisin znesie vysokoteplotné ošetrenie bez výraznej straty svojej antibakteriálnej aktivity. Výskum ukázal, že pri pH 2,0 si Nisin dokáže zachovať viac ako 90 % svojej aktivity po zahriatí na 121 °C počas 15 minút. Keď sa však pH zvyšuje smerom k neutrálnym alebo alkalickým podmienkam, tepelná stabilita nizínu rýchlo klesá. Pri pH 7,0 sa môže počas tepelného spracovania stratiť veľká časť aktivity nisínu.

Čas a teplota ohrevu

Dôležitú úlohu zohráva aj dĺžka a intenzita ohrevu. Krátkodobé vysokoteplotné ošetrenia môžu mať menší účinok na Nisin v porovnaní s dlhodobými nízkoteplotnými ošetreniami. Napríklad krátky proces bleskovej pasterizácie môže spôsobiť minimálne poškodenie nizínu, zatiaľ čo dlhodobá sterilizácia v retorte pri relatívne nižšej teplote by mohla viesť k výraznejšiemu zníženiu jeho aktivity. V niektorých prípadoch, keď sa zahrieva na 100 °C po dlhšiu dobu, povedzme 30 minút alebo viac, antibakteriálna aktivita nizínu môže výrazne klesnúť, najmä v nekyslom prostredí.

Prítomnosť iných látok

Zloženie potravinového produktu môže ovplyvniť tepelnú stabilitu Nisinu. Niektoré látky môžu interagovať s nizínom a buď zvýšiť alebo znížiť jeho stabilitu. Napríklad určité soli a proteíny môžu mať ochranný účinok na nizín počas tepelného spracovania. Na druhej strane prítomnosť enzýmov alebo iných reaktívnych zlúčenín môže urýchliť degradáciu nizínu.

Porovnanie s inými potravinárskymi prídavnými látkami

V porovnaní s inými potravinárskymi prísadami má tepelná stabilita Nisinu výhody aj obmedzenia.

Heptahydrát síranu horečnatého

Heptahydrát síranu horečnatého je bežná potravinárska prídavná látka používaná ako stužovač, regulátor pH a výživový doplnok. Je vysoko stabilný v širokom rozsahu teplôt a podmienok pH. Na rozdiel od nizínu je jeho chemická štruktúra relatívne jednoduchá a nie je ľahko ovplyvnená teplom. Heptahydrát síranu horečnatého však nemá antibakteriálne vlastnosti ako Nizín. Takže v aplikáciách, kde je prioritou mikrobiálna kontrola, môže byť Nisin lepšou voľbou napriek svojmu komplexnejšiemu profilu tepelnej stability.

EDTA NA2H2Y 2H20

EDTA NA2H2Y 2H2O sa často používa ako chelatačné činidlo v potravinárskych výrobkoch, aby sa zabránilo oxidácii a zmene farby. Je tiež celkom stabilný za normálnych podmienok tepelného spracovania. Podobne ako heptahydrát síranu horečnatého nemá priame antibakteriálne účinky. Nizín so svojou schopnosťou inhibovať rast baktérií poskytuje inú funkciu pri konzervovaní potravín a tieto dve funkcie možno použiť v kombinácii na dosiahnutie komplexnej kontroly kvality potravín.

Kyselina nikotínová a nikotínamid

Kyselina nikotínová a nikotínamid sa používajú ako vitamínové doplnky v potravinách. Sú relatívne stabilné počas tepelného spracovania, ale nemajú antimikrobiálnu aktivitu. Nizín, naopak, ponúka jedinečnú výhodu ochrany potravín pred bakteriálnym znehodnotením, vďaka čomu je nevyhnutnou prísadou v mnohých potravinových výrobkoch, kde je mikrobiálna bezpečnosť hlavným problémom.

Dôsledky pre potravinársky priemysel

Tepelná stabilita Nisinu má niekoľko dôležitých dôsledkov pre potravinársky priemysel.

Formulácia produktu

Výrobcovia potravín musia pri používaní Nisinu starostlivo zvážiť procesy tepelného spracovania svojich výrobkov. V produktoch, ktoré sa podrobujú vysokoteplotnému a dlhodobému spracovaniu, ako sú niektoré konzervované potraviny, môžu formulátori potrebovať upraviť pH produktu na kyslé rozmedzie, aby sa zvýšila tepelná stabilita Nisinu. Môžu tiež preskúmať použitie ochranných prostriedkov na minimalizáciu degradácie nisínu počas zahrievania.

Shelf - Life Extension

Schopnosť nizínu zachovať si antibakteriálnu aktivitu po tepelnom spracovaní môže výrazne predĺžiť trvanlivosť potravinárskych výrobkov. Toto je obzvlášť dôležité pre potraviny podliehajúce skaze, ako sú mliečne výrobky a spracované mäso. Používaním Nisinu môžu výrobcovia znížiť riziko rastu mikróbov počas skladovania a prepravy, čo vedie k menšiemu plytvaniu potravinami a vyššej kvalite produktov.

Zdravie spotrebiteľov

Ako prírodný antimikrobiálny peptid je Nisin všeobecne považovaný za bezpečný pre ľudskú spotrebu. Jeho použitie v tepelne upravených potravinách môže pomôcť zaistiť bezpečnosť zásobovania potravinami tým, že zabráni rastu škodlivých baktérií. To je prospešné pre zdravie spotrebiteľov, najmä pri prevencii chorôb prenášaných potravinami spôsobených patogénmi, ako sú Listeria a Staphylococcus.

Záver a výzva na akciu

Záverom možno povedať, že nizín vykazuje určitú úroveň tepelnej stability, ale jeho stabilita je výrazne ovplyvnená faktormi, ako je pH, čas a teplota zahrievania a prítomnosť iných látok. Napriek svojim obmedzeniam zostáva Nisin vďaka svojmu prírodnému pôvodu a silným antibakteriálnym vlastnostiam cennou potravinovou prísadou.

Ak ste v potravinárskom priemysle a hľadáte spoľahlivého dodávateľa Nisin, sme tu, aby sme splnili vaše potreby. Naše vysokokvalitné produkty Nisin sú starostlivo testované, aby sa zabezpečila ich účinnosť a stabilita. Či už pripravujete nový produkt alebo chcete zlepšiť trvanlivosť vašich existujúcich produktov, náš tím odborníkov vám môže poskytnúť profesionálne poradenstvo a podporu. Kontaktujte nás pre viac informácií a začnite diskutovať o vašich potrebách obstarávania.

Referencie

• Delves - Broughton, J., Blackburn, P., Evans, RJ, & Hughogen, J. (1996). Aplikácie alebo baktérie, sankcie. Antony z Leewenu, 70 (1 - 4), 193 - 202.
• Thomas, LV, Delves - Broughton, J., & Clark, S. (2000). Použitie nizínu v potravinárskom priemysle. International Journal of Food Microbiology, 55 (1 - 3), 237 - 244.
• Yang, S. a Ray, B. (1994). Vplyv pH, teploty a času na stabilitu nizínu. Journal of Food Protection, 57(10), 864 - 867.