食品的生物保藏技術(shù)演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（優(yōu)選）第五節(jié)食品的生物保藏技術(shù)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三二、涂膜保鮮技術(shù)

涂膜保鮮技術(shù)是在食品表面人工涂上一層特殊的薄膜使食品保鮮的方法。1、涂膜保鮮的發(fā)展歷史早在12~13世紀(jì)，我國(guó)就用蜂蠟來(lái)裝桔子和檸檬，16世紀(jì)開(kāi)始用脂類(lèi)涂膜保鮮水果。

19世紀(jì)，Harvard和Harmony提出用明膠涂層保護(hù)肉制品及其它食品。

90年代，無(wú)污染易降解的可食用膜的應(yīng)用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前，涂膜保鮮技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于果蔬類(lèi)保鮮，而且在肉類(lèi)、水產(chǎn)品等食品中的應(yīng)用也日益增加?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三2、涂膜保鮮的機(jī)理

形成有一定阻隔性的膜，阻止果蔬失水。果蔬的呼吸作用使膜內(nèi)O2濃度下降，CO2濃度上升。當(dāng)膜內(nèi)O2和

CO2濃度符合果蔬貯藏的適宜氣體條件，可起到自發(fā)氣調(diào)作用，抑制果蔬呼吸延緩衰老。現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

涂膜對(duì)氣體的通透性是影響涂膜保鮮效果的主要因素之一。涂膜對(duì)氣體的通透性可用膜對(duì)氣體的分離因子（α）來(lái)表示：一般地，含有羥基的分子所形成的涂膜，其α（CO2/O2）＜1，對(duì)果蔬保鮮的效果較好。對(duì)于α(CO2/O2）＜1的涂膜，其適宜保鮮的果蔬種類(lèi)依其分離因子不同而異。現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三3、涂膜保鮮的特點(diǎn)①發(fā)揮氣調(diào)作用②保水防蔫，改善食品的外觀品質(zhì)，提高食品的商品價(jià)值③具有一定的抑菌性④能夠在一定程度上減輕表皮的機(jī)械損傷⑤可發(fā)揮保鮮增效作用現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三4、涂膜的種類(lèi)、特性及其保鮮效果

理想的涂膜劑有以下要求：①有一定的粘度，易于成膜②形成的膜均勻、連續(xù)，具有良好的保質(zhì)保鮮作用，并能提高果蔬的外觀水平③無(wú)毒、無(wú)異味，與食品接觸不產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（1）多糖類(lèi)

①殼聚糖類(lèi)甲殼素的脫乙酰產(chǎn)物，屬氨基多糖，有良好的成膜性、通透性、保濕性和廣譜抗菌性，不溶于水，溶于稀酸。

現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三影響殼聚糖涂膜保鮮效果的因素有：酸：酒石酸和檸檬酸的效果較好表面活性劑：可改善其黏附性脫乙酰度：脫乙酰度越高，膜抗拉強(qiáng)度越高，通透性越差增塑劑種類(lèi)和濃度：濃度的增加，透氧性明顯上升，對(duì)膜的透濕

性無(wú)顯著影響分子量：相對(duì)分子質(zhì)量為20萬(wàn)和1萬(wàn)左右防腐效果最好衍生化反應(yīng)：N,O-羧甲基殼聚糖所形成的膜對(duì)氣體具有選擇通透性，特

別適合于果蔬保鮮金屬離子：保鮮效果優(yōu)于無(wú)金屬離子的殼聚糖膜現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②纖維素類(lèi)

羧甲基纖維素（CMC）、甲基纖維素（MC）、羧丙基甲基纖維素（HPMC）、羧丙基纖維素（HPC）均溶于水并具有良好的成膜性。纖維素類(lèi)膜透濕性強(qiáng)，常與脂類(lèi)復(fù)合以改善其性能。制MC膜時(shí)，溶劑種類(lèi)和MC的分子量對(duì)膜的阻氧性影響很大。環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)纖維素膜透氧性也有很大的影響，當(dāng)環(huán)境濕度升高時(shí)，纖維素膜的透氧性急速上升?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③淀粉類(lèi)

直鏈淀粉含量高的淀粉所成膜呈透明狀可食膜成分中脂類(lèi)和增塑劑對(duì)膜的透過(guò)性有顯著影響淀粉經(jīng)改性生成的羥丙基淀粉所成膜阻氧性非常強(qiáng)，但阻濕性極低現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三④魔芋葡甘聚糖

所成膜在冷熱水及酸堿中均穩(wěn)定。膜的透水性受添加親水物質(zhì)或疏水物質(zhì)的影響，添加親水性物質(zhì)，則透水性增強(qiáng)，添加疏水性物質(zhì)，則透水性減弱。改性后魔芋精粉的保鮮效果將得到明顯改善。

現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑤褐藻酸鈉類(lèi)

具有良好的成膜性，但阻濕性有限；膜厚度對(duì)抗拉強(qiáng)度影響不大，但透濕性隨著膜厚度的增加而減?。唤宦?lián)膜的性質(zhì)明顯優(yōu)于非交聯(lián)膜，環(huán)氧丙烷和鈣雙重交聯(lián)膜的性能最好；環(huán)境濕度高于95%時(shí)，仍能顯著地阻止果蔬失水；脂質(zhì)可顯著降低褐藻酸鈉膜的透水性?，F(xiàn)在是13頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑥微生物多糖類(lèi)

A.茁霉多糖具有良好的成膜性，是理想的果蔬保鮮劑；不同分子量的茁霉多糖都有較好的保水作用，尤其以高分子量的茁霉多糖效果更好；茁霉多糖不具有殺菌、抑菌作用，但同殺蟲(chóng)劑共用具有良好的殺菌、防病毒侵染和防腐防病作用。現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三B.NPS多糖

用半野生植物為原料,經(jīng)科學(xué)加工制成的一種天然多糖類(lèi)物質(zhì)，pH微酸性，無(wú)毒可食，有營(yíng)養(yǎng)，速溶于水，最大吸水量可達(dá)原重的100倍以上，吸漲后的體積相當(dāng)于原體積的1000倍以上。NPS多糖具有兩性物質(zhì)的特點(diǎn)并具極好的成膜性。在果蔬表面成膜后無(wú)色、無(wú)味，肉眼很難看出，光澤性明顯增強(qiáng)，有打蠟的效果，是一種很好的果蔬涂膜保鮮劑?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（2）蛋白質(zhì)類(lèi)①小麥面筋蛋白

小麥面筋蛋白膜柔韌、牢固，阻氧性好，但阻水性和透光性差；當(dāng)小麥面筋蛋白膜中脂類(lèi)含量為干物質(zhì)含量的20%時(shí)，透水率顯著下降；小麥面筋蛋白制膜液的pH值應(yīng)控制在5。②大豆分離蛋白

大豆分離蛋白制膜液的pH值應(yīng)控制在8；

大豆分離蛋白膜的透氧率低、透水率高，因而常與糖類(lèi)、脂類(lèi)復(fù)合后使用。③玉米醇溶蛋白

所形成的膜具有良好的阻氧性和阻濕性?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（3）脂質(zhì)類(lèi)①蠟類(lèi)成膜性好，對(duì)水分有較好的阻隔性。其中石蠟最為有效，蜂蠟其次；已商業(yè)化生產(chǎn)的蠟類(lèi)涂膜劑有中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所的紫膠涂料、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的京2B系列膜劑、北京化工研究所的CFW果蠟。現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②天然樹(shù)脂

醇溶性蟲(chóng)膠成膜性好、干燥快、有光澤、在空氣中穩(wěn)定、不溶于水、溶于乙醇和堿性溶液，適合作為涂膜保鮮劑使用；我國(guó)云南玉溪產(chǎn)的蟲(chóng)膠品質(zhì)好，雜質(zhì)少，易溶解，成膜后光澤自然?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③油脂

油脂具有油膩性，主要成分是脂肪酸的甘油酯，不溶于水；借助乳化劑和機(jī)械力作用，將互不相溶的油和水制成乳狀液體制劑，涂覆果實(shí)，可以達(dá)到長(zhǎng)期保鮮的目的。現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（4）復(fù)合膜類(lèi)

復(fù)合膜是由多糖類(lèi)、蛋白質(zhì)類(lèi)、脂質(zhì)類(lèi)中的兩種或兩種以上物質(zhì)經(jīng)一定處理而成的涂膜；

①

由HPMC與棕櫚酸和硬脂酸組成的雙層膜，透濕性比HPMC膜減少約90%；

②由多糖與蛋白質(zhì)組成的復(fù)合天然植物保鮮劑膜具有良好的保鮮效果。現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③TALPro-long（英國(guó)）：

由蔗糖脂肪酸酯、CMC-Na和甘油一酯或甘油二酯組成。Superfresh是其改進(jìn)型，含60%的蔗糖酯、26%的CMC-Na、14%的雙乙酰脂肪酸單酯。④OED（日本）：

由10份蜂蠟、2份朊酪、1份蔗糖酯組成?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三涂膜保鮮時(shí)必須注意以下幾方面的問(wèn)題：研制出不同特性的膜以適用于不同品種食品的需求；準(zhǔn)確測(cè)量膜的氣體滲透特性；準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)果蔬的果皮與果肉的氣體及水分?jǐn)U散特性；分析待貯果蔬內(nèi)部氣體組分；根據(jù)果蔬的品質(zhì)變化，對(duì)涂膜的性質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到最佳保鮮效果?，F(xiàn)在是22頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三5、涂膜保鮮的方法（1）浸涂法將涂料配成適當(dāng)濃度的溶液，將果實(shí)浸入，蘸上一層薄薄的涂料后，取出晾干即成。（2）刷涂法用軟毛刷蘸上涂料液，在果實(shí)上輾轉(zhuǎn)涂刷，使果皮上涂一層薄薄的涂膜料。（3）噴涂法用機(jī)器在果實(shí)表面噴上一層均勻而極薄的涂料。

現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

目前普遍用涂膜機(jī)（打蠟機(jī)）涂膜，涂膜機(jī)由清洗、擦吸干燥、噴涂、低溫干燥、分級(jí)和包裝等部分聯(lián)合組成。

現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三三、生物保鮮劑保鮮技術(shù)

生物保鮮劑保鮮是通過(guò)浸漬、噴淋或混合等方式，將生物保鮮劑與食品充分接觸，從而使食品保鮮的方法。

生物保鮮劑也稱(chēng)作天然保鮮劑，是直接來(lái)源于生物體自身組成成分或其代謝產(chǎn)物，不僅具有良好的抑菌作用，而且一般都可被生物降解，具有無(wú)味、無(wú)毒、安全等特點(diǎn)。現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三1、植物源生物保鮮劑

許多植物中都存在抗菌物質(zhì)，主要是醛類(lèi)、酮類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)物質(zhì)。（1）茶多酚能抑制G+菌和G-菌，屬于廣譜性的抗菌劑；最小抑菌濃度隨菌種不同而差異較大，大多在50~500mg/kg之間，符合食品添加劑用量的一般要求。現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（2）大蒜提取物

大蒜辣素和大蒜新素是大蒜中的主要抗菌成份。

大蒜辣素的抗菌機(jī)理：分子中的氧原子與細(xì)菌中半胱氨結(jié)合使之不能轉(zhuǎn)變?yōu)殡装彼?，從而影響?xì)菌體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。

大蒜對(duì)多種球菌、霉菌有明顯的抑制和殺菌作用，是目前發(fā)現(xiàn)的具有抗真菌作用植物中效力最強(qiáng)的一種。

現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三茶多酚現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三2、動(dòng)物源生物保鮮劑（1）魚(yú)精蛋白（protamine）

魚(yú)精蛋白是一種特殊的抗菌肽，是存在于許多魚(yú)類(lèi)中的成熟精細(xì)胞中的一種球形堿性蛋白。相對(duì)分子質(zhì)量較小，大約為4000~10000，由30個(gè)左右的氨基酸組成，精氨酸占其氨基酸組成的2/3以上，加熱不凝固，等電點(diǎn)在10~12之間，帶正電荷?，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三①抑菌機(jī)理

A、魚(yú)精蛋白作用于微生物細(xì)胞壁，破壞了細(xì)胞壁的合成以達(dá)到其抑菌效果。

B、魚(yú)精蛋白作用于微生物細(xì)胞質(zhì)膜，通過(guò)破壞細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收來(lái)起抑菌作用。

現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②制備方法魚(yú)精置于稀硫酸溶液中，抽取出魚(yú)精蛋白和混雜蛋白，然后在抽出液中加入有機(jī)溶劑沉淀，將沉淀溶于溫水中，再冷卻即析出魚(yú)精蛋白。或用聚膦酸鹽使硫酸或鹽酸抽出液中的魚(yú)精蛋白以磷酸鹽形式沉淀出來(lái)，然后將沉淀溶解在高濃度的硫酸銨中，分解為精蛋白硫酸鹽。

純化方法一般采用葡聚糖凝膠柱色譜法。

現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③影響魚(yú)精蛋白抗菌活性的因素A、菌種及其生長(zhǎng)狀況魚(yú)精蛋白的抑菌性因其來(lái)源不同而存在差異；革蘭陽(yáng)性菌的發(fā)育受到了明顯的抑制，而革蘭陰性菌幾乎不受影響；魚(yú)精蛋白對(duì)新鮮魚(yú)貝類(lèi)和肉食品中所含的多數(shù)細(xì)菌起不到抑制作用?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

魚(yú)精蛋白對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理后的食品具有較好的保存效果；魚(yú)精蛋白的最小抑菌濃度因菌種不同而異；對(duì)于同一種菌類(lèi)來(lái)說(shuō)，微生物所處的新陳代謝狀況也會(huì)影響魚(yú)精蛋白的效果。現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三B、食品的pH

魚(yú)精蛋白在pH6.0以上時(shí)具有明顯的抗菌活性。

C、所含鹽類(lèi)及其濃度食品中各種鹽類(lèi)濃度的提高，魚(yú)精蛋白的抑菌性會(huì)相應(yīng)降低。同等濃度條件下二價(jià)鹽類(lèi)比一價(jià)鹽類(lèi)對(duì)細(xì)菌的保護(hù)作用更好。D、環(huán)境溫度大多數(shù)食品加工時(shí)采用的溫度對(duì)魚(yú)精蛋白的抑菌作用影響不大。現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三④在食品中應(yīng)用需注意的問(wèn)題應(yīng)用中一般將魚(yú)精蛋白與其它防腐劑或保鮮方法結(jié)合使用；魚(yú)精蛋白與甘氨酸、醋酸鈉、乙醇、單甘油酯混合使用時(shí)，抗菌作用有相乘的效果；

使用大豆卵磷脂等乳化劑與魚(yú)精蛋白復(fù)配，可解決魚(yú)精蛋白在食品介質(zhì)中溶解性的問(wèn)題。現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑤魚(yú)精蛋白的安全性魚(yú)精蛋白是一種對(duì)人體無(wú)害的、高度安全的、具有很高營(yíng)養(yǎng)性和功能性的新型食品防腐劑；除魚(yú)精蛋白以外，昆蟲(chóng)抗菌肽、防衛(wèi)肽以及海洋生物抗菌肽等也是常見(jiàn)的生物保鮮劑?，F(xiàn)在是36頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（2）溶菌酶（lysozyme）

溶菌酶，又稱(chēng)細(xì)胞壁溶解酶，是一種專(zhuān)門(mén)作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶。

①溶菌酶的種類(lèi)

A、雞蛋清溶菌酶相對(duì)分子質(zhì)量為14307，等電點(diǎn)為11.1，最適溶菌溫度為50℃，最適pH為7.0，一級(jí)結(jié)構(gòu)由129個(gè)氨基酸組成，其高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性由4個(gè)二硫鍵、氫鍵和疏水鍵來(lái)維持?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三B、人和哺乳動(dòng)物溶菌酶

人和哺乳動(dòng)物溶菌酶由130個(gè)氨基酸組成；一級(jí)結(jié)構(gòu)中的氨基酸排列順序與雞蛋清溶菌酶的差異較大；高級(jí)結(jié)構(gòu)也存在四個(gè)二硫鍵；人溶菌酶的溶菌活性比雞蛋清溶菌酶高3倍。

C、植物溶菌酶植物溶菌酶對(duì)小球菌的溶菌活性較雞蛋清溶菌酶低，但對(duì)膠狀甲殼質(zhì)的分解活性則為雞蛋清溶菌酶的10倍左右。

現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三D、微生物溶菌酶內(nèi)-N-乙酰己糖胺酶：作用是分解構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁骨架的多糖；酰胺酶：其作用是切斷連接多糖和氨基酸之間的酰胺鍵；內(nèi)-肽酶和蛋白酶：作用與酰胺酶相似；β-1，3葡聚糖酶、β-1，6-葡聚糖酶、甘露糖酶：其作用是分解細(xì)胞壁；磷酸甘露糖酶：與β-1，3葡聚糖酶、β-1，6-葡聚糖酶和甘露糖酶共同作用，分解細(xì)胞原生質(zhì)；殼多糖酶：與葡聚糖酶共同作用，分解霉菌和酵母菌；脫乙酰殼多糖酶：主要作用是分解毛霉和根霉?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②溶菌酶提取分離的方法原料一般都用蛋清或蛋殼；提取分離的方法有親和色譜法、離子交換法、沉淀法、沉淀與凝膠色譜結(jié)合法等。③溶菌酶的作用機(jī)理溶菌酶能選擇性地分解微生物細(xì)胞壁，主要是分解細(xì)胞壁中的肽聚糖?，F(xiàn)在是40頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

溶菌酶水解球菌細(xì)胞壁的作用點(diǎn)是N-乙酰胞壁酸（NAM）與N-乙酰葡萄糖胺（NAG）之間的β-1，4糖苷鍵斷開(kāi)；經(jīng)過(guò)溶菌酶作用后，微生物細(xì)胞因?yàn)闈B透壓受到破壞而引起平衡破裂，從而使得微生物細(xì)胞的內(nèi)溶物滲出導(dǎo)致細(xì)胞死亡?，F(xiàn)在是41頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

一般地，溶菌酶對(duì)G+菌均有較強(qiáng)的分解作用，而對(duì)G-菌無(wú)分解作用；溶菌酶的最適小分子底物為NAM-NAG交替組成的六糖；在溶菌酶分子中存在一個(gè)狹長(zhǎng)的凹穴，在凹穴中的Glu35與Asp52構(gòu)成了活性中心，它們?cè)谒馓擒真I時(shí)起協(xié)同作用。

現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三④溶菌酶在食品中的應(yīng)用奶粉：有利于嬰兒腸道菌群的正?；?；奶酪：防止中后期奶酪的后期起泡、風(fēng)味變差，具有抑菌作用，不至引起酪酸發(fā)酵；日本清酒：代替水楊酸用于防腐，加入量為l5mg/kg?，F(xiàn)在是43頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三肉制品、水果、水產(chǎn)品、面制品：防腐保鮮；酵母：經(jīng)溶菌酶處理后，在培養(yǎng)過(guò)程中氮核蛋白質(zhì)的釋放量增加，提高了酵母蛋白利用率；殼聚糖：降解為低分子量；單獨(dú)使用溶菌酶作為防腐保鮮劑使用有一定的局限性，需要添加其他的成分來(lái)促進(jìn)防腐效果。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常與甘氨酸聯(lián)用。

現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三3、微生物源生物保鮮劑

乳酸鏈球菌素（Nisin）又叫乳鏈菌肽、乳球菌肽，是某些乳酸乳球菌在代謝過(guò)程中合成和分泌的具有很強(qiáng)殺菌作用的小分子肽。

①Nisin的分子結(jié)構(gòu)

Nisin是一種含有34個(gè)氨基酸的多肽，N端為異亮氨酸，C末端為賴(lài)氨酸，分子質(zhì)量為3510Da。

現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三☆單體中含有5種異常氨基酸：

氨基丁酸（ABA）、脫氫丙氨酸（DHA）、β-甲基脫氫丙氨酸（DHB）、羊毛硫氨酸（ALA-S-ALA）、β-甲基羊毛硫氨酸（ALA-S-ABA），通過(guò)硫醚鍵形成5個(gè)環(huán)?，F(xiàn)在是46頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

Nisin活性分子常為二聚體或四聚體。二聚體分子量為7000，四聚體分子量為14000；

已發(fā)現(xiàn)了6種類(lèi)型的Nisin，分別是A、B、C、D、E和Z；

天然狀態(tài)下的Nisin主要有NisinA和NisinZ兩種形式。它們之間的差別在于第27位的氨基酸不同，NisinA為組氨酸，NisinZ為天冬氨酸。現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②Nisin的溶解性與穩(wěn)定性

Nisin的溶解度主要取決于溶液的pH值，在pH值較低的情況下，溶解性較好。在中性和堿性條件下幾乎不溶解；

Nisin的穩(wěn)定性主要取決于溫度、pH值、基質(zhì)等因素。

現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③Nisin的抑菌機(jī)理

A、在一定的膜電位下，疏水性的、帶正電荷的Nisin可吸附于敏感菌的細(xì)胞膜上，并通過(guò)其C末端的作用侵入膜內(nèi)而形成通道；

B、Nisin屬于孔道形成蛋白，由于其分子特殊的三級(jí)結(jié)構(gòu)，可允許分子質(zhì)量小于0.5kDa的親水分子通過(guò)，從而導(dǎo)致K+從胞漿中流出，細(xì)胞膜去極化及ATP泄漏，細(xì)胞外水分子流入，造成細(xì)胞內(nèi)外能差消失，細(xì)胞自溶而死亡。現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

Nisin主要?dú)缁蛞种艷+菌及其芽孢，而對(duì)G-菌基本無(wú)影響；對(duì)于某些G-菌，如將Nisin與冷凍、加熱、調(diào)節(jié)pH和EDTA處理等結(jié)合起來(lái)，可以被殺死或被抑制；

pH、Mg2+濃度、乳酸濃度、氮源種類(lèi)等均可影響Nisin對(duì)細(xì)胞膜的吸附作用，從而影響Nisin的抑菌作用?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

④Nisin在食品中的應(yīng)用乳制品：延長(zhǎng)保存期，縮短殺菌時(shí)間；肉類(lèi)食品：代替部分硝酸鹽和亞硝酸鹽，抑制肉毒梭狀芽孢桿菌產(chǎn)生肉毒素，還可以降低亞硝胺對(duì)人體的危害；啤酒、果酒、烈性乙醇等酒精飲料：抑制G+菌?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三四、抗凍蛋白保鮮技術(shù)

抗凍蛋白（antifreezeprotein，AFP）是一類(lèi)能夠抑制冰晶生長(zhǎng)，能以非依數(shù)形式降低水溶液的冰點(diǎn)，但不影響其熔點(diǎn)的特殊蛋白質(zhì)。熒光抗凍蛋白裝飾的冰晶體現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三1、抗凍蛋白的特性（1）熱滯活性抗凍蛋白能特異地吸附于冰晶表面，阻止冰晶生長(zhǎng)，非依數(shù)性降低溶液冰點(diǎn)，但不影響其熔點(diǎn)，導(dǎo)致熔點(diǎn)與冰點(diǎn)之間出現(xiàn)差異。冰點(diǎn)和熔點(diǎn)的差值稱(chēng)為熱滯值，這一現(xiàn)象稱(chēng)為抗凍蛋白的熱滯活性（THA）。

現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

影響熱滯活性的因素

抗凍蛋白的濃度：越高，熱滯活性越大分子量：高分子量的糖肽比低分子量的糖肽熱滯活性更強(qiáng)小分子量溶質(zhì)：如檸檬酸鹽、甘油和山梨醇能顯著阻止冰核的形成，提高抗凍蛋白的熱滯活性來(lái)源：魚(yú)類(lèi)的熱滯值為0.7~1.5℃，植物為0.2~0.5℃，昆蟲(chóng)為5~10℃現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（2）改變冰晶的生長(zhǎng)方式在純水中，冰晶通常沿著平行于基面的方向（a軸）伸展，而在晶格表面方向（c軸）伸展很少；抗凍蛋白分子與冰晶表面相互作用導(dǎo)致水分子在晶格表面外層的排列順序發(fā)生改變，冰核會(huì)變得沿著c軸以骨針形、纖維狀生長(zhǎng)，形成對(duì)稱(chēng)的雙六面體金字塔形冰晶。

現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（3）抑制冰晶的重結(jié)晶重結(jié)晶是指環(huán)境溫度在冰點(diǎn)以下較高溫度波動(dòng)時(shí)，冰晶的大小將發(fā)生變化，通常大冰晶越來(lái)越大，小冰晶越來(lái)越?。豢箖龅鞍卓梢宰柚贡У闹亟Y(jié)晶，所形成的晶粒體積小而且比較均勻，防止組織因冰晶增大而產(chǎn)生機(jī)械性損傷?，F(xiàn)在是56頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三2、抗凍蛋白的類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)（1）魚(yú)類(lèi)中的抗凍蛋白及其結(jié)構(gòu)

①抗凍糖蛋白（AFGP）

主要由3肽糖單位[-Ala-Ala-Thr（雙糖基）-]以不同重復(fù)度串聯(lián)而成；分子質(zhì)量一般在2.6~34kDa之間；糖基是抗凍活性形成的主要基團(tuán)，且活性與分子質(zhì)量有關(guān)，分子質(zhì)量大，一般活性也高?，F(xiàn)在是57頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②Ⅰ型抗凍蛋白（AFP-Ⅰ）由11個(gè)氨基酸串聯(lián)而成的α-螺旋單體結(jié)構(gòu)，富含丙氨酸（占總氨基酸的60%以上），且部分螺旋具有雙嗜性；冬鰈產(chǎn)生的AFP-Ⅰ包括兩種亞型，即肝臟型和皮膚型，皮膚型的活性是肝臟型的1/2?，F(xiàn)在是58頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③Ⅱ型抗凍蛋白（AFP-Ⅱ）

與C型凝集素同源，有2個(gè)α-螺旋、2個(gè)β-折疊和大量無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)；日本胡瓜魚(yú)中的AFP-Ⅱ的N端的氨基酸序列與鯡魚(yú)有75%的同源性且核苷酸順序85%相同，分子質(zhì)量為16.7kDa，結(jié)構(gòu)上含有至少一個(gè)Ca2+結(jié)合結(jié)構(gòu)域，但去除Ca2+并未使它的活性完全喪失。胡瓜魚(yú)現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三④Ⅲ型抗凍蛋白（AFP-Ⅲ）主要存在于綿鳚亞科魚(yú)類(lèi)中，是一種7kDa的球狀蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)主要由9個(gè)β-折疊組成三級(jí)結(jié)構(gòu)由3個(gè)β-折疊反向排列成川字形，兩個(gè)川字形結(jié)構(gòu)互相垂直排列成三級(jí)結(jié)構(gòu)的主體部分，其余β-折疊則處于連接位置上現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑤Ⅳ型抗凍蛋白（AFP-Ⅳ）存在于多棘床杜父魚(yú)

108個(gè)氨基酸殘基，其中Glu的含量高達(dá)17%

和膜載脂蛋白具有22%的同源性有較高的α-螺旋結(jié)構(gòu)，其中4個(gè)α-螺旋反向平行排列，疏水基團(tuán)向內(nèi)，親水基團(tuán)向外

杜父魚(yú)現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑥Hyperactive-AFP

從冬鰈中分離出；分子量大于來(lái)源于同一生物中的AFP-Ⅰ，活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（2）昆蟲(chóng)中的抗凍蛋白

昆蟲(chóng)抗凍蛋白結(jié)構(gòu)與魚(yú)類(lèi)的不同，在沿著抗凍蛋白折疊的一側(cè)有兩行蘇氨酸殘基，能夠與冰晶表面的棱柱和基面很好的匹配結(jié)合；

含有比魚(yú)類(lèi)更多的親水性氨基酸。

現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三①甲蟲(chóng)抗凍蛋白甲蟲(chóng)抗凍蛋白為8.4kDa的右手β-螺旋，即螺旋本身是β-片層結(jié)構(gòu)，每一圈由12個(gè)氨基酸組成，共7個(gè)螺周；富含Thr和Cys，8個(gè)二硫鍵分布在螺旋內(nèi)側(cè)；熱滯活性比魚(yú)的高得多，二聚體的活性更高。甲蟲(chóng)現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②云杉蚜蟲(chóng)抗凍蛋白分子質(zhì)量為9.0kDa左右，呈左手β-螺旋，每螺圈呈三角形，包括15個(gè)氨基酸殘基，Thr-X-Thr模體重復(fù)出現(xiàn)在每一螺圈當(dāng)中，三角形的邊是β-折疊片層；熱滯活性，為魚(yú)的熱滯活性的3~4倍；云杉蚜蟲(chóng)抗凍蛋白的同型中有一種分子質(zhì)量為12kDa的蛋白質(zhì)的熱滯活性比魚(yú)的高出10~100倍。

現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③毛蟲(chóng)抗凍蛋白

DAFP-1和DAFP-2兩類(lèi)研究得較清楚分子質(zhì)量約為8.7kDa，分別含83和84個(gè)氨基酸殘基組成7個(gè)含12個(gè)或13個(gè)氨基酸殘基的重復(fù)單元。每1個(gè)重復(fù)單元中第1個(gè)與第7個(gè)半胱氨酸都形成二硫鍵，共8對(duì)二硫鍵現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（3）細(xì)菌中的抗凍蛋白

6種來(lái)源于南極洲的細(xì)菌可以產(chǎn)生抗凍蛋白，其中熱滯活性最高的一種抗凍蛋白是由82號(hào)菌株（Mdraxellasp.）產(chǎn)生的一類(lèi)脂蛋白，N端氨基酸順序與該菌的外膜蛋白有很高的相似性。

現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（4）植物中的抗凍蛋白①冬黑麥中的抗凍蛋白包括7種類(lèi)型，分子質(zhì)量在11~36kDa，且具有相似的氨基酸組成，均富含Asp/Asn、Glu/Gln、Ser、Thr、Gly及Ala，均缺少His，Cys含量達(dá)5%以上。

現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三②千年不爛心的冬季枝條中的抗凍糖蛋白分子質(zhì)量為67kDa

富含甘氨酸殘基（含量達(dá)23.7%）半乳糖是其抗凍活性的關(guān)鍵組成部分現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三③沙冬青葉片中的抗凍蛋白抗凍糖蛋白：分子質(zhì)量為40kDa，熱滯活性為0.9℃（20mg/mL），與植物凝集素具有同源性；

3種抗凍蛋白：分子質(zhì)量67kDa，熱滯活性0.46℃（8mg/mL）；分子質(zhì)量21kDa，熱滯活性0.46℃（8mg/mL)；分子質(zhì)量39.8kDa，熱滯活性0.45℃（10mg/mL）。現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三④胡蘿卜中的抗凍蛋白分子質(zhì)量為36kDa，熱滯活性為0.35℃（1mg/mL)

熱滯活性比魚(yú)類(lèi)Ⅲ型抗凍蛋白的熱滯活性高去掉糖基不影響其抑制重結(jié)晶的活性

現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑤桃樹(shù)樹(shù)皮中的抗凍蛋白是一種脫水素蛋白PCA60

由472個(gè)氨基酸組成，富含賴(lài)氨酸、甘氨酸，分子質(zhì)量為50kDa

熱滯活性為0.06℃，具有較強(qiáng)的修飾冰晶的能力現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑥黑麥草中的抗凍蛋白由118個(gè)氨基酸組成，分子質(zhì)量為11.77kDa，100℃時(shí)仍穩(wěn)定存在熱滯效應(yīng)較低，但對(duì)冰晶重結(jié)晶抑制效應(yīng)是魚(yú)類(lèi)Ⅲ型抗凍蛋白的200倍黑麥草現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑦珠芽蓼葉片中的抗凍蛋白熱滯活性為0.3℃（7.8mg/mL）分子質(zhì)量在15.2~72.3kDa范圍內(nèi)的7條多肽，且均為糖蛋白其中分子質(zhì)量為72.3kDa的糖蛋白是迄今為止在動(dòng)植物中得到的分子量最大的抗凍蛋白珠芽蓼現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三⑧沙冬青中的抗凍蛋白分子質(zhì)量約為28kDa

熱滯活性為0.15℃（10mg/mL），能夠調(diào)節(jié)冰晶的生長(zhǎng)沙冬青現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三植物抗凍蛋白的特點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)多樣化：沒(méi)有相似的氨基酸序列和共同的冰晶結(jié)合單元；具有多重功能：具有抗凍活性，又有酶、抗菌、抗蟲(chóng)和抗旱等活性；熱滯活性一般都大大低于魚(yú)類(lèi)和昆蟲(chóng)抗凍蛋白的熱滯活性，但有些植物抗凍蛋白的冰晶重結(jié)晶抑制效應(yīng)明顯優(yōu)于魚(yú)類(lèi)和昆蟲(chóng)抗凍蛋白；除低溫以外，其他因子如干旱、外源乙烯、脫落酸等也可誘導(dǎo)植物抗凍蛋白的產(chǎn)生?，F(xiàn)在是76頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三3、抗凍蛋白的抗凍機(jī)制

（1）“偶極子-偶極子”假說(shuō)模型

抗凍蛋白與冰表面相互作用導(dǎo)致冰晶外層上的水分子排列順序發(fā)生局部改變；由于水分子和無(wú)序冰晶格結(jié)合的熵值低于和有序冰晶格結(jié)合，冰晶在c軸方向上不受有序晶格外層的影響而進(jìn)一步增長(zhǎng)，導(dǎo)致螺距平行于c軸的雙六面體金字塔冰晶的形成?，F(xiàn)在是77頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三

隨著抗凍蛋白濃度的增大，在每個(gè)冰晶面螺旋-螺旋偶極子之間的相互作用逐漸變大，導(dǎo)致螺旋軸逐漸與冰晶的c軸平行，改變了冰晶的生長(zhǎng)習(xí)慣，增大了雙六面體冰晶的螺距；當(dāng)抗凍蛋白濃度足夠高時(shí)，所有的螺旋都平行于c軸，冰晶的螺距變得無(wú)限大，雙金字塔變成針狀形，冰晶的生長(zhǎng)方向變?yōu)槠叫杏赾軸方向，導(dǎo)致溶液冰點(diǎn)降低。現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（2）氫原子結(jié)合模型

抗凍蛋白分子一側(cè)相對(duì)疏水，另一側(cè)相對(duì)親水，二維陣列顯示親水一側(cè)與冰相結(jié)合，而疏水一側(cè)與水相作用；

N末端帽子結(jié)構(gòu)是由8個(gè)氫原子（Asp1、Thr2、Ser4、Asp5和兩個(gè)水分子的氫）組成的有序網(wǎng)；

抗凍蛋白-冰結(jié)合面相對(duì)扁平和鏈的剛性是抗凍蛋白-冰結(jié)合機(jī)制的關(guān)鍵。現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期三（3）剛體能量學(xué)說(shuō)

“抗凍蛋白-冰”和“抗凍蛋白-水”界面之間的表面能存在差異；

當(dāng)抗凍蛋白分子存在時(shí)，由