Консерванты. Применение низина и натамицина при производстве молочной продукции Использование натамицина в производстве мягких сыров

НАТАМИЦИН Е-235 (аналоги: натамакс, дельвоцид)

Натамицин (пимарицин) является полиеновым макролидным противогрибковым средством, создаваемым Streptomyces natalensis, Streptomyces chatanoogen и некоторыми другими видами Streptomyces. Натамицин является единственным всемирно признанным противогрибковым пищевым био-консервантом, безопасным для человеческого организма, который способен с высокой эффективностью и в широком спектре подавлять образование плесеней и размножение дрожжей. Применение Натамицина не вызывает изменения питательной ценности, внешнего вида, вкуса и структуры пищевых продуктов. В настоящее время Натамицин разрешен для использования в качестве пищевого консерванта в более, чем в 40 странах и широко применяется в производстве сыров, мясных продуктов, тортов, фруктовых соков, соусов, салатов и других пищевых продуктов.

Противогрибковый механизм

Противогрибковый механизм Натамицина состоит в следующем: Натамицин способен связывать стеролы в клеточной мембране и вызывать, тем самым, искривление и неправильную работу мембраны, в результате чего происходит утечка важных метаболитов и клетка умирает. Однако Натамицин не препятствует размножению бактерий, поскольку в стенках и мембранах клеток бактерий стеролы отсутствуют.

Безопасность и токсичность

Натамицин не токсичен для человеческого организма и при его применении не наблюдалось возникновения концерогенов, мутагенеза или аллергических реакций. Натамицин не адсорбируется в пищеварительном тракте. Нормальной устойчивости плесени и дрожжей к Натамицину не наблюдалось.

Растворимость

Натамицин обладает очень низкой растворимостью в воде и немного более высокой растворимостью в этаноле. Натамицин может растворяться при низких концентрациях HCI, ледяной уксусной кислоты и демитилсульфоксида и т.п, но не растворим в большинстве органических растворителей. Растворимость Натамицина в воде составляет примерно 30-100 мг/л при комнатной температуре. Растворимость возрастает при pH >9 или <3, что приводит к ослаблению противогрибковой активности.

Устойчивость

ТЕМПЕРАТУРА: Натамицин обладает устойчивостью при комнатной температуре, причем устойчивость возрастает при низкой влажности. Высушенный Натамицин может выдерживать температуру 100 гр C в течение короткого периода времени. Но его активность будет падать при воздействии на него температур свышее 50 гр С в течение более, чем 24 часов.

ЗНАЧЕНИЕ pH: Натамицин демонстрирует наибольшую активность при pH 5 – 7. Активность будет снижаться на 8 - 10% при pH 3 – 5 и примерно на 30% при pH < 3 или > 9.

ВОЗДЕЙСТВИЕ СВЕТА: Натамицин в порошке или в растворе проявляет чувствительность к ультрафиолетовому или гамма-излучению, которое вызывает снижение его активности. Поэтому не следует допускать воздействия на Натамицин прямых солнечных лучей.

ОКСИДАНТЫ: Натамицин чувствителен к оксидантам, таким как перекись, диоксид хлора, отбеливающий порошок и т.п., которые вызывают снижение активности Натамицина. Это негативное воздействие можно предотвратить за счет использования антиоксидантов, например, витамина С.

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ: тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, железо, никель и т.д., могут оказывать негативное воздействие на устойчивость Натамицина. Поэтому Натамицин и его растворы следует хранить в контейнерах из стекла, пластика или нержавеющей стали. Чтобы предотвратить снижение активность к нему также можно добавлять этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТК).

Применение

Натамицин обладает противогрибковым действием по отношению к большинству видов плесени и дрожжей. Активность Натамицина в 500 раз выше, чем у сорбиновой кислоты. Даже очень небольшое количество Натамицина демонстрирует противогрибковую активность. Размножение большинства видов плесени и дрожжей можно подавлять при помощи Натамицина в концентрации 1 - 6 частей на миллион, и только несколько видов плесени можно подавить при концентрации Натамицина 10 - 25 частей на миллион. Наибольшая активность Натамицина обеспечивается при pH 3 – 9 . Натамицин представляет собой порошок цветом от белого до желтоватого, не имеющий запаха и вкуса, который не вызывает изменения питательной ценности, внешнего вида, вкуса и структуры пищевых продуктов.

Он очень подходит для использования в качестве пищевого консерванта. Но следует заметить, что Натамицин не подавляет размножение бактерий.

Примеры использования

Натамицин можно использовать для подавления образования плесени и, следовательно, токсинов, у зрелых сыров. Натамицин может наноситься только на поверхность сыров. Его преимущество состоит в том, что он подавляет образование плесени на поверхности и не оказывает воздействия на процесс созревания сыра. Существует три метода применения Натамицина:

распыление суспензии Натамицина в концентрации 0,05% --- 0,28% по поверхности сыра.
погружение соленого сыра в суспензию Натамицина в концентрации 0,05 --- 0,28% в течение 2 – 4 минут.
добавление в состав оболочки сыра 0,05% Натамицина

МЯСНЫЕ ПРОДУКТЫ

Натамицин в концентрации до 4 мг/см используется для распыления по поверхности или погружения в него мясных продуктов, что позволяет эффективно подавлять образование плесени и размножение дрожжей. Суспензия Натамицина в концентрации 0,05 - 0,2% (в весовом отношении к объему) может использоваться для распыления по поверхности или погружения в нее колбасных изделий, что позволяет эффективно продлевать срок хранения. Натамицин может также использоваться для обработки других мясных продуктов, таких как жареное на гриле мясо, жареная утка, сушеная рыба и т.д.

ЗАПРАВКА ДЛЯ САЛАТА

Этот продукт богат жирами и в летнее время в нем может легко начаться образование плесени. Добавление Натамицина в концентрации 10 частей на миллион позволяет подавлять рост соответствующих микроорганизмов.

СОЕВЫЙ СОУС

Добавление Натамицина в концентрации 15 частей на миллион позволяет подавлять образование плесени.

ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Суспензия Натамицина в концентрации 100-500 частей на миллион наносится на поверхность лепешек, волована или предварительно обжаренного теста, что позволяет эффективно предотвращать образование плесени и размножение дрожжей.

ФРУКТОВЫЙ СОК

Фруктовые соки содержат большое количество сахара и органических кислот, что весьма способствует размножению дрожжей. Применение Натамицина позволяет повысить устойчивость этих продуктов при хранении.

ВИНОГРАДНЫЙ СОК: Натамицин в концентрации 20 частей на миллион позволяет затормозить брожение, вызываемое дрожжами, а концентрация 100 частей на миллион позволяет полностью ликвидировать брожение.

АПЕЛЬСИНОВЫЙ СОК:В естественном состоянии этот сок портится за одну неделю. Добавление Натамицина в концентрации до 1,25 частей на миллион позволяет продлить срок хранения без ущерба для качества до 8 недель при температуре 2 - 4 гр С. Добавление Натамицина в концентрации 10

частей на миллион позволяет подавлять размножение дрожжей

в концентрированном апельсиновом соке при температуре 10 гр.С, а концентрация 20 частей на миллион позволяет подавлять размножение дрожжей при комнатной температуре.

ЯБЛОЧНЫЙ СОК:Натамицин в концентрации 30 частей на миллион способен подавлять брожение в течение 6 недель без изменения вкуса и структуры сока.

ТОМАТНЫЙ СОК:Натамицин в концентрации 70 частей на миллион способен эффективно подавлять образование плесени и размножение дрожжей.

ДРУГИЕ ПРОДУКТЫ

применение Натамицина для обработки парового хлеба, а также уксуса, пива и вина, используемых для заправки, позволяет эффективно подавлять образование плесени и размножение дрожжей. Добавление Натамицина в концентрации 5 - 10 частей на миллион в ацидофильное молоко позволяет продлить срок хранения до более, чем четырех недель.

Потенциальные Преимущества:

Увеличивает срок годности, контролируя порчу по причине наличия дрожжей и плесени.
Уменьшает возврат продукта из-за порчи, защищая репутацию производителя и экономя значительные средства.
Отвечает требованиям, предъявляемым потребителями к натуральным продуктам.
Не отражается на конечном вкусе продукта в отличие от сорбатов, которые зачастую придают горький вкус.
Эффективно убивает дрожжи и плесень в отличие от сорбатов, которые лишь замедляют их рост.

Области применения и уровни дозировок

Применение

Твердый или

полутвердый сыр

Обработка поверхности

Прямое внесение в эмульсию

Мясные продукты: сухие колбасы

Обработка поверхности

Йогурт, молоко, сливки

10 - 20 мг/кг

Прямое внесение в смесь

Обработка поверхности

Томатная паста/пюре

Прямое внесение при смешивании

Фруктовый сок

Прямое внесение

Прямое внесение для остановки ферментации

Добавление после розлива в бутылки для предотвращения роста дрожжей и плесени

Соотношение концентрации Натамицина и дозировки:

Концентрация

Натамицина (ппм)

Натамицин (%)

Натамицин г/л воды

Хранение: может храниться в течение 2-х лет в сухих условиях, при температуре 5 - 20 С. Избегать попадания прямых солнечных лучей.

Фасовка: Натамицин поставляется в пластиковых бутылках по 500 г.

В последние годы на рынке пищевых ингредиентов появилась потребность в новых, натуральных антибактериальных препаратах в качестве замены химическим консервантам. Создание продуктов с «чистой этикеткой» или, т.н. clean label, невозможно используя существующие сорбат калия или бензоат натрия. Отказаться же совсем от использования консервантов, тоже не представляется возможным в силу особенностей производства, оборудования, условий хранения и климатических условий. Найти «золотую середину» в этом случае непросто, но решить проблему в различных областях пищевой промышленности могут такие натуральные консерванты, как низин и натамицин.

Несмотря на то, что низин и натамицин являются антибиотиками и широко используются в медицине при лечении различных заболеваний. Эти два препарата являются единственными антибиотиками, которые допущены органами здравоохранения для использовании в пищевой промышленности.

Теперь подробнее о каждом из них:

Низин (пищевая добавка Е234) - пептидный антибиотик, образуемый микроорганизмом Streptococcus lactis. Угнетающие свойства низина были описаны еще в 1944 году, хотя исследования в данной области начались гораздо раньше. Уже в 1928 году было обнаружено, что некоторые бактерии рода Streptococcus способствуют образованию веществ, которые угнетают другие молочнокислые бактерии. С 50-х годов 20 века началось промышленное производство низина, а чуть позже низин стал применяться в пищевой промышленности в качестве консерванта с маркировкой Е234. В 1969 году он был одобрен в качестве безопасного консерванта для пищевой промышленности.

Низин - натуральный, нетоксичный, антибактериальный препарат, получаемый ферментацией отобранных штаммов Lactococcus lactis путём культивирования бактерий на естественных субстратах таких, как молоко или декстроза.

Он эффективен против широкого спектра патогенных и грамположительных спорообразующих микроорганизмов, включая Listeria monocytogenes, Clostridium ssp. и Bacillus ssp., при этом устойчив к воздействию кислых сред и высоких температур.

Сегодня низин применяется во всем мире в молочной, консервной, хлебопекарной, пивоваренной и других отраслях пищевой промышленности.

Он не меняет вкусовой профиль продукта, не вызывает изменений вкуса, запаха, цвета и пищевой ценности готового продукта.

Использование низина в производстве позволяет защитить продукт от микробиальной порчи в процессе хранения, а также при нарушении температурных режимов в процессе транспортировки.

Низин способствует предотвращению микробиальной порчи продуктов, в том числе и грамм положительных бактерий, что дает возможность снизить количество вносимой соли, увеличить срок годности продукта и частично или полностью отказаться от использования химических консервантов.

В 2012 году ученые Мичиганского университета в ходе исследований обнаружили противоопухолевый потенциал низина (Е-234) при лечении плоскоклеточной карциномы головы и шеи. Как оказалось, низин, воздействуя на раковые клетки, снижает разрастание ткани, вызывая гибель клеток, тем самым замедляя и останавливая рост опухоли.

Натамицин – натуральный пищевой консервант, под кодом Е-235 представляет собой фунгицидный противогрибковый препарат, производимый бактериями Streptomyces natalensis. Натамицин используется для защиты от плесневых и дрожжевых грибков.

Присутствие натамицина в пищевых продуктах препятствует развитию патогенной микрофлоры, проникновению грибков плесени внутрь продукта. При этом натамицин безопасен для организма человека, не образует канцерогены и не вызывает привыкания и аллергических реакций. Он продлевает свежесть и сроки хранения пищевых продуктов в течение длительного времени, а его активность в 500 раз выше, чем у сорбиновой кислоты. В то время как сорбаты замедляют развитие грибков и плесени, натамицин с ними эффективно борется.

Консервант применяется для поверхностной обработки сыров, сырокопченых и полукопченых колбас. Он позволяет сохранять пищевые продукты без изменения их питательной ценности, внешнего вида, вкуса и структуры и при этом удовлетворяет спрос потребителей на пищевые добавки натурального происхождения.

Природный консервант относительно прост в применении. Его либо распыляют на поверхность продуктов, либо сами продукты погружают в суспензию, либо раствором натамицина обрабатывают поверхность оборудования. Но нужно помнить, что раствор теряет активность спустя 24 часа после его приготовления.

В представленной ниже таблице приведено сравнение свойств низина и натамицина.

Натамицин или пимарицин (пищевая добавка Е235) – штамм, производимый в процессе ферментации бактериями Streptomyces natalensis. Добавка Е235 слабо растворима в спирте и воде. Однако натамицин является достаточно эффективным при очень низких концентрациях. По своей природе, натамицин является естественным противогрибковым агентом и используется в пищевой промышленности в качестве добавки-консерванта Е235.

Добавка Е235 нетоксична, но при высоких концентрациях (более 500 мг / кг массы тела) может вызывать тошноту, рвоту, диарею. Являясь антибиотиком, добавка Е235 добавляется к продуктам питания в строго ограниченном количестве в силу свойств антибиотиков убивать не только вредные грибки и бактерии, но и микроорганизмы, участвующие в процессах жизнедеятельности организма человека.
На протяжении десятилетий консервант Е235 используется в пищевой промышленности для предупреждения развития грибков в молочных продуктах, мясе и других пищевых изделиях. Добавка Е235 также может использоваться в кондитерских изделиях: тортах, пирожных, бисквитах. Кроме того добавка Е235 используется при изготовлении сыров, как его оболочка. В результате поверхностной обработки (орошение поверхности или погружение в раствор готового продукта), консервант Е235 остается строго на поверхности сыра. В некоторых странах допускается использование натамицин а для поверхностной обработки колбасных изделий.

Натамицин E235 защищает от плесневения продукты питания, такие как сыры, колбасы, вина, хлебо-булочные изделия и прочее. Натамицин

Основной сферой применения натурального консерванта Натамицина является производство и обработка сыров и колбас. Его можно применять при обработке молочных и кисломолочных продуктов, плавленых сыров, кондитерских изделий, рыбопродуктов и других товаров, подверженных влиянию плесени и дрожжей. При этом фактические дозировки зависят от вида продукта, ожидаемой микробной нагрузки, температурных факторов и желаемых сроков и условий хранения.

Природный антибиотик Натамицин активно применяется в изготовлении всевозможных йогуртов, и в хлебопекарных изделиях. Его можно добавлять в быстрозамороженные лобстеры, рыбные пасты, рыбное сырье и икру. Также Натамицином можно обрабатывать поверхность рыбопродуктов, чтобы продлить срок хранения и защитить их от появления плесени.

Натамицин является идеальным консервантом не только благодаря своим антигрибковым свойствам. При добавлении Натамицина исключается появление горечи и какого-либо привкуса. Даже при очень низких концентрациях (приблизительно 20-40 г на 200 л воды) этого раствора достаточно для обработки оболочки, которой хватит для производства 6 тонн продукции. Сам по себе Натамицин представляет собой бесцветные кристаллы, трудно растворяющиеся в воде (0,01) и метаноле (0,2) и не растворяющиеся в высших спиртах, эфире и диоксане.

Натамицин E235 защищает от плесневения продукты питания, такие как сыры, колбасы, вина, хлебо-булочные изделия и прочее. Натамицин уменьшает расходы на антибактериальную обработку продуктов.

Натамицин или пимарицин

Теперь подробнее о каждом из них:

В представленной ниже таблице приведено сравнение свойств низина и натамицина.

Название: натамицин, Е235
Другие названия: E235, E-235(Natamycin) Натамицин, пимарицин
Группа: пищевая добавка
Вид: консервант
Влияние на организм: средне опасно
Разрешена в: России (РФ), Украине, странах ЕС

Описание Е235 (Натамицин)

Консервант натамицин (Е235 ) производится искусственно, но при этом имеет природное происхождение – это ферменты бактерий Streptomyces natalensis. В пищевой промышленности Е235 используется в качестве пищевой добавки для угнетения роста грибковых спор – он действует на них как антибиотик. В жидкостях (спирт, вода) растворяется слабо, с его помощью обрабатывается поверхность (оболочка) твердых продуктов питания. Воздействие яркого освещения нарушает стабильность структуры этого консерванта, он начинает разрушаться. Но в темноте (в герметичной упаковке или холодильнике) он сохраняет свои свойства гораздо более продолжительное время.

Применение Е235

Натамицин (консервант Е235 ) добавляется в процессе изготовления разных продуктов питания для защиты готовой продукции от размножения грибков. Продукты питания, подвергающиеся обработке этим консервантом, это: сыр, колбасы, продукты с добавлением молока – кондитерская выпечка, торты. При этом применяются разные способы обработки поверхности продукции, для сыров и колбас используется метод окунания готовой продукции в емкость, в которой весь наружный слой пропитывает натамицин (Е235 ). А вот другие продукты питания пропитываются только оросительной системой. Антибиотические свойства натамицина используются в медицинских целях, для лечения наружных грибковых заболеваний на коже, ногтях и слизистых оболочках. Консервант Е235 добавляется в кремы, свечи, суспензии, а также таблетки. Натамицин не оказывает угнетающего влияния на болезнетворные бактерии.

Влияние Е235 на организм человека

Консервант Е235 (натамицин) относится к веществам с низким уровнем токсичности, при условии соблюдения установленных норм для добавления в продукты питания. Токсичным натамицин становится тогда, когда его количество достигает отметки в 500 мг/кг веса тела. В случае отравления консервантом Е235 появляются такие симптомы как тошнота и рвота, может возникнуть нарушение работы желудочно-кишечного тракта (диарея). Вред желудку может быть нанесен и антибиотическими свойствами натамицина – уничтожая вредоносные грибковые заболевания он, заодно с ними, вредит внутреннюю микрофлору кишечника, нарушая процессы пищеварения.