关于香肠两端防霉研究与控制

福建省力诚食品有限公司 福建泉州 362200

打卡类产品做为一种特殊包装形式的低温产品，在低温产品生产中得到了广泛的应用。但打卡类产品两端剪口处易出现有机物残留，若接触到空气中的霉菌孢子，在条件适合时孢子易萌发形成霉斑，继而影响肉花肠的销售，且极易形成批量退货，尤其南方市场表现突出。经过历次的试验、分析、研究，找到了打卡类产品发霉问题的一些规律和控制方法，特与广大业内同仁分享。

1 实验目的、试验环境

1.1 实验目的

找到产品发霉的原因和规律；寻找合适的防腐剂，解决肉花肠打卡两端发霉问题；指导生产过程，进行防霉控制。

1.2 试验温度、湿度和空气环境

A实验室：温度38±1℃、湿度65%±5%、空气不流通。

B实验室：温度33℃、湿度70%、空气轻微流通。

C实验室：温度40℃、湿度60%、空气不流通。

D实验室：温度25℃、湿度45%、空气通风良好。

2 单因素实验

2.1 单因素实验一(发霉原因排查)

随机取同一批次的打卡类产品各200支，不做任何处理，分别放在四个实验室内，15d后观察在不同环境下产品的发霉情况，其结果如表1。高温高湿且空气不流通的环境下，A实验室产品的发霉率高达11.5%；而环境湿度适宜、温度适宜，通风良好的D实验室产品的发霉率只有3%，另外两个实验室B和C的发霉率也较高，分别是6%、9.5%。

通过实验数据可以很好的说明高温、高湿、通风不良的环境存储是造成产品发霉的主要原因。

2.2 单因素实验二(发霉药剂选择)

从目前食品行业常用的防腐和灭菌药剂中筛选出相对安全的四类药剂：山磷酸钾、酒精、双氧水、纳他霉素进行对比实验，寻找合适的药剂对产品发霉问题从根本上进行抑制。

表1 产品发霉单因素实验

实验共取四组产品，每组产品200支，分别用10%浓度的山磷酸钾溶液、5%浓度的双氧水溶液、0.5%浓度的纳他霉素溶液浸泡1min，75%浓度的酒精表面喷洒进行处理，同时放入环境相对恶劣的A实验室(温度38±1℃、湿度65%±5%、空气不流通)，每10d观察一次实验结果。

表2 药剂对比实验情况

通过在A实验室做的药剂对比实验数据(见表2)可以看出，在环境恶劣的情况下，经过纳他霉素表面处理过的产品，发霉比例明显低于另外三组产品，从而印证了纳他霉素对霉菌有很好的抑制作用。

3 防腐灭菌剂的药理分析与选择

3.1 双氧水、酒精、山梨酸钾溶液浸泡

双氧水、酒精、山梨酸钾溶液浸泡来杀灭或抑制松花肠两端的霉变，但效果不佳，分析原因是因为双氧水、酒精极易降解，刚开始对微生物的杀灭率极高，但是香肠端部的有机物没有清除，当暴露在空气中时，空气中的霉菌孢子再次接触到香肠打卡端有机物，从而产生霉变。而山梨酸钾化学防腐剂对霉菌或孢子的抑菌能力弱且抑菌谱窄，被霉菌或孢子污染则容易产生霉斑。

3.2 纳他霉素溶液浸泡

纳他霉素对几乎所有霉菌及其孢子都有很强的杀灭或抑制能力，且在黑暗常温环境中稳定性高，但是面临一个问题是普通纳他霉素水溶性差，易在肉花肠表面形成白点，且浸泡后纳他霉素的有效残留无法达到对霉菌孢子的长期杀灭或抑制浓度。一种利用分子微胶囊技术生产的纳他霉素能够很好的溶解到水中，能够配制至少3 000×10-6以上的稳定水溶液，用此溶液浸泡可能能在香肠两端残留足够量的纳他霉素抑制霉菌孢子萌发。

3.3 纳他霉素特性

纳他霉素(Natamycin)是一种由链霉菌发酵产生的天然抗真菌化合物，属于多烯大环内酯类，既可以广泛有效的抑制各种霉菌、酵母菌的生长，又能抑制真菌毒素的产生,可广泛用于抗真菌治疗以及食品防腐保鲜。纳他霉素依靠其内酯环结构与真菌细胞膜上的甾醇化合物作用，形成抗生素—甾醇化合物，从而破坏真菌的细胞质膜的结构。大环内脂的亲水部分(多醇部分)在膜上形成水孔，损伤细胞膜通透性，进而引起菌内氨基酸，电解质等物质渗出，菌体死亡。当某些微生物细胞膜上不存在甾醇化合物时，纳他霉素就对其无作用，因此纳他霉素只对真菌产生抑制，对细菌和病毒不产生抗菌活性。

中文名称：纳他霉素 CAS编号：7681-93-8。

化学式：C33H47NO13摩尔质量：665.725g/mol。

外观：近白色或奶油色结晶性粉末。

密度：1.35g/mL。

溶解度：0.39ng/ml。

熔点：在280～300℃剧烈分解。

ADI值：0～0.3mg/kg(FAO/WHO,1994)。

LD50：2 730mg/kg。

结构式(见图1)。

图1 纳他霉素

3.3.1 稳定性

纳他霉素生物活性受温度和pH值的影响。纳他霉素具有一定抗热性，干燥条件下，50℃放置几天或者100℃短时处理，其活性几乎无损失，120℃处理1h仍能保持部分活性；5%的纳他霉素混悬液(因普通纳他霉素溶解性极低)在116℃汽浴条件下加热3h后仍能保持94%的活性。纳他霉素在弱酸或弱碱环境下稳定性较好，但pH值低于3或高于9时生物活性下降很快。此外，纳他霉素稳定性还受紫外线、氧化剂、重金属等因素影响，但在大多数食品体系中具有较好稳定性。

3.3.2 抑菌机理

纳他霉素对真菌的良好抑制作用与真菌细胞膜上麦角淄醇的存在有密切关系。纳他霉素分子的疏水部分即大环内酯的双键部分以范德华力和整个甾醇分子结合，形成抗生素-甾醇复合物，破坏细胞质膜的渗透性；分子的亲水部分即大环内酯的多醇部分则在膜上形成水孔，损伤膜的通透性，从而引起菌内氨基酸、电解质等重要物质渗出而死亡。当某些微生物的细胞壁及细胞不存在这些类似固醇的化合物时，纳他霉素就不产生抗菌活性，而几乎所有真菌的细胞膜都含有麦角淄醇，因此纳他霉素被列为抗真菌类产品。

3.3.3 毒理特性

一般认为纳他霉素很难被吸收，因为纳他霉素难溶于水和油脂，大部分摄入的纳他霉素会随粪便排出。据报道人体口服500g纳他霉素后，在血液中含量少于1mg/mL，说明纳他霉素很难从动物或人体的胃肠吸收。给奶牛喂饲高剂量的纳他霉素，结果表明，90%的纳他霉素及其分解产物可以排出。毒性实验确定口服值为：小鼠1.5～2.5g/kg体重，大鼠2.7～4.7g/kg体重，家兔1.4g/kg体重，狗1.0g/kg体重。对狗连续喂饲含0.125g/kg或0.250g/kg纳他霉素的饲料没有发现不良反应。

经卫生学和皮肤斑点实验，表明纳他霉素无过敏反应。1966年，Levinskas等研究纳他霉素的急性毒性和慢性毒性，证明纳他霉素对人体的器官没有明显的影响，也不产生伤害。1973年HamiltonMiller报道纳他霉素口服毒性最小，静脉注射毒性极大。1977年，De Boer和Stolk Horsthuis研究了真菌对纳他霉素形成抗性的可能性，他连续几年使用纳他霉素的食品仓库中，没有发现真菌形成抗性的证据，使用大于MIC(最低有效抑制浓度)的纳他霉素量，人为诱导也没有发现真菌形成抗性的证据。1982年，Ray和Bullertman报道纳他霉素能减少黄曲霉产生的黄曲霉毒素、赭曲霉产生的赭曲霉毒素、圆弧青霉产生的青霉酸、展开青霉产生的青霉素。因此，纳他霉素是一种高效无毒的抗真菌剂。

4 正交因素实验

4.1 配制不同浓度的水溶液

称量80、160、240g水溶性纳他霉素，分别溶于4.92、4.84kg和4.76kg水中，配置成含纳他浓度约为1 000×10-6、2 000×10-6以及3 000×10-6的纳他霉素水溶液，分别标记为桶1、桶2、桶3，每桶分别取样4mL纳他霉素水溶液样品检测实际纳他霉素含量。

4.2 浸泡过程

取1 200根香肠分成10组，分别编号为组1、2、3、4、5、6、7、8、9、10；组1、2、3在桶1中分别浸泡1、2、3min；组4、5、6在桶2中分别浸泡1、2、3min；组7、8、9在桶3中分别浸泡1、2、3min；组10不做任何处理，作为空白对照。

4.3 检测浸泡后打卡两端的残留量

浸泡完成后分别从桶1、桶2、桶3取4mL纳他霉素水溶液样品检测浸泡完成后纳他霉素浓度变化(见表3、图2)。

4.4 结果分析

4.4.1 浸泡后残留量

数据显示纳他霉素的残留量跟浸泡液浓度成正相关，三个试验组的残留浓度均约为原浸泡液纳他

表3 浸泡前后打卡两端的纳他霉素残留量

表4 防霉试验效果数据统计

霉素浓度的60%左右，浸泡时间对残留量的影响较小，且是浸泡时间最短的1min残留量反而最大。

图2 纳他霉素残检验报告(1～9)

4.4.2 试验数据分析

从实验所测数据可见，纳他霉素水溶液在浸泡肉花肠前后Nata浓度变化量很小，可忽略不计。所以，在实际生产中只需定时添加原浓度的Nata水溶液保证水槽中水量即可。

4.4.3 防霉效果

通过两部分样品在不同的环境中进行放置观察，其中一部分放置A实验室(温度38℃，湿度65%，空气不流通)。

4.4.4 观察结果分析

(1)在A实验室放置结果。试验时间为放置10d后未经过防霉处理的正常品发霉1支，占比2.22%，而经过防霉处理的试验品未出现发霉情况，占比0%；放置20d后，未经过防霉处理的正常品发霉18支，占比40%，而经过防霉处理的试验品未出现发霉情况，占比0%。挑拣过程由统一安排的人员挑拣。

(2)产品经过防霉处理后，肉花肠表面完全具备防霉保护层，具有明显的效果。使用0.8%浓度纳他霉素水溶液，浸泡1min完全可以满足生产需求。

5 结论

针对打卡类产品的发霉原因及控制方法的实验研究分析得出，影响产品发霉的首要因素为储存环境因素，高温、潮湿、不通风的环境会直接导致产品发霉比例上升，产品在包装前，使用0.8%浓度纳他霉素水溶液，浸泡1min完全可以有效控制打卡类产品的发霉问题。