液體酶制劑防腐要素探究論文
低溫
對于酶活性蛋白，溫度影響較大。過高或過低的溫度均會引起蛋白質(zhì)的變性，且有時(shí)這種變化是不可逆的。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，將液態(tài)紡織酶放置在50℃下3個(gè)月后，會或多或少的出現(xiàn)酸變、絮凝、沉淀、脹氣、酶活降低等現(xiàn)象，所以高溫對其有不利影響。目前液體紡織酶的保存溫度一般標(biāo)注的是4℃或25℃。4℃指的是低溫狀態(tài)保存；25℃指的是常溫狀態(tài)保存。在25℃以上存放，會縮短保質(zhì)期。在4~25℃保存，保質(zhì)期也在2者保存時(shí)間之間。在盛夏和密閉的運(yùn)輸車或集裝箱中，如不采取措施，酶制劑的外觀和酶活都可能出現(xiàn)較大的變化。杭州海關(guān)曾經(jīng)做過一次試驗(yàn)，證明夏天經(jīng)過曝曬的普通集裝箱內(nèi)部溫度高達(dá)60~70℃，液體紡織酶易變性。所以應(yīng)盡量低溫保存，最好在冷庫中保存，運(yùn)輸宜用冷藏車或用干冰、冰袋冷藏。
適宜的pH
環(huán)境中的pH對微生物的生命活性影響較大，會改變基質(zhì)中氫離子濃度。主要作用：引起細(xì)胞膜電荷的變化，從而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收；影響代謝過程中酶的活性；改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的可給性以及有害物質(zhì)的毒性。隨著環(huán)境pH的不斷變化，微生物生長受阻，當(dāng)超過最低或最高pH時(shí)，將導(dǎo)致其死亡。在最適pH時(shí)，酶活性最高，如果其他條件適合，微生物的生長速率也最高。大多數(shù)細(xì)菌、藻類和原生動物的最適pH為6。5~7。5，在pH4~10也可以生長；放線菌一般在微堿性即pH7。5~8最適合；酵母菌、霉菌則適合于pH5~6的酸性環(huán)境，生存范圍在pH1。5~10。由于酸堿度對酶的活性影響很大，所以液體紡織酶需要選擇其合適的pH，同時(shí)，一定的pH范圍也有抑菌作用。目前常用的紡織酶一般為酸性或中性，所用的助劑也必須是酸性或中性。酸性紡織酶的pH一般選擇在4~5，中性紡織酶的pH一般選擇在6~7。隨著保存時(shí)間的延長，有些酶制劑會出現(xiàn)變酸的現(xiàn)象，會使酶活降低。要延長保質(zhì)期，就要減少或避免這種情況的出現(xiàn)，往往通過加入緩沖溶液維持液體紡織酶pH的穩(wěn)定。緩沖溶液的選擇以酶的種類和pH范圍為基準(zhǔn)，確保酶的活性不受影響，常用的緩沖溶液有醋酸緩沖體系、磷酸緩沖體系、檸檬酸緩沖體系、硼酸緩沖體系等。使用時(shí)，要注意硼酸鹽會與許多化合物形成復(fù)鹽，如蔗糖；檸檬酸鹽容易與鈣結(jié)合；磷酸鹽在有些試驗(yàn)中是酶的抑制劑甚至代謝物，重金屬易以磷酸鹽的形式從溶液中沉淀出來，而且它在pH7。5以上時(shí)緩沖能力很小。
控制微生物污染
液體紡織酶如受微生物的污染，會變得不穩(wěn)定。酶制劑的微生物污染原因很多，可能在生產(chǎn)或灌裝過程中，衛(wèi)生控制不嚴(yán)格，也可能是后期防腐控制不到位，或外部條件適宜雜菌生長�？刂莆⑸锸且话闫髽I(yè)所采取的手段，方法很多，如下所述。
1保持合適的滲透壓
在高溫環(huán)境下，國產(chǎn)的液體酶制劑可能會出現(xiàn)脹氣的情況，而國外公司如諾維信、杰能科的液體酶制劑產(chǎn)品則不會出現(xiàn)。要改變此情況，可以從控制滲透壓入手。選擇合適的滲透壓可抑制微生物的生長，從而延長保質(zhì)期。適宜于微生物生長的滲透壓范圍較廣，而且它們往往對滲透壓有一定的適應(yīng)能力，如突然改變滲透壓會使微生物失去活性，所以，需要逐漸改變滲透壓，使微生物能適應(yīng)這種改變。一般微生物的細(xì)胞膜屬半透膜，細(xì)胞若置于高滲溶液中，水將通過細(xì)胞膜從低濃度的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)入細(xì)胞周圍的溶液中，造成細(xì)胞脫水而引起質(zhì)壁分離，使細(xì)胞不能生長甚至死亡。相反，若將微生物置于低滲溶液或水中，外部環(huán)境中的水將從溶液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞膨脹，甚至使細(xì)胞破裂。一般液體紡織酶是高濃縮型，用低滲透壓不行，只能考慮高滲透壓。利用一般微生物不能耐受高滲透壓來延長保質(zhì)期，如常用的高濃度糖或鹽等。雖然應(yīng)用較多，但添加的劑量較大。另一種是添加控制滲透壓的物質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)室已發(fā)現(xiàn)其有較好的效果。
2降低含氧量
微生物的增殖需要不同的氣體環(huán)境，有需氧微生物、厭氧微生物和兼性厭氧微生物。在有氧的環(huán)境中，霉菌、酵母和細(xì)菌都能引起變質(zhì)，而缺氧時(shí)，引起變質(zhì)的只能是酵母和細(xì)菌。高濃度CO2和N2對有氧呼吸和無氧呼吸都有抑制作用，從而可抑制微生物生長，所以，在發(fā)酵結(jié)束后或灌裝時(shí)可通入高濃度CO2或N2，但具體的方式或工藝，還有待摸索。
3使用抗生素
一般選擇抗菌范圍廣，抗菌能力強(qiáng)的抗生素。廣譜抗生素是指能夠抵抗大部分細(xì)菌的藥物，比如脫氫醋酸鈉。還有一種窄譜抗生素，是專門殺滅某一種或一類細(xì)菌的藥物。廣譜抗生素主要是用在致病菌還未知，但需要?dú)⒕臅r(shí)候，當(dāng)明確致病菌的時(shí)候，用窄譜抗生素針對性的殺菌。目前常用的窄普抗生素是氯霉素、金霉素、土霉素、四環(huán)素等，不僅能強(qiáng)力抑制大部分革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌，而且能抑制立克次體、螺旋體和某些原蟲。新型抗生素納塔霉素[1]，不僅可用于工業(yè)、食品，對酵母和霉菌等也有好的效果，且有廣泛的pH范圍，在pH4。0時(shí)都可耐受2~3周。
4使用化學(xué)防腐劑
中國允許在一定量范圍內(nèi)使用的防腐劑有30多種，包括苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽、二氧化硫、焦亞硫酸鈉（鉀）、丙酸鈉（鈣）、對羥基苯甲酸乙酯、脫氫醋酸等，其中使用較多的是山梨酸和苯甲酸及其鹽類。山梨酸及其鹽類是良好的防腐劑，不但低毒，而且對于霉菌、酵母、好氣性細(xì)菌均有抑制作用。山梨酸的抗菌機(jī)理是其分子結(jié)構(gòu)上的α、β位上的雙鍵阻止了霉菌的脫氫，降低了微生物的新陳代謝。此外，山梨酸還能與微生物系統(tǒng)中的巰基結(jié)合，從而破壞許多酶系作用，達(dá)到抑制微生物增殖的目的。在使用不同種類的化學(xué)防腐劑時(shí)，要注意是用于工業(yè)級、食品級還是飼料級的酶制劑，以及各種防腐劑適合的pH范圍、添加量。
5使用天然防腐劑
鑒于化學(xué)合成防腐劑的安全性和其他缺陷，人們正在探索更安全、使用更方便的天然防腐劑[2]，如微生物源的乳酸鏈球菌素、納塔霉素、紅曲米素等；動物源的溶菌酶、殼聚糖、魚精蛋白[3]、蜂膠等；植物源的果膠分解物、瓊脂低聚糖、中草藥、辛香料、大蒜素、茶多酚、銀杏提取物、花生殼提取物、大豆異黃酮等[4]；微生物、動物和植物復(fù)合源的R—多糖等。一般來說，天然防腐劑安全性更好，但價(jià)格昂貴，限制了其使用。
6使用復(fù)合防腐劑
每種防腐劑都有對其敏感和不敏感的微生物，所以用復(fù)合防腐劑就可以利用其協(xié)同作用，擴(kuò)大抑菌的范圍，提高抑菌的強(qiáng)度，比單一防腐劑的效果要好。張赟彬等人[5]發(fā)現(xiàn)通過與二丁基羥基甲苯（BHT）、蔗糖脂肪酸酯、山梨酸鉀復(fù)配的八角茴香精油對散裝肉抑菌效果明顯好于使用單一防腐劑，其中以山梨酸鉀復(fù)合八角茴香精油防腐劑的抑菌活性最為顯著。馮治平等人[6]對雪梨果汁作保藏試驗(yàn)研究，經(jīng)過10周的保藏，未添加防腐劑的雪梨汁樣品糖度下降了26%；添加山梨酸鉀、脫氫醋酸鈉及復(fù)合防腐劑的雪梨汁樣品糖度分別下降11。6%、9。2%和8%。李冬冬等人[7]發(fā)現(xiàn)將乳酸鈉、雙乙酸鈉、葡萄糖—γ—內(nèi)酯單獨(dú)使用時(shí)均不能很好地抑制鹵蛋中微生物的生長，而選擇0。2g/kg乳酸鈉、0。02g/kg雙乙酸鈉、0。02g/kg葡萄糖—γ—內(nèi)酯作為復(fù)配型抑菌劑時(shí)，能顯著地抑制鹵蛋中微生物的生長，其抑菌效果優(yōu)于單一防腐劑。彭家澤[8]通過脫氫醋酸鈉及其復(fù)配形式在面制品、肉制品、豆制品中的防腐應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)單一防腐劑處理，脫氫醋酸鈉的抑菌能力優(yōu)于山梨酸鉀、雙乙酸鈉、丙酸鈣；復(fù)配形式以脫氫醋酸鈉與月桂酸單甘油酯為主體，配以山梨酸鉀或丙酸鈣、雙乙酸鈉，其防腐效果較單一防腐劑好。在使用復(fù)合防腐劑時(shí)，要注意選擇合適的搭配。其一，陰離子和陽離子在一起可能會產(chǎn)生沉淀。錢木水等人[9]發(fā)現(xiàn)一般陰離子型的防腐劑（如苯甲酸鈉、山梨酸鉀等）遇到陽離子的'物質(zhì)（如鐵鹽、生物堿鹽類）往往產(chǎn)生沉淀。同理，陽離子型的防腐劑（如季銨鹽類）遇到陰離子的物質(zhì)（如脂肪酸鹽、氨基酸等）也會產(chǎn)生沉淀。陰離子型和陽離子型的防腐劑不能同時(shí)使用，一般最好用非離子型的。另外，山梨酸與堿、氧化劑、還原劑和重金屬有反應(yīng)，遇到非離子型表面活性劑時(shí)，活性會降低。其二，注意相互搭配時(shí)的溶解度和穩(wěn)定性。防腐劑的種類很多，其溶解度是不同的，有些易溶于液體，有些需要加熱溶解，有些難溶解。在復(fù)配時(shí)，特別要注意有時(shí)一種物質(zhì)會影響另一種物質(zhì)的溶解性或穩(wěn)定性。還要注意加料的順序，如果配制工藝稍有不慎，可能會使防腐劑的溶解度偏低或產(chǎn)生沉淀或絮凝，導(dǎo)致在酶制劑中的有效物質(zhì)達(dá)不到其最低的防腐濃度。
7使用表面活性劑
表面活性劑的殺菌作用歸結(jié)于它們與細(xì)菌生物膜蛋白質(zhì)的強(qiáng)烈作用使之變性或失去功能，從而影響微生物細(xì)胞的生長與分裂。在選擇表面活性劑時(shí)要注意產(chǎn)品中應(yīng)不含有APEO，這既是自身安全意識的增強(qiáng)，也是出口安全的要求，一般常用非離子型表面活性劑。王超等[10]發(fā)現(xiàn)，非離子表面活性劑能對酸性纖維素酶起到促進(jìn)作用，原因是非離子表面活性劑與酶的結(jié)合弱，不會對酶的構(gòu)象產(chǎn)生很大的影響，酶能夠容易的吸附并移動到其他的結(jié)合部位，繼而具有良好的活性。文飛等[11]發(fā)現(xiàn)，陰離子或陽離子表面活性劑易與纖維素酶結(jié)合，對酶制劑的性能影響顯著，不利于酶制劑的穩(wěn)定性和活性，在復(fù)配中應(yīng)當(dāng)盡量避免使用。
8保持無菌環(huán)境
從生產(chǎn)到完成包裝整個(gè)過程處于無菌狀態(tài)，這對設(shè)備、廠房、人員等要求較高，投入較大，但是無菌環(huán)境可減少酶制劑的雜菌，從而延長保質(zhì)期。例如，諾維信的產(chǎn)品中雜菌的含量很低。
結(jié)語
延長液體紡織酶的保質(zhì)期是個(gè)很大的課題，值得長期的探索。
【液體酶制劑防腐要素探究論文】相關(guān)文章：
《路史》的寫作特征探究論文07-29
工傷保險(xiǎn)先行支付制度探究論文08-10
關(guān)于教師備課探究開題報(bào)告的論文07-24
高中英語寫作教學(xué)探究的論文06-19
寫作教學(xué)之人文教育探究教育論文03-31
我國研究生就業(yè)前景預(yù)測思路探究論文12-29
小學(xué)語文作文寫作教學(xué)新方法探究論文09-27
醫(yī)院醫(yī)療保險(xiǎn)規(guī)范化管理探究論文08-03
創(chuàng)業(yè)成功的要素06-12