食品与饮料的消毒和防腐方法
阅读说明：本技术 食品与饮料的消毒和防腐方法 (Method for sterilizing and preserving food and beverage ) 是由 马库斯·陶普 英戈·布罗达 于 2019-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及纳他霉素和海藻糖胺的混合物和这些混合物用于食品和饮料的消毒及后续防腐的用途,并且涉及将要求保护的混合物掺入食品和饮料的方法。(The present invention relates to mixtures of natamycin and fucosamine and the use of these mixtures for the disinfection and subsequent preservation of food and beverages, and to a method for incorporating the claimed mixtures into food and beverages.)
技术领域
本发明涉及纳他霉素(natamycin)和海藻糖胺的混合物和这些混合物用于食品和饮料的消毒及防腐的用途，还涉及将根据本发明的混合物掺入这些食品和饮料的方法。
背景技术
由于存在大量营养素和生产过程中各种途径微生物的引入，饮料和食品很容易被微生物污染，而这最终导致产品腐败和无法使用。此外，饮料和食品的微生物污染给消费者带来健康风险。通过使用化学防腐剂来阻止微生物在食品和饮料中存活或生长。
由于食品在全球范围内的流通日益增长，饮料中越来越引人注意的是例如对于饮料制造商而言迄今未知的微生物。越来越明显的是，防腐剂不具有足够的强度，因此为了防止微生物繁殖从而污染饮料，使用了非常高浓度的防腐剂。然而，高浓度防腐剂的使用从经济观点来看是不利的并且受到法律规定的限制。
纳他霉素作为防腐剂被用于处理奶酪和香肠表面，并且在某些国家还用于对酸奶、提神饮料、以及葡萄酒和苹果酒进行防腐处理。
US-B 6136356披露了使用二碳酸二甲酯、纳他霉素和选定的山梨酸酯的组合来保护饮料和食品防止形成霉菌。这种混合物也不能有效对抗所有微生物。
活性成分纳他霉素具有复杂的结构，并且属于所谓的多烯大环内酯类组。该分子中还存在所谓的海藻糖胺，这是一种氨基糖。纳他霉素作为活性物质在环境条件下表现出有限的稳定性，并且在pH、温度、氧化和光照的影响下可能会分解成各种产物。在酸中，例如像在葡萄酒或软饮料中，纳他霉素通过水解快速分解。在这种情况下，释放了氨基糖海藻糖胺(Brik H.,1976,The Journal of Antibiotics[抗生素杂志],第6期第XXIX卷,第632-637页)。
因此，仍旧需要有效的消毒和防腐混合物，使得能够克服现有技术的缺点。
发明内容
已经出人意料地发现，海藻糖胺与纳他霉素组合具有协同且改进的对抗微生物的效果。
因此，本发明提供了如下混合物，该混合物包含基于该混合物的总重量>95重量％的量的纳他霉素和海藻糖胺。
纳他霉素(CAS号7681-93-8，也称为匹马菌素)是(8E,14E,16E,18E,20E)-(1R,3S,5R,7R,12R,22R,24S,25R,26S)-22-(3-氨基-3,6-双脱氧基-25-D-吡喃甘露糖基氧基)-1,3,26-三羟基-12-甲基-10-氧代-6,11,28-三氧杂三环[22.3.1.05,7]二十八烷-8,14,16,18,20-戊烯-25-甲酸。
海藻糖胺(CAS号527-38-8)是3-氨基-3,6-双脱氧基甘露糖。
纳他霉素和海藻糖胺优选以基于该混合物的总重量>98重量％的量存在于该混合物中。特别优选地，该混合物由纳他霉素和海藻糖胺组成。
纳他霉素和海藻糖胺以优选从10:1至1:10、特别优选从1:8至1:3、非常特别优选从1:6至1:3的重量比存在于该混合物中。
根据本发明的混合物可以通过另外的添加剂(如溶剂)或者还可以通过其他添加剂(例如像乳化剂或其他合适的食品添加剂)来稀释。然后，可以将这个稀释的混合物添加至饮料或食品中。可以使用亲水的、有机的并且与水混溶的溶剂作为溶剂。还可以将根据本发明的混合物添加至饮料或食品中且不添加其他添加剂。优选地，不添加额外的添加剂。
根据本发明的混合物还可以包含水、盐类和/或作为污染物的溶剂。这些组分优选地以<5重量％的量、特别优选地以<2重量％的量存在于根据本发明的混合物中。特别优选地，根据本发明的混合物不包含任何污染物。
此外，本发明涵盖根据本发明的混合物用于食品和饮料的消毒及防腐的用途。
优选地，基于食品或饮料的量，根据本发明的混合物的用量为从0.01ppm(mg/L)至2000ppm(mg/L)、特别优选从0.01ppm(mg/L)至100ppm(mg/L)。
本发明上下文中的食品优选地为乳制品，例如像奶酪、酸奶、冰淇淋或黄油，或人造黄油、沙拉酱、果酱(püree)、蛋黄酱、调味酱或香肠或焙烤食品。
饮料优选地理解为意指提神饮料以及酒精饮料，例如优选地软饮料，果汁和含有果汁的饮料，风味提神饮料(如柠檬水)，茶(所谓的即饮茶饮料)、如优选地冰茶，以及运动饮料，茶/含有果汁的提神饮料的混合饮料；还有相应的浓缩液，以及还有冰镇果酒饮料和脱醇葡萄酒、葡萄酒、鸡尾酒、波普甜酒、苹果酒和混合啤酒饮料。特别优选地，饮料为冰茶、运动饮料、果汁和含有果汁的饮料、葡萄酒、鸡尾酒、波普甜酒、苹果酒和混合啤酒饮料。
可以使用根据本发明的混合物进行消毒和防腐的优选的微生物是酵母和霉菌。特别优选地，根据本发明的化合物针对以下发挥作用：谢瓦氏曲霉(Aspergilluschevalieri)、棒曲霉(Aspergillus clavatus)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)、黑曲霉(Aspergillus niger)、赭曲霉(Aspergillusochraceus)、米曲霉(Aspergillus orycae)、灰霉菌(Botrytis cinerea)、拟枝孢镰刀菌(Fusarium sporotrichioides)、白盘长孢(Gloeosporium album)、高大毛霉(Mucormucedo)、产黄青霉(Penicillium chrysogenum)、指状青霉(Penicillium digitatum)、扩展青霉(Penicillium expansum)、岛青霉(Penicillium islandicum)、点青霉(Penicillium notatum)、娄地青霉(Penicillium roqueforti)、米根霉(Rhizopusoryzae)、光滑念珠菌(Candida glabrata)、克鲁氏假丝酵母(Candida krusei)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、拜氏接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)、肉色霉菌(Penicillium carneum)、绿木霉(Trichoderma virens)和白色念珠菌(Candidaalbicans)。非常特别优选地，根据本发明的混合物针对白色念珠菌发挥作用。
纳他霉素和海藻糖胺均是可商购的。例如，纳他霉素可从杜邦丹尼斯克德国有限公司(DuPont Danisco Deutschland GmbH)以商品名获得。例如，海藻糖胺可从美国BOC科技有限公司(BOC Science Ltd.)商购获得。
优选地，通过根据本发明的混合物的活性成分对食品或饮料消毒之后再进行防腐。
本发明同样涵盖食品与饮料的消毒和防腐方法，其中将根据本发明的混合物掺入这些食品或饮料中。
优选地，根据本发明的方法用于饮料的消毒和防腐。因此，本发明优选地涵盖饮料的消毒和防腐方法，其中将根据本发明的混合物掺入这些饮料中。
向饮料中掺入根据本发明的混合物优选地在4℃至40℃下进行，特别优选地在8℃至30℃下进行。
混合物中掺入的饮料优选地具有从5至8的pH、特别优选地具有从6.5至7.5的pH。
向饮料中掺入根据本发明的混合物优选地通过自动计量系统进行。在这种情况下，直接将溶液添加至饮料流中。由于发生流动，混合还发生在管道系统中。同样地，也可以添加固体。如果将根据本发明的混合物用作固体，溶解优选在分离槽中进行。然后，将根据本发明的混合物从分离槽泵入饮料流中或注射至盛饮料的容器中。
根据本发明的混合物以特别有效的方式针对微生物、尤其是针对酵母和霉菌发挥作用。已经出人意料地发现，抗微生物效果在要求保护的范围内特别好，并且混合物协同作用。因此，可以以特别有效且符合成本效益的方式对食品和饮料进行消毒和防腐。
具体实施方式
实例
实例1：
用1000CFU/mL(CFU＝菌落形成单位)的微生物污染生长培养基(根据CLSI标准M27-A3(CLSI＝临床实验室标准化研究所)制备的RPMI-1640)，并且测试纳他霉素和海藻糖胺的混合物的功效并与单独物质进行比较。一周后，对该生长培养基的一部分测试其是否存在微生物，并且使用这些测试确定MIC(最小抑制浓度)。
表1：
实例2：
用1000CFU/mL的微生物污染生长培养基(根据CLSI标准M27-A3(CLSI＝临床实验室标准化研究所)制备的RPMI-1640)，并且测试纳他霉素和海藻糖胺的混合物的功效并与单独物质进行比较。一周后，对该培养基的一部分测试其是否存在微生物，并且使用这些测试确定MIC(最小抑制浓度)。
表2：
实例3：
用1000CFU/mL的微生物污染生长培养基(根据CLSI标准M27-A3(CLSI＝临床实验室标准化研究所)制备的RPMI-1640)，并且测试纳他霉素和海藻糖胺的混合物的功效并与单独物质进行比较。一周后，对该培养基的一部分测试其是否存在微生物，并且使用这些测试确定MIC(最小抑制浓度)。
表3：
实例4：
用以下使用和提及的每种微生物(250CFU/mL)污染饮料(冰茶、非碳酸饮料)，并且测试纳他霉素和海藻糖胺的混合物的功效并与单独物质进行比较。一周后，对该培养基的一部分测试其是否存在微生物，并且使用这些测试确定MIC(最小抑制浓度)。
微生物接种/mL的底物：250cfu/mL以下所列的每种测试微生物
表4：
根据Kull,F.C.等人,Mixtures of quaternary ammonium compounds and long-chain fatty acids as antifungal agents[作为抗真菌剂的季铵化合物和长链脂肪酸的混合物],Applied Microbiology；[应用微生物学],9,538-541,1961中描述的方法来确定协同作用。
应用以下关系：
QA/Qa+QB/Qb＝SI
Qa＝物质A的浓度，即MIC
Qb＝物质B的浓度，即MIC
QA＝微生物生长受到抑制的A/B浓度下，物质A的浓度
QB＝微生物生长受到抑制的A/B浓度下，物质B的浓度
SI＝协同指数
SI＝1意指相加作用
SI>1意指拮抗作用
SI<1意指协同作用。
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