技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及一种生物保鲜剂及其制备方法和应用。
背景技术
我国是肉制品生产大国，新鲜肉制品由于营养丰富容易滋生细菌而保质期较短，发酵肉制品因通过有益微生物或者是在自然条件下发酵后而具有特殊风味、色泽、质地并且具有保质期较长的特征而受到人们关注。肉制品在发酵代谢过程中产生的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸和肽，这改善了肉制品本身的营养价值以及消化性能，随着酸类、醇类、杂环化合物等物质的产生而具有特殊风味，是受人们青睐的原因。
发酵肉制品相对于其他肉制品保质期较长但也不乏出现有害微生物污染变质的现象。我国较多的利用化学防腐剂(如亚硝酸盐、山梨酸钾、乳酸钠、EDTA等)对发酵肉制品进行防腐与保色处理，但这些化学防腐剂在食品中的安全性抑制饱受争议，因此其应用与食品行业也越来越受到限制，而唯一已被国家认可的可运用于食品的天然抑菌物质乳酸链球菌素Nisin是一类具有固定抗菌谱的多肽，不具备广谱抑菌能力，因此开发广谱、高效、安全的纯天然防腐剂是发酵肉制品保鲜研究的热点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保鲜时间长、品质控制好、对人体无任何副作用、具有光谱抑菌作用的生物保鲜剂，还提供了该生物保鲜剂的制备方法及在发酵肉制品保藏方面的应用，具有保鲜时间长，对人体无任何副作用等优势。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种生物保鲜剂，包括3wt％～7wt％鼠李糖乳杆菌菌液、0.2wt％～0.6wt％苹果酸、2wt％～4wt％食用酒精和余量的水。
上述的生物保鲜剂，优选的，所述鼠李糖乳杆菌菌液采用以下方法制备得到：将鼠李糖乳杆菌以MRS培养基在37℃条件下培养120小时。
上述的生物保鲜剂，优选的，所述鼠李糖乳杆菌为鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)Lr.M8，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.3002。
上述的生物保鲜剂，优选的，所述鼠李糖乳杆菌菌液中鼠李糖乳杆菌的浓度为109CFUs/ml。
上述的生物保鲜剂，优选的，所述食用酒精的体积浓度为99.5％。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述生物保鲜剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将鼠李糖乳杆菌菌液、苹果酸、食用酒精和水混合，调节pH为3.4～4.2得到混合溶液；
S2、将所述步骤S1制备得到的混合溶液进行离心处理，取上清液，在0℃～4℃下贮藏，完成所述生物保鲜剂的制备。
上述的制备方法去，优选的，所述步骤S2中所述离心处理的温度为4℃，离心转速为10000rpm，离心处理的时间为10min。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的生物保鲜剂或上述制备方法制备得到的生物保鲜剂在发酵肉制品保藏方面的应用。
上述的应用，优选的，所述应用方法为：将发酵肉制品浸泡于生物保鲜液中0.5min～1min，然后晾挂、沥干、包装，于自然环境中保藏。
上述的应用，优选的，所述应用方法为：采用生物保鲜剂喷淋于发酵肉制品表面，喷淋方式为每平方厘米的发酵肉制品表面喷淋0.1mL～0.5mL的生物保鲜剂，然后晾挂、沥干、包装，于自然环境中保藏。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种生物保鲜剂，包括3wt％～7wt％鼠李糖乳杆菌菌液、0.2wt％～0.6wt％苹果酸、2wt％～4wt％食用酒精和余量的水，其中鼠李糖乳杆菌可以抑制广谱的腐败菌，而苹果酸添加到生物保鲜剂中，为生物保鲜剂创造酸性条件，一方面可以抑制一些喜欢碱性条件生长的微生物，另一方面可以协同鼠李糖乳杆菌，使鼠李糖乳杆菌在酸性条件下可以更好的生长。食用酒精在低浓度时候可以起到协同光谱抑菌的作用，其对微生物的作用是通过将蛋白质凝固而实现对微生物的抑制作用。
(2)本发明使用的鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)Lr.M8是从发酵肉制品(腊肉)中分离出来的、天然的具有广谱抗菌、抗病毒、抗氧化、调节机体免疫、促进肠道益生菌群生长、防癌抗癌等生理功效，其对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌都有抑制作用，对大肠杆菌、沙门氏菌和芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌)的生长繁殖有抑制作用。因此，鼠李糖乳杆菌在肉制品发酵过程中，不仅改善肉制品组织结构提高肉的品质，延长肉制品货架期，并且可以使其维持鲜艳的亮红色，提高肉的营养价值，是理想的保鲜材料。
(3)本发明使用的苹果酸作为有机酸的一种是可以运用于食品中的天然抑菌物质。苹果酸在中性条件下容易解离，而在本身能够抑制大多数腐败微生物的生长的酸性条件下不能被电离，而这种未解离的酸可以穿过细胞膜酸化细胞质来破坏电化学质子梯度使细胞死亡而达到对腐败菌的抑制，其在酸性条件下抑菌效果远比在在中性条件下的抑菌效果显著。苹果酸作为食品添加剂的一种对人体无毒无害，还能作为一种营养物质被人体吸收利用。
(4)本发明提供了一种生物保鲜剂在发酵肉制品保鲜中的应用，充分利用这些天然活性物质的安全性、抗氧化性、抑菌杀菌作用、营养功能及他们之间显著的协同增效、优势互补等作用，经组合配方筛选开发出的一种复方的天然生物保鲜剂，有效抑制和杀死导致发酵肉制品腐败的微生物，从而降低发酵肉制品生产贮运商业流通中的贮藏成本，延长肉制品的货架期。
鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)Lr.M8，于2009年4月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所，保藏编号为：CGMCC No.3002。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。以下实施例中所采用的发酵肉质品为腊肉。
实施例1
一种本发明的生物保鲜剂，其配方为：
本实施例的生物保鲜剂的制备方法具体包括以下步骤：
(1)取鼠李糖乳杆菌菌株，以2wt％的接种量接种于MRS液体培养基中(MRS液体培养基的成分：酪蛋白胨10.0克、牛肉浸取物10.0克、酵母提取液5.0克、葡萄糖5.0克、乙酸钠5.0克、柠檬酸二胺2.0克、吐温801.0克、磷酸氢二钾2.0克、七水硫酸镁0.2克、七水硫酸锰0.05克、碳酸钙20.0克、蒸馏水1.0升，pH6.8)，以37℃培养120个小时得到鼠李糖乳杆菌菌液。鼠李糖乳杆菌菌液中鼠李糖乳杆菌的浓度为109CFUs/ml。
在步骤(1)中，鼠李糖乳杆菌为鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus brevis)Lr.M8，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.3002。
鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)Lr.M8为G+，大小为0.7μm～1.1μm X2.0μm～3.8μm，链状，无鞭毛与纤毛，不会移动，在MRS培养基上，培养3天后可形成2～4毫米直径的菌落，菌落呈奶油白色，不透明，边缘整齐，突起，表面湿润。最适生长温度为30-42℃，最高生长温度为50℃。
(2)将鼠李糖乳杆菌菌液、苹果酸、食用酒精和水按照配方的配比进行混合，调节pH为3.8(pH为3.4～4.2均可实施)得到混合溶液。
(3)将步骤(2)制备得到的混合溶液在4℃下以10000rpm转速离心处理10min，取上清液，在4℃下贮藏，完成所述生物保鲜剂的制备。
本实施例的生物保鲜剂在发酵肉制品保藏方面的应用，其应用方法为：
(1)、按照肉制品卫生标准和生产流程生产发酵肉制品，经分割车间(12℃)分割。
(2)、将分割好的发酵肉制品浸泡于实施例1的生物保鲜剂中1min，沥干5min，进行真空包装，然后于自然条件下贮藏。
贮藏3个月后，发酵肉制品包装无胀气，产品无任何异味。
实施例2
一种本发明的生物保鲜剂，其配方为：
本实施例的生物保鲜剂的制备方法具体包括以下步骤：
(1)取鼠李糖乳杆菌菌株，以2wt％的接种量接种于MRS液体培养基中，以37℃培养120个小时得到鼠李糖乳杆菌菌液。
在步骤(1)中，鼠李糖乳杆菌与实施例1相同，为鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus brevis)Lr.M8，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.3002。
(2)将鼠李糖乳杆菌菌液、苹果酸、食用酒精和水混合，调节pH为3.8(pH为3.4～4.2均可实施)得到混合溶液。
(3)将步骤(2)制备得到的混合溶液在4℃下以10000rpm转速离心处理10min，取上清液，在4℃下贮藏，完成所述生物保鲜剂的制备。
本实施例的生物保鲜剂在发酵肉制品保藏方面的应用，其应用方法为：
(1)、按照肉制品卫生标准和生产流程生产发酵肉制品，经分割车间(12～15℃)分割。
(2)、将实施例1的生物保鲜剂按每平方厘米0.5mL的剂量喷涂于发酵肉制品的表面，晾挂5min，进行真空包装，然后于自然条件下贮藏。
贮藏3个月后，发酵肉制品包装无胀气，产品无任何异味。
对比例1
(1)、按照肉制品卫生标准和生产流程生产发酵肉制品，经分割车间(12～15℃)分割。
(2)、将发酵肉制品进行真空包装，然后于自然条件下贮藏。
分别将实施例1和对比例1的发酵肉制品，贮藏三个月后，考察肉制品表面的微生物含量，考察结果列于表1中。
表1：实施例1和对比例1的肉制品微生物含量检测结果表
对比例1 实施例1 细菌总数(CFU/cm2) 2.4×104 ＜10 大肠菌群(CFU/cm2) 1.8×102 ＜10
从表1的微生物含量检测结果可知，采用实施例1的生物保鲜剂喷涂在肉制品表面，能显著抑制细菌和大肠杆菌等微生物的生长。
对比例2
(1)、按照肉制品卫生标准和生产流程生产发酵肉制品，经分割车间(12℃)分割。
(2)、将分割好的发酵肉制品浸泡于5wt％的乳酸链球菌素Nisin中1min，沥干5min，进行真空包装，然后于自然条件下贮藏。
分别将实施例1、对比例1和对比例2的发酵肉制品，贮藏三个月后，考察肉制品表面的微生物含量，考察结果列于表2中。
表2：实施例1、对比例1和对比例2的肉制品微生物含量检测结果表
对比例1 对比例2 实施例1 细菌总数(CFU/cm2) 2.4×104 1.3×104 ＜10 大肠菌群(CFU/cm2) 1.8×102 2.0×102 ＜10
从表2的微生物含量检测结果可知，采用实施例1的生物保鲜剂喷涂在肉制品表面，相比于其他微生物保鲜剂，抑制细菌和大肠杆菌等微生物的生长的效果更好。
分别将鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus brevis)Lr.M8的菌液对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、大肠杆菌、沙门氏菌和芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌)进行牛津杯抑菌圈试验，验证生物保鲜剂对上述各种菌的生长繁殖有抑制作用。
通过牛津杯抑菌圈试验确定，鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus brevis)Lr.M8对革兰氏阴性菌的抑菌圈直径为1.8cm、对革兰氏阳性菌的抑菌圈直径为2.0cm、对大肠杆菌的抑菌圈直径为2.3cm、对沙门氏菌的抑菌圈直径为2.4cm、对芽孢杆菌的抑菌圈直径为3.1cm。因此，鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus brevis)Lr.M8对上述各种菌的生长繁殖有抑制作用，将其培养液喷涂在肉的表面，可有效防止各种致病菌在肉制品表面生长。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。