surfactin在牛奶防腐中的应用开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

枯草芽孢杆菌（bacillus subtilis）是一种存在较为常见的非致病性细菌它对生存环境如酸碱度、温度和有机溶剂等要求较低，在生长过程中能代谢产生多种抗菌物质，其中之一就是非核糖体合成的脂肽类抗生素，产生的最为常见的脂肽类物质主要分为三类，表面活性素(surfactin)、丰产素(fengycin)和伊枯草菌素 (iturin)^[1]，其中surfactin^[2]不仅是迄今为止发现的表面活性最强的生物表面活性剂之一，而且还具有广谱抗菌性，对细菌、病毒和支原体等有抑制效果，且有细胞溶解、溶血性等生物活性。脂肽由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成，正因为这种两亲型的结构使得它具有了很高的表面活性。同时它能与细胞膜上的磷脂( phospho lipids)相互作用形成离子通道,来抑制了多种酶类如cyclic amp phosphodiesterase 和胞质pla2 的活性；surfactin还可以与病毒或细菌的脂膜相互作用来破坏病毒脂膜和衣壳, 从而表现出抗病毒以及一定程度的抗菌活性^[3]。正因为其表现出的多种性质使得其能在，例如医药、农业、食品、微生物采油、污染治理等许多行业得到应用。

乳及乳制品的生产过程中消毒灭菌是一个很重要的环节，多年来，人们一直都在为灭菌且不改变乳品的营养性、感官性而做着努力，乳酸链球菌素（nisin）的出现则很好的解决了人们的需求^[4]。乳制品的加工中可以利用nisin抑制抑制一些病原微生物及腐败菌，同时还可以改变乳及乳制品由于高温加热等生产工艺而造成的不良感官性。参见nisin的效果，抗菌脂肽surfactin在乳及乳制品中可能有着较好的应用。

目前，国内外关于surfactin的应用研究大多处于实验室或中试阶段，没有将其工业化生产的报道。用于食品工业的研究也不是很多。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们开始由解决温饱问题逐渐转向关注个人饮食营养与安全。surfactin作为一种生物来源的食品添加剂，具有安全无毒和生物可降解等特性^[5]，具有广阔的发展前景。

2. 研究的基本内容和问题

食品防腐剂是食品添加剂领域中主要门类之一,我国的食品防腐剂产量己达4万多吨。目前，化学防腐剂或合成防腐剂仍是一类重要的食品添加剂。科学研究中发现，一些化学合成的防腐剂有诱癌性、致畸性和易引起食物中毒的现象。因此开发出广谱、高效、稳定、安全、产率高、低成本的抗菌物质作为天然食品防腐剂是食品工业的必需，也是天然食品防腐剂发展的关键。虽然国内外对不同来源的微生物天然防腐剂研究较多，但在食品工业中真正得到应用的很少。

本研究针对食品工业中化学防腐剂存在的问题以及广谱高效天然防腐保鲜剂的需求状况，在利用南京农业大学酶工程实验室前期对抗菌脂肽surfactin生产分离纯化的研究成果基础上，对其在牛奶防腐中应用进行研究，旨在获得广谱高效、安全无毒的将来能替代目前食品防腐剂的新型抗菌物质，这对于减少当前食品工业中应用化学防腐剂对人类健康的危害具有重要意义，并为食品行业提供绿色、高效的抗菌剂提供新的途径。同时本研究将探讨其对于牛奶外观、质地和口感，牛奶的品质以及保鲜究竟有何影响，为其应用于食品工业起到一定的指导作用。

基于本实验室前期对芽胞菌肽的研究成果，确定了本课题的主要研究内容：

3. 研究的方法与方案

巴氏杀菌乳的pH在6.5左右，目前其货架期一般为7天。如何提高其货架期一直是其研究的一个重要组成部分。

本课题拟研究添加不同量的surfactin，对其在28℃和4℃存储条件下相关指标的影响。

注：其中红色的指标仅在4℃下测定。

见附件

按照国家标准等准则对surfactin的对牛奶防腐的效果进行评定比较有说服力，这些指标的测定也有较为成熟的体系，因而实验方案可行。

4. 研究创新点

目前，我国关于抗菌脂肽的研究还停留在实验阶段，很少有工业化应用的实例。本研究旨在将实验室已经分离纯化的抗菌脂肽进行抑菌稳定性以及应用技术研究，得到其最适抑菌条件以及在食品应用中的技术方法。从而开发一种绿色、健康、高效的生物防腐剂，满足人们对广谱、安全、无毒、无副作用的天然防腐剂的需求，推动我国天然防腐剂在国际市场的竞争力。

5. 研究计划与进展

2014.11-2015.1 查阅文献，实验前期准备工作等

2015.3-2015.5 surfactin应用牛奶防腐的实验测定

2015.5-2015.6 实验数据整理和毕业论文撰写