Действие нитрита на бактерии (э. Люк, м. Ягер, 2003 г.)

Вид бактерий		Минимальная действующая концентрация нитрита, мг/кг, после нагрева
		в анаэробных условиях		в аэробных условиях
Streptococcus mitis		40		4000
Streptococcus lactis		6000		10000
Streptococcus liquefaciens		800		6000
Streptococcus faecalis		4000		6000
Streptococcus salivarius		80		4000
Streptococcus pyogenes	2		20
Lactobacillus casei	4000		8000
Lactobacillus arabinosus	8000		25000
Pediococcus cerevisiae	8000		25000
Bacillus megatherium	80		4000
Escherichia coli	2000		4000
Aerobacter aerogenes	2000		4000
Proteus vulgaris	400		4000
Salmonella typhosa	800		2000
Salmonella typhimurium	2000		4000
Salmonella flexneri	100		2000

Антимикробное действие нитритов основано на высвобождении азотистой кислоты и далее оксидов азота, которые, вступая во взаимодействие с аминогруппами дегидрогеназ бактериальных клеток, угнетают их рост. На примере клостридий отмечено угнетающее действие нитритов на ферменты, расщепляющие глюкозу.

На действие нитритов оказывает влияние рН пищевой системы. Так, для угнетения бактерий рода Streptococcus при рН 6,9 необходима концентрация нитритов 4000 мг/кг; при рН 5,8 – 400 мг/кг, а при рН 5,05 – 80 мг/кг, т. е. с уменьшением значений рН действие нитритов усиливается. К усилению действия нитритов (почти в 10 раз) приводит также тепловая обработка среды. Это явление, названное «эффектом Периго», не получило до настоящего времени научного объяснения.

Эффективность использования нитритов повышает добавка аскорбиновой (Е 300) и изоаскорбиновой (Е 315) кислот или их солей (Е 301, Е 316). В этом случае количество нитритов можно снизить без ущерба для конечного результата, что оценивается положительно с позиции безопасности произведенной продукции.

Основное направление в применении нитритов – мясопереработка. Добавление нитритов к мясопродуктам замедляет развитие патогенных и токсичных микроорганизмов и, следовательно, препятствует образованию энтеротоксинов и других ядов, продуцируемых бактериями, что предупреждает пищевые отравления. Их антимикробное действие проявляется уже при концентрации 50 мг на 1 кг продукта.

В промышленности наибольшее применение получил нитрит натрия. Его можно использовать как в чистом виде, так и в форме нитритной посолочной смеси (соотношение нитрита и поваренной соли 1: 200–250).

Если в качестве консервантов используют нитраты (Е 252, Е 251), то следует иметь в виду, что они обладают способностью восстанавливаться в ЖКТ человека до нитритов, поэтому необходима их жесткая регламентация в рецептурах пищевых изделий. СанПиН 2.3.2.1293–03 предусматривает возможность применения в производстве колбас и мясных продуктов соленых, вареных, копченых, а также в мясных консервах нитратов калия и натрия в количестве до 250 мг/кг продукта, в различных сырах – до 50 мг/кг.

Низин. К числу пищевых добавок, замедляющих микробиологическую порчу пищевых продуктов, относится антибиотик низин (Е 234), который в промышленном масштабе используется с середины ХХ века.

Низин получают микробным синтезом с использованием бактерий Streptococcus lactis. Обычной средой обитания для этих бактерий при рН 6,8 являются творог и молочнокислые продукты. Низин представляет собой антибиотик полипептидного типа. Хорошо сохраняется в сухом виде. Стабильность его растворов тем выше, чем ниже значение рН. Чувствителен к действию протеолитических ферментов, ферментов слюны, пищеварительных ферментов.

Токсического действия низина на организм человека не выявлено. В пищеварительном тракте человека он подвергается быстрому ферментативному расщеплению. Научная комиссия по пищевым добавкам ЕС установила для низина ДСП на уровне 0–0,13 мг на килограмм массы тела в пересчете на препарат с активностью в 40000 м.е.

Спектр действия низина ограничен: он эффективен только против грамположительных бактерий, стрептококков, бацилл, клостридий и других анаэробных спорообразующих бактерий. На плесневые грибы и дрожжи низин не действует.

Механизм действия низина связывают с разрушением им цитоплазматической мембраны после прорастания спор. Этим объясняется более сильное действие низина в отношении спор, а не растущих клеток. Предполагают, что низин усиливает чувствительность бактериальных спор к нагреву, что позволяет уменьшить интенсивность тепловой обработки (например, молока).

Оптимальное рН пищевой системы для антимикробного действия низина 6,5–6,8.

Области применения низина: сыроделие, консервирование овощей и фруктов, хранение стерилизованного молока. В сыроделии низин используется в основном в производстве плавленых сыров для подавления клостридий и маслянокислых бактерий (не более 12,5 мг/кг сыра). Допускается применение низина при производстве сметаны и творога жирного (10 мг/кг).

Натамицин (синоним – пирамицин) (Е 235) используется в качестве консерванта пищевых продуктов с 1960 г. В основном его применяют в медицине как антибиотик. Впервые получен путем микробного синтеза плесневого гриба Streptomyces natalensis.

Натамицин представляет собой кристаллический порошок от белого до кремового цвета, почти без вкуса и запаха. Температура плавления с разложением составляет 180 С. Плохо растворим в воде и спирте. Неустойчив на свету и воздухе. Стабилен при значении рН от 4 до 7.

Натамицин проявляет антимикробные свойства только против дрожжей и плесневых грибов. Механизм его действия связывают с влиянием на клеточные мембраны. Доказано, что, образуя комплексы с эргостерином, натамицин тем самым увеличивает проницаемость мембран.

Натамицин разрешен к применению в РФ. Допустимое суточное поступление составляет 0,3 мг на 1 кг массы тела. Поскольку он является антибиотиком, то следует опасаться формирования устойчивости микроорганизмов к его действию.

Основное направление применения натамицина – защита поверхности сыров и колбасных изделий от роста и развития микроорганизмов. Так, подавляя рост плесневых грибов, натамицин тем самым препятствует продуцированию микотоксинов.

Из-за малой растворимости в воде натамицин после обработки продукта (1 мг/дм³) практически остается на его поверхности. Таким образом, область его применения ограничена обработкой поверхностей или оболочек сыров и колбас и не предполагает употребления в пищу.

На основе натамицина выпускают препарат для сыроделия «Дельвоцид», который применяют в виде 0,3–0,5 %-го водного раст-вора.