ε - 聚賴氨酸及其在米飯制品中應用

1 ε- 聚賴氨酸結構和理化性質

ε–聚賴氨酸成品呈淡黃色粉末，吸濕性強，略有苦味，溶于水、微溶于乙醇。由于ε–聚賴氨酸是混合物，所以無固定熔點，250℃以上開始軟化分解。ε–聚賴氨酸是賴氨酸直鏈狀聚合物，熱穩定性高，能承受一般食品加工時熱處理，即使120℃加熱 10 min，其仍不失抑菌活性，可隨原料一同進行滅菌處理，防止二次污染.若遇酸性多糖類、鹽酸鹽類、 磷酸鹽類、銅離子等因能與之結合而使其活性降低；但與鹽酸、檸檬酸、蘋果酸、甘氨酸和甘油酯等并用具增效作用。

2 ε- 聚賴氨酸抑菌機理

ε–聚賴氨酸是一種陽離子聚合多肽，能結合在帶有負電荷細菌表面，阻止細菌細胞內外物質運輸，從而抑制細菌生長，具有很廣抗菌譜，如能抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、 真菌和一些耐熱性芽孢桿菌等。

ε–聚賴氨酸也是陽離子表面活性物質，含有氨基,在水中帶正電，分子內部有疏水性亞甲基，外部有親水羧基和氨基。正電荷有利于ε–聚賴氨酸與靶細胞表面帶負電荷位點結合， 而雙性特征是破壞膜結構效應所必需的。

防腐劑主要抑制微生物呼吸作用，ε–聚賴氨酸通過與細胞膜作用，影響微生物呼吸。 實驗表明，ε–聚賴氨酸附留生物膜后， 將破壞依賴于膜結構完整的能量代謝及細胞及細胞器生存時對物質選擇性， 導致細胞內溶酶體膜破裂從而誘導微生物產生自溶作用， 終導致細胞死亡。

3 ε- 聚賴氨酸安全性

對ε–聚賴氨酸進行毒理學研究，經慢性和亞急性喂飼小鼠實驗，證明ε–聚賴氨酸無毒性，甚至當ε–聚賴氨酸達20，000 mg/kg 高劑量水平時也不會產生任何不利效果或基因突變。此外，ε–聚賴氨酸對生殖系統、神經系統、免疫系統，及胚胎發育、 后代生長， 甚至第二代胚胎發育都不會產生毒性，是一種安全天然防腐劑。

4 ε- 聚賴氨酸在米飯制品中應用

由于米飯等食品水分含量高，利于滋生微生物，且 pH 呈偏中性至弱酸性，故目前多數酸性防腐劑，則很難對其起到防腐作用。而ε–聚賴氨酸在pH中性~弱酸性范圍內具有抑菌作用，且易溶于水，故而易添加到食品中，特別對米飯制品具有較好應用效果。

ε–聚賴氨酸與醋酸相結合添加到米飯中，對米飯防腐有很好增效效果，如加入ε–聚賴氨酸0.5 mg，醋酸0.1%，48 h后菌數為1.14×10 5 。ε–聚賴氨酸與醋酸相結合應用于米飯防腐，增強其抑菌作用，同時也減少 ε– 聚賴氨酸使用量，節約成本。根據 ADME 及毒理學上研究結果，ε– 聚賴氨酸在日本、美國等國已可作為多種食品防腐劑。ε–聚賴氨酸已于 2003 年 10 月被美國 FDA 批準為安全食品防腐劑； 在日本，ε–聚賴氨酸已被批準作為防腐劑添加于食品中。由于ε– 聚賴氨酸熱穩定性良好，水溶解性佳，且能在 pH 值 4~9 范圍內應用而不影響食品原有風味， 所以用途廣泛， 已廣泛用于方便米飯、 濕熟面條、 熟菜、海產品、醬類、醬油、魚片和餅干等食品保鮮防腐。

ε–聚賴氨酸作為一種天然、 無毒、可生物降解微生物防腐劑， 將在米飯等食品領域有著更為廣闊應用前景。

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