Пищевая добавка, числящаяся в классификационной таблице под шифровым номером Е 234 является пептидным антибактериальным веществом (антибиотиком), свойства консерванта которого широко применяются в пищевых производствах.
В природе это вещество «низин» можно встретить в кисломолочных продуктах. Оно образуется в них как результат воздействия микроорганизмов типа лакто-стрептококков (Streptococcus lactis)
Происхождение: 2-синтетическое;
Опасность: уровень крайне низкий ;
Синонимические названия: Е 234, вализин, низин, Е-234, валізін, Nisin .
Общая информация
Консервирующие свойства данного вещества были впервые описаны учеными в середине прошлого столетия (1944 г), правда, замечено было раньше, что род стрептококковых микроорганизмов вырабатывают вещества, обеспечивающие угнетение других молочных бактерий.
Уже в 50-х годах прошлого века начали производить низин в промышленных масштабах с целью применения его в пищевых производствах.
Для получения низина применяется метод ферментации, в котором принимают активное участие бактерии типа Lactococcus Lactis. В качестве сырья для культивирования бактерий выступают субстраты природного происхождения. В основном, это молоко или глюкоза.
Если разложить низин на химические элементы, будет видно, что он схож по своей структуре с пептидными антибактериальными веществами: субтилином, дюрамицином и циннамицином. Одним из важных свойств вещества является его превосходная растворимость в любой водной среде.
В виде химической формулы вещество под шифровым номером Е-234 будет выглядеть следующим образом: C 143 H 230 N 42 O 37 S 7 .
Влияние на организм
Вред
Опасность Низина для здоровья человека заключается в том, что кроме угнетения вредных микроорганизмов и бактерий, он способен убивать и полезные бактерии, нарушая тем самым (как и многие другие антибактериальные средства) полезную микрофлору кишечника.
В связи с этим объемные прием данного вещества не рекомендуется для человека.
Польза
Как полезное вещество Е 234 подавляет активность и рост грамположительных бактерий, таких видов как стрептококки, стафилококки и прочих. Также он (низин) проявляет и активность в отношении кислотоустойчивых бактерий и многих видов спорообразующих микроорганизмов.
Консервирующие способности этого вещества проявляются через ингибирование избыточного роста всех видов бактериальных спор, которые и являются причиной порчи продукта при тепловом его обрабатывании. Именно низин помогает снизить временной промежуток или температуру воздействия и при этом сохранить полезные вещества в продуктах питания.
Использование
В каких продуктах применяется данная добавка? Прежде всего, это сыроделие, консервация мясных и молочных продуктов и некоторых овощей, таких как зеленый горошек, фасоль, грибы.
Также добавляют Е 234 в сгущенное молоко, сливочное масло и некоторые виды кондитерских изделий.
Не обходится без Е-234 и виноделие, в котором низин позволяет улучшить процесс созревания вина.
В медицине, а точнее сказать в фармакологии это вещество используется напрямую в качестве антибактериального лекарственного средства.
Законодательство
Практически во всех странах мира, включая Украину и Россию, данного вида добавка разрешена для применения не только в фармакологии, но и в пищевом производстве.
E234 – пищевая добавка, одобренная Европейским союзом (ЕС) и используемая в качестве противогрибкового консерванта в пищевых продуктах. Низин впервые использовался в 1988 году как естественный консервант.
E234 представляет собой полипептидный антибиотик, состоящий из цепей 34 . Это химическое вещество является основным метаболитом, так как оно образуется при ферментации во время роста бактерии Lactococcus lactis. E234 может быть получен естественным путем (например, из ), а также химическим синтезированием.
Добавка разлагается в тонком кишечнике, после чего всасывается в организм в форме . Рекомендуемое ежедневное потребление низина составляет примерно до 80 миллиграмм на 1 килограмм веса.
Характеристика
Низин является чаще всего натуральной пищевой добавкой. Обладает порошкообразной формой желто-белого либо белого оттенка. Добавка полностью и без особых усилий растворяется в . Она обладает следующей химической формулой: C143H230N42O37S7.
Влияние на организм: вред и польза
На сегодняшний день добавка считается полностью безопасной и нетоксичной, и допускается для использования в пищевой промышленности как минимум в 50 странах мира. Ученые доказали, что добавка полностью расщепляется и максимально усваивается.
Но, несмотря на относительную безопасность добавки, она обладает как полезными, так и вредными свойствами.
Низин великолепно подавляет микробную деятельность, уничтожая патогенные микроорганизмы: стафилококки, стрептококки и т.д. Но стоит отметить его низкий уровень влияния на грамотрицательные бактерии.
Благодаря свойствам пищевой добавки можно существенно снизить период времени на термическую обработку, что позволяет сохранить в продуктах целый ряд полезных и питательных веществ.
Вред добавки заключается в том, что низин все же, как и все антибиотики, уничтожает не только патогенные, но и полезные бактерии. Не дозированное употребление продукции с содержанием Е234 не рекомендуется, особенно это касается маленьких детей и подростков.
Применение в пищевой промышленности
С помощью данной добавки полностью подавляется размножение каких либо бактерий на поверхности продуктов. Е234 обладает великолепными консервирующими свойствами, её применением существенно увеличивают срок годности и хранения продуктов питания.
Чаще всего её применяют в качестве консерванта для мясной тушёнки, в процессе закатки молочной продукции ( , и т.д.), грибов, бобовых и т.д. Также данную пищевую добавку часто можно встретить в составе твердых сыров, кондитерских и хлебобулочных изделий.
Нередко Е234 встречается в составе , так как низин помогает ускорить процесс их созревания, не допуская перебраживания. А в медицинских целях можно встретить в составе оболочек разнообразных пищевых продуктов – играет роль безопасного антибиотика.
Дозировки
Низин рекомендуется использовать в следующих дозировках. Для сыров добавляют по 50–60 грамм на 1 тонну готовой продукции. Для приготовления фруктовых или овощных консервов норма составляет 100-150 грамм добавки на тонну продукции. Для консервации молочной продукции на тонну сырья добавляют от 10 до 15 грамм добавки. Для соусов норма от 50 до 200 грамм низина на 1 тонну продукта. Для производства хлебобулочных изделий добавку смешивают с мукой: на 100 килограмм муки норма от 25 до 40 грамм Е234. На 1 литр норма от 10 до 40 грамм добавки. На тонну рыбных и мясных консервов добавляют Е234 в количестве от 50 до 100 грамм.
Независимо от того, что Е234 считается относительно безопасной добавкой, ее нужно использовать в меру. Большое количество низина может вызвать целый ряд побочных эффектов. Именно поэтому выбирая продукты старайтесь отдавать предпочтение натуральным, без каких либо добавок, в том числе химических.
Диетические ограничения
Никаких диетических ограничений не существует. Продукты с наличием в составе данной добавки можно употреблять и вегетарианцам, и всем представителям религиозных групп.
Условия продажи
Низин можно встретить и в мелких расфасовках, и в крупных. Порошок упаковывают сначала в плотный полиэтилен, герметично закрывают. После помещают в пакет из плотной бумаги. На упаковке обязательно указываются производитель, номер партии, вес и инструкция по применению.
Условия хранения
Хранить добавку нужно обязательно в герметичной упаковке, без доступа прямых солнечных лучей и влаги. Температура хранения должна быть в пределах от 4 до 25 градусов по Цельсию.
Низин (Nisin, E234) — природный антибиотик, продуцируемый молочнокислыми бактериями вида Streptococcus lactis.
Химическая формула C143H230N42O37S7.
Задерживает рост и развитие стафилококков, стрептококков и других микробов. Неэффективен против дрожжей, плесеней и грамотрицательных бактерий. Обладает способностью снижать сопротивляемость спор термоустойчивых бактерий к нагреванию.
Разрешён в производстве плавленых и других сыров, молочных продуктов, овощных и фруктовых консервов.
Низин (пищевая добавка Е234) - пептидный антибиотик, образуемый микроорганизмом Streptococcus lactis . Угнетающие свойства низина были описаны в 1944 году, хотя исследования в данной области начались гораздо раньше. Еще в 1928 году было обнаружено, что некоторые бактерии рода Streptococcus способствуют образованию веществ, которые угнетают другие молочнокислые бактерии. С 50-х годов 20 века началось промышленное производство низина, а чуть позже низин стал применяться в пищевой промышленности в качестве консерванта с маркировкой Е234.
Низин (пищевую добавку Е234) получают путем ферментации при помощи бактерий Lactococcus Lactis . Исходным продуктом для культивирования бактерий служат природные субстраты, такие как молоко или глюкоза.
По своей химической структуре, низин похож на такие пептидные антибиотики, как субтилин, циннамицин и дюрамицин. Полипептидная цепь низина включает в себя 29 аминокислотных остатков, некоторые из них никогда не встречаются в белках. Химическая формула низина (консерванта Е234): C 143 H 230 N 42 O 37 S 7 . Добавка Е234 хорошо растворима в воде, что расширяет спектр ее применения.
Низин в качестве пищевой добавки-консерванта Е234 имеет свойство подавлять грамположительные бактерии (стафилококки, стрептококки и др.), многие спорообразующие и некоторые кислотоустойчивые бактерии. Добавка Е234 обладает высокой реакционной способностью остатков непредельных аминокислот, взаимодействующих с группами SH ферментов. Вследствие этого, низин и обладает такой противомикробной активностью.
Как и другие антибиотики, низин может убивать не только вредные, но и полезные бактерии, принимающие участие в жизнедеятельности организма человека. Поэтому не рекомендуется употреблять большое количество продуктов с консервантом Е234.
Также добавка Е234 обладает консервирующими свойствами, например, может ингибировать избыточный рост всех бактериальных спор, вызывающих порчу продуктов, которые подвергаются тепловой обработке. Применение низина позволяет уменьшить время или температуру теплового воздействия, что позволяет сохранить полезные вещества в продуктах. Например, при применении добавки Е234, потеря витамина С (добавка E300) сокращается на 30-35%, а полезный бета-каротин (пищевая добавка E160a) сохраняется полностью.
Пищевая добавка Е234 активно применяется в сыроделии, при консервировании мясных и молочных продуктов, зеленого горошка, фасоли, грибов, в производстве масла, сгущенного молока, кондитерских изделий.
Другие применения низина:
- добавляется в процессе созревания вин;
- в медицине в качестве антибиотика;
- при перевозке молочных продуктов;
- при производстве оболочки для сыра и колбас.
Добавка Е234 является разрешенной для применения в пищевой промышленности в России, Украине и многих других странах.
Пищевой консервант E234 Низин можно считать приятным исключением из правил, т.к. данная пищевая добавка не наносит существенного урона здоровью человека. Как правило, пищевые консерванты не могут похвастаться абсолютной безвредностью для жизни и здоровья человека, Е234 Низин совсем другое дело. Однако, не стоит обольщаться, т.к. вред от пищевого консерванта E234 Низин все таки есть. Все дело в химическом составе пищевого консерванта Е234 Низин, который содержит биологически активные вещества, отличающиеся своими мощными антибактериальными свойствами.
Вред пищевого консерванта E234 Низин
Низин помогает убивать как болезнетворные, так и полезные бактерии и микроорганизмы, которые возникают в человеческом организме в процессе жизнедеятельности. Можно сказать, что в отличительных противомикробных качествах кроется основной вред пищевого консерванта Е234 Низин для нормального функционирования организма человека. Поскольку «хорошие» бактерии участвуют практически во всех основных жизненно важных для человека процессов.
Учитывая возможные тяжелые последствия, которые могут возникнуть в результате неблагоприятного воздействия пищевого консерванта Е234 Низин на здоровье человека, медики установили предельно допустимые суточные нормы употребления вещества в пищу с продуктами питания. Кроме того, санитарно-эпидемиологическими нормами предусмотрены предельно допустимые дозировки содержания низина в товарах продовольственного назначения. По своему внешнему виду пищевой консервант Е234 Низин представляет собой порошкообразное вещество белого цвета, которое не отличается характерным вкусом или запахом.
Биологически активное вещество низин, которое является основой химического состав консерванта Е234 имеет природное происхождения. Streptococcus lactis или молочнокислые бактерии, которые образуют состав низина помогают предотвратить появление и подавить рост некоторых видов болезнетворных бактерий и вирусов, которые обладают устойчивостью перед термической обработкой. К примеру, стрептококки, клостридии, анаэробные бактерии и другие виды болезнетворных организмов.
Чаще всего в пищевой промышленности консервант Е234 Низин используют для производства хлебобулочных изделий. Консервант Е234 способен увеличить сроки хранения,а, следовательно, и годности готовых продуктов питания. Примечательно то, что пищевой консервант Е234 Низин способен сохранять сои отличительные противомикробные характеристики даже под воздействием высоких температур. Помимо того, низин устойчив к кислым средам.
Использование низина в качестве консерванта помогает не только в разы увеличить сроки хранения и годности продуктов питания, Е234 позволяет существенно снизить временные и финансовые затраты при производстве продовольственной группы товаров. Пищевой консервант Е234 Низин разрешено использовать в пищевой промышленности в большинстве стран мира. Наиболее часто пищевой консервант Е234 Низин применяют в пивоварении, в процессе производства молочной продукции и сыров. Кроме того низин помогает продлить сроки хранения и годности соусов, кондитерских кремов и добавок, а так же консервированных продуктов питания.
В наше время отдают предпочтение потребители, а, следовательно, и производители. Одним из немногих таких консервантов и является Е234.
E234, низин, Nisin - пищевой консервант естественного происхождения, в отличие от опасных пищевых добавок, например, (Е240). Низин обладает широким спектром антибактериальной активности, в том числе и против патогенных микроорганизмов. Он принадлежит к классу лантибиотиков, названных так из-за содержания в них лантионина.
Е234 - единственный лантибиотик, разрешенный ВОЗ к использованию в качестве пищевой добавки.Производство
Синтез Е234 химическим путем невозможен.Низин относится к полициклическим антибактериальным пептидам. Вырабатывают его лактобактерии Lactococcus Lactis. Получают E234 путем культивирования L.Lactis на молоке или декстрозе.
Простота производства Е234 и безопасность его использования в качестве привели к широкому распространению этой . Впервые E234 получили в начале 1930-х годов, а промышленное производство было налажено в 1950-х. Выпускаемый препарат получил имя Nisaplin, таким названием производители хотели подчеркнуть, что основой для выращивания L.Lactis является натуральное альпийское молоко. Лаборатории, производящие препарат, находились в Биминстере, городе в графстве Дорсет, Великобритания. В конце 60-х Nisaplin получил официальный статус пищевой добавки в США, а в 1983 году веществу был присвоен код Е234.
На данный момент в мире всего два крупных предприятия, производящих У234 - Aplin & Barrett Ltd (Великобритания), производящее упомянутый выше Nisaplin и Chr. Hansen A/S (Дания), которое присвоила своему препарату название Chrysin.
E234 упаковывают в пластиковые контейнеры по 500г.
Добавка Е234 признана безопасным для употребления консервантом более чем в 50 странах. Среди них США, Россия, страны ЕС и Китай.
Применение
Е234 позволяет сократить затраты при производстве множества продуктов. Дело в том, что он справляется с бактериями, которые погибают только после длительной тепловой обработки, и тем самым сокращает время производства продуктов, а также увеличивает сроки их хранения.
E234 добавляют в выпечку, молочные продукты, соусы, кремы, фруктовые и овощные консервы.
Диоксид серы (Е220) - это самый популярный консервант, который используется для сохранения вина. Подробнее об этой пищевой добавке читайте в .
Безопасный, но слишком сильный
Широкое антимикробное действие - это главная сила, но и основная опасность Е234. В организме человека присутствуют не только вредные микроорганизмы, и сильный антимикробный удар может привести к дисбалансу микрофлоры.
Существуют рекомендованные нормы использования низина - от 150 до 600 гр на тонну готового плавленного или обычного сыра, от 100 до 200 на тонну овощных и фруктовых консервов, от 10 до 150 грамм на тонну молока и молочных продуктов.Лекарство будущего
Исследование, проведенное Мичиганским Университетом показало, что низин не только подавляет активность бактерий, но еще и «убивает» злокачественные клетки
. Доктор Ивонна Капила, профессор кафедры стоматологии, изучая влияние E234 на заболевания полости рта, ставил эксперименты на лабораторных мышах. Он кормил их молоком с высоким содержанием низина девять недель, и добился 70-80% сокращения раковых клеток в течение этого срока.
И хотя еще рано говорить о найденном лекарстве от рака, это и другие исследования показывают, что потенциал Е234 значительно шире области его нынешнего использования.
Низин - один из немногих антибиотиков, в небольших дозах разрешенный для использования в пищевой промышленности. Он быстро разрушается ферментами пищеварительного тракта до аминокислот.
Впервые низин был получен в Англии фирмой «Эплин энд Баррет» и получил коммерческое название низаплин.
Низин - антибиотик полипептидного типа с молекулярной массой около 7000. В состав его входят аминокислоты лизин, гистидин, аспарагиновая кислота, лантионин, B-метиллантионин, пролин, глицин, аланин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, дегидроаланин и B-метилдегидроаланин. Характерной особенностью низина является наличие в его составе двух серосодержащих аминокислот: лантионина и B-метиллантионина, редко встречающихся в природе. В каждой молекуле низина содержится два остатка лантионина и 8-B-метиллантионина.
По химической структуре низин представляет собой два идентичных спаренных кольца, каждое из которых состоит из 13 атомов, в том числе одного атома серы.
Особенности химического состава и структуры низина обусловливают его антибактериальное действие. Международная единица активности низина равняется его количеству в 0,001 мг эталонного препарата, хранящегося в Центральной ветеринарной лаборатории в г. Вейбридже (Англия). Отечественная промышленность выпускает препараты низина в виде сухого мелкого порошка. В таком виде низин сохраняет активность в течение нескольких лет при температуре 18-22 °С.
Низин продуцируется штаммами Str. lactis, которые широко распространены в природе. В сравнении с другими антибиотиками он не обладает широким спектром действия на микроорганизмы. Подавляет развитие стафилококков, стрептококков, сарцин, бацилл и клостридий, прорастание спор. Механизм действия низина на микроорганизмы до конца не выяснен.
Объединенный комитет Международной пищевой организации и организации здравоохранения (FAO/WHO) по пищевым добавкам установил суточную дозу низина, равную 33 тыс. ед.
Наиболее благоприятной средой для биосинтеза низина является обезжиренное молоко. При использовании сыворотки выход низина в 2 раза меньше, чем при использовании молока. Но добавление к сыворотке 25% пепсинового гидролизата молочнокислых бактерий, картофельной патоки или глюкозы (2,5-5%) способствует повышению выхода низина до 90%.
Аминный азот гидролизатов казеина, пептонов, дрожжевого автолизата стимулирует образование низина, а соли аммония не усваиваются низинобразующими молочнокислыми стрептококками и не влияют на выход низина.
В заводскую лабораторию культура низинобразующих бактерий поступает в лиофилизированном состоянии. Производственный посевной материал готовится в три стадии. Культура выращивается сначала в обезжиренном молоке (его берется 300 мл) с содержанием до 8% сухих веществ в течение 24 ч, на второй стадии - в 4000 мл обезжиренного молока 22-24 ч, на третьей - в инокуляторе с 80 л обезжиренного молока (pH 6,8-6,9) в течение 18-20 ч. Перемешивание среды производится только в момент засева и перед подачей посевного материала в ферментатор. Избыточное давление в инокуляторе поддерживается на уровне 30-50 кПа.
Готовый посевной материал представляет собой густую взвесь дипло- и стрептококков в свернувшемся обезжиренном молоке с pH 4,5-4,7, активность не ниже 50-60 мкг/мл.
Производственное культивирование ведется на смеси гидролизата с творожной или сырной сывороткой в соотношении 1:2. Гидролизат получают в результате гидролиза обезжиренного молока с 6%-ным содержанием сухих веществ протеолитическим ферментом панкреатином при температуре 45 °С и pH смеси 8,1 в течение 24 ч.
В ферментаторе на питательной среде происходят рост и развитие низинобразующего молочнокислого стрептококка. При этом образуется молочная кислота, которая, закисляя среду, тормозит развитие микроорганизма и биосинтез низина. В связи с этим основным условием при выращивании культуры-продуцента низина является поддержание pH питательной среды в пределах 6,8-6,9. Это достигается введением в культуральную жидкость при температуре 28-30 °С и перемешивании 20%-ного раствора NaOH.
Об окончании процесса культивирования судят по замедленному изменению pH среды, состоянию культуры и уровню ее активности. Обычно выращивание культуры заканчивают за 14-15 ч. При этом активность должна быть не ниже 100 мкг/мл.
Культуральную жидкость подкисляют соляной кислотой до pH 1,8-2,0 и кипятят 3-4 мин. После охлаждения до 40 °С на сепараторе отделяют микробную массу и нерастворимые белки. Низин, содержащийся в нативном растворе, концентрируют флотационным методом. Для этого нативный раствор подщелачивают 20%-ным раствором NaOH до pH 4,5-4,7, добавляют поверхностно-активное вещество типа твин-80 и через раствор пропускают воздух в течение 2-2,5 ч при температуре 20-25 °С. Большая часть низина (от 50 до 100%) выходит в пену. Собранную пену разбивают, в образующейся жидкости pH доводят до 1,8-2,0. Антибиотик высаливается сухой поваренной солью (25% к объему жидкости) и ацетоном (5% к объему жидкости).
Высоленный низин отделяют в виде пасты на сепараторе или в центрифуге и высушивают в сублимационной сушилке до остаточной влажности 3,5-4%. Пасту можно сушить в распылительной сушилке, если приготовить раствор с 4,5-5,0%-ным содержанием сухих веществ. Потери активности при сушке незначительны.
После сублимационной сушки препарат измельчают до состояния пудры и стандартизуют хлоридом натрия до стандартной активности 0,6 * 10 в 6 степени ед./г. Препарат слабо растворяется в воде и хорошо растворяется при подогреве до 80 °С в 0,02 н. соляной кислоте.
Препарат фасуют в полиэтиленовые темные или матовые банки вместимостью 250-500 г, которые упаковывают в картонные коробки и хранят в сухом прохладном помещении.
В большинстве консервированных продуктов микроорганизмы уничтожаются при тепловой обработке. Однако тепловую обработку, достаточную для уничтожения всех спор микроорганизмов, выдерживают без снижения вкусовых и питательных свойств не все продукты.
В присутствии низина терморезистентность спор микроорганизмов уменьшается, следовательно, можно понижать температуру или продолжительность стерилизации продукта.
