[发明专利]食品中使用的山梨酸盐,游霉素和二碳酸二烷基酯抗微生物组合物

说明书

                         技术范围

本申请书涉及抗微生物组合物，该组合物用于对食品腐败微生物敏感的饮料，特别是稀果汁饮料，钙强化的饮料，含有茶固形物的饮料和含有乳固形物和蛋白质的饮料，以及其它食品等。更准确地说，本申请书涉及协同作用的抗微生物组合物，该组合物以现有的防腐剂以次最佳量配合的，因此不会使食品形成变味。

                        发明背景

稀果汁饮料的技术是熟知的。为使稀果汁饮料不用冷藏(例如，在室温下)，要求含有的一种成分是抗微生物防腐剂。当稀果汁饮料暴露在食品腐败微生物下时，稀果汁饮料能为微生物提供快速生长的环境。这种暴露在制造或包装过程中，往往能使微生物接种到稀果汁饮料中。稀果汁饮料中的果汁成分为食品腐改微生物提供了营养物而使它能快速繁殖。

在稀果汁饮料中已经使用了例如山梨酸盐，苯甲酸盐，有机酸和它们的组合物等防腐剂以提供某种程度的抑制微生物。这些防腐剂中某些，当其量能有效地抑制微生物生长时，能使稀果汁饮料产生异味。例如，山梨酸钾的许可使用量在约200至约3000ppm范围内。通常，稀果汁饮料中包含的山梨酸钾的量远高于有效的最低量以保证抗微生物活性。但是，高于许可的使用量范围时，山梨酸钾能使稀果汁饮料产生异味。

此外，山梨酸钾对饮料加工厂中存在的某些酵母菌是无效的。特别有关的是白利接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)。白利接合酵母是一种常见的食品腐败酵母，它非常抗例如山梨酸钾那样的弱酸防腐剂，在某些情况中，它能耐受远高于法定许可量的防腐剂浓度。参阅FoodMicrobiology，1987，4，pp 115-19，Cole等人的“典型果汁饮料系统中腐败酵母白利接合酵母的生长概率”。也参阅Journal of GeneralMicrobilogy，1989，135，pp 1383-90，Warth的“白利接合酵母对苯甲酸和丙酸的移植”(白利接合酵母非常耐受普通的弱酸型防腐剂，包括山梨酸)。此酵母能通过未经巴氏灭菌的或经化学防腐而重新污染的果汁进入饮料厂，并定附在工厂设备的各个部件上，从而导致进一步的污染和腐败。

已经发现例如游霉素那样的酵母和霉菌抑制剂对抗酵母，例如白利接合酵母特别有效。参阅Food Technology，1963，p 108，Shirk和Clark的“多马霉素在阻滞新鲜橙汁腐败中的作用”。游霉素对抗许多其它的腐生的和寄生的真菌和酵母也是有效的。参阅1975年7月1日授权Struyk的美国专利3,892,850。但是，游霉素在溶液中是相当不稳定的。光，过氧化物或氧能以非常快的速度使溶液或悬浮液中的游霉素钝化。例如，6微克/毫升的游霉素水溶液暴露在光下24小时后即对微生物失去活性。游霉素对重金属也是敏感的，在这些重金属存在下4或5小时中即可丧失多到75％的有效性。此外，游霉素对抗细菌是无效的。参阅1985年8月20日授权Carter的美国专利4,536,494。

二碳酸二烷基酯也已经被使用或建议使用于酒，现成可饮用的茶，果汁，蔬菜制品，药物制品，啤酒等中作为酵母抑制剂。参阅美国联邦法规CFR§172.133。也参阅1976年9月7日授权Bayne的美国专利3,979,524和1959年10月27日授权Berhard等的美国专利2,910,400(也被称作“焦碳酸酯”)。二碳酸二烷基酯对刚配制好的一倍浓度饮料中的任何一种微生物具有非常有效的初始“杀伤力”。但是，二碳酸二烷基酯能被含水系统快速水解，例如刚加入水后不久的稀果汁饮料。随着二碳酸二烷基酯浓度的下降，它对杀灭微生物很快变成无效，这些微生物可能是在随后的加工中进入饮料中的，参阅Ough的“二碳酸二甲基酯和二碳酸二乙基酯”，食品中的抗微生物剂，193，Marcel Dekker，pp 343-368。

最近曾建议使用某些食品级的聚磷酸盐，特别是六偏磷酸钠，来增强防腐剂的效力，例如山梨酸钾，当这种防腐剂在稀果汁饮料中含量较低时。参阅1995年7月11日授权Calderas的美国专利5,431,940，该专利公开了在水硬度较低的稀果汁饮料中，和例如山梨酸钾那样的山梨酸盐防腐剂一起使用例如六偏磷酸钠那样的聚磷酸盐。但是，在钙强化的饮料中，或含有蛋白质的饮料中，特别是含有酪蛋白和白蛋白的乳蛋白的饮料中加入这些聚磷酸盐会产生问题。这些聚磷酸盐加入的量足以使防腐剂发生作用时，也会螯合存在的钙和乳蛋白质而沉淀出形成的络合物。