月桂酸单甘油酯微乳液在鱿鱼丝加工中的应用

朱亚珠

翁佩芳2

江华珍2

(1.浙江国际海运职业技术学院，浙江 舟山 316021；2.宁波大学海洋学院，浙江 宁波 315211)

月桂酸单甘油酯(Glycerol Monolaurate，GML)是一种亲酯性非离子型表面活性剂，1977年GML与其他长链脂肪酸甘油单酯一同被美国FDA认定为GRAS(一般公认安全)类食品添加剂，中国卫生部也于2005年4月批准GML可用于各类食品，且没有用量限制，可根据实际需要添加[1]。月桂酸单甘油酯天然存在于母乳、美洲蒲葵中[2]，在pH 4～8时抗菌谱广，对食品中常见细菌、霉菌和酵母菌均有较强的抑制作用，且优于常用防腐剂[3-4]。GML的抑菌机理是该物质与生物膜相结合，来影响微生物正常的物质和能量代谢，所以对不同种类的微生物，其抑菌活性存在差异性[5-6]。GML与其他防腐剂复配能起到增效作用，如与乳酸复配，可使冷鲜肉货架期延长5～7 d[7]。

研究[8-10]表明，将微乳化技术与复配技术相结合，可以较好地解决GML溶解性差的应用难题，GML微乳液抗菌效果得到有效提高。目前GML复配微乳液已成功应用于月饼、糯米糕团[11-12]、豆腐[13]、肉糜、低温肉制品[14-15]等食品的防腐保鲜，但还没有GML在水产品加工上的应用报道。本试验将实验室自配的月桂酸单甘油酯微乳液应用于鱿鱼丝加工中，并适当提高鱿鱼丝产品的水分含量，采用强制破坏性试验，考察其对鱿鱼丝的防腐保鲜效果，并与GML单体的抑菌效果进行比较，了解月桂酸单甘油酯微乳液在鱿鱼丝产品中的应用价值，以期为月桂酸单甘油酯微乳液在水产品中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鱿鱼原料：食品级，浙江正龙食品有限公司；

月桂酸单甘油酯(GML)：单酯含量90%以上，杭州康源食品有限公司；

氯化钠、冰乙酸、乙醚、三氯甲烷、碘化钾、氢氧化钾、硫代硫酸钠：分析纯；

营养琼脂培养基：杭州微生物试剂有限公司；

虎红(孟加拉红)培养基：杭州微生物试验厂；

月桂酸单甘油酯微乳液的制备：以GML为油相、吐温-20 为表面活性剂、乙醇和丙二醇为助表面活性剂和水相组成微乳体系，具体配方为GML∶乙醇∶吐温-20∶柠檬酸∶丙二醇∶水质量比4∶4∶6∶3∶3∶12，在25 ℃下超声波处理30 min，并命名为ME。

1.2 仪器与设备

立式自动电热压力蒸汽灭菌器：LDZX-40BI型，上海申安医疗器械厂；

恒温恒湿培养箱：HWS-160型， 宁波江南仪器厂；

超声波仪：SB-4200DT型，宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 鱿鱼丝生产工艺流程

原料→自然解冻→剖片→脱皮→清洗→蒸煮→冷却→一次调味→烘干→渗透→烘烤→压延、拉丝→二次调味→渗透→烘干至水分含量(约30%)→成品

1.3.2 菌落总数测定 按GB 4789.2—2010执行。

1.3.3 过氧化值(POV)的测定 按GB /T5009.37—2003执行。

1.3.4 感官质量评定 评定小组由7名经过感官评定培训的评价员组成，对鱿鱼丝色泽、口感及气味、组织和形态评分，采用7分制评分。由于高剂量的GML有轻微的异味、吐温-20具有一定的后苦味，因而将口感及气味作为产品感官评价的最主要指标，其在整个评价体系中加权最重，感官评价标准见表1。

表1 鱿鱼丝感官评价标准Table 1 The standard of sensory score for squid thread

1.3.5 数据分析 试验数据采用SPSS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 微乳液质量浓度对防腐效果的影响

食品防腐剂的用量对产品抑菌效果有着较大的影响。按工厂鱿鱼丝正常加工工艺，在第一次调味时加入不同质量浓度的月桂酸单甘油酯微乳液(ME)，使其平衡质量浓度分别为0.00%，0.10%，0.50%，1.00%，2.00%，产品最终水分控制在30%～32%。同时做GML单体试验作为对比，将与1.00% 和2.00% ME中相同当量的GML单体(少量乙醇溶解后)加入鱿鱼丝中，即单体试验浓度分别为0.12%和0.25%，并加做0.50%和1.00% GML单体添加量的样品，将鱿鱼丝成品无菌分装到透明PE袋中，50 g/袋，热封包装后置于37 ℃恒温箱中进行加速货架期试验。在贮藏开始和贮藏第14天分别取样进行菌落总数测定和感官评价，结果见图1～3。

图1 ME和GML对菌落总数的影响Figure 1 The effect of ME and GML on TBC

图2 ME对感官品质的影响Figure 2 The effect of ME on sensory score of the product

图3 GML对感官品质的影响Figure 3 The effect of GML on sensory score of the product

由图1可知，在贮藏开始，菌落总数曲线较为平缓，各处理样品间菌落总数基本无差别，即ME对产品初始菌量无影响；贮藏14 d后，样品间差距变得较为明显，呈浓度依赖性，对照组、0.10%和0.50%添加量的鱿鱼丝，菌落总数均超过3.0×104CFU/g；当添加量达到1.00%和2.00%时，其菌落总数对数值<4.0。因而从控制产品细菌总数的角度来看，ME的添加量至少达到1.00%才有控制效果。GML对鱿鱼丝菌落总数的影响结果与ME相似，GML单体并未对鱿鱼丝初始细菌总数产生影响；而在37 ℃恒温贮藏14 d后，GML添加量为0.12%和0.25%的鱿鱼丝样品，其菌落总数对数值约达4.5，说明这2种浓度的GML对鱿鱼丝的防腐效果不佳；0.50%和1.00%添加量的样品组14 d的菌落总数明显较低，说明当GML添加量达0.50%以上时，有利于提高鱿鱼丝产品的贮藏性。

由图2可知，在贮藏开始，鱿鱼丝样品形状、颜色、口感等较优，最高浓度(2.00%)的ME也未使产品带有异味和苦味，总体感官评分高。37 ℃贮藏14 d后，所有样品的感官得分至少下降了近50%，这主要是在37 ℃下，鱿鱼丝颜色发生了显著变化(发黄)，这项分数基本为-3。由于颜色变化导致其他指标均受到影响。相对来说，ME加入量越大，产品的感官评分略有提高，但影响不大。

由图3可知，在贮藏开始时，当GML添加量达0.50%时，感官得分显著下降，只得1.89分，原因是此添加量下，鱿鱼丝略有异味，使“口感及气味”项得分只有1分；当GML添加量达1.00%时，异味较重，在烘烤时，飘散出来的味道较不愉悦。在贮藏14 d 后，由于鱿鱼丝均变黄，整体感官得分较低，差别不明显，说明GML对鱿鱼丝色泽无改善作用。

本试验同时将ME与相同浓度当量的GML抑菌性能进行了比较，结果见图4。在选用的浓度下ME和GML对鱿鱼丝初始细菌总数无影响，但在37 ℃保温贮藏14 d后，添加了GML的鱿鱼丝样品，细菌总数明显高于相同GML含量的ME组，添加微乳液A的2组菌落总数均控制在1.0×104CFU/g 以内，可能是当把GML配制成微乳液后，微乳液中含有一定量的有抑菌效果的柠檬酸，同时ME的稀释性和分散性均优于GML，说明微乳化使GML的可用性提高。

2.2 ME添加次序对抑菌效果的影响

按照鱿鱼丝生产工艺，分别在第一次调味和第二次调味时添加1.00% ME，终水分控制在30%～32%。将鱿鱼丝成品无菌分装到透明PE袋中，50 g/袋，热封包装后置于37 ℃恒温箱中进行ASLT试验。在贮藏开始和第14天分别取样进行菌落总数测定和感官评价。

图4 ME和GML单体对菌落总数的影响比较Figure 4 Comparison of ME and GML affecting on TBC

由图5可知，从菌落总数来看，第二次调味时添加ME效果略优于第一次调味时添加；这可能与后期加工导致鱿鱼丝被污染有关。但从感官来看，第二次调味时添加ME口感稍差于第一次，可能是第二次调味时鱿鱼丝已是干制丝状物，ME基本都覆盖在鱿鱼丝表面，使得表面浓度较高或比较难混匀，导致有些样品口感略带有异味。考虑到第二次调味时样品水分较少，制作相同量的成品鱿鱼丝，在第二次调味时添加ME的实际使用量少于第一次的，结合菌落总数控制效果，采用第二次调味时添加ME较为适宜。

图5 添加次序对ME抑菌及产品感官的影响Figure 5 The effect of adding time on ME’s bacteriostasis and product’s sensory score

2.3 贮藏期试验

由以上试验结果，在第二次调味时添加1.00% ME，终水分控制在30%～32%。将鱿鱼丝成品无菌分装到透明PE袋中，50 g/袋，热封包装后置于25 ℃恒温箱中贮藏，每5 d测定样品的细菌总数和POV。利用鱿鱼丝中过氧化物可将二价铁离子氧化成三价铁离子，三价铁离子与硫氰酸盐反应生成橙红色硫氰酸铁配合物，在500 nm处具有最大吸收峰，测定鱿鱼丝成品中的POV，结果见表2。

鱿鱼丝的腐败变质主要是由微生物生长引起的，用该品质的变化表示的货架寿命数据遵循一级模式，所以品质函数为：-d[A]/dt=k[A]。经积分推导，得方程：

表2 室温下鱿鱼丝菌落总数和POV随时间的变化Table 2 The total bacterial number and POV of squid thread stored at 25 ℃

(1)

式中：

A——菌落总数，CFU/g；

K——速度常数；

t——时间，d；

A0——原始菌落总数，CFU/g。

令y=lgA，x=t，利用Excel软件可得鱿鱼丝在25 ℃下菌落总数随时间的变化回归曲线图(图6)及方程：y=0.014 4x+2.539 2，即：

lgA=0.014 4t+2.539 2。

(2)

参照GB 10144—2005，即食动物性水产制品菌落总数≤5.0×104CFU/g。根据方程(2)计算可得，当A达到5.0×104CFU/g时，时间为150 d，即5个月。

图6 鱿鱼丝在25 ℃下的菌落总数变化Figure 6 Change of the TBC at 25 ℃

油脂氧化反应在动力学上也属于一级反应，反应方程为：-dc/dt=KC，经积分推导，得方程：

(3)

式中：

C——过氧化值，g/100 g；

K——速度常数；

t——时间，d；

C0——初始过氧化值，g/100 g。

令y=lgC，x=t, 以lgC对t回归计算，得25 ℃下过氧化物值的回归曲线图(图7)及方程：y=0.003 6x-0.900 4，即

lgC=0.003 6t-0.900 4。

(4)

参照GB 10136—2015，预制干制水产品过氧化物值≤0.6 g/100 g，根据方程(4)，可计算出25 ℃下，过氧化物值达国标规定极限的时间为188 d，即6个月。

图7 鱿鱼丝在25 ℃下的POV变化Figure 7 Change of POV at 25 ℃

微乳化后GML应用于鱿鱼丝抑菌和贮藏试验，鱿鱼丝成品在25 ℃下贮藏6个月，结合鱿鱼丝的感官指标、菌落总数及POV数据结果，GML应用于鱿鱼丝的抑菌性能良好。

3 结论

将ME和GML单体应用于鱿鱼丝试验可知，微乳化后GML的抑菌性能提高，可能与微乳化后，各成分复配增效和溶解增效性有关。为保证产品的适口性，实际使用时以GML添加量低于0.50%较为适宜。从减少GML实际消耗量及细菌总数的控制两个方面考察可知，二次调味时添加ME较好。

在确定的工艺条件(1.00% ME添加量、二次调味时添加和贮藏温度25 ℃)下，结合一定时期内细菌总数和POV变化规律，通过微生物生长动力学与品质函数预测试验样品的贮藏时期为5个月，由POV指标可知贮藏期可达6个月。

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