（食品科学专业论文）月桂酸单甘油酯在低温肉制品中的应用研究.pdf

摘要 月桂酸单甘油酯( g l y c e r o lm o n o l a u r a t e ，g m l ) 天然存在于母乳和美洲蒲葵 中，是一种世界公认的优良食品乳化剂，同时又是一种安全、高效、广谱的抑菌 剂。我国卫生部于2 0 0 5 年4 月批准g m l 用于各类食品，且规定在食品中使用 没有用量限制。本课题选取肉制品中典型的腐败细菌，研究g m l 对这些腐败菌 的抑制特性，并研究了肉制品中主要成分( 淀粉、脂肪及蛋白) 对g m l 抑菌作用 的影响，进而在低温肉制品中进行了试验，观察分析g m l 及其复合体系对低温 肉制品的防腐保鲜效果。 采用酶标仪比浊法对肉制品用防腐剂及g m l 的抑菌效果进行检测，研究 发现g m l 对革兰氏阴性及阳性菌都具备抑制效果，对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌 与金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度都较低，分别为2 5 0 u g m l 、1 2 5 u g m l 、 3 0 0 u g m l ，且g m l 与乳酸链球菌素、脱氢醋酸钠等常用的防腐剂在抗菌谱上存 在互补效应；同时，也利用该法测定了g m l 与乳酸链球菌素、乳酸钠、脱氢醋 酸钠、丙酸钙等防腐剂复配后的抑菌效果，依据部分抑制浓度指数判断发现g m l 与乳酸链球菌素复配后对选用的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌与金黄色葡萄球菌具有 抑制增效效果，与脱氢醋酸钠、离子螯合剂e d t a 复配后对肠杆菌、枯草芽孢 杆菌具备抑制增效效果，而对金黄色葡萄球菌无抑制增效效果；g m l 与乳酸钠、 丙酸钙等无抑制增效作用。研究了肉制品成分淀粉和脂肪对g m l 抗菌作用的影 响，结果发现淀粉和脂肪对g m l 的抗菌效果存在一定的影响。 低温肉制品应用试验发现，与各种肉制品防腐剂单体相比，g m l 与n i s i n 、 脱氢醋酸钠的复配制剂在低温肉制品中具有较强的抗腐败能力，能够有效的延长 低温灌肠的货架期。其中添加量为g m l 0 2 5g k g + n i s i n 0 1 0 9 k g 与g m l 0 2 9 k g + 脱氢醋酸0 1 5 9 k g 的低温灌肠，经过8 0 c 蒸煮4 0 m i n ，在3 7 。c 状态下恒温保存， 保质期可达5 日，明显优于对照组( 不添加防腐剂) 的保质期l 天，也优于g m l 单独使用( 0 3 0 9 k g ) 的保质期3 天。因此，g m l 复合体系应用在低温灌肠制品中， 可以有效延长产品的货架期，具有良好的应用前景。 关键词：月桂酸单甘油酯( g m l ) 抑菌复合增效酶标仪比浊法低温灌肠 i i a b s t r a c t g l y c e r o lm o n o l a u r a t e ( g m l o rm o n o l a u r i n ) ，t h eg l y c e r o lm o n o e s t e ro fl a u r i e a c i d ，h a sb e e nr e c o g n i z e da ss a f eb yt h eu sf d a i ti sw e l l k n o w na ss u r f a c t a n tl i k e l i p i d w i t ht h eg r e a t e s to v e r a l la n t i m i c r o b i a l a c t i v i t y o fa l l l i p i d s e v a l u a t e da s a n t i m i c r o b i a l s i nc h i n a ，g m lh a sb e e na l l o w e dt ob eu s e di na l lk i n d so ff o o d si n a p r i lo f2 0 0 5 ，a n dt h e r e sn od o s a g el i m i t a t i o n i nt h i se s s a y , t h ea n t i m i c r o b i a l p r o p e r t i e so fg m l o nt h et y p i c a lp u t r i db a c t e r i aw a sa s s a y e d ，a n dt h ee f f e c to ft h e m a i nc o m p o n e n t so fm e a tp r o d u c ts u c ha ss t a r c h ，f a ta n d p r o t e i no nt h ea n t i m i c r o b i a l p r o p e r t i e so fg m lw a ss t u d i e d ，f u r t h e r m o r e ，g m la n di t sc o m p o u n dw i t ho t h e r p r e s e r v a t i v e sw e r ea p p l i e di nt h ep a s t e u r i z e dm e a tp r o d u c t s ( m i n c e dh a ms a u s a g e s ) t o i n v e s t i g a t et h ep r e s e r v i n ge f f e c t am i c r o t i t e rp l a t ea s s a yw a se m p l o y e dt o s y s t e m a t i c a l l ya s s e s st h em i n i m u m i n h i b i t o r yc o n c e n t r a t i o n s ( m i c ) o fg m la n dm a n yo t h e rp r e s e r v a t i v e s ，t h em i co f g m lt oe s c h e r i c h i ac o l i ，b a c i h u ss u b t i l i sa n ds t 印h y l o c o c c u sa u r e u sw a s2 5 u g m l ， 12 5 u g m l ，3 0 u g m lr e s p e c t i v e l y t h e r ew a sm u t u a lc o m p l e m e n t a le f f e c tb e t w e e n g m la n dn i s i n ，s o d i u md e h y d r o a c e t a t ei na n t i m i c r o b i a ls p e c t r u m t h i sm e t h o dw a s a l s ou s e dt oa s s e s st h ei n t e r a c t i o nb e t w e e ng m la n dn i s i n ，s o d i u ml a c t a t e ，s o d i u m d e h y d r o a c e t a t e ，c a l c i u mp r o p i o n a t eo re t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t i ca c i d ( e d t a ) i n t r y p t i cs o yb r o t h ( t s b ) a g a i n s ts t r a i n so fs t a p h y l o c c o c u sa u r e u s ，e s c h e r i c h i ac o i ia n d b a c i l l u ss u b t i l i s a nf r a c t i o n a li n h i b i t o r yc o n c e n t r a t i o n s ( f i c ) i n d e xw a su s e dt o e v a l u a t et h ea n t i m i c r o b i a li n t e r a c t i o n s g m la c t e ds y n e r g i s t i c a l l yw i t hn i s i nb u t i n t e r a c t e da d d i t i v e l yw i t hs o d i u ml a c t a t ea n dc a l c i u mp r o p i o n a t e ，a g a i n s ta l lt h et e s t e d m i c r o o g a n i s m s e d t aa n ds o d i u md e h y d r o a c e t a t es y n e r g i s t i c a l l ye n h a n c e dt h e a c t i v i t i e so fg m la g a i n s te s c h e r i c h i ac o l ia n db a c i l l u ss u b t i l i s ，b u ts h o w e dn o s y n e r g i s t i ce f f e c ta g a i n s ts t a p h y l o c c o c u sa u r e u s s t u d ya l s os h o w e dt h a tt h e r e ss o m e i n f l u e n c et ot h eg m l sb a c t e r i o s t a s i ca c t i v i t yb ys t a r c ha n df a t t w o g r o u p s ( o 2 5 9 k gg m l + o 1g k gn i s i n ；0 2 9 k gg m l + o 1 5g k gs o d i u m d e h y d r o a c e t a t e ) w e r ea d d e da tt h eg r o u n d i n gs t a g e ，t h em i n c e dh a ms a u s a g e sw e r e p a s t e u r i z e da t8 0 0 cf o r4 0 m i na n dw e r et h e nk e p ta t3 7 0 cf o rm i c r o b i o l o g i c a lq u a l i t y a s s e s s m e n t ，w h i l eo 3 0 9 k gg m lw a su s e da sap o s i t i v ec o n t r o la n dn oa n t i m i c r o b i a l w a sa d d e da san e g a t i v ec o n t r 0 1 t h et w og r o u p se x t e n d e dt h es h e l f - l i f eo fp a s t e u r i z e d m i n c e dh a ms a u s a g e st o5d a y s ，w h i l et h es h e l f - l i f ew a s3d a y si np r e s e n c eo ft h e p o s i t i v ec o n t r o lo f0 3 5 9 k gg m la n dt h en e g a t i v ec o n t r o le x c e e d e dt h es h e l f l i f ei n1 d a y t h es t u d ys h o w e dt h a tt h ec o l o ra n do d o ro fp a s t e u r i z e dm i n c e dh a ms a u s a g e s w e r ew e l lk e p tb yt h eg m l t r e a t e dg r o u p s t h er e s u l t ss u g g e s t e dt h a tg m la l o n e ，o r i nc o m b i n a t i o nw i t ho t h e rf o o dp r e s e r v a t i v e s ，c a l le f f e c t i v e l ye x t e n dt h ep a s t e u r i z e d m i n c e dh a ms a u s a g e s s h e l f - l i f e ，a n di ti sp o t e n t i a lt ob eu s e di nl o w - t e m p e r a t u r em e a t p r o d u c t s k e yw o r d s ：g m l ；a n t i m i c r o b i a l ；c o m b i n a t i o ns y n e r g i s t i c a la c t i o n ；m i c r o t i t e rp l a t e a s s a y ；p a s t e u r i z e dm i n c e dh a ms a u s a g e i v 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：辜f 弓刍k 签字日期：扣3 驴 年6 月占日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝婆太堂有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝塑太堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者摊：斗彳，蛆 签字日期：沪。8 年6 月9 日y y 可锄 5 睁 r 、 h 文 名 期 签 日 师 字 导 签 致谢 本论文是在导师冯凤琴副教授的精心指导下完成的。非常感谢导师对我学 业上的悉心指导、生活上的热心帮助、人生态度上的积极引导和谆谆教诲。恩师 平易近人，在学业、工作和生活上都给予我无私的关怀、支持和鼓励，在此，谨 向恩师表达我最诚挚的谢意。 感谢杭曼香精公司的单丽君工程师对我在应用试验方面提供的悉心指导和 帮助，以及姜峰博士给我提供的试验指导。没有他们的帮助，我将无法顺利完成 我的论文。也特别感谢我的师兄张辉博士对我试验的帮助以及思想的开导，也感 谢林梦南同学对我试验的协助。 衷心感谢李铎教授、沈立荣副教授、王红艳硕士、李恒星硕士、王思寒硕 士、张璐硕士，感谢课题组的所有老师和同学，是你们的关心和帮助，让我的硕 士生活充满欢乐，使我在这个温暖而有浓厚研究气氛的集体中完成了我的论文。 在这里我不仅感受到了浓浓的学术氛围，而且感受到了其乐融融的同门兄弟姐妹 情谊。感谢我的室友王凤平等人，她们让我的学习生活更加丰富多彩。 最后要感谢支持我的家人! 家人对我深深地爱意是我学习的动力和源泉， 无论遇到什么困难，家人一直是我坚实的后盾，支持并鼓励着我! 时光飞逝，弹指间硕士生活匆匆而过，美丽的华家池、慈爱的导师、可爱 的同学、温暖和睦的实验室集体以及温馨的寝室都将成为我记忆中磨灭不掉的印 痕，愿大家幸福永远! 韦何雯 2 0 0 8 年5 月i6 日 浙江大学硕：t 论文：第一章前言 1 低温肉制品 第一章前言 1 1 低温肉制品概念及发展现状 肉与肉制品是人们日常生活中必不可少的食品。我国目前的生肉消费主要 以热鲜肉与冷冻肉为主，肉制品消费中高温肉制品占有很大的比重，大约占4 0 。在经济发达国家，品质佳、卫生条件好的冷却肉已取代热鲜肉和冷冻肉而成 为生肉消费的主流，市场上的肉制品几乎都是低温加热肉制品i l 】。随着我国人民 生活水平的提高和消费观念的更新，消费者对肉类食品消费量日益增加的同时， 对其品质也提出了更高的要求。因而，冷却肉及低温肉制品必然成为我国肉类消 费的发展方向。到2 0 1 0 年，我国低温肉制品市场容量将达4 1 0 0 多万吨；从肉类 食品消费结构来看，国内肉类产量中猪肉占最大比重，占总量的6 4 ，其次是禽 肉占2 0 ，牛肉和羊肉产量分别占1 0 和6 ，这一消费结构在短期内难以改变 【2 】 0 高温肉制品( 如铁听罐头等) 加工过程中必然要经过1 2 0 。c 以上的高温灭菌 处理，导致多种营养成分的破坏，肉纤维弹性变差，肉质不结实；同时，高温易 使硫化氢生成，最终导致肉制品失去了原有的口感及风味【3 】。 低温肉制品则是相对于高温肉制品而言的，指的是那些采用较低的杀菌温 度进行巴氏杀菌的肉制品，即将肉制品中心温度达到6 8 7 2 。c 保持3 0 m i n 。理论 上讲，这样的杀菌程度致病微生物可被完全杀灭，保证了产品食用的安全、可靠， 同时最大程度地保留了肉制品的营养价值，因此是科学合理的加工方式。在我国， 生产厂家通常为了增加低温肉制品的安全性，往往人为地提高杀菌温度( 一般 中心温度7 5 8 0 。c ) ，生产出来的产品严格地说应属于中温肉制品。我们笼统地 将它们都称为低温肉制品，西式肉制品多数属于低温肉制品。低温肉制品属于世 界性的产品，欧美8 0 以上的肉制品是以低温的形式出现的，西式灌肠便是一 种在低温条件下，把绞碎的原料肉、香料、辅料等经斩拌、灌肠、熟制而成的。 浙江大学硕士论文：第一章前言 低温肉制品采用低温处理，保持了肉原有的组织结构和天然成分，营养素 破坏少，具有营养丰富，口味嫩滑鲜美，又便于携带和保管，食用方便等优点， 逐渐成为我国肉制品加工行业中具有竞争力和广阔发展前景的行业，是今后肉制 品的发展方向。1 4 , 5 1 2 低温肉制品的防腐保鲜 然而低温制品也同时存在缺点，由于加热温度低，杀菌不彻底，在保藏期 间有利于腐败微生物的繁殖，缩短低温肉制品的保质期，同时也影响产品的运输 销售，尤其在广大农村和不具备冷藏条件的中小城市，其低温肉制品的推广就受 到限制【6 7 1 。低温肉制品的防腐研究是加工企业重点研究的课题，它关系到一个企 业的产品市场占有率、直接的经济效益和消费者的使用安全1 8 】。 确保低温肉制品货架期的主要方法与控制食品全程生产的质量安全有密切 联系，如何减少产品中的细菌总数并使之受到抑制，是延长产品货架期的必由之 路【9 以1 1 。通过大量的试验与总结生产过程中的实践经验，得出以下一些方法：( 1 ) 减少原料中的初始菌数( 2 ) 严格控制辅料( 淀粉、蛋白) 中的初始菌数( 3 ) 严格 控制香辛料等填充物的初始菌数( 4 ) 卫生及工艺措施( 5 ) 贮存运输销售过程中 的环境条件【眨】。它要求食品原料选择，食品加工，食品运输，食品储藏这一连 续过程中都应该严格按照食品质量安全的要求来进行，而在食品加工过程中对食 品控制微生物的处理方法又有低温保存、隔绝空气、干燥、高酸处理、添加防腐 剂等，实践证明最关键有效也是最经济实用的方法就是添加防腐剂来抑制低温肉 制品中微生物的生长繁殖。 1 3 , 1 4 低温肉制品最早在我国兴起是哈尔滨红肠，是立陶宛商人把西方的灌肠技 术带到中国。真正的发展是改革开放以后，只有2 0 多年的发展历史，全国的许 多肉联厂从西方国家引进大批肉制品加工设备，肉制品加工技术也随设备进入我 国。所以低温肉制品在我国又称西式肉制品。 1 5 i 我国低温肉制品的研发现状与 发达国家相比存在一定的差距，针对此类问题我们应当进行较为系统的分析，并 提出解决的对策以及确定今后的努力方向，这对我国低温肉制品的进一步开发和 未来的发展具有一定的参考意义。1 1 6 低温肉制品的防腐保鲜目前在各厂家是一个非常棘手的问题。目前防腐保 2 浙江大学硕：k 论文：第一章前言 鲜剂按形态分为液体与粉状两个形态，按类别分为天然和化学合成两个类别，就 目前来说，国家只对食品防腐剂在肉制品规定了最大使用量，如山梨酸钾规定为 o 0 7 5 9 k g ，乳酸链球菌素为o 5 9 k g ，但是还没有形成统一的防腐剂标准，没有 明确规定哪些该用或不该用，比如说乳酸钠、山梨酸钾。【1 刀法定机构检测也只 能检测是否含有国家禁止使用的物质，但对防腐剂的使用效果都没有约束。 1 3 低温肉制品腐败机理 低温肉制品是含蛋白质较多的一类食品，其腐败主要表现为呈现苦味和涩 味，食品组织发生软化，产生粘液物。其腐败的原因主要是因肉制品中的蛋白质 被微生物分解，产生一些小分子的物质以及肉制品中脂肪酸败所致。脂肪酸败过 程是由于水解和氧化所引起的。现在绝大部分肉制品都是采用密封性良好的包 装，所以引起肉制品中脂肪酸败的主要原因仍旧是微生物，而不是常见的因氧化 而引起的。 肉类制品的p h 值的高低，会直接影响到产品的货架期，一般低温肉类制品 的p h 值控制在5 8 6 2 ，过低会影响到产品的保水性能及产品的1 2 1 味，过高又 会影响到产品的货架期以及人们的习惯性口味。低温肉制品中存在的主要微生物 是细菌，多数细菌的最适p h 值为6 5 7 5 ( 见表1 ) 。因此，低温肉制品具备多 数腐败细菌生长繁殖的适宜p h 环境，加之低温肉制品中水分含量较大，因此很 易腐败变质。 浙江大学硕上论文： 第一章前言 表1 不同微生物生长的p h 值范副1 引 t a b l eit h eg r o w t hp hr a n g eo fd i f f e r e n tm i c r o o r g n i s m s 2 复合天然防腐剂 2 1 复合防腐的概念 防腐剂是对微生物具有杀灭、抑制或阻止生长作用的食品添加剂。防腐剂 具有杀菌或抑制其繁殖的作用，与一般的消毒剂相比具有以下特点：对人体健 康无害；在肉制品加工过程中自身形成无害的分解物；不损坏肉制品的色、香、 味；不破坏肉制品本身的营养成分。【1 卅食品防腐剂的作用机理主要表现有如下 三个方面：( 1 ) 作用于细胞壁和细胞膜系统；( 2 ) 作用于遗传物质或遗传微 粒结构；( 3 ) 作用于酶或功能蛋白。近年来，人们进一步研究发现，防腐剂主 要是抑制微生物的呼吸作用，不同的防腐剂的抗菌效力也存在差异。 2 0 , 2 1 1 目前， 食品防腐剂的防腐机理仍在研究之中。常用的防腐剂品种繁多，主要有山梨酸 盐( 钾) 、双乙酸钠、乳酸钠、异v c 钠、亚硝酸钠、乳酸链球菌素、壳聚糖、 一聚赖氨酸等。1 2 2 由于食品防腐剂的防腐效果受微生物种类、食品成分、p h 值和溶解性等多 种因素影响。单一防腐剂的抗菌力、抗菌谱、可应用的食品种类都有很大的局限 性。因此，在法规允许的范围内，在不影响产品口味的前提下，应合理地进行复 配使用，从而使各类易导致产品败坏的微生物都受到抑制，保质期内确保细菌的 增殖处于延滞期，而不过渡到繁殖期，这样可确保产品在保质期内不会败坏【2 3 l 。 浙江火学硕：l 论文：第一章前言 2 2 应用复合防腐的优点 复合防腐的优点归纳如下【2 4 ，2 5 1 ： 1 、拓宽抗菌谱：某种防腐剂对一些微生物效果好而对另一些微生物效果差， 而另一种防腐剂刚好相反。两者合用，就能达到广谱抗茵的防治目的。 2 、提高药效：两种杀菌作用机制不同的防腐剂共用，其效果往往不是简单 的叠加作用，而是相乘作用，通常在降低使用量的情况下，仍保持足够的杀菌效 如。 3 、防止二次污染：有些防腐剂对霉腐微生物的杀灭效果较好，但残效期有 限，而另一类防腐剂的杀灭效果不大，但抑制作用显著，两者混用，既能保证贮 存和货架质量，又可防止使用过程中的重复污染。 4 、提高安全性：单一使用防腐剂，有时要达到防腐效果，用量需超过规定 的允许量，若多种防腐剂在允许量下的混配，既能达到防治目的，又可保证产品 的安全性。 5 、预防抗药性的产生：如果某种微生物对一种防腐剂容易产生抗药性的话， 它对两种以上的防腐剂都同时产生抗药性的机会自然就困难得多。 目前复配防腐剂在国内还处于起始阶段，但从应用的效果来看，防腐剂复配 后与单一防腐剂使用相比较前者可以有效延长产品的货架期。 1 2 3 使用复合防腐剂时应注意的问题 在使用复合防腐剂时，应注意下列几点： 1 、严格遵守国家的有关法规政策，严格控制使用量。 2 、复合防腐剂的作用旨在抑菌，不能因为添加了防腐剂就对生产加工的控 制放松，必须有良好的加工条件和保护措施，才能做好防腐工作。 3 、使用复合防腐剂不能多种同时使用，以免重复使用某种单体防腐剂，造 成防腐剂超标。 4 、使用复合防腐剂要注意产品品种的不同，因为产品的不同，防腐剂的限 量不同。 浙江大学硕_ i 二论文： 第一章前言 3 月桂酸单甘油酯 3 1 月桂酸单甘油酯的特性 月桂酸甘油单酯，又名十二酸单甘油酯，化学名为2 ，3 二羟基丙醇十二酸酯， 英文名为g l y c e r o lm o n o l a u r a t e ，简称g m l ，通称m o n o l a u r i n ，国外商品名为 l a u r i n c i d i n 。由于g m l 存在多个名字，美国化学文摘服务社对g m l 设定了唯 一的数字识别号码( c a sr e g i s t r yn o ) 为1 4 2 1 8 7 ，方便在数据库中检索。 g m l 的结构式： 0 i v 、 0 、丫，o h i o h 分子式为c 1 5 h 3 0 0 4 ，分子量为2 7 4 2 1 。 g m l 是由月桂酸和甘油在特定条件下合成的，一般为油状或者磷片状或细 粒状结晶，色泽为白色或淡黄色，无味，具有优良的感官特性。g m l 不溶于水 和甘油，但能在水中形成稳定的水合分散体，凝固点5 2 5 6 。c ，也能够分散于热 水中其h l b 值为5 2 。是一种亲酯性非离子型表面活性剂，具有防腐和乳化功能 【2 1 , 2 6 , 2 7 】。g m l 也天然存在于母乳和美洲蒲葵中，是一种国际公认的优良食品乳 化剂，同时又是一种安全、高效、广谱的抑菌剂，g m l 对常见的细菌、真菌、 酵母及病毒均有抑制效果。其l d s 0 2 5 9 k g ，属无毒食品添加剂。我国卫生部于 2 0 0 5 年4 月批准g m l 用于各类食品，且规定在食品中使用没有用量限制，根据 实际需要添加即可。有报道称作为防腐用的g m l 单酯含量必须在9 0 以上，作 为一种安全、高效、广谱抗菌剂，g m l 对常见的细菌、真菌、酵母及病毒均有 抑制效果，特别对革兰氏阳性细菌其最低抑制浓度为1 7 p p m l 2 1 1 ，显示极强的抗 菌作用。 月桂酸单甘油酯是由月桂酸和甘油直接酯化合成的细粒状结晶，合成g m l 方法分别是甘油三月桂酸酯的甘油解、水解以及甘油和月桂酸的直接酯化。1 2 8 - 3 0 研究表明，月桂酸单甘油酯形式比单独的脂肪酸抑菌效果更好。由于g m l 也天 然存在于母乳，使得喂养母乳的婴儿有更强的抵抗病源微生物感染的能力，且属 于g r a s ( 一般认为安全，美国食品及药物管理局用语) 类食品添加剂，因而开发 浙江人学硕- l ：论文： 第一章 前言 添加g m l 的婴幼儿配方奶粉、婴幼儿营养米粉等产品前景广阔。1 3 1 1 g m l 可用于中偏碱性的传统食品面包、糕点、馒头和月饼中，还可用 于肉制品、乳制品及果蔬产品的防腐保鲜，它能够显著延长食品的保质期，解决 食品加工中亟需解决的问题。在日本主要用于鱼糜、豆乳、乳制品、面包等的防 腐剂和乳化剂。月桂酸是椰子油的主要组成成分，含量达4 8 ，含有8 、l o 、1 4 碳脂肪酸，因此月桂酸单甘油酯原料来源广阔。【3 2 】由于g m l 在g b 2 7 6 0 中被列 入乳化剂大类，其使用没有限量，按生产需要添加即可，因此在食品中使用可达 到不是防腐剂，胜似防腐剂的效果。 g m l 可广泛用于日用，化妆品，在起到乳化和防腐功能的同时，还可促进 皮肤渗透，增加营养物质的吸收。日本学者2 0 0 5 年研究发现，尼泊金酯在强光 下可促进皮肤衰老，因此g m l 是尼泊金酯的良好替代品。 3 3 , 3 4 】 g m l 在保健品中的应用，g m l 不仅是一种广谱抗菌剂，而且具有极强的抗 病毒活性，它通过直接破坏病毒脂蛋白外壳而对h i v ，细胞巨化，疱疹和伤风感 冒病毒等起到灭活作用。美国、加拿大等国多家公司已用g m l 开发抗病毒营养 保健品，深受市场欢迎。 2 9 , 3 2 , 3 5 1 3 , 2 月桂酸单甘油酯作为防腐剂的特点 g m l 与其它类型的防腐剂相比有如下的优势特点： ( 1 ) 安全性高 月桂酸单甘油酯( g m l ) p 天然存在于母乳中，在婴儿自身免疫系统未发育正常 之前，g m l 对婴儿的健康起着保护作用。 ( 2 ) 抑菌作用强 g m l 与其它几种食品防腐剂的抗真菌及抗阳性细菌活性较强，抗菌活性优 于诸如对羟基苯甲酸丁酯、脱氢醋酸、山梨酸钾等防腐剂。见表2 ，3 浙江大学硕上论文：第一章前言 表2 几种食品防腐剂的抗真菌活性比较1 9 1 t a b l e 2t h ea b i l i t yo fa n t i - f u n g u so fs e v e r a lf o o dp r e s e r v a t i v e s 幸琼脂稀释法 表3几种食品防腐剂的抗细菌活性比较1 1 9 】 t a b l e3t h ea b i l i t yo fa n t i b a c t e r i ao fs e v e r a lf o o dp r e s e r v a t i v e s 食品防腐剂 最小抑制浓度木( 删) 枯草芽孢杆菌 蜡样芽苞杆菌金黄色葡萄球菌 木琼脂稀释法 ( 3 ) 属多功能型食品添加剂 g m l 除具有防腐功能外，还具有优良的乳化功能，可用于冰淇淋、蛋糕、 乳制品等产品中，同时起到乳化和防腐的双重功效，达到改变结晶速度、减少搅 拌时间、改善产品口感、提高产品的保形性和储藏稳定性的效果。 4 国内外研究现状及意义 4 1 肉制品防腐剂保鲜的研究现状 由于世界性的能源短缺，各国的研究人员都在致力于开发安全节能的保鲜技 术，各种防腐剂的应用成为目前研究的又一热点。到目前为止，我国食品添加 剂使用卫生标准中批准使用的防腐剂有2 9 种，其中允许在肉制品中使用的有 山梨酸及其钾盐、双乙酸钠、乳酸链球菌素( n i s i n ) 、脱氢醋酸钠( 2 0 0 8 年初扩 大至肉制品中使用) 、纳他霉素和单辛酸甘油酯六种。在肉制品中国内外近几年 报道最多的仍是有机酸及其盐类防腐剂，它们已被广泛应用于肉类食品的保鲜。 罗欣等1 3 6 将丙酸钙应用于真空包装鲜牛肉的保鲜，结果表明，丙酸钙对抑 r 浙江大学硕上论文：第一章前言 菌及延缓蛋白质分解效果明显。m r e m a ( 1 9 9 7 ) i 均实验结果证实了丙酸钙的抑菌作 用。曹效海【3 7 1 也将丙酸钙应用于真空包装鲜牛肉的保鲜，结果表明，丙酸钙对 抑菌及延缓蛋白质分解效果明显。 孙京新等将乳酸钠添加于西式火腿，可将其货架期延长至3 5 d1 3 8 。国外也 有不少将乳酸钠应用于肉制品的报道。乳酸钠，是一种以粮食为原料，经化学工 艺加工而成，无污染、无任何毒副作用的绿色食品添加剂3 9 1 。作为一种新型、 安全、天然的肉类、水产制品防腐剂，该产品首先在欧、美等发达国家和地区迅 速发展起来。继而在全世界得到了广泛应用。国外学者将丙酸钙与乳酸钠结合使 用，对抑制细菌生长，减少脂质氧化效果明显。 另外，将山梨酸钾、苯甲酸钠、乳酸钠、磷酸盐、乳酸链球菌素、脱氢醋酸 钠等用于肉类食品的保鲜也有不少报道。 山梨酸( 钾) 能有效地抑制霉菌，酵母菌和好氧性细菌的活性，还能防止肉 毒杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等有害微生物的生长和繁殖，但对厌氧性芽孢菌与 嗜酸乳杆菌等有益微生物几乎无效，其抑制发育的作用比杀菌作用更强，从而达 到有效地延长食品的保存时间，并保持原有食品的风味。 4 0 1 山梨酸( 钾) 属酸 性防腐剂，在接近中性( p h 6 0 6 5 ) 的食品中仍有较好的防腐作用 4 1 , 4 2 山梨酸( 钾) 在低温肉制品中的应用局限：( 1 ) 用量问题，因为山梨酸( 钾) 在一定程度上抑制骨骼生长，危害肾、肝脏的健康，所以其在用量上有严格限制， 但在实际使用过程中厂家为确保产品的货架期，很容易导致山梨酸钾的过量使 用。( 2 ) p h 限制问题，在肉制品中以使用猪肉原料为例，一般p h 值在5 8 - - , 6 5 之间，在加工过程中根据生产需要必须要添加磷酸盐，而磷酸盐加入到肉制品中 后必然将p h 值向高点移动，从而达到保水性的目的。就保水性来讲，p h 值越 高越好。但许多微生物的p h 值生长范围也恰在肉制品的具备范围内。在同等的 山梨酸钾添加量下，p h 值不一样，所表现的防腐效果不一样。例如，p h 值5 8 和p h 值6 2 的肉制品反映的保质期就会有差别。 4 3 , 4 4 1 乳酸链球菌素是近两年国内在低温肉制品中广泛应用的一种天然防腐剂，属 多肽，在人体内可降解为各种氨基酸，所以同时起到高效、安全的防腐效果，它 对g + 菌( 如梭菌、芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌等) 有强有力的抑制作用 4 5 , 4 6 1 ， 特别对耐热芽孢杆菌、肉毒梭茵及李斯特氏茵有强烈的抑制作用，而对g 茵( 如 浙江大学硕上论文：第一章前言 大肠杆菌和沙门氏菌等) 无抑制作用。【4 7 】应用在产品中起到的作用是缩短灭菌 时间，降低灭菌温度，最大限度地保持食品原有的风味，改进食品品质，降低能 耗；取代或部分取代化学防腐剂，满足生产绿色食品的要求 4 8 - 5 0 】。 脱氢醋酸钠是一种广谱性抑菌力极强的食品防腐剂，对霉菌、细菌、酵母的 抑制能力尤强 5 1 , 5 2 。脱氢醋酸钠及其复配形式能有效应用在面制品、肉制品、豆 制品的防腐中：单一防腐剂处理，脱氢醋酸钠的抑菌能力优于山梨酸钾、双乙酸 钠、丙酸钙；复配形式以脱氢醋酸钠与月桂酸单甘油酯为主体，配以山梨酸钾或 丙酸钙、双乙酸钠，其防腐效果较单一防腐剂效果好【5 3 1 。 另据报道红曲色素对枯草芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用， 对大肠杆菌和灰色链霉菌的抑制作用较弱，对酵母、霉菌和黄色八叠球菌无抑制 作用1 5 4 1 。红曲红色素是以天然红曲米为原料加工而成。既能抑制肉制品中的肉 毒梭菌及食品中革兰氏阳性菌( 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、粪链球菌、蜡状芽 孢杆菌等) ，又具有红曲红色素着色剂功能。它能广泛应用于肉制品、罐头食品 的防腐保鲜、降低n a n 0 2 的用量，而色泽又与原来相同。近年来，有人将可食 性涂膜应用于肉食品的保鲜，也取得了一定效果，应用较多的是酪蛋白、大豆分 离蛋白、麦谷蛋白、海藻酸盐等1 5 5 , 5 6 1 。 由于人们对合成防腐剂的恐惧，开发天然的新型保鲜剂已成为当今防腐剂研 究的主流。n a g d k i 对我国台湾产的1 9 5 种中药抽提物进行抗氧化的测定，发现 有2 0 多种具有抗氧化作用，能有效地抑制脂肪氧化。壳聚糖的抑菌作用已引起 食品工业界的重视，段静芸【5 7 】等将壳聚糖应用于鲜猪肉的保鲜，3 0 。c 可延长货 架期达8 0 h ，并证实壳聚糖对多种细菌具有抑制作用。其他防腐保鲜剂如生姜、 甘草抽提物、肉桂、迷迭香抽提物、荔枝精油、单辛酸甘油酯( 中链脂肪酸) 等【5 8 ，5 9 】 物质，均具有延长低温肉制品保质期的作用。 4 2 国外月桂酸单甘油酯的研究现状 月桂酸单甘油酯在国内防腐应用文献报道很少，然而在国外，已有相关防腐 特性的研究报道，其中有关月桂酸单甘油酯与其它抗菌剂的复合体系的使用在食 品中对微生物有明显增效抑制作用的报道有：e v e l y n em b a n d i 6 0 等j k 将g m l 应 用在牛肉制品和热狗中的研究表明，g m l 起到了良好的抗菌防腐效果，有效延 l o 浙江大学硕二b 论文：第一章前言 长了货架期；m a r i ab l a s z y k l 6 1 】研究表明g m l - 9 丁子香酚( e u g e n 0 1 ) ，柠檬酸钠 对6 种肉类中存在的腐败菌和致病菌的生长有协同增效的抑制作用； m a n s o u r a n dm i l l i e r e l 6 2 研究了n i s i n 和g m l 复配后对牛奶中的枯草芽孢杆菌有协同抑制 效果；j c m c l a y 和m j k e n n e d y 【6 3 】研究发现在乳过氧化物酶系统中联合g m l 对细菌类食源性病原体有较好的抑制效果；j i l lk b r a n e n l 和p m i c h a e ld a v i d s o n 晔】等人研究表明e d t a 和乳铁传递蛋白对n i s i n ，溶解酵素( l y s o z y m e s ) 和g m l 有协同增效作用，有一定的复配效果；r c tb e l l l 6 5 】等人对n i s i n 、山梨酸、g m l 在经巴氏杀菌后的肉制品中进行了复配防腐研究，有良好的抗菌增效效果。 尽管国外报道了月桂酸单甘油酯与一些抗菌剂复合体系提高了其抗菌活性， 但是其在食品应用上的相关报道较少。 4 3 复配防腐剂在低温肉制品中的研究 国内在复配方面与国外相比起步较晚，但发展较快，在低温肉制品中的复配 防腐也已经有了一定的发展，李爱江等人l 7 】研究了在低温灌肠制品中添加几种 防腐剂，来提高其保质期的方法，并通过单因素实验和正交实验的方法找出了最 佳的防腐剂组合：乳酸链球菌素o 5g k g ，山梨酸钾0 6 9 k g ，双乙酸钠0 6g k g ， 乳酸钠5 0 9 k g ，应用于低温灌肠肉制品中可使其常温下的保质期达三个多月， 同时感官品质也较好；周辉等人通过对6 种防腐剂的筛选，选出四种进行正交实 验，发现最佳组合：鱼腥草1 5 、乳酸钠2 、山梨酸钾0 1 、双乙酸钠0 1 ，该复配防腐剂能有效抑制三文治火腿中的微生物，在0 4 条件下，能够 贮藏6 0 d 以上，在2 0 2 5 条件下，能够贮藏4 0 d 左右，产品的细菌总数不超 过标准【6 翻；林琳等人以提高红肠的货架期为目的，采用山梨酸钾、乳酸钠、n i s i n 、 溶菌酶4 种食品防腐剂，采取正交试验设计，确定了4 种防腐剂的最佳比即在红 肠中加入0 2 0 的山梨酸钾、4 的乳酸钠、0 0 4 的溶菌酶和0 0 5 n i s i n 的保 鲜效果最好【6 卅；宁喜斌采用正交试验方案筛选得到n i s i n 为主的复合防腐剂，应 用于低温火腿肠中，明显地延长了低温火腿肠在常温下的保质期，其结果表明， 以n i s i n 为主的复合防腐剂可以延缓低温火腿肠中的微生物引起的腐败，保质期 达到3 个月【7 0 ，7 1 1 ；夏秀芳【7 2 1 发现西红柿牛肉肠经真空包装、可食性壳聚糖和n i s i n 涂膜保鲜液及二者复合处理后，其货架期均优于对照组，其中复合处理后的制品， 浙江大学硕：l 论文：第一章前言 在常温下货架期可达分别为3 0 d 、3 0 d 、6 0 d ，在冷藏条件下分别6 0 d 、6 0 d 、1 2 0 d l 7 3 1 。 5 本课题的目的、意义及研究内容 近年来，复合防腐剂有很大发展，也相继出现了一批专用的复合防腐剂，比 如用于肉制品、糕点、槟榔，麻辣小食品等的防腐产品都有专用制剂，这对发展 食品防腐起到了很好的作用。现在的复合制剂还有一些缺欠，那就是多限于g b 一2 7 6 0 中防腐剂品种之间的配合，其实可复合的品种还很多：一些合成的或者 天然的抗氧化剂如b h t 、t b h q ；一些香料，如迷送香；调味料如丁香、姜、肉 桂；维生素如维生素b l ；月桂酸单甘油酯( 在g b 2 7 6 0 中列入乳化剂) 等均有 防腐作用。在食品添加剂卫生管理办法和口味允许的条件下，将化学的、天 然的配合使用，将在效果上互相补充，推动复合防腐剂向有效、有营养、多功能 的方向发展。研究这类复合体系的优点在于一是以防腐为目的，可以少用防腐剂， 针对不同食品发展专用制剂，这就是所谓制剂化；二是使用方法简便，使用者不 必进行复杂的配制与计算，这就是应用技术方便化。 低温肉制品是国内肉制品中的发展方向，然而由于它自身易腐败的缺点又限 制了它的发展。利用复配技术防腐，可以极大地保障低温肉制品品质，使肉制品 更新鲜、货架期更长、附加值更高，市场前景十分广阔。 在低温肉制品在国内发展的初级阶段，研究月桂酸单甘油酯复合体系在低温 肉制品防腐中的应用具有重大意义。本课题将以含量为9 0 以上的月桂酸单甘 油酯为原料，研究确定月桂酸单甘油酯与其它防腐剂的最佳配比，得到能直接应 用在低温肉制品中的月桂酸单甘油酯复合防腐体系。主要研究内容包括： 1 将几种典型的在肉制品中的防腐保鲜剂对代表性的肉制品中革兰氏阴性和 阳性菌进行抑菌试验，比较不同防腐保鲜剂对革兰氏阴性和阳性细菌的抑制效 果。复配防腐剂对单种菌的抑制效果，与单种防腐剂效果比较判断是协同，拮抗 还是叠加作用。确定在低温肉制品中起最佳防腐效果的月桂酸单甘油酯复配体 系。 2 研究低温肉制品中的几种主要成分蛋白质、脂肪、糖类含量等对月桂酸单 甘油酯的复配体系抗菌作用效果的影响。 3 测定单种防腐保鲜剂和复配防腐体系对整体的低温肉制品西式火腿