60Co－γ輻照對(duì)茶花蜂花粉的殺菌效果及品質(zhì)影響

羅志平 孟蘭貞 徐遠(yuǎn)芳 張祺玲 彭 玲（.湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，湖南 長(zhǎng)沙 405；.廣東省食品藥品監(jiān)督管理局審評(píng)認(rèn)證中心，廣東 廣州 50080）

茶花蜂花粉是蜜蜂采集茶花的花粉。它是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的天然保健食品，但其含菌量較高。由于蜂花粉本身的特殊性，不適于用高溫或化學(xué)方法殺菌，因此蜂花粉滅菌是生產(chǎn)中的一大難題。輻照能有效地殺滅食品中的微生物，提高衛(wèi)生質(zhì)量，延長(zhǎng)保質(zhì)期，且對(duì)食品中各種營(yíng)養(yǎng)成分的影響很?。?］。2002年，中國(guó)頒布實(shí)施了GB/T 18526.2—2001《花粉輻照殺菌工藝》標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了花粉輻照殺菌的工藝和要求。黃志勇等［2］對(duì)混合型蜂花粉（主成分為油菜蜂花粉）輻照滅菌試驗(yàn)進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)輻照對(duì)蜂花粉中蛋白質(zhì)、糖類(lèi)和氨基酸的影響不大，但對(duì)Vc和過(guò)氧化氫酶有較大影響，提出蜂花粉最佳輻照劑量為8kGy。本研究擬以茶花蜂花粉作為研究對(duì)象，研究輻照對(duì)茶花蜂花粉中微生物的殺滅效果，以及對(duì)蜂花粉主要理化性質(zhì)的影響，旨在進(jìn)一步完善花粉輻照殺菌工藝，為輻照技術(shù)在茶花蜂花粉加工產(chǎn)業(yè)化中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

茶花蜂花粉：湖南明園蜂業(yè)科技有限公司，樣品無(wú)霉變、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)異味，不添加任何其他物質(zhì)，略帶茶花花香。采用透明聚乙烯塑料自封袋分裝，每袋50g。

1.2 試劑與儀器

平板計(jì)數(shù)營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基：青島海博生物技術(shù)有限公司；

月桂基硫酸鹽胰蛋白胨（LST）肉湯、煌綠乳糖膽鹽（BGLB）：杭州微生物試劑有限公司；

生物凈化工作臺(tái)：BCM－1000型，蘇州凈化設(shè)備有限公司；

立式壓力蒸汽滅菌鍋：DZX－30KBS型，上海申安醫(yī)療器械廠；

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：UV－2450型，日本島津公司；

電子天平：BL－220H型，日本Shimadzu公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DGG－9140A型，蘇州江東精密儀器有限公司；

凱氏定氮儀：KDN－04A型，上海新嘉電子有限公司；

脂肪測(cè)定儀：SZF－06A型，上海精龍化工有限公司；

pH計(jì)：PHS－3C型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；

氨基酸分析儀：L－8900型，日本日立公司；

GC－MS聯(lián)用儀：QP－2010型，日本島津公司。

1.3 輻照處理

輻照處理在湖南省輻射技術(shù)應(yīng)用研究中心完成，放射源為60Co，單板源，放射性活度為6.5×1016Bq。輻照劑量分別設(shè)定為0，2，4，6，8，10kGy，劑量率為0.24～0.31Gy/s，每處理重復(fù)3次。將包裝好的樣品置于輻照裝置上，動(dòng)態(tài)連續(xù)輻照。輻照完成后，立即測(cè)定輻照樣品中微生物含量和各項(xiàng)理化指標(biāo)。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 微生物學(xué)檢驗(yàn) 輻照完成后立即測(cè)定樣品中菌落總數(shù)、霉菌、大腸菌群數(shù)以及金黃色葡萄球菌和沙門(mén)氏菌，10d內(nèi)完成水分、灰分、總糖、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸和維生素含量以及pH值的測(cè)定。

（1）細(xì)菌總數(shù)測(cè)定方法：按GB 4789.2—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》執(zhí)行；

（2）霉菌測(cè)定方法：按 GB 4789.15—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—霉菌和酵母計(jì)數(shù)》執(zhí)行；

（3）大腸桿菌測(cè)定方法：按GB 4789.3—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—大腸桿菌計(jì)數(shù)》執(zhí)行；

（4）金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)方法：按GB 4789.10—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》執(zhí)行；

（5）沙門(mén)氏菌檢驗(yàn)方法：按GB 4789.4—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)—沙門(mén)氏菌檢驗(yàn)》執(zhí)行。

1.4.2 理化指標(biāo)檢驗(yàn)

（1）水分、灰分、總糖、蛋白質(zhì)、脂肪和酸度的測(cè)定：按GB/T 30359—2013《蜂花粉》執(zhí)行；

（2）VC的測(cè)定：按GB 6195—1986《水果、蔬菜維生素C含量測(cè)定法（2，6－二氯靛酚滴定法）》執(zhí)行；

（3）氨基酸的測(cè)定：按GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測(cè)定》執(zhí)行；

（4）六六六、DDT測(cè)定方法：按SN/T 0127—2011《進(jìn)出口動(dòng)物源性食品中六六六、DDT和六氯苯殘留量的檢測(cè)方法 氣相色譜—質(zhì)譜法》執(zhí)行。

1.4.3 感官品質(zhì)評(píng)價(jià) 將茶花蜂花粉置于潔凈的白磁盤(pán)，在自然光下，采用觀察、鼻嗅和口嘗的方式進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)參照GB/T 30359—2013《蜂花粉》，依次設(shè)置為色澤、狀態(tài)、氣味和滋味4項(xiàng)。分別對(duì)不同劑量輻照后的樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，觀察輻照前后樣品特征的變化情況并記錄。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照茶花蜂花粉的殺菌效果

由表1可知：經(jīng)不同輻照劑量處理后，茶花蜂花粉中微生物的含量明顯降低，且輻照劑量越大殺菌效果越明顯。供試樣品中的初始菌落總數(shù)為8.9×105CFU/g，霉菌為3.2×105CFU/g，大腸菌群為3.8×102MPN/100g。經(jīng)2kGy輻照劑量處理后，殺菌率分別達(dá)到98%，84%，94%；輻照劑量為6kGy時(shí)，殺菌率即可達(dá)到99%以上；經(jīng)10kGy輻照劑量處理后，檢測(cè)的各項(xiàng)微生物指標(biāo)均達(dá)到GB/T 18526.2—2001《花粉輻照殺菌工藝》標(biāo)準(zhǔn)的要求。輻照前后的供試茶花蜂花粉樣品中均未檢出金黃色葡萄球菌和沙門(mén)氏菌。結(jié)果表明，輻照對(duì)茶花蜂花粉具有明顯的殺菌效果，這與其他人研究輻照對(duì)辣椒粉［3］和安化黑茶［4］的殺菌效果所得到的結(jié)論一致。

D10值是指殺滅90%微生物所需的輻照劑量。它反映了微生物對(duì)射線的抵抗能力，是輻照加工中確定合適滅菌劑量的重要指標(biāo)。通常微生物含量與輻照劑量之間遵循式（1）：

式中：

D——輻照劑量，kGy；

N0——微生物的初始含量，CFU/g；

N——輻照后微生物的存活數(shù)，CFU/g。

對(duì)表1中茶花蜂花粉輻照殺菌的試驗(yàn)結(jié)果作lgN—D線性回歸分析，得到劑量－存活數(shù)的擬合方程式：y＝－0.746 6x＋5.868 1，R2＝0.997 4和y＝－0.402 6x＋5.554 3，R2＝0.990 1。由擬合方程式推算出輻照對(duì)茶花蜂花粉中菌落總數(shù)和霉菌的D10值分別為1.34，2.48kGy。

2.2 輻照對(duì)茶花蜂花粉理化性質(zhì)的影響

2.2.1 輻照對(duì)茶花蜂花粉主要營(yíng)養(yǎng)成分的影響 由表2可知：輻照處理前后茶花蜂花粉中總糖和蛋白質(zhì)的含量均沒(méi)有明顯的變化（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，輻照處理后樣品中的脂肪含量會(huì)出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，但下降幅度與對(duì)照組相比差異不顯著（P＞0.05），與輻照劑量沒(méi)有明顯的相關(guān)性。因此，輻照處理不會(huì)對(duì)茶花蜂花粉中總糖、蛋白質(zhì)和脂肪3種主要營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生明顯的影響，這與他人研究輻照對(duì)面包糠［5］和核桃粉［6］中總糖、蛋白質(zhì)和脂肪含量的影響得出的結(jié)論一致。

表1 茶花蜂花粉輻照殺菌試驗(yàn)效果Table 1 Effects of irradiation on sterilization of bee pollen of camellia

表2 輻照殺菌對(duì)茶花蜂花粉中主要營(yíng)養(yǎng)成分的影響Table 2 Effects of irradiation on the main nutritional ingredients in bee pollen of camellia（n＝3）

2.2.2 輻照對(duì)茶花蜂花粉氨基酸的影響 茶花花粉中含有豐富的氨基酸（如亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸和纈氨酸等），氨基酸是茶花蜂花粉的重要組成成分。輻照處理對(duì)茶花蜂花粉中氨基酸各組分的含量影響不大（P＞0.05），這與黃志勇等［2］研究的結(jié)論相似。但不同輻照劑量處理后樣品中氨基酸各組分的含量與對(duì)照組相比有一定的差異。輻照后天冬氨酸、谷氨酸和組氨酸等幾種氨基酸的含量總體上要稍高于對(duì)照組（圖1），而脯氨酸的含量低于對(duì)照組（圖2），其余幾種氨基酸含量與對(duì)照組相比沒(méi)有明顯的變化規(guī)律（圖3）。輻照后茶花蜂花粉中各組分氨基酸的總含量也有所增加（P＞0.05）。輻照后氨基酸含量的增加可能是由于γ射線引起蛋白質(zhì)氫鍵的斷裂，使其分解形成氨基酸；γ射線引起氨基酸的脫氨、脫羧反應(yīng)，生成各種脂肪酸，使氨基酸發(fā)生降解從而含量減少［7］。

圖1 隨著輻照劑量的增加茶花蜂花粉中含量有所增加的氨基酸種類(lèi)Figure 1 Types of amino acids with content increasing with irradiation dose in bee pollen of camellia

圖2 隨著輻照劑量的增加茶花蜂花粉中含量有所減少的氨基酸種類(lèi)Figure 2 Types of amino acids with content decreasing with irradiation dose in bee pollen of camellia

2.2.3 輻照對(duì)茶花蜂花粉中其它理化指標(biāo)的影響 由表3可知：輻照處理對(duì)茶花蜂花粉中水分和灰分含量不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響（P＞0.05），這與朱佳廷等［8］研究輻照對(duì)桂圓干中水分和灰分影響所得結(jié)果一致。維生素是茶花蜂花粉中主要的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，輻照后茶花蜂花粉中VC的含量與對(duì)照組相比明顯下降（P＜0.05），這與輻照螺旋藻粉［9］以及蟲(chóng)草菌絲粉［10］后其維生素含量相似。結(jié)果表明VC對(duì)γ射線非常敏感。輻照引起VC含量降低的原因與VC對(duì)γ射線的敏感性有關(guān)。VC是最敏感的水溶性維生素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)易受到γ射線破壞而發(fā)生分解，使得含量降低。輻照處理后樣品的pH值與對(duì)照組相比會(huì)出現(xiàn)略微下降（P＞0.05），這與曹宏等［11］研究輻照對(duì)醬鴨pH值影響不顯著的結(jié)論相似。食品中農(nóng)藥殘留是危害食品安全最為重要的因素之一，每年因農(nóng)藥殘留引起的中毒事件占食物中毒事件的40%。本試驗(yàn)輻照前后的茶花蜂花粉中均未檢出六六六和DDT。

圖3 隨著輻照劑量的增加氨基酸含量無(wú)明顯變化規(guī)律的氨基酸種類(lèi)Figure 3 Types of amino acids with content without significant changes with irradiation dose in bee pollen of camellia

2.3 輻照對(duì)茶花蜂花粉感觀品質(zhì)的影響

茶花蜂花粉感官評(píng)定主要從色澤、狀態(tài)、氣味以及滋味4個(gè)方面進(jìn)行。未輻照的茶花蜂花粉色澤為黃色，形狀為不規(guī)則扁圓形的團(tuán)狀顆粒，具有茶花的香味且無(wú)異味，口感略苦澀、清淡無(wú)雜味；分別經(jīng)2～10kGy劑量輻照處理后，樣品的色澤、狀態(tài)和氣滋味均沒(méi)有明顯的改變，也沒(méi)有輻照異味和其他雜味產(chǎn)生。因此，輻照不會(huì)引起茶花蜂花粉感觀品質(zhì)產(chǎn)生明顯的變化，其感觀品質(zhì)能夠較好的保持。

3 結(jié)論

采用輻照殺菌技術(shù)對(duì)茶花蜂花粉進(jìn)行滅菌，能有效地殺滅其中污染的微生物，從而提高茶花蜂花粉的衛(wèi)生質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。10kGy劑量以內(nèi)的輻照對(duì)茶花蜂花粉的各項(xiàng)理化指標(biāo)不會(huì)產(chǎn)生明顯的改變，雖然對(duì)VC的含量有一定影響，但相較于其他高溫和化學(xué)滅菌方法，輻照滅菌法具有高效、安全以及處理過(guò)程中不升高溫度等優(yōu)點(diǎn)，不需要高溫、高壓和高濕等可能會(huì)破壞茶花蜂花粉營(yíng)養(yǎng)成分的條件。因此，輻照滅菌法是目前茶花蜂花粉殺菌效果較理想的一種滅菌方法。根據(jù)茶花蜂花粉中污染微生物的實(shí)際情況，確定最適宜的輻照劑量，在保證產(chǎn)品衛(wèi)生質(zhì)量的同時(shí)，盡量降低輻照劑量，以保持茶花蜂花粉原有的品質(zhì)。建議茶花蜂花粉輻照殺菌的工藝劑量控制在4～10kGy范圍內(nèi)。

表3 輻照殺菌對(duì)茶花蜂花粉中其它理化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of irradiation on other physical and chemical quality in bee pollen of camellia（n＝3）

表3 輻照殺菌對(duì)茶花蜂花粉中其它理化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of irradiation on other physical and chemical quality in bee pollen of camellia（n＝3）

＊.與對(duì)照組比較差異顯著，P＜0.05；＊＊.與對(duì)照組比較差異極顯著，P＜0.01。

輻照劑量/kGy水分/（10－2g·g－1）灰分/（10－2g·g－1）Vc/（10－2 mg·g－1） 酸度 六六六DDT 0 10.51±0.29 3.13±0.07 22.24±0.85 5.43±0.03未檢出 未檢出2 10.20±0.44 3.16±0.11 17.74±1.56 5.28±0.14 未檢出 未檢出4 9.97±0.34 3.11±0.07 13.29±0.42＊＊ 5.32±0.17 未檢出 未檢出6 10.10±0.31 3.20±0.18 8.50±2.12＊＊ 5.35±0.21 未檢出 未檢出8 10.43±0.74 3.08±0.06 10.78±0.71＊＊ 5.26±0.06 未檢出 未檢出10 10.20±0.20 3.15±0.03 10.22±1.27＊＊ 5.21±0.08未檢出 未檢出

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