盒裝豆腐輻照工藝及劑量研究

青莉芳，魏敏，楊平華，黎青，劉穎（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所，四川成都610061）

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盒裝豆腐輻照工藝及劑量研究

青莉芳，魏敏*，楊平華，黎青，劉穎
（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所，四川成都610061）

摘要：以鈷-60為放射源，研究了盒裝豆腐的輻照滅菌處理工藝。研究采用靜態(tài)堆放照射方法，分別采用0、2、4、6 kGy劑量進(jìn)行處理，在常溫（20℃）下貯藏3 d后測定菌落總數(shù)、蛋白質(zhì)、脂肪等指標(biāo)。結(jié)果表明輻照劑量為4 kGy時，菌落總數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，蛋白質(zhì)、脂肪的含量無明顯變化。

關(guān)鍵詞：盒裝豆腐；輻照劑量；菌落總數(shù)；理化指標(biāo)

盒裝豆腐及其制品具有很高的營養(yǎng)價值。醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)學(xué)家的研究表明，盒裝豆腐及其制品的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值可以與肉類相媲美，是素食的首選食品。深受人們的喜愛。然而盒裝豆腐及其制品的貨架期較短，大多數(shù)產(chǎn)品的保質(zhì)期都只有1 d。而通過適當(dāng)劑量的鈷-60伽馬射線輻照處理可以有效延長保質(zhì)期，且理化指標(biāo)蛋白質(zhì)、脂肪不會有顯著的變化，不影響其口感、風(fēng)味。在食品安全問題日趨嚴(yán)重的今天，人們的食品安全意識也得到了提高，食用營養(yǎng)與衛(wèi)生的食品是人們健康的基本保障，因此利用鈷-60伽馬射線輻照滅菌是廠家延長盒裝豆腐保質(zhì)期的不二選擇。經(jīng)過探究試驗，最終確定盒裝豆腐輻照滅菌的最佳劑量為4 kGy，通過該劑量滅菌后在常溫下貯藏3 d，菌落總數(shù)仍在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍之內(nèi)。

由于人口的急劇增長，各地的食品供應(yīng)相應(yīng)發(fā)展迅速，而食品衛(wèi)生質(zhì)量的相對滯后，給人們的健康帶來了一定的負(fù)面影響，因食用帶有細(xì)菌的食品而引發(fā)的食源性食物中毒現(xiàn)象時有發(fā)生。因此，食品衛(wèi)生成了食品生產(chǎn)和銷售的一個重大問題，食品衛(wèi)生也就隨之顯現(xiàn)的更加重要［1］。

食用食源性病菌的食品引發(fā)的疾病在很多國家多有發(fā)生［2］。各國都在尋求一種高效、節(jié)能、無污染的滅菌方式，而鈷-60伽馬射線輻照滅菌能很好地解決這些問題。在1984年，代表130多個國家的CAC（食品法典委員會）向成員國建議輻照食品應(yīng)用CAC標(biāo)準(zhǔn)及輻照食品設(shè)施的規(guī)程。很多國家在20世紀(jì)90年代初建立了自己的輻照食品法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，有40多個國家已正式批準(zhǔn)80多種輻照食品和100多個種類的調(diào)味品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。1993年3月在法國由國際三大組織：WHO（世界衛(wèi)生組織）、FAO（聯(lián)合國糧農(nóng)組織）、IAEA（國際原子能機(jī)構(gòu)）聯(lián)合召開的輻照加工成本效益分析會議上，各國專家一致認(rèn)為：“輻照加工食品，提高了它的衛(wèi)生質(zhì)量，改善了食品品質(zhì)，是防止食源性疾病的最有效手段，具有重大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益”［3］。發(fā)展輻照滅菌工業(yè)成了各國在食品衛(wèi)生方面的首選方案，美國自1997年8月的食物中毒事件后，由眾議院破例通過議案責(zé)成FDA（美國食品和藥品管理局）盡快批準(zhǔn)用輻照來殺滅肉類食品中病源菌的衛(wèi)生法規(guī)，同年12月FDA正式批準(zhǔn)采用這一法則。1997年9月在日內(nèi)瓦召開的國際三大組織參加的食品衛(wèi)生安全性聯(lián)合專家會議，認(rèn)真研究了輻照劑量在10 kGy以下，重點(diǎn)研究了劑量在10 kGy以上的毒理、營養(yǎng)、微生物、輻照化學(xué)等科目的試驗報告，認(rèn)為輻照食品的營養(yǎng)是適當(dāng)?shù)模?］，衛(wèi)生是安全的，不存在任何的變異、殘留毒素等毒副作用，不會誘發(fā)放射性。我國也對輻照食品制定了一系列相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)［5］，明確了在10 kGy劑量以下，無特殊的營養(yǎng)方面和微生物［6］方面的問題，不需做任何的毒理與毒副作用的試驗，這為我國食品衛(wèi)生的發(fā)展起到了積極的作用。輻照處理食品得到國際上大多數(shù)國家的認(rèn)同。

1　材料和試驗方法

1.1試驗材料

盒裝豆腐：由四川某食品公司提供，采用聚乙烯食品盒密封包裝。

1.2儀器與設(shè)備

鈷-60伽馬輻照裝置：北京三強(qiáng)核力輻射工程技術(shù)有限公司；LSC-288C星星牌立式冷藏柜：星星集團(tuán)有限公司；LS-B50L-I型立式壓力蒸汽滅菌器：江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；JJ-CJ-2FD潔凈工作臺：蘇州市金凈凈化設(shè)備有限公司；LT502天平：常熟市天量儀器有限責(zé)任公司；GZ150-S生化培養(yǎng)箱：韶關(guān)市廣智科技設(shè)備發(fā)展有限公司；KDN-04A型凱氏定氮儀：上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司；JOYN-SXT-02索氏抽提器：上海喬躍電子有限公司。

1.3研究方法

1.3.1輻照處理

利用本單位輻照裝置鈷-60放射源，采用靜態(tài)堆放式照射，在預(yù)備試驗的基礎(chǔ)上，劑量為0、2、4、6 kGy，4次重復(fù)，為確保劑量的均勻，在照射一半時間，以堆放箱體中心為軸上下倒箱，并旋轉(zhuǎn)180度。

1.3.2貯藏條件

在室內(nèi)常溫20℃蔽光、陰涼、干燥條件下貯藏。

1.3.3菌落總數(shù)

菌落總數(shù)就是指在一定條件下（如需氧情況、營養(yǎng)條件、pH、培養(yǎng)溫度和時間等）每克/每毫升檢樣所生長出來的細(xì)菌菌落總數(shù)。

菌落主要作為判定食品被污染程度的標(biāo)志，也可以應(yīng)用這一方法觀察細(xì)菌對食品被污染程序的標(biāo)志，還可以應(yīng)用這一方法觀察細(xì)菌在食品中繁殖的動態(tài)，以便對被檢樣品進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)評價時提供依據(jù)。

本文菌落總數(shù)［7］指標(biāo)分析測定按照國標(biāo)GB4789.2-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》的要求進(jìn)行。

1.3.4蛋白質(zhì)含量

蛋白質(zhì)（protein）是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物，是生命活動的主要承擔(dān)者。沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。機(jī)體中的每一個細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與。蛋白質(zhì)占人體重量的16%～20%。

那么豆腐輻照后其蛋白質(zhì)含量是否發(fā)生變化，本文中蛋白質(zhì)［8］含量將按國標(biāo)GB5009.5-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》進(jìn)行測定。

1.3.5脂肪含量

脂肪是甘油和三分子脂肪酸合成的甘油三酯，是人體必需的六大營養(yǎng)素之一。脂類是組成生物體的重要成分，如磷脂是構(gòu)成生物膜的重要組分，油脂是機(jī)體代謝所需燃料的貯存和運(yùn)輸形式。脂類物質(zhì)也可為動物機(jī)體提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性維生素。某些萜類及類固醇類物質(zhì)如維生素A、D、E、K、膽酸及固醇類激素具有營養(yǎng)、代謝及調(diào)節(jié)功能。有機(jī)體表面的脂類物質(zhì)有防止機(jī)械損傷與防止熱量散發(fā)等保護(hù)作用。脂類作為細(xì)胞的表面物質(zhì)，與細(xì)胞識別，種特異性和組織免疫等有密切關(guān)系本文中脂肪的含量［9］將按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.6-2003《食品中脂肪含量的測定》進(jìn)行測定。

2　試驗結(jié)果分析

2.1輻照處理對菌落總數(shù)的影響

利用輻照裝置鈷-60放射源，采用靜態(tài)堆放式照射，劑量為0、2、4、6 kGy，4次重復(fù)，為確保劑量的均勻，在照射一半時間，以堆放箱體中心為軸上下倒箱，并旋轉(zhuǎn)180度處理，處理后立即測定樣品的菌落總數(shù)，結(jié)果見表1。將處理樣品于常溫20℃條件下貯藏3 d后測定菌落總數(shù)，結(jié)果見表2。

從表1可知，經(jīng)過2 kGy～6 kGy的鈷-60伽馬射線滅菌可以有效殺死微生物，當(dāng)劑量到達(dá)6 kGy時可以徹底殺滅微生物。輻照后，隨著輻照劑量的增加菌落總數(shù)相應(yīng)減少，均符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)≤100 000 cfu/g，只有未照的不符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，多不可計。

表1　輻照后盒裝豆腐菌落總數(shù)Table 1 Total boxed tofu colonies after irradiation

表2　輻照后常溫（20℃）貯藏3 d菌落總數(shù)Table 2 Total number of colonies after irradiation at room temperature（20℃）storage 3 d

由表2可知，經(jīng)鈷-60伽馬射線2 kGy～6 kGy劑量照射，在常溫20℃條件下貯藏3 d，產(chǎn)品的菌落總數(shù)均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，達(dá)到了殺菌、延長保質(zhì)期的目的。

2.2輻照處理對蛋白質(zhì)含量的影響

輻照處理后以凱氏定氮法立即測定樣品的蛋白質(zhì)含量，結(jié)果見表3。將處理樣品于常溫20℃條件下貯藏3 d后測定蛋白質(zhì)含量，結(jié)果見表4。

表3　輻照后蛋白質(zhì)含量Table 3 Protein content after irradiation

表4　輻照后常溫（20℃）貯藏3 d蛋白質(zhì)含量Table 4 Protein content after irradiation at room temperature （20℃）storage 3 d

從表3可知，輻照前后的蛋白質(zhì)變化不顯著。

通過對表4的數(shù)據(jù)分析可以看出，輻照后在常溫（20℃）下貯藏3 d，由于微生物的作用，蛋白質(zhì)百分含量總體來看呈降低的趨勢，但是降低的幅度均在可接受范圍之內(nèi)，2 kGy輻照后下降了0.6個百分點(diǎn)，4 kGy輻照后下降了0.3個百分點(diǎn)，6 kGy輻照后下降了0.5個百分點(diǎn)，4 kGy輻照后下降的最少，僅為0.3個百分點(diǎn)。

2.3輻照處理對脂肪含量的影響

輻照處理后以油重法立即測定樣品的脂肪含量，結(jié)果見表5。將處理樣品于常溫20℃條件下貯藏3 d后測定脂肪含量，結(jié)果見表6。

表5　輻照處理后的脂肪含量Table 5 The fat content after irradiation

表6　輻照后常溫（20℃）貯藏3 d脂肪含量Table 6 Fat content after irradiation at room temperature（20℃）storage 3 d

從表5可以看出輻照前后的脂肪變化很細(xì)微，都在正常的范圍之內(nèi)。

從表6的數(shù)據(jù)分析可以看出，輻照后在常溫（20℃）下貯藏3 d，在微生物的利用下，脂肪的含量整體呈下降趨勢，2 kGy輻照后下降了1.1個百分點(diǎn)，4 kGy輻照后下降了0.3個百分點(diǎn)，6 kGy輻照后下降了0.6個百分點(diǎn)，4 kGy輻照后脂肪含量下降的最少，僅為0.3個百分點(diǎn)。

2.4最佳輻照劑量的確定

從2.1看以看出，當(dāng)給予2、4、6 kGy劑量時，就可以將微生物殺滅到標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)；從2.2可以蛋白質(zhì)含量在4 kGy劑量輻照后變化最小，僅下降了0.3個百分點(diǎn)；從2.3可以看出，脂肪含量在6 kGy劑量輻照后基本無變化。綜合以上以及環(huán)保因素，盒裝豆腐輻照滅菌的最適劑量為4 kGy。4 kGy下的各項指標(biāo)見表7、表8。

表7　輻照后理化指標(biāo)Table 7 Irradiated physical and chemical indicators

表8　輻照后常溫（20℃）3 d理化指標(biāo)Table 8 Physical and chemical indicators after irradiation at room temperature（20℃）3 d

2.5盒裝豆腐的加工工藝流程分析

2.5.1加工工藝流程

主要步驟如下：原料進(jìn)行清洗，浸泡，磨漿，煮漿，過濾，點(diǎn)漿，蹲腦，攤布，澆制，整理，壓榨，成品。這期間的操作過程均需嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制。包括原料的溯源，生產(chǎn)過程的把控及產(chǎn)品出廠的審核。

2.5.2衛(wèi)生質(zhì)量分析

盒裝豆腐受污染嚴(yán)重，未經(jīng)過輻照處理的盒裝豆腐，菌落總數(shù)多不可計，原因是盒裝豆腐基本是小型作坊生產(chǎn)，整個生產(chǎn)加工過程主要是以手工操作、生產(chǎn)工具、容器、模版等沒有消毒處理，日復(fù)一日的重復(fù)使用，從原料到成品整個過程無防腐、防塵、防蠅、防鼠設(shè)施，產(chǎn)品散裝裸露，從業(yè)人員衛(wèi)生素質(zhì)低，盒裝豆腐污染嚴(yán)重，豆腐營養(yǎng)物質(zhì)豐富，細(xì)菌繁殖快。

2.5.3建議與要求

1）國家從1995年實施《食品衛(wèi)生法》以來，相繼制訂多種衛(wèi)生規(guī)范。而盒裝豆腐生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范仍處于討論之中，盒裝豆腐生產(chǎn)加工衛(wèi)生管理仍無章可循，建議管理部門盡快制定“盒裝豆腐及制品加工廠”衛(wèi)生規(guī)范。

2）參照GB14881-1994《食品企業(yè)通用衛(wèi)生規(guī)范》的要求，廠址周圍30 m以內(nèi)不得有粉塵，有害氣體和垃圾場所，廠房面積不少于50 m2，具備更衣室、洗滌消毒間、生產(chǎn)加工間、成品存放間、原料倉庫等，廠房自然采光好、通風(fēng)良好、墻壁和地面貼瓷磚，有“四防”設(shè)施，使用符合國家生活飲用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的自來水，下水道通暢。

3）生產(chǎn)盒裝豆腐不得使用變質(zhì)或含有有毒、有害物質(zhì)的黃豆等原料、輔料。原料使用前必須篩選干凈。生產(chǎn)儲存、運(yùn)輸、銷售過程所采用的用具、容器、包裝材料應(yīng)符合相應(yīng)的衛(wèi)生要求。盒裝豆腐屜、豆包布等使用前應(yīng)清洗消毒，接觸食品時應(yīng)生熟分開。

4）目前盒裝豆腐生產(chǎn)中使用的凝固劑是石膏和葡萄糖-β內(nèi)酯（C6H10O6）及鹽鹵、鹵片，要求從業(yè)者嚴(yán)格按照食品添加劑的使用要求，購買時注意產(chǎn)品的品牌、合格證書、生產(chǎn)時間、保質(zhì)期和使用量。

5）要求從業(yè)者要持有效的健康培訓(xùn)證上崗，注意個人衛(wèi)生，加強(qiáng)自身管理，改善生產(chǎn)設(shè)備條件嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)法律及衛(wèi)生管理制度，防止產(chǎn)品污染，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。

6）注重員工素質(zhì)培養(yǎng)，定期對員工進(jìn)行食品衛(wèi)生與安全知識培訓(xùn)，并進(jìn)行考核，將考核成績納入工資構(gòu)成比例之中。

3　結(jié)論

本文主要對盒裝豆腐輻照加工工藝進(jìn)行研究，為證明豆腐利用鈷-60伽馬射線進(jìn)行輻照滅菌是可行的，我們對其輻照前后的菌落總數(shù)、蛋白質(zhì)、脂肪含量進(jìn)行了測定。通過輻照前后菌落總數(shù)、蛋白質(zhì)、脂肪含量的比較可以看出，輻照前后的菌落總數(shù)差異顯著、而蛋白質(zhì)、脂肪含量的變化甚微。由此我們可以得出以下結(jié)論。

1）利用鈷-60伽馬射線對盒裝豆腐進(jìn)行輻照滅菌是可行的，是可以被人們所接受的。

2）鈷-60伽馬射線產(chǎn)生的放射性的能量有1.33 MeV 和1.17 MeV，要使食品輻照后誘發(fā)放射性需要10 MeV以上的能量，所以鈷-60伽馬輻照滅菌無感生放射性，不會對人體健康產(chǎn)生有毒有害作用的物質(zhì)，因此，輻照滅菌后的食品是安全的。

3）鈷-60伽馬射線輻照滅菌能夠有效殺滅細(xì)菌，卻不影響盒裝豆腐的蛋白質(zhì)、脂肪等理化指標(biāo)的含量。

4）盒裝豆腐利用鈷-60伽馬射線進(jìn)行輻照滅菌的最適劑量為4 kGy。

這一研究結(jié)果可以消除很多人的顧慮，從而能夠放心的食用經(jīng)過輻照滅菌的豆腐。同時對于其他豆制品輻照滅菌工藝的確定，也具有可借鑒的意義。

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Boxed Tofu Irradiation Process and Dose Study

QING Li-fang，WEI Min*，YANG Ping-hua，LI Qing，LIU Ying
（Institute of Biotechnology and Nuclear Technology，Sichuan Academy of Agricultural Science，Chengdu 610061，Sichuan，China）

Abstract：Radioactive cobalt-60 was studied irradiation sterilization treatment process boxed tofu. Studies using a static pile irradiation method，were used 0，2，4，6 kGy dose treatment，storage for 3 days at room temperature（20℃）measured total bacterial count，protein，fat and other indicators. The results showed that the radiation dose for 4 kGy，the total number of colonies in line with national standards，protein，fat content did not change.

Key words：boxed tofu；radiation dose；the total number of colonies；physical indicators

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.027

基金項目：四川省重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專項（2014CD00074）；四川省科技支撐計劃（2014NZ0095）；四川省財政創(chuàng)新能力提升工程青年基金（2014QNJJ-003）

作者簡介：青莉芳（1991—），女（漢），本科，研究方向：營養(yǎng)、食品與健康。

*通信作者：魏敏（1967—），女（漢），副研究員，研究方向：輻照加工技術(shù)研究開發(fā)及質(zhì)量管理。

收稿日期：2015-01-29