輻照對桂花醬的滅菌效果及保質(zhì)期的影響

林勇 鉏曉艷 陳玉霞 邱建輝 劉尚洪

摘要：為研究桂花醬的輻照滅菌效果及保質(zhì)期，采用不同劑量60Co-γ射線（0～6.11 kGy）輻照桂花醬，研究不同劑量對桂花醬的感觀品質(zhì)、微生物存活率及保質(zhì)率的影響。結(jié)果表明，當(dāng)輻照劑量為2.96 kGy時(shí)，桂花醬中的微生物含量達(dá)到企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)輻照劑量為0.96～6.11 kGy時(shí)，桂花醬的顏色、氣味、滋味、黏稠度和可接受性與對照相比無明顯變化;菌落總數(shù)不超過7.1×102 CFU/g的桂花醬輻照殺菌的適宜劑量為2.97～6.11 kGy，經(jīng)該輻照劑量處理后，桂花醬的保質(zhì)率達(dá)100%，保質(zhì)期達(dá)360 d以上。該研究為桂花醬的輻照滅菌應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：桂花醬;60Co-γ射線;滅菌效果;滅菌劑量;保質(zhì)期

中圖分類號：TS205.9 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）24-0197-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.24.048 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effect of irradiation on sterilization effect and shelf life of sweet osmanthus sauce

LIN Yong，ZU Xiao-yan，CHEN Yu-xia，QIU Jian-hui，LIU Shang-hong

（Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-agriculture Technology，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 630064，China）

Abstract： In order to study the sterilization effect and shelf life of sweet osmanthus sauce， different doses of 60Co-gamma ray （0～6.11 kGy） were used to irradiate the osmanthus sauce. The effects of different doses on the perceptual quality， microbial survival rate and shelf life of sweet osmanthus sauce were studied. The results showed that when the irradiation dose was 2.96 kGy， the microbial content in sweet osmanthus sauce reached the corporate hygienic standard. When the irradiation dose was 0.96～6.11 kGy， the color， smell， taste， viscosity and acceptability of sweet osmanthus sauce had no obvious changes compared with the control. The optimum dose of irradiation sterilization for sweet osmanthus sauce with total bacterial count not exceeding 7.1×102 CFU/g was 2.97～6.11 kGy. After treatment with this irradiation dose， the shelf life rate of sweet osmanthus sauce was 100% and the shelf life was more than 360 d. This study provides a reference for the application of irradiation sterilization of sweet osmanthus sauce.

Key words： osmanthus sauce; 60Co-γray; sterilization effect; sterilization dose; shelf life

湖北名產(chǎn)桂花醬是用鮮桂花、麥芽糖漿、白砂糖和少許鹽煮制而成，廣泛用于湯圓、月餅、麻餅、蜜餞、甜羹等糕餅和點(diǎn)心的輔助原料，也作為菜肴調(diào)味之用，色美味香。桂花中所含的芳香物質(zhì)能稀釋痰液，促進(jìn)呼吸道痰液的排出，具有化痰、止咳、平喘的作用;具有行氣之功，能夠緩急止痛、散血消淤，并促進(jìn)腸道穢濁物質(zhì)的排泄;能祛除口中異味，并有殺滅口中細(xì)菌的功效，是口臭患者的食療佳品。桂花醬在加工過程中常殘留有原料成分所攜帶的微生物，在后續(xù)處理過程中有時(shí)也污染一些來自環(huán)境的其他微生物，從而對桂花醬產(chǎn)品的衛(wèi)生學(xué)品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。在常溫下，未經(jīng)滅菌處理的桂花醬保質(zhì)期只有1個(gè)月左右。為了延長桂花醬的保質(zhì)期，以60Co-γ射線輻照桂花醬。

60Co-γ射線輻照食品具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①食品輻照滅菌稱為“冷殺菌”，在輻照過程中僅有輕微的升溫，在照射劑量恰當(dāng)?shù)那闆r下，食品的感官性狀及營養(yǎng)成分很少改變;②60Co-γ射線輻照可以殺滅食品中的微生物，降低食品中病原菌的污染，并且能耗低、無毒物殘留、無放射性污染、滅菌徹底;③食品輻照后不用冷藏保存，其鮮度可達(dá)數(shù)月到一年之久甚至更長，能有效地延長食品貨架壽命;④由于γ射線的穿透力極強(qiáng)，可以照射小包裝產(chǎn)品，也可照射大型包裝產(chǎn)品，適于工業(yè)化生產(chǎn)，且可在不解開包裝的情況下照射，工作效率高[1]。食品輻照在中國已有廣泛應(yīng)用，如大蒜輻照抑制發(fā)芽[2-4]、冷凍產(chǎn)品輻照殺菌[5-8]、即食菜肴輻照保鮮[9]、發(fā)酵香腸和醬板鴨輻照保質(zhì)[10-12]、果蔬的輻照減菌[13-15]等，但桂花醬的輻照保質(zhì)未見報(bào)道。本試驗(yàn)以不同劑量γ射線輻照小包裝桂花醬，研究輻照對桂花醬感觀品質(zhì)的影響及桂花醬中微生物數(shù)量與輻照劑量的關(guān)系，確定了桂花醬輻照滅菌的適宜劑量，考察了不同溫度條件下桂花醬的保質(zhì)期，旨在探索桂花醬的輻照保藏技術(shù)，為桂花醬的輻照延長貨架期進(jìn)行技術(shù)儲備。

1 ?材料和方法

1.1 ?試驗(yàn)材料

1.1.1 ?供試產(chǎn)品 ?桂花醬：鋁塑復(fù)合膜包裝，每小包20 g。

1.1.2 ?主要儀器 ?UV-VIS8500紫外可見分光光度計(jì)，電子天平，恒溫培養(yǎng)箱，無菌操作工作臺，立式高壓蒸汽滅菌鍋，冰箱，移液槍，三角瓶，培養(yǎng)皿，試管等。

1.2 ?試驗(yàn)方法

1.2.1 ?樣品處理 ?從包裝箱中抽取桂花醬樣品140小包，每處理20包。樣品輻照以后，每處理取2包進(jìn)行微生物檢測，取3包進(jìn)行感觀測評，其余15包用于恒溫培養(yǎng)和常溫貯藏觀察，未輻照處理為對照。

1.2.2 ?輻照處理 ?輻照處理在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所進(jìn)行，放射源為60Co-γ射線源，放射源活度為9.81×1015 Bq。設(shè)定0（CK）、1、2、3、4、5、6 kGy 7個(gè)處理，動(dòng)態(tài)步進(jìn)式輻照，放射源工作位置103 cm，鏈速6.5 Hz。每個(gè)處理放置1支重鉻酸銀劑量計(jì)進(jìn)行劑量檢測，以實(shí)測值為準(zhǔn)。輻照結(jié)束后，對樣品進(jìn)行感觀測評和微生物培養(yǎng)計(jì)數(shù)，進(jìn)行37 ℃恒溫培養(yǎng)和常溫保藏。

1.2.3 ?感觀測評 ?對不同劑量輻照處理后的桂花醬樣品進(jìn)行感觀測評，每處理取3包，由7名測評員察看桂花醬的顏色、鼻嗅桂花醬的氣味、品嘗桂花醬的味道、觀察桂花醬的黏稠度，記錄測評結(jié)果和可接受性并進(jìn)行打分，打分標(biāo)準(zhǔn)對照為10分，表示完全可以接受，9分以上表示可以接受，8～9分為基本可以接受，8分以下表示不能接受，最后綜合7名測評員的測評結(jié)果，將每項(xiàng)感觀指標(biāo)的分值進(jìn)行加權(quán)平均，得出桂花醬經(jīng)不同劑量輻照處理的感觀品質(zhì)和可接受性。

1.2.4 ?微生物培養(yǎng)和計(jì)數(shù) ?菌落總數(shù)按照GB 4789.2-2010[16]方法測定，霉菌培養(yǎng)和計(jì)數(shù)按照GB 4789.15-2010[17]方法測定，大腸菌群培養(yǎng)和計(jì)數(shù)按照GB 4789.3-2010[18]方法測定。

1.2.5 ?吸收劑量測量 ?參考JJG 1028-91[19]制作重鉻酸銀劑量計(jì)，其中低量程重鉻酸銀劑量計(jì)（量程范圍0.4～5.0 kGy）經(jīng)中國計(jì)量科學(xué)研究院NDAS比對，測量誤差在3%以內(nèi)，再用低量程重鉻酸銀劑量計(jì)校準(zhǔn)高量程重鉻酸銀劑量計(jì)（量程范圍5～40 kGy），兩種劑量計(jì)用于樣品輻照劑量檢測，用紫外可見分光光度計(jì)于20±0.5 ℃，350 nm和440 nm波長下測量劑量計(jì)溶液的吸光度，再計(jì)算劑量值。

1.2.6 ?數(shù)據(jù)處理 ?根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)反映的輻照劑量與微生物存活率的關(guān)系，用Excel作出輻照劑量與存活菌數(shù)對數(shù)值關(guān)系直線，由其回歸方程的斜率k求得細(xì)菌D10值。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?輻照對桂花醬感觀品質(zhì)的影響

桂花醬經(jīng)不同輻照劑量處理后每處理取3包進(jìn)行感官測評，評分結(jié)果見表1。7名測評員主要從桂花醬的顏色、氣味、滋味、黏稠度以及可接受性5個(gè)方面進(jìn)行測評，結(jié)果表明，當(dāng)輻照劑量為0 kGy時(shí)，桂花醬的顏色為深褐色，開袋時(shí)桂花香氣撲鼻，香氣濃郁，清甜可口，且甜味很濃，呈黏稠的膏狀，沒有其他異味;當(dāng)輻照劑量為0.97～5.07 kGy時(shí)，輻照對桂花醬的顏色、氣味、滋味、黏稠度和可接受性沒有明顯影響，也無其他異味;當(dāng)輻照劑量為6.11 kGy時(shí)，與未輻照的桂花醬相比，輻照桂花醬顏色微變淺，香氣微變淡，甜味較濃，膏體微變稀，沒有輻照異味，可接受性微降低，但仍可接受。因此，采用6.11 kGy以下劑量進(jìn)行輻照，不會對桂花醬的感官品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響，在可以接受的范圍內(nèi)。

2.2 ?輻照對桂花醬菌落總數(shù)的影響

桂花醬樣品經(jīng)不同劑量輻照后，每處理取2包進(jìn)行微生物培養(yǎng)和計(jì)數(shù)。菌落總數(shù)測定采用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，37 ℃培養(yǎng)48 h后計(jì)數(shù)，結(jié)果見表2;霉菌培養(yǎng)采用孟加拉紅培養(yǎng)基，28 ℃培養(yǎng)5 d，觀察并記錄結(jié)果，霉菌<10 CFU/g;大腸菌群采用平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行培養(yǎng)和計(jì)數(shù)，所有樣品均無大腸菌群生長。對表2數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，未輻照樣品的初始菌落總數(shù)為710 CFU/g，不符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為菌落總數(shù)<30 CFU/g），為不合格產(chǎn)品;當(dāng)輻照劑量為0.97 kGy時(shí)，存活菌數(shù)比對照降低67.61%，超過1/2的細(xì)菌已被殺滅;當(dāng)輻照劑量為2.03 kGy時(shí)，存活菌數(shù)比對照降低90.14%，已殺滅桂花醬中90%以上的細(xì)菌;當(dāng)輻照劑量為2.96 kGy時(shí)，存活菌數(shù)為20 CFU/g，達(dá)到企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)輻照劑量為5.07 kGy時(shí)，3個(gè)稀釋度平皿中只有1個(gè)菌落生長，菌落總數(shù)為5 CFU/g，桂花醬中的細(xì)菌幾乎完全被殺滅;當(dāng)輻照劑量為6.11 kGy時(shí)，桂花醬中細(xì)菌總數(shù)為0 CFU/g。因此，輻照能有效降低桂花醬中微生物菌落總數(shù)，使產(chǎn)品達(dá)到桂花醬的企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 ?桂花醬輻照滅菌劑量的確定

桂花醬生產(chǎn)企業(yè)要求產(chǎn)品的出廠菌落總數(shù)<30 CFU/g，霉菌<10 CFU/g，不得檢出大腸桿菌。經(jīng)過微生物的培養(yǎng)計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)桂花醬初始雜菌總數(shù)為710 CFU/g，霉菌和大腸桿菌未檢出。因此，輻照滅菌的主要目的就是降低產(chǎn)品中菌落總數(shù)的含量，使其達(dá)到企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在輻照滅菌過程中，一般利用雜菌的D10值來確定產(chǎn)品滅菌劑量。D10值就是使某種微生物數(shù)量下降為原來的10%所需要的輻照劑量。根據(jù)表2中輻照劑量與微生物存活量之間的關(guān)系，可作出輻照劑量與菌落總數(shù)對數(shù)值關(guān)系曲線（圖1），由此得出線性回歸方程式y(tǒng)=-0.460 8x+2.794 3，R2=0.996 2，由斜率k求得雜菌D10=1/k=2.17 kGy。由公式D=D10lg（N0/N）[20]（N0為桂花醬初始雜菌量，N為要求達(dá)到的衛(wèi)生指標(biāo)）計(jì)算得到對雜菌含量不超過7.1×102 CFU/g的桂花醬輻照殺菌最低有效劑量為2.97 kGy。

試驗(yàn)中，桂花醬樣品最高輻照劑量采用6.11 kGy，結(jié)果表明，該劑量下桂花醬的感觀品質(zhì)微有變化，但仍可接受。因此，可以確定桂花醬輻照殺菌劑量為2.97～6.11 kGy。桂花醬經(jīng)該輻照劑量處理后，可控制細(xì)菌含量小于30 CFU/g，達(dá)到企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 ?桂花醬的常溫貯藏和恒溫培養(yǎng)試驗(yàn)

桂花醬樣品輻照后，每處理取8包進(jìn)行常溫貯藏，取7包進(jìn)行37 ℃恒溫培養(yǎng)，結(jié)果見表3。未輻照的樣品在常溫貯藏過程中，15 d保質(zhì)率為100.0%，30 d之內(nèi)有2包脹袋，保質(zhì)率為75.0%，常溫貯藏60 d和37 ℃恒溫培養(yǎng)7 d全部脹袋，保質(zhì)率為0;當(dāng)輻照劑量為0.97 kGy時(shí)，常溫貯藏15 d保質(zhì)率為100.0%，30 d保質(zhì)率為87.5%，較對照提高12.5個(gè)百分點(diǎn)，常溫貯藏60 d保質(zhì)率仍有50.0%，常溫貯藏90 d和37 ℃恒溫培養(yǎng)7 d全部脹袋，保質(zhì)率為0;當(dāng)輻照劑量為2.03 kGy時(shí)，常溫貯藏60 d保質(zhì)率為100.0%，保質(zhì)期180 d以上全部脹袋，37 ℃恒溫培養(yǎng)7 d仍有4袋未脹袋，保質(zhì)率為57.1%，遠(yuǎn)高于對照;當(dāng)輻照劑量為2.96～6.11 kGy時(shí)，常溫貯藏360 d和37 ℃恒溫培養(yǎng)7 d所有樣品均保持完好，保質(zhì)率100.0%?？梢?，輻照能有效提高桂花醬的保質(zhì)率、有效延長桂花醬的保質(zhì)期。

3 ?結(jié)論

3.1 ?輻照對桂花醬具有較好的殺菌效果

2.96 kGy輻照處理即能殺死桂花醬中97.18%的細(xì)菌，使細(xì)菌含量達(dá)到企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)輻照劑量與微生物存活量之間的關(guān)系，求出直線方程式，由其斜率算出細(xì)菌D10值為2.17 kGy，根據(jù)公式D=D10lg（N0/N），求得最低有效劑量為2.97 kGy;本次試驗(yàn)采用的最高劑量為6.11 kGy，經(jīng)此劑量輻照，桂花醬樣品中的微生物全部被殺滅，感觀品質(zhì)微有變化，但在可接受的范圍內(nèi)。因此確定輻照初始細(xì)菌含量不超過7.1×102 CFU/g桂花醬的工藝劑量為2.97～6.11 kGy。

3.2 ?輻照能有效延長桂花醬的保質(zhì)期

本試驗(yàn)所用桂花醬的初始含菌量比較低，初始菌落總數(shù)只有7.1×102 CFU/g，霉菌和大腸菌群未檢出，但桂花醬的含水量比較高，比較適合微生物的生長繁殖，未輻照的桂花醬在常溫下貯藏60 d，保質(zhì)率為0，保質(zhì)期不足60 d。采用低劑量2.96 kGy輻照處理后，無論是常溫貯藏還是37 ℃恒溫培養(yǎng)，桂花醬樣品保質(zhì)率均達(dá)到100%，在常溫下的保質(zhì)期達(dá)360 d以上，保存時(shí)間較長。因此，降低桂花醬中的初始含菌量，采用適宜的劑量進(jìn)行輻照處理，能延長桂花醬在常溫下的保質(zhì)期。

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