輻照對堅果采后生理生化的影響綜述

袁秀平，馬艷萍

（1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西楊凌712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西楊凌712100）

食品輻照技術(shù)是運(yùn)用x射線、γ射線或高速電子束等對食品進(jìn)行加工處理，從而達(dá)到抑制生理變化、保持營養(yǎng)品質(zhì)、殺菌、殺蟲、延長貯藏期的目的[1]。堅果味美且營養(yǎng)豐富，但堅果在采收后容易受微生物的污染和害蟲的蛀蝕，貯藏穩(wěn)定性差、香氣易敗壞，影響了產(chǎn)品的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價值。輻照處理堅果后可直接或間接影響堅果的生理代謝和生物活性物質(zhì)的變化，進(jìn)而影響堅果的營養(yǎng)價值、感官品質(zhì)和貯藏時間。

1 輻照對堅果營養(yǎng)成分的影響[2]

通常情況下，劑量低于10 kGy的輻照，幾乎測不出來營養(yǎng)成分的減少；而高于10 kGy劑量的輻照，營養(yǎng)成分的損失也要比冷藏和烹調(diào)小[3]。大量資料顯示，輻照處理對堅果營養(yǎng)成分總攝入量的影響微乎其微[4]。

1.1 對脂類物質(zhì)的影響

脂肪屬于食物成分中不穩(wěn)定物質(zhì)之一，對輻照表現(xiàn)出很高的敏感度[5]。脂肪會受輻照誘導(dǎo)而加速水解和自動氧化，使必需脂肪酸的含量減少，產(chǎn)生令人不舒服的感官變化，且輻照后容易出現(xiàn)過氧化物，其對敏感性物質(zhì)諸如維生素的功能發(fā)揮有抑制作用[6]。有研究顯示，輻照劑量低于50 kGy時，脂肪的各項指標(biāo)變化極其微小[7-8]；用5～20 kGy劑量γ射線輻照核桃后，游離脂肪酸含量與對照差異不顯著[9]；銀杏果經(jīng)高劑量（10～50 kGy）輻照后粗脂肪含量與對照無顯著差異[10]；以電子束輻照杏仁和桃仁，不同劑量輻照下其粗脂肪含量差異不明顯，隨著輻照劑量逐漸增加脂肪酸組成無明顯變化[11]。

1.2 對氨基酸及蛋白質(zhì)的影響

輻照對氨基酸和蛋白質(zhì)組成及含量的影響受多種因素的綜合作用，其中，包括輻照劑量、氧氣濃度、環(huán)境溫度以及食品自身的復(fù)雜系統(tǒng)[12]。有國內(nèi)外輻照試驗[13]顯示，食品輻照后其氨基酸種類和含量均變化不明顯；銀杏被10～30 kGy劑量輻照照射后，與對照組比較，蛋氨酸含量差異比較大，其余16種氨基酸均差異不明顯[10]；用紫外輻照處理花生，花生的蛋白質(zhì)和脂肪含量與對照相比，不存在明顯差異[14]。

1.3 對維生素的影響

維生素是食品中重要的微量必需物質(zhì)，維生素容易受輻照影響而損失，其損失程度與維生素種類、輻照劑量、氧氣濃度、環(huán)境溫度以及食物種類的不同而不同[15]。維生素中，維生素C較容易被輻照氧化破壞[16]。有關(guān)堅果輻照后維生素含量的變化研究報道較少，銀杏經(jīng)10～50 kGy高劑量輻照處理后，維生素C含量較對照降低了27%～50%[10]；李瑋瑋等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在5～20 kGy劑量范圍內(nèi)，60Coγ輻照對3種保健品中維素生A，E含量的變化無顯著差異。

1.4 對碳水化合物的影響

若將輻照劑量控制在10 kGy范圍以內(nèi)，食品中的糖的降解物極其微量，食品的營養(yǎng)價值也不會改變[4]。但也有資料顯示，銀杏經(jīng)過10～50 kGy劑量輻照后，隨輻照劑量遞加，可溶性糖和碳水化合物總量均呈現(xiàn)正比增長，與對照相比，分別提高了1.7%～84%和6.6%～25.3%[10]；劉超等[18]研究表明，經(jīng)過0.5 kGy低劑量輻照處理的板栗，貯藏期其淀粉含量比未處理的板栗下降慢，淀粉保存率較高，說明輻照處理能抑制淀粉代謝，且經(jīng)過輻照處理后冷藏比未輻照直接冷藏的板栗總糖量高。

2 輻照對生理代謝的影響

2.1 對呼吸強(qiáng)度的影響

輻照處理對堅果采后呼吸強(qiáng)度影響的報道各有不同。銀杏種子利用60Coγ射線處理后，種子萌發(fā)時呼吸高峰得到了延緩，具體表現(xiàn)為在貯藏前期呼吸速率較對照大，而到后期，輻照處理種子的呼吸速率緩慢下降，未出現(xiàn)呼吸高峰[19]；0.5 kGy劑量輻照處理板栗并冷藏8個月后，呼吸強(qiáng)度高于對照板栗4%，但呼吸強(qiáng)度均比貯藏前期要低，僅有貯藏初期的30%和41%，表明輻照可以明顯減弱板栗貯藏后期的生理活性[10]；馬艷萍等[20]用60Coγ射線輻照處理鮮食核桃后，胚芽萌發(fā)期間的呼吸強(qiáng)度明顯低于未做輻照處理的樣品。

2.2 對酶活性及膜脂過氧化的影響

酶是活體生物組織中有催化功能的特殊蛋白質(zhì)，對生物體的代謝起重要調(diào)節(jié)作用。輻照處理能抑制銀杏種子和板栗的淀粉酶活力[10，19]；0.5 kGy劑量輻照處理鮮食核桃，明顯提高了核桃冷藏期間的超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性，降低了丙二醛的積累，抑制了過氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX）的活性，從而減緩膜脂過氧化作用，其好果率及感官品質(zhì)明顯提高[21]。

2.3 對細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響

目前，關(guān)于輻照對堅果細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)影響的報道只見于板栗的研究。傅俊杰等[22]研究表明，經(jīng)輻照處理后的板栗，輻射損傷最明顯的是細(xì)胞壁，對照組的細(xì)胞壁較厚，輻照處理的板栗細(xì)胞壁變薄，且細(xì)胞壁隨輻照劑量增大越來越薄，貯藏60 d后，電鏡下發(fā)現(xiàn)對照組的胚芽已有腐爛跡象，而輻照處理的板栗只發(fā)現(xiàn)了淀粉粒的輕微損傷，表明輻照處理能有效抑制板栗胚芽的萌發(fā)。

2.4 對激素含量的影響

種子的休眠和萌發(fā)受植物內(nèi)源激素的影響較大，不僅與內(nèi)源激素的絕對含量有關(guān)，還與各類激素的相對含量、尤其是促生長激素與抑制生長激素之間的比例及平衡有關(guān)[23]。有關(guān)輻照處理堅果后激素變化的報道較少，馬艷萍等[24]用不同劑量輻照處理核桃胚芽后，發(fā)現(xiàn)鮮核桃胚芽開始萌發(fā)時，內(nèi)源激素ABA（脫落酸）含量下降，而GA3（赤霉素）、IAA（生長素）和ZR（玉米素核苷）的含量均有所增加，而且GA3、IAA和ZR與ABA的3個比值均有所增加，其減幅和增幅均小于對照樣品，說明內(nèi)源激素ABA可抑制鮮核桃胚芽萌發(fā)，而其他3種激素促進(jìn)胚芽萌發(fā)，輻照劑量達(dá)0.05 kGy時可完全抑制鮮核桃胚芽萌發(fā)。

3 輻照對感官品質(zhì)的影響

堅果質(zhì)量的優(yōu)劣除了重要的理化指標(biāo)外就屬感官品質(zhì)了，諸如性狀、色澤、氣味、滋味，無異物、無霉變、無蟲蛀等指標(biāo)。一般來說，較低劑量輻照處理堅果，會提高堅果感官品質(zhì)，減少蟲害和霉變。利用0.5 kGy低劑量輻照處理板栗，低溫冷藏8個月后，栗仁新鮮好果率達(dá)95.7%，零發(fā)芽率，而未輻照處理的樣品好果率僅有61%，發(fā)芽變質(zhì)多[18]；有報道顯示，1.0 kGy劑量輻照處理板栗后，明顯減少板栗的霉變腐爛，有效抑制發(fā)芽，且能保證其感官品質(zhì)[25-26]；郭豪寧等[27]研究表明，輻照劑量為4.0 kGy時，不僅可以改善峰甘板栗感官質(zhì)量，且能保持理化營養(yǎng)指標(biāo)穩(wěn)定；利用0.3，0.5 kGy低劑量輻照處理鮮核桃，能顯著提高核桃貯藏期的好果率，且能保持較低的過氧化值[28-29]；紫外輻照處理花生可以提高其對霉菌侵染的抗性，利于花生貯藏[14]。銀杏果仁在小于10 kGy劑量輻照下，其感官指標(biāo)無明顯變化，但經(jīng)10～50 kGy高劑量輻照后，隨劑量遞加，銀杏果仁的色澤、硬度和氣味的變化愈加明顯，其感官指標(biāo)下降顯著[10]。林音[30]對輻照高脂肪含量的堅果感官品質(zhì)進(jìn)行了研究，從色澤、氣味、口感等多方面比較發(fā)現(xiàn)，不同堅果的最高耐受劑量不同，其中，核桃、花生、開心果和松籽的最高耐受劑量為6 kGy，腰果和杏仁的最高耐受劑量為8 kGy，若超過此劑量限度就會明顯影響堅果的感官品質(zhì)。

4 結(jié)語

輻照技術(shù)是一種新型、安全、高效的物理加工技術(shù)。近年來，在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越受到關(guān)注和重視。合適劑量輻照處理堅果后，在保證營養(yǎng)價值不受影響的基礎(chǔ)上，可降低害蟲損失、延長貯藏保鮮時間、抑制發(fā)芽、抑制膜脂氧化、抑制呼吸強(qiáng)度和酶活性，提高堅果的感官品質(zhì)。但是輻照技術(shù)在堅果中的研究除了核桃、板栗和銀杏果，有關(guān)其他堅果的報道較少。今后應(yīng)加強(qiáng)輻照后堅果生理生化變化和貯藏保鮮之間關(guān)系的研究和應(yīng)用，篩選出堅果貯藏所需的最佳輻照劑量和輻照時間，以確保輻照堅果的營養(yǎng)價值和質(zhì)量安全。