電子束輻照對丹棱凍粑殺菌效果及保質(zhì)期的影響*

古明亮,張朝林,高 鵬

（1.四川茂華食品有限公司，四川 眉山 620038；2.四川省休閑糖果糕點工程技術(shù)研究中心，四川 眉山 620038；3.糖果與烘焙食品四川省國際科技合作基地，四川 眉山 620038；4.四川潤祥輻照技術(shù)有限公司，四川 眉山 620866；5.四川省原子能研究院，成都 610101)

丹棱凍粑為中國國家地理標(biāo)志產(chǎn)品、四川省名優(yōu)產(chǎn)品，是以大米為原料，經(jīng)浸泡、磨漿、發(fā)酵、蒸制等工藝制作而成的生米發(fā)酵食品［1-3］。丹棱凍粑文字記載的歷史可追溯到南齊建武年間，距今已有1400多年，其制作技藝被列入了眉山市非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄［1］。調(diào)查發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者習(xí)慣將丹棱凍粑貯藏在冰箱冷藏室，通過長期的跟蹤試驗發(fā)現(xiàn)因丹棱凍粑營養(yǎng)豐富且水分含量極高，未經(jīng)殺菌處理的丹棱凍粑在冰箱冷藏室中貯藏3 d左右易出現(xiàn)霉變、發(fā)酸、變餿等感官品質(zhì)不良現(xiàn)象。雖采用殺菌釜高溫殺菌處理可延長丹棱凍粑的保質(zhì)期［4］，但高溫殺菌釜及輔助設(shè)備（如蒸汽鍋爐、污水處理設(shè)施）投入成本較高，需要辦理相關(guān)特種設(shè)備手續(xù)且對操作人員及車間規(guī)劃布局有相關(guān)要求，故采用殺菌釜對丹棱凍粑殺菌不太適用于丹棱凍粑的生產(chǎn)作坊及小微企業(yè)，丹棱凍粑的生產(chǎn)作坊及小微企業(yè)需采用其它殺菌方式來延長丹棱凍粑的保質(zhì)期。

電子束輻照是利用電子加速器所產(chǎn)生的高能電子束流，高能電子可有效殺滅各種微生物，電子加速器可控性強(qiáng)、不存在放射性污染和核泄漏，對操作人員安全無害[5-6]。電子束輻照作為新興的輻照手段，近年來已被廣泛應(yīng)用于食品保鮮及其品質(zhì)改善［6］，但丹棱凍粑的電子束輻照保質(zhì)未見報道。本試驗以不同劑量輻照丹棱凍粑，研究輻照對丹棱凍粑感官品質(zhì)的影響及丹棱凍粑中大腸菌群、菌落總數(shù)及霉菌數(shù)量與輻照劑量的關(guān)系，確定了丹棱凍粑輻照殺菌的適宜劑量，考察了3±1℃條件下丹棱凍粑的保質(zhì)期，旨在探索丹棱凍粑的電子束輻照保藏技術(shù)，為丹棱凍粑的電子束輻照延長保質(zhì)期進(jìn)行技術(shù)研究，解決丹棱凍粑生產(chǎn)作坊及小微企業(yè)需采用其它殺菌方式來延長丹棱凍粑保質(zhì)期的技術(shù)需求。

1 材料與方法

1.1 材料

白糖味丹棱凍粑在四川省眉山市丹棱縣某丹棱凍粑作坊自制，丹棱凍粑制作中大米按參考文獻(xiàn)[3]、發(fā)酵米漿（老米漿）按參考文獻(xiàn)[7]、配方按參考文獻(xiàn)[8]、工藝按參考文獻(xiàn)[9]。樣品重量為18～20 g/個，樣品用材質(zhì)為PA/PE的包裝袋真空分裝為25個/袋，裝箱為20袋/箱。

1.2 方法

1.2.1 電子束輻照處理

樣品裝箱完成后立即冷藏運(yùn)輸?shù)剿拇櫹檩椪占夹g(shù)有限公司的輻照場進(jìn)行輻照處理，輻照裝置為VF-ProA-10/20型電子直線加速器，能量10 MeV，脈沖次數(shù) 260 次/s。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，設(shè) 1、2、3、4、5、6kGy等6個輻照劑量處理，將每箱樣品2次重復(fù)（第1次處理后，再翻轉(zhuǎn)處理1次）。輻照后立即冷藏運(yùn)輸?shù)綄嶒炇摇?/p>

1.2.2 貯藏條件

試驗樣品與對照樣品均置于冷藏柜中在3±1℃條件下貯藏。

1.2.3 大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌的測定

大腸菌群測定方法，按GB 4789.3-2016中平板計數(shù)法規(guī)定執(zhí)行；菌落總數(shù)測定方法，按GB 4789.2-2016中規(guī)定執(zhí)行；霉菌測定方法，按GB 4789.15-2016中平板計數(shù)法規(guī)定執(zhí)行。

1.2.4 大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌的判定標(biāo)準(zhǔn)

參照GB 7099-2015 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》，本試驗中大腸菌群（CFU/g）的判定標(biāo)準(zhǔn)為“n=5，c=2，m=10，M=102”、菌落總數(shù)（CFU/g）判定標(biāo)準(zhǔn)為“n=5，c=2，m=104，M=105”、霉菌（CFU/g）判定標(biāo)準(zhǔn)為“≤150”。

1.2.5 感官評定

委托某眉山市市級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)丹棱凍粑制作技藝代表性傳承人對樣品進(jìn)行感官評定，參照DB511524/T 17-2014 《地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品 丹棱凍粑加工技術(shù)規(guī)范》，感官標(biāo)準(zhǔn)為形態(tài)（外形整齊，不收縮，無破損，表面細(xì)潤）、色澤（具有該品種應(yīng)有的色澤，色澤均勻）、組織（粑體不過爛，內(nèi)有餡料，氣孔均勻，粉質(zhì)細(xì)膩，不粘、不松散、無糖粒、無粉塊，組織松軟）、氣味與口感（味純正，不粘牙，具有該品種應(yīng)有的口感及風(fēng)味，無異味）；感官檢驗方法為先目測表面形態(tài)，再復(fù)熱后剝?nèi)ヴ稳~將凍粑置于清潔的白瓷盤中，目測色澤及表面雜質(zhì)，然后以餐刀剖開分別用目測、鼻嗅和口嘗檢查其組織形態(tài)、氣味與滋味。

1.2.6 檢測周期及項目

樣品處理完成后立即檢測對照樣品及試驗樣品的大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌，檢測結(jié)果符合本試驗規(guī)定的樣品分別于貯藏 6、9、12、15、18、21、24、27、30 d取樣檢測。檢測項目為大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌及感官，當(dāng)有一項檢測項目不符合規(guī)定時終止其余檢測項目及試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子束輻照完成后產(chǎn)品微生物檢測結(jié)果

分別采用 1、2、3、4、5 和 6 kGy 的劑量輻照處理丹棱凍粑，輻照處理后丹棱凍粑的大腸菌群、菌落總數(shù)及霉菌，結(jié)果見表1。從表1可看出：

表1 電子束輻照完成產(chǎn)品微生物檢測結(jié) CFU/g

輻照處理后丹棱凍粑中的大腸菌群、菌落總數(shù)和霉菌均下降，隨著輻照劑量增加，下降更明顯，甚至100%被殺滅，可見電子束輻照對丹棱凍粑中的大腸菌群、菌落總數(shù)和霉菌的殺滅效果較好。

未輻照丹棱凍粑、1 kGy劑量輻照處理樣品、2kGy劑量輻照處理樣品的大腸菌群（CFU/g）分別為“400/300/450/400/500”、“200/200/200/150/150”、“30/20/40/10/30”，均不符合 GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定 （n=5，c=2，m=10，M=102）；3、4、5、6 kGy 的劑量輻照處理樣品的大腸菌群（CFU/g）均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；3kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，可將樣品中大腸菌群（CFU/g）由初始的“400/300/450/400/500”降低到“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”。

未輻照丹棱凍粑菌落總數(shù)（CFU/g）為“6 000/7 000/9 000/5 000/6 000”，符合 GB 7099-2015 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定（n=5，c=2，m=104，M=105），輻照后的樣品菌落總數(shù)均小于未輻照樣品，故輻照后樣品菌落總數(shù)均符合標(biāo)準(zhǔn)，且5、6kGy 劑量輻照處理樣品均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”；5 kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，可將樣品中菌落總數(shù) （CFU/g） 由初始的 “6 000/7 000/9 000/5000/6 000”降低到“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”。

未輻照丹棱凍粑、1 kGy劑量輻照處理樣品的霉菌（CFU/g）分別為“350”、“200”，不符合 GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定（≤150）；2、3 kGy 劑量輻照處理樣品的霉菌（CFU/g）分別為“70”、“10”，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；4、5、6 kGy 的劑量輻照處理樣品的霉菌（CFU/g）均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；4 kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，可將樣品中霉菌（CFU/g）由初始的“350”降低到“＜10”。

未輻照樣品、1 kGy劑量輻照處理樣品的大腸菌群、霉菌不符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；2 kGy劑量輻照處理樣品的大腸菌群不符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；3、4、5、6 kGy的劑量輻照處理樣品的大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；根據(jù)本試驗的規(guī)定，將對3、4、5、6kGy的劑量輻照處理樣品在貯藏期進(jìn)行大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌的檢測及感官評定。

2.2 試驗樣品貯藏期微生物指標(biāo)、感官品質(zhì)的變化

2.2.1 試驗樣品貯藏期感官品質(zhì)的變化

分別采用3、4、5和6 kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，輻照處理后丹棱凍粑在3±1℃貯藏條件下，不同貯藏天數(shù)的感官評定，結(jié)果見表2。從表2可看出：3 kGy的劑量輻照處理樣品在貯藏的第6、9、12、15天感官評定均合格，第18天不合格；4 kGy的劑量輻照處理樣品在貯藏的第 6、9、12、15、18、21、24天感官評定均合格，第27天不合格；5、6 kGy的劑量輻照處理樣品在貯藏的第6天感官評定不合格。試驗過程中發(fā)現(xiàn)：3、4 kGy的劑量輻照處理樣品感官不合格是樣品出現(xiàn)了發(fā)酸、變餿等感官品質(zhì)不良現(xiàn)象；5、6 kGy的劑量輻照處理樣品感官不合格是樣品出現(xiàn)了異味 （輻照味），6 kGy的劑量輻照處理樣品的異味比5 kGy的劑量輻照處理樣品更明顯。根據(jù)本試驗的規(guī)定，3、4、5、6 kGy的劑量輻照處理樣品分別在貯藏的第21天、30天、9天終止感官評定，同時3、4、5、6 kGy的劑量輻照處理樣品分別在貯藏的第21天、第30天、第9天也將終止大腸菌群、菌落總數(shù)和霉菌的檢測。

表2 試驗樣品貯藏期感官品質(zhì)的變化

2.2.2 試驗樣品貯藏期大腸菌群的變化

分別采用3、4、5和6 kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，輻照處理后丹棱凍粑在3±1℃貯藏條件下，不同貯藏天數(shù)的大腸菌群（CFU/g），結(jié)果見表3。從表3可看出：3、4、5、6 kGy的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定的貯藏天數(shù)內(nèi)，大腸菌群（CFU/g）的檢測值均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”，均符合 GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定（n=5，c=2，m=10，M=102）。3 kGy及以上的劑量輻照處理本試驗樣品后，大腸菌群（CFU/g）已被100%殺滅，故采用3、4、5和6 kGy的劑量輻照處理的丹棱凍粑，在本試驗規(guī)定條件下的貯藏天數(shù)內(nèi)大腸菌群（CFU/g）的檢測值均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”。

表3 試驗樣品貯藏期大腸菌群的變化 CFU/g

2.2.3 試驗樣品貯藏期菌落總數(shù)的變化

分別采用3、4、5和6 kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，輻照處理后丹棱凍粑在3±1℃貯藏條件下，不同貯藏天數(shù)的菌落總數(shù)（CFU/g），結(jié)果見表4。從表4可看出：3、4 kGy的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定的貯藏天數(shù)內(nèi)，菌落總數(shù)（CFU/g）均在增加，檢出最高值分別為“700/600/800/700/600”、“600/700/600/650/750”，均符合GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定（n=5，c=2，m=104，M=105）；5、6kGy的劑量輻照處理樣品檢測值均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”，也符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。丹棱凍粑營養(yǎng)豐富且水分含量高，微生物易繁殖，故3、4 kGy的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定條件下的貯藏天數(shù)內(nèi)菌落總數(shù)（CFU/g）均在增加；5 kGy及以上的劑量輻照處理本試驗樣品后，細(xì)菌已被100%殺滅，故采用5、6 kGy的劑量輻照處理的樣品在本試驗規(guī)定條件下的貯藏天數(shù)內(nèi)菌落總數(shù)（CFU/g）的檢測值均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”。

表4 試驗樣品貯藏期菌落總數(shù)的變化 CFU/g

2.2.4 試驗樣品貯藏期霉菌的變化

分別采用3、4、5和6 kGy的劑量輻照處理丹棱凍粑，輻照處理后丹棱凍粑在3±1℃貯藏條件下，不同貯藏天數(shù)的霉菌（CFU/g），結(jié)果見表5。從表5可看出：3、4、5、6 kGy的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定的貯藏天數(shù)內(nèi)霉菌 （CFU/g）均符合GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定（≤150）；3 kGy的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定的貯藏天數(shù)內(nèi)霉菌（CFU/g）均為“10”，4、5、6 kGy 的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定的貯藏天數(shù)內(nèi)霉菌（CFU/g）均為“＜10”。3 kGy 的劑量輻照處理樣品后霉菌（CFU/g）為“10”，可能是在本試驗條件下霉菌未能繁殖，故3 kGy的劑量輻照處理樣品在本試驗規(guī)定條件下的貯藏天數(shù)內(nèi)霉菌（CFU/g）均是“10”；4kGy及以上的劑量輻照處理本試驗樣品后，霉菌已被100%殺滅，故采用4、5、6 kGy的劑量輻照處理的樣品在本試驗規(guī)定條件下的貯藏天數(shù)內(nèi)霉菌（CFU/g）的檢測值均為“＜10”。

表5 試驗樣品貯藏期霉菌的變化 CFU/g

3 結(jié)論

輻照處理后丹棱凍粑中的大腸菌群、菌落總數(shù)、霉菌下降，隨著輻照劑量增加，下降更明顯。當(dāng)輻照劑量為3kGy時，丹棱凍粑的大腸菌群（CFU/g）由初始的 “400/300/450/400/500”降低到“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”；當(dāng)輻照劑量為 4 kGy時，丹棱凍粑的霉菌（CFU/g）由初始的“350”降低到“＜10”；當(dāng)輻照劑量為5 kGy時，丹棱凍粑的菌落總數(shù)（CFU/g）由初始的“6 000/7 000/9 000/5 000/6 000” 降低到“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”；1 kGy 劑量輻照處理丹棱凍粑的大腸菌群、霉菌，2 kGy劑量輻照處理丹棱凍粑的大腸菌群均不符合GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》中規(guī)定；3 kGy及以上劑量輻照處理后丹棱凍粑的大腸菌群、霉菌均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；對照樣品菌落總數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3 kGy劑量輻照處理丹棱凍粑后貯藏在3±1℃條件下： 貯藏的第 6、9、12、15天感官評定符合DB511524/T 17-2014 《地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品 丹棱凍粑加工技術(shù)規(guī)范》，第18天不符合；貯藏15天及以內(nèi)大腸菌群（CFU/g）的檢測值均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”、菌落總數(shù)（CFU/g）檢出最高值為“700/600/800/700/600”、霉菌（CFU/g）均為“10”，大腸菌、菌落總數(shù)、霉菌均符合GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》。因此，3 kGy劑量輻照處理丹棱凍粑后貯藏在3±1℃條件下，保質(zhì)期可確定為15 d。

4 kGy劑量輻照處理丹棱凍粑后貯藏在3±1℃條件下：貯藏的第 6、9、12、15、18、21、24 天感官評定符合DB511524/T 17-2014 《地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品 丹棱凍粑加工技術(shù)規(guī)范》，第27天不符合；貯藏24 d及以內(nèi)大腸菌群（CFU/g）的檢測值均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”、菌落總數(shù)（CFU/g）檢出最高值為“600/700/600/650/750”、霉菌（CFU/g）均為“＜10”，大腸菌、菌落總數(shù)、霉菌均符合GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》。因此，4kGy劑量輻照處理丹棱凍粑后貯藏在3±1℃條件下，保質(zhì)期可確定為24 d。

5、6 kGy劑量輻照處理丹棱凍粑后貯藏在3±1℃條件下：貯藏的第6天感官評定不符合DB511524/T 17-2014 《地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品 丹棱凍粑加工技術(shù)規(guī)范》，大腸菌群 （CFU/g）、菌落總數(shù)（CFU/g）均為“＜10/＜10/＜10/＜10/＜10”，霉菌（CFU/g）均為 “＜10”，大腸菌、菌落總數(shù)、霉菌均符合GB 7099-2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 糕點、面包》。

綜合考慮，丹棱凍粑在3±1℃貯藏前，采取3或4kGy電子束輻照處理較為合適，可有效保證丹棱凍粑的保質(zhì)期分別為15 d或24 d。