60Co-γ辐照对中式传统菜肴方便食品品质的影响

陈谦 杨敏 高鹏 吴琴 刘绵学 叶嘉伟 黄敏

摘要：以腊肉炒豇豆和笋子烧牛肉为研究对象，通过感官及微生物指标筛选出最优辐照剂量，并以25 ℃储藏0、2、4周为采样条件，分析辐照对2种方便食品在贮藏0、2、4周时感官品质、粗脂肪含量、硫代巴比妥酸值（TBA）值及微生物含量等指标的影响。结果表明，储藏期中，2种食品的菌落总数和霉菌均保持在较低水平，大肠菌群、金黄色葡萄球菌含量始终低于检测限;2种食品的TBA值总体随储藏时间的延长呈持续下降趋势，储藏4周时TBA值明显低于CK及储藏0周样品组（P<0.05）;辐照后腊肉炒豇豆粗脂肪含量升高，笋子烧牛肉粗脂肪含量降低且随储藏时间的延长呈现持续下降趋势;在整个储藏期中，2种食品的感官品质均无明显变化，感官接受度较高。因此，5.00 kGy的辐照剂量适用于这2种方便食品的辐照保藏。

关键词：60Co-γ辐照;中式传统菜肴;方便食品;食品品质

中图分类号： TS205.9文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）21-0249-05

收稿日期：2018-09-17

基金项目：四川省科技支撑计划（编号：2016NZ0117）;四川省科技创新创业苗子工程（编号：2018RZ0055）;国际原子能机构合同项目（编号：19204）;四川省应用基础研究计划（编号：2017JY0212）。

作者简介：陈谦（1982—），男，四川资阳人，博士，副研究员，主要从事食品加工与贮藏研究。Tel：（028）65985221;E-mail：ggcqlz@163.com。

通信作者：黄敏，博士，研究员，主要从事食品加工与贮藏研究。Tel：（028）65985221;E-mail：hm12190520@163.com。

近年來，随着科技及社会需求的迅速发展，人们对食品的要求日益趋向于营养、方便和安全，方便食品逐渐出现在国内市场上。据统计，2012年年末，我国规模以上方便食品加工企业约1 100家;2014年我国方便食品制造业主营业务收入超3 400亿元，同比增长11.38%[1-2]。但目前方便食品产业仍存在诸多问题，如产品构成不合理，菜肴类别主要为油炸、膨化类，适合国人的中式传统菜肴方便食品相对较少，相关技术不完善，市场占有率较低等[3]。中式传统菜肴历史悠久，以其独特的魅力造就了灿烂的中华饮食文化，在中华民族饮食文化中占据重要地位。因此开发中式传统菜肴作为方便食品不仅具有重要意义，还具有巨大的市场前景。但由于中式传统菜肴中含有多种调味料，致使初始含菌量不易控制，而常规的高温杀菌会使中式传统菜肴质地绵软、汤汁浑浊，感官品质较差[4-5]，目前适合中式传统菜肴方便食品的灭菌技术研究报告还较少。

食品辐照技术主要是指利用60Co或137Cs产生的γ-射线、电子加速器产生的高能电子束或X射线对食品或相关原材料进行处理，以实现消毒、灭菌、防霉以及延长食品货架期等目的[6]。食品辐照技术具有无污染、无残留、加工效率高及能耗低等突出优点，其安全性得到了如国际原子能机构（IAEA），联合国粮食及农业组织（FAO），世界卫生组织（WHO）等众多权威组织和机构的认可，已被广泛应用在各类食品产品的保鲜及保藏中[7]。Tripathi等利用0.5～2.5 kGy的γ辐照结合低温（4～15 ℃）保藏来处理即食冬瓜块，在最优条件下（2.0 kGy和10 ℃），可延长7 d的货架期并保持感官品质不变，且辐照处理后冬瓜块的总酚含量和总抗氧化活性均高于对照[8];Lee等的研究表明，采用0～5 kGy的γ辐照处理即食罗望子（Tamarindus indica L.）果汁，不仅可以降低果汁中总菌落数、霉菌数和酵母数，保持或提高果汁的抗氧化能力，还可改善果汁的颜色[5];Yun等的研究表明，高于30 kGy的γ辐照可使韩式即食鸡肉制品保持无菌状态[9];Park等对即食型传统韩式烧烤酱进行γ辐照，结果发现，10 kGy辐照处理能满足即食烧烤酱的卫生标准要求，并且不影响其感官品质，在35 ℃的储藏条件下，保藏期可达90 d[10]。

此外，韩国、美国及巴基斯坦等国家还利用60Co-γ辐照技术开发一些特殊食品，如面向免疫缺陷病人的无菌食品、太空食品或军需食品等[11-15]。纵观国内外研究发现，鲜有将60Co-γ 辐照技术应用于中式传统菜肴方便食品保藏并对其食品品质进行分析的研究[4，16]。因此本试验利用60Co-γ对自制的腊肉炒豇豆（PC）和笋子烧牛肉（BS）进行辐照处理，筛选出最优的辐照剂量，并研究辐照对其微生物含量、粗脂肪含量、硫代巴比妥酸值（TBA值）以及感官品质的影响，探讨60Co-γ 辐照保鲜中式传统菜肴方便食品的可行性，以期为辐照技术在中式传统菜肴方便食品保藏中的应用提供理论支撑。

1材料与方法

1.1试剂与仪器

新鲜牛肉、竹笋、豇豆及辣椒、花椒等调味料（购自四川省成都市永辉超市）;腊肉（成都老城南食品有限公司生产）;2-硫代巴比妥酸（98%）、乙二胺四乙酸（99.5%）和三氯乙酸（AR）（购自青岛海博生物技术有限公司）;月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤、Baird-Parker琼脂基础、孟加拉红琼脂、平板计数琼脂和卵黄亚碲酸钾增菌液（购自青岛海博生物技术有限公司）。

DNP-9272E型电热恒温培养箱（上海精宏实验设备有限公司生产）;ZWY-211C型恒温培养振荡器（上海智城分析仪器制造有限公司生产）;DZ-500/2ES真空封口机（华联机械集团有限公司生产）;SW-CJ-2D型双人单面净化工作台（苏州净化设备有限公司生产）;TH-02-260B型电热恒温鼓风干燥箱（成都易华天宇试验设备有限责任公司生产）;HH数显恒温水浴锅（江苏金坛市金城国胜实验仪器厂生产）;LDZF-50KB-Ⅱ型立式压力蒸汽灭菌锅（上海申安医疗器械厂生产）;BSA224S-CW型电子天平（购于赛多利斯科学仪器[北京]有限公司）;UV-1700型分光光度计（日本岛津公司生产）;样品均使用四川省原子能研究院辐照工程中心的200万居里全自动60Co-γ辐照装置进行辐照处理。

1.2菜肴的制备

1.2.1笋子烧牛肉的制备笋子烧牛肉的制作工艺流程如图1所示，其中腌制牛肉所加调料：食盐3%、酱油2%、胡椒粉2%、料酒4.5%、十三香1.5%（按牛肉质量计）。汤汁配方及熬制过程：15 g菜籽油加热至8成热→加入3 g花椒、3 g干辣椒、6 g姜片、6 g小米椒爆香→加入300 mL水→煮沸→加入3 g盐、3 g鸡精、0.6 g十三香→搅拌均匀→小火熬制20 min，并补足蒸发的水分。

1.2.2腊肉炒豇豆的制备腊肉炒豇豆的制作工艺流程如图2所示。

以上样品储藏于4.0 ℃冰箱备用，下一步进行60Co-γ辐照处理，从样品制作完成到辐照处理不超过24 h。

1.3试验方法

1.3.1辐照处理将菜肴样品用铝箔复合袋装好后送至四川省原子能研究院辐照工程中心，使用全自动60Co-γ辐照装置进行辐照处理，辐照温度为（25.0±1.0） ℃，辐照源剂量率为35 Gy/min，采用重铬酸银剂量计测定样品的吸收剂量，将未经辐照处理的样品设为对照（CK）。辐照处理设计剂量为3.00、5.00、8.00 kGy，实际吸收剂量为2.88、5.44、7.41 kGy，为简化描述，下文均以设计剂量表示。

1.3.2样品采集样品辐照后储藏在25 ℃下，采样时间点为储藏0、2、4周，以未辐照样品为CK组，将样品置于4 ℃下保存待测。

1.3.3感官评价采用感官评定之定量描述分析法进行样品感官评定，按照完全随机分块设计呈送样品。在试验开始前1 h，将事先准备好的样品从冰箱中取出加热20 min后冷却至室温，品评前，将样品用白色瓷盘盛放，并用3位随机数字编号，同感官评分表一并随机呈送给10名有品评经验的品评人员，品评人员在单独的品评室品尝样品，对样品的質地、气味、颜色以及总接受度进行评定，总分9.0分，0.1分增减，分数越高表示样品各项感官品质指标越好。每次评定由每位评定成员单独进行，相互之间不接触交流，各样品评定之间用清水漱口，感官评价结果以平均值±标准差表示。

1.3.4TBA值的测定参考马丽珍等的方法[17]，略有改进测定样品TBA值。准确称取研磨均匀的样品10.000 0 g，置于150 mL具塞三角瓶内，加入50 mL 7.5%三氯乙酸混合液，振摇30 min，用双层滤纸过滤2次，除去油脂，准确移取上述滤液5 mL置于25 mL 比色管中内，加入5 mL 0.02 mmol/L TBA溶液，摇匀，加塞，置于90 ℃水浴锅中保温40 min，取出冷却1 h，加入5 mL三氯甲烷，摇匀，静置，将上清液移入小试管中在10 000 r/min离心1 min，吸取上清液分别于532、600 nm 处比色，同时以空白调零。

TBA=（D532 nm-D600 nm）÷155×0.1×72.6×100。

式中：D532 nm、D600 nm分别为上清液在532、600 nm处的吸光值，其中与TBA反应的物质（TBARS）以每100 g样品中丙二醛的质量表示。

1.3.5粗脂肪含量的测定参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法进行粗脂肪含量测定。

1.3.6微生物指标的测定菌落总数：参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》测定，结果以lg（CFU/g）表示;霉菌、酵母含量参照GB 4789.15—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》测定，结果以lg（CFU/g）表示;金黄色葡萄球菌参照GB 4789.10—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》中第二法测定;大肠埃希氏菌（大肠杆菌）含量参照GB 4789.38—2012《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠埃希氏菌计数》中第一法测定。

1.3.7数据分析试验结果均为3次测定的平均值，利用PASW 18.0软件对结果进行方差分析，采用Duncans多重比较法分析结果之间是否有显著差异（α=0.05）。结果以平均值±标准差表示。

2结果与讨论

2.1不同辐照剂量对2种方便食品微生物含量及感官品质的影响

由表1可见，不同剂量辐照处理对2种方便食品微生物含量的影响不同。对BS组来说，3.00 kGy辐照剂量处理后菌落总数与CK相比无显著差异（P>0.05）;5.00 kGy辐照剂量能显著降低菌落总数（P<0.05）;辐照剂量提高至8.00 kGy，菌落总数已低于检测限，而霉菌在各个辐照剂量处组均未检测到，说明产品初始含菌量较低。对于PC组来说，由于初始含菌量低，不同辐照剂量处理后微生物含量均在检测限以下。

表2和表3显示了不同辐照剂量对2种方便食品感官品质的影响。当辐照剂量为8.00 kGy时，与CK相比，PC组与BS组的气味和总接受度得分显著降低（P<0.05）;当辐照剂量为3.00、5.00 kGy时，PC组与BS组的感官品质与CK组相比无显著差异（P>0.05）。何立超等的研究结果表明，当火腿肠的辐照剂量高于7.00 kGy时会产生明显异味[18]，本研究结果与之相符。综合辐照后2种产品的感官品质与微生物试验结果可以得出，5.00 kGy为最佳辐照剂量。

2.2辐照处理对储藏期内方便食品微生物含量及品质的影响

2.2.1辐照处理对储藏期内方便食品微生物含量的影响从表4可以看出，与CK相比，经过5.00 kGy 60Co-γ辐照处理后，PC组和BS组菌落总数均明显降低，BS组霉菌含量明显降低;在4周的保藏期内，PC组菌落总数、大肠杆菌含量和金黄色葡萄球菌含量均保持在检测限以下，霉菌含量在储藏第4周时仍保持较低数量级水平，为2.20±1.04 lg（CFU/g）;BS组的菌落总数和霉菌含量在4周的储藏期中均保持较低数量级水平，随着储藏时间的延长，总菌落数显著减少（P<0.05）。另外，BS组中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌含量在储藏期中保持在检测限以下，表明5.00 kGy剂量的60Co-γ辐照对这2种方便食品有明显的杀菌效果。杨宗渠等研究了国内市场上销售的三大类11个品种低温肉制品的辐射灭菌效果，结果表明，6.00 kGy以上的γ射线可以有效杀灭低温肉制品中的微生物[19];何立超等探讨了γ辐照技术对猪肉火腿肠的杀菌保鲜效果，结果表明，5.00 kGy辐照剂量即可对猪肉火腿肠中的微生物起到有效抑制作用[20]，本研究结果与上述研究结果相一致。

2.2.2輻照处理对储藏期内方便食品TBA值的影响食品

氧化是影响食品品质和安全的重要因素，食品中脂类物质的氧化是食品氧化的一个重要指标，食品氧化程度可以用TBA值来表征，值越高说明食品中脂类氧化程度越高[21]。如表5所示，未经辐照的PC组、BS组TBA值分别为0.860、0.993 mg/100 g，储藏0周时的辐照处理样品TBA值为0788、0.255 mg/100 g，与CK相比显著降低（P<0.05）。25 ℃ 储藏2周后，PC组、BS组TBA值变为0.782、0.295 mg/100 g，与储藏0周时的辐照样品TBA值相比无显著差异（P>0.05），但与CK相比差异显著（P<0.05）。储藏4周后，2种方便食品的TBA值均显著降低（P<0.05）。上述结果表明，在25 ℃下储藏4周期间，2种方便食品的TBA值总体呈明显降低趋势。一般来说，辐照处理食品会产生大量自由基引起氧化效应，导致TBA值升高[18，21-22]，但也有研究显示，辐照处理并不会增加食品的TBA值，贾倩等研究表明，低剂量γ辐照处理素鸡的氧化效应低于对照组[23]。高鹏等发现，经10 kGy γ辐照处理的凤爪TBA值在60 d的储藏期中呈缓慢降低趋势，而未辐照的对照组TBA值则不断增加[24]。吴庆等发现，γ辐照处理意式风干火腿的TBA值低于未辐照火腿[25]。Zhu等利用电子束辐照土耳其火腿后未发现TBA值升高[26]。本试验中2种方便食品的组成较为复杂，其中脂类物质氧化因受原料特点及其化学组成、加工条件等多种因素影响而和其他食品脂类氧化情况不尽相同[25]。另外，丙二醛是一种双官能团化合物，能与蛋白质、核酸、亚硝酸盐等发生反应[27-29]，本试验所用的γ辐照处理可能会促进此类反应，导致丙二醛进一步氧化成羧酸，这可能是储藏期中2种方便食品TBA下降的原因之一。

2.2.3辐照处理对储藏期内方便食品粗脂肪含量的影响脂肪是肉类中一种重要的营养组分，脂肪氧化被普遍认为是肉类品质变化的重要原因之一[30-32]。储藏期中2种方便食品粗脂肪含量的变化如表6所示，可以看出，与CK相比，辐照后PC组的粗脂肪含量显著增加（P<0.05）。杨萍等的研究显示，辐照处理后猪肉脯中的脂肪含量有所增加，辐照剂量为10 kGy 时脂肪含量最高，比对照增加了41.5%[33]。本试验中BS组的粗脂肪含量随储藏时间的延长呈现持续下降趋势，到储藏第4周时仅有0.76 g/100 g，这可能与辐照处理有关，汪昌保等以牛肉火腿制品为原料，研究了γ射线和电子束2种射线辐照对肉制品品质影响的异同，结果表明，与对照样品相比，γ射线处理后的脂肪含量减少了4.81%，电子束处理减少了433%[34]。不难发现，辐照处理后，含腊肉材料的PC组脂肪含量先升高后逐渐降低，储藏第4周时，粗脂肪含量仍为4.57 g/100 g，显著高于对照（P<0.05）;而含牛肉材料的BS组粗脂肪含量在辐射处理后逐渐降低，储藏第4周时粗脂肪含量仅为0.76 g/100 g，显著低于CK（P<0.05）。辐照对脂肪含量的影响是否会因为肉制品不同而不同，还有待进一步研究。

2.2.4辐照处理对储藏期内方便食品感官品质的影响辐照处理会对肉类中蛋白质、脂肪等成分产生作用，生成胺类、硫化物、羰基以及过氧化物等异味物质，从而影响产品的感官品质[35]。从表7和表8可见，5.00 kGy辐照处理后2种方便食品在储藏期内各项感官品质指标均无显著改变（P>0.05）。辐照后以及储藏4周后的感官指标得分较高，口感优良。有研究表明，采用较低剂量的辐照处理，并结合真空包装，可以降低辐照产生的氧化效应，保证储藏期中产品的感官品质[36]。本试验中5.00 kGy γ辐照剂量适用于2种方便食品的灭菌处理。

3结论

本研究考察了不同辐照剂量对笋子烧牛肉和腊肉炒豇豆方便食品微生物含量及感官品质的作用，选择5.00 kGy辐照剂量处理2种产品并对4周储藏期中产品的微生物含量、TBA值、粗脂肪含量及感官品质的变化进行分析，结果发现，储藏期中2种产品的菌落总数和霉菌含量均保持较低水平，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均未检出。储藏期中产品TBA值总体酶储藏时间的延长而下降;辐照后腊肉炒豇豆中粗脂肪含量升高，笋子烧牛肉粗脂肪含量降低且随储藏时间的延长呈现持续下降趋势。5.00 kGy辐照处理后2种方便食品在储藏期中的各项感官品质指标均无明显改变。综上所述，5.00 kGy的辐照剂量适用于这2种方便食品的辐照保藏。但在长期储藏条件下 方便食品的品质变化情况还有待进一步研究。

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