辐照对桂花酱的灭菌效果及保质期的影响

林勇 鉏晓艳 陈玉霞 邱建辉 刘尚洪

摘要：为研究桂花酱的辐照灭菌效果及保质期，采用不同剂量60Co-γ射线（0～6.11 kGy）辐照桂花酱，研究不同剂量对桂花酱的感观品质、微生物存活率及保质率的影响。结果表明，当辐照剂量为2.96 kGy时，桂花酱中的微生物含量达到企业卫生标准;当辐照剂量为0.96～6.11 kGy时，桂花酱的颜色、气味、滋味、黏稠度和可接受性与对照相比无明显变化;菌落总数不超过7.1×102 CFU/g的桂花酱辐照杀菌的适宜剂量为2.97～6.11 kGy，经该辐照剂量处理后，桂花酱的保质率达100%，保质期達360 d以上。该研究为桂花酱的辐照灭菌应用提供参考。

关键词：桂花酱;60Co-γ射线;灭菌效果;灭菌剂量;保质期

中图分类号：TS205.9         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）24-0197-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.24.048           开放科学（资源服务）标识码（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

湖北名产桂花酱是用鲜桂花、麦芽糖浆、白砂糖和少许盐煮制而成，广泛用于汤圆、月饼、麻饼、蜜饯、甜羹等糕饼和点心的辅助原料，也作为菜肴调味之用，色美味香。桂花中所含的芳香物质能稀释痰液，促进呼吸道痰液的排出，具有化痰、止咳、平喘的作用;具有行气之功，能够缓急止痛、散血消淤，并促进肠道秽浊物质的排泄;能祛除口中异味，并有杀灭口中细菌的功效，是口臭患者的食疗佳品。桂花酱在加工过程中常残留有原料成分所携带的微生物，在后续处理过程中有时也污染一些来自环境的其他微生物，从而对桂花酱产品的卫生学品质产生负面影响。在常温下，未经灭菌处理的桂花酱保质期只有1个月左右。为了延长桂花酱的保质期，以60Co-γ射线辐照桂花酱。

60Co-γ射线辐照食品具有独特的优点：①食品辐照灭菌称为“冷杀菌”，在辐照过程中仅有轻微的升温，在照射剂量恰当的情况下，食品的感官性状及营养成分很少改变;②60Co-γ射线辐照可以杀灭食品中的微生物，降低食品中病原菌的污染，并且能耗低、无毒物残留、无放射性污染、灭菌彻底;③食品辐照后不用冷藏保存，其鲜度可达数月到一年之久甚至更长，能有效地延长食品货架寿命;④由于γ射线的穿透力极强，可以照射小包装产品，也可照射大型包装产品，适于工业化生产，且可在不解开包装的情况下照射，工作效率高[1]。食品辐照在中国已有广泛应用，如大蒜辐照抑制发芽[2-4]、冷冻产品辐照杀菌[5-8]、即食菜肴辐照保鲜[9]、发酵香肠和酱板鸭辐照保质[10-12]、果蔬的辐照减菌[13-15]等，但桂花酱的辐照保质未见报道。本试验以不同剂量γ射线辐照小包装桂花酱，研究辐照对桂花酱感观品质的影响及桂花酱中微生物数量与辐照剂量的关系，确定了桂花酱辐照灭菌的适宜剂量，考察了不同温度条件下桂花酱的保质期，旨在探索桂花酱的辐照保藏技术，为桂花酱的辐照延长货架期进行技术储备。

1  材料和方法

1.1  试验材料

1.1.1  供试产品  桂花酱：铝塑复合膜包装，每小包20 g。

1.1.2  主要仪器  UV-VIS8500紫外可见分光光度计，电子天平，恒温培养箱，无菌操作工作台，立式高压蒸汽灭菌锅，冰箱，移液枪，三角瓶，培养皿，试管等。

1.2  试验方法

1.2.1  样品处理  从包装箱中抽取桂花酱样品140小包，每处理20包。样品辐照以后，每处理取2包进行微生物检测，取3包进行感观测评，其余15包用于恒温培养和常温贮藏观察，未辐照处理为对照。

1.2.2  辐照处理  辐照处理在湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所进行，放射源为60Co-γ射线源，放射源活度为9.81×1015 Bq。设定0（CK）、1、2、3、4、5、6 kGy 7个处理，动态步进式辐照，放射源工作位置103 cm，链速6.5 Hz。每个处理放置1支重铬酸银剂量计进行剂量检测，以实测值为准。辐照结束后，对样品进行感观测评和微生物培养计数，进行37 ℃恒温培养和常温保藏。

1.2.3  感观测评  对不同剂量辐照处理后的桂花酱样品进行感观测评，每处理取3包，由7名测评员察看桂花酱的颜色、鼻嗅桂花酱的气味、品尝桂花酱的味道、观察桂花酱的黏稠度，记录测评结果和可接受性并进行打分，打分标准对照为10分，表示完全可以接受，9分以上表示可以接受，8～9分为基本可以接受，8分以下表示不能接受，最后综合7名测评员的测评结果，将每项感观指标的分值进行加权平均，得出桂花酱经不同剂量辐照处理的感观品质和可接受性。

1.2.4  微生物培养和计数  菌落总数按照GB 4789.2-2010[16]方法测定，霉菌培养和计数按照GB 4789.15-2010[17]方法测定，大肠菌群培养和计数按照GB 4789.3-2010[18]方法测定。

1.2.5  吸收剂量测量  参考JJG 1028-91[19]制作重铬酸银剂量计，其中低量程重铬酸银剂量计（量程范围0.4～5.0 kGy）经中国计量科学研究院NDAS比对，测量误差在3%以内，再用低量程重铬酸银剂量计校准高量程重铬酸银剂量计（量程范围5～40 kGy），两种剂量计用于样品辐照剂量检测，用紫外可见分光光度计于20±0.5 ℃，350 nm和440 nm波长下测量剂量计溶液的吸光度，再计算剂量值。

1.2.6  数据处理  根据试验数据反映的辐照剂量与微生物存活率的关系，用Excel作出辐照剂量与存活菌数对数值关系直线，由其回归方程的斜率k求得細菌D10值。

2  结果与分析

2.1  辐照对桂花酱感观品质的影响

桂花酱经不同辐照剂量处理后每处理取3包进行感官测评，评分结果见表1。7名测评员主要从桂花酱的颜色、气味、滋味、黏稠度以及可接受性5个方面进行测评，结果表明，当辐照剂量为0 kGy时，桂花酱的颜色为深褐色，开袋时桂花香气扑鼻，香气浓郁，清甜可口，且甜味很浓，呈黏稠的膏状，没有其他异味;当辐照剂量为0.97～5.07 kGy时，辐照对桂花酱的颜色、气味、滋味、黏稠度和可接受性没有明显影响，也无其他异味;当辐照剂量为6.11 kGy时，与未辐照的桂花酱相比，辐照桂花酱颜色微变浅，香气微变淡，甜味较浓，膏体微变稀，没有辐照异味，可接受性微降低，但仍可接受。因此，采用6.11 kGy以下剂量进行辐照，不会对桂花酱的感官品质产生明显影响，在可以接受的范围内。

2.2  辐照对桂花酱菌落总数的影响

桂花酱样品经不同剂量辐照后，每处理取2包进行微生物培养和计数。菌落总数测定采用营养琼脂培养基，37 ℃培养48 h后计数，结果见表2;霉菌培养采用孟加拉红培养基，28 ℃培养5 d，观察并记录结果，霉菌<10 CFU/g;大肠菌群采用平板计数法进行培养和计数，所有样品均无大肠菌群生长。对表2数据进行分析发现，未辐照样品的初始菌落总数为710 CFU/g，不符合企业标准（企业标准为菌落总数<30 CFU/g），为不合格产品;当辐照剂量为0.97 kGy时，存活菌数比对照降低67.61%，超过1/2的细菌已被杀灭;当辐照剂量为2.03 kGy时，存活菌数比对照降低90.14%，已杀灭桂花酱中90%以上的细菌;当辐照剂量为2.96 kGy时，存活菌数为20 CFU/g，达到企业卫生标准;当辐照剂量为5.07 kGy时，3个稀释度平皿中只有1个菌落生长，菌落总数为5 CFU/g，桂花酱中的细菌几乎完全被杀灭;当辐照剂量为6.11 kGy时，桂花酱中细菌总数为0 CFU/g。因此，辐照能有效降低桂花酱中微生物菌落总数，使产品达到桂花酱的企业卫生标准。

2.3  桂花酱辐照灭菌剂量的确定

桂花酱生产企业要求产品的出厂菌落总数<30 CFU/g，霉菌<10 CFU/g，不得检出大肠杆菌。经过微生物的培养计数，发现桂花酱初始杂菌总数为710 CFU/g，霉菌和大肠杆菌未检出。因此，辐照灭菌的主要目的就是降低产品中菌落总数的含量，使其达到企业卫生标准。在辐照灭菌过程中，一般利用杂菌的D10值来确定产品灭菌剂量。D10值就是使某种微生物数量下降为原来的10%所需要的辐照剂量。根据表2中辐照剂量与微生物存活量之间的关系，可作出辐照剂量与菌落总数对数值关系曲线（图1），由此得出线性回归方程式y=-0.460 8x+2.794 3，R2=0.996 2，由斜率k求得杂菌D10=1/k=2.17 kGy。由公式D=D10lg（N0/N）[20]（N0为桂花酱初始杂菌量，N为要求达到的卫生指标）计算得到对杂菌含量不超过7.1×102 CFU/g的桂花酱辐照杀菌最低有效剂量为2.97 kGy。

试验中，桂花酱样品最高辐照剂量采用6.11 kGy，结果表明，该剂量下桂花酱的感观品质微有变化，但仍可接受。因此，可以确定桂花酱辐照杀菌剂量为2.97～6.11 kGy。桂花酱经该辐照剂量处理后，可控制细菌含量小于30 CFU/g，达到企业卫生标准。

2.4  桂花酱的常温贮藏和恒温培养试验

桂花酱样品辐照后，每处理取8包进行常温贮藏，取7包进行37 ℃恒温培养，结果见表3。未辐照的样品在常温贮藏过程中，15 d保质率为100.0%，30 d之内有2包胀袋，保质率为75.0%，常温贮藏60 d和37 ℃恒温培养7 d全部胀袋，保质率为0;当辐照剂量為0.97 kGy时，常温贮藏15 d保质率为100.0%，30 d保质率为87.5%，较对照提高12.5个百分点，常温贮藏60 d保质率仍有50.0%，常温贮藏90 d和37 ℃恒温培养7 d全部胀袋，保质率为0;当辐照剂量为2.03 kGy时，常温贮藏60 d保质率为100.0%，保质期180 d以上全部胀袋，37 ℃恒温培养7 d仍有4袋未胀袋，保质率为57.1%，远高于对照;当辐照剂量为2.96～6.11 kGy时，常温贮藏360 d和37 ℃恒温培养7 d所有样品均保持完好，保质率100.0%。可见，辐照能有效提高桂花酱的保质率、有效延长桂花酱的保质期。

3  结论

3.1  辐照对桂花酱具有较好的杀菌效果

2.96 kGy辐照处理即能杀死桂花酱中97.18%的细菌，使细菌含量达到企业卫生标准。根据辐照剂量与微生物存活量之间的关系，求出直线方程式，由其斜率算出细菌D10值为2.17 kGy，根据公式D=D10lg（N0/N），求得最低有效剂量为2.97 kGy;本次试验采用的最高剂量为6.11 kGy，经此剂量辐照，桂花酱样品中的微生物全部被杀灭，感观品质微有变化，但在可接受的范围内。因此确定辐照初始细菌含量不超过7.1×102 CFU/g桂花酱的工艺剂量为2.97～6.11 kGy。

3.2  辐照能有效延长桂花酱的保质期

本试验所用桂花酱的初始含菌量比较低，初始菌落总数只有7.1×102 CFU/g，霉菌和大肠菌群未检出，但桂花酱的含水量比较高，比较适合微生物的生长繁殖，未辐照的桂花酱在常温下贮藏60 d，保质率为0，保质期不足60 d。采用低剂量2.96 kGy辐照处理后，无论是常温贮藏还是37 ℃恒温培养，桂花酱样品保质率均达到100%，在常温下的保质期达360 d以上，保存时间较长。因此，降低桂花酱中的初始含菌量，采用适宜的剂量进行辐照处理，能延长桂花酱在常温下的保质期。

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