高能电子束辐照对方便食品鸡丁品质及微生物的影响

摘要：目的：探讨不同剂量高能电子辐照对方便食品鸡丁品质及微生物的影响。方法：采用0、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0和15.0kGy剂量高能电子辐照方便食品鸡丁肉包后立即置于4 ± 0.5℃下贮藏，分析辐照对方便食品鸡肉微生物的杀灭效果及品质的影响。结果：高能电子辐照显著降低了方便食品鸡肉贮藏期病原微生物的滋生，且抑制效果随着辐照剂量的增大而增加。同时，质构分析发现，与对照相比，低于5.0kGy剂量辐照能较好地维持鸡肉贮藏期硬度、咀嚼性、黏聚性、弹性等参数，而高于7.0kGy剂量不利于维持鸡丁质构品质。中剂量（5.0kGy和7.0kGy）辐照处理有利于维持鸡丁长期贮藏中粗脂肪含量，降低挥发性盐基氮含量，从而维持氨基酸的稳定性，保持较低的过氧化值。结论：为了维持方便食品中鸡丁长期贮藏的风味，采用剂量为5.0～7.0kGy高能电子辐照比较合理。

关键词：高能电子；方便食品；鸡丁；品质；微生物

中图分类号：TL99" " " 文献标志码：A" " " 文章编号：1008-4657（2024）04-0047-08

0" " " " 引言

方便食品（自热和冷食）因烹制简单、食用简便、易于携带和贮藏而逐渐替代了传统饮食，近年来得到了快速发展，市场前景广阔［ 1-2 ］。鸡肉自古以来因其细嫩多汁、味道鲜美、高蛋白、低脂肪、低胆固醇、低热量等特点［ 3 ］，被认为是一种健康的肉类食品，尤其是在方便食品中，很受消费者的青睐。然而，方便食品中的荤菜包和素菜包多采用热力杀菌结合化学防腐剂的方法进行保鲜［4-5］，虽然能有效保证食品的卫生安全，但热效应会导致食品的色泽、风味及营养物质发生变化［ 6 ］，化学防腐剂的使用还会带来健康隐患［ 7 ］。高能电子束辐照技术是一种冷杀菌技术，利用一定剂量的波长极短的电子束射线对食品进行杀菌，具有操作方便、温度变化小、杀菌效果好等特点，因而能够有效避免传统食品杀菌技术所带来的负面影响［ 8 ］。

近年来，高能电子束辐照在杀灭农产品尤其是植物性食品（水果、蔬菜及大田农作物）微生物、害虫及改进品质等方面已有研究［ 9-12 ］，但在肉制品保鲜方面的报道较少。本文重点讨论了高能电子束辐照杀菌技术对方便食品鸡肉产品的感官品质和微生物的影响，以期为维持方便食品中鸡肉产品的风味和延长货架期提供理论基础及数据支持，同时，也为食品辐照技术推广和应用提供依据，提高辐照食品质量安全水平和市场竞争力。

1" " " " 材料与方法

1.1" " " " 材料准备

新鲜鸡胸脯肉购买于超市，洗净，分切成大小一致的鸡丁（1 cm × 1 cm × 1 cm），4 ℃下腌制3 h，于沸水中焯水熟化，捞出、沥干水分，进行真空包装，每袋100 g，单层平铺在冰盒里。

1.2" " " " 辐照处理

电子束辐照采用 FZ-10/15 型高能电子加速器，能量 10 MeV。根据预备实验，为了保证鸡丁辐照品质，设0、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0和15.0 kGy共8个辐照剂量处理，每个处理3次重复，每个重复15袋。经重铬酸银剂量计标定，实测剂量为0.0，0.9，2.8，4.9、6.8、9.5和14.8 kGy（为了简化，下文均以设计剂量表示），辐照后将样品放入4 ℃冷藏室贮藏。分别于辐照当天（0天），贮藏1周，2周，4周，8周，16周和32周测定各项指标，处理中出现涨袋后停止相关指标测定（失去商品价值）。

1.3" " " " 主要仪器设备

高能电子加速器（FZ-10/15），质构仪（岛津EX-Z），分光光度计（岛津UV-1700），真空封口机（DZ-500/2ES），电子天平（BSAS-CW）。

1.4" " " " 测定方法

菌落总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌根据GB 4789-2010规定进行测定。

质构参数测定：选用厚度在8～10 mm的鸡肉，用质构仪对鸡肉粘性、硬度、黏聚性、弹性和咀嚼性进行测试，测试条件是：测前速率为2.0 mm/s，测试速率为1.0 mm/s，测后速率为1.0 mm/s，触发力的大小为5.0 g，应变为50％，采用P2探头，每项测试重复7次，去掉最高值与最低值，结果取平均值。

粗脂肪含量测定：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。

挥发性盐基氮含量测定：采用GB5009.228-2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中规定的自动凯氏定氮法进行测定。将10 g样品剪碎后加入100 mL去离子水，室温下振荡浸提30 min后过滤，取滤液5 mL加入5 mL氧化镁（10 g·L-1）悬浊液，使用凯氏定氮仪测定。

TBARS值测定：参照古明辉等的方法稍作修改进行［ 13 ］。称取鸡肉10 g置于锥形瓶中，加入50 mL的7.5%三氯乙酸（含有0.1%的EDTA）振荡30 min，用真空泵抽滤2次。吸取5 mL上清液于试管中，加入5 mL0.02 mol/L的2-硫代巴比妥酸溶液，100 ℃水浴30 min，冷却后1 600 r/min离心5 min，取上清液加入5mL三氯甲烷，振荡摇匀，静置分层后取上清液，采用双波长532 nm和600 nm比色法测定，结果用每千克肉中丙二醛的毫克数表示。计算公式如下：

TNARS" =" "× 72.6 × 1000

2" " 结果与分析

2.1" " 不同辐照剂量对鸡丁贮藏期微生物含量的影响

有研究表明，高能电子束可以直接作用于蛋白质、脂类和核酸，使其发生断裂、交联、降解等一系列化学反应，改变其生物化学性质，导致其结构破坏和功能丧失，从而达到杀死微生物的目的［ 14 ］。本研究中所有处理均未检测到大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，说明鸡丁在辐照前是符合食品安全标准的。高能电子束辐照后对鸡丁微生物的杀灭效果如表1所示。

由表1可知，鸡丁样品在刚开始存放时，除了0和1.0 kGy处理外培养基上均无菌落，未辐照的鸡丁在存放1周后产生大量菌落，达到2.5 × 107 CFU/g，低剂量辐照（1.0和3.0 kGy）处理下也检测到微生物，剂量为5.0 kGy处理的鸡丁在贮藏4周检测到大量微生物，而剂量大于7.0 kGy辐照处理的鸡丁贮藏整个贮藏期未检测到微生物。

2.2" " 不同辐照剂量对即食鸡丁贮藏期色差的影响

不同剂量高能电子辐照后对鸡丁贮藏期色差的影响如表2所示。

从表2统计数据可以看出，与对照（0 kGy）相比，1.0～7.0 kGy电子束辐照剂量对鸡丁的初始（0天）亮度值（L）和黄度值（b）无显著影响影响，但显著降低了鸡丁的红度值（a）。Feng X等［ 15 ］在研究电子束对冷鲜猪肉进行辐照杀菌时观察到0～5.6 kGy辐照剂量范围内亮度和黄度没有规律性变化，而其红度随着辐照剂量的增加而色泽变深，由此说明，高能电子束辐照对肉制品色泽的影响不仅与辐照剂量有关，可能还与肉的种类和质地有关。对照处理中，鸡丁贮藏至2周，色差呈现显著下降，而经过辐照处理后，鸡丁贮藏至2周，色差几乎没有变化，说明辐照处理有利于鸡丁短期里维持色差。高剂量辐照（≥ 10.0 kGy）后在贮藏后期（16～32 周）色差值明显低于中剂量（5.0～7.0 kGy）。可以推测，5.0～7.0 kGy电子束辐照剂量对鸡丁长期贮藏颜色的维持有一定的正效应。

2.3" " 不同辐照剂量对鸡丁贮藏期质构的影响

粘附性是模拟探头与样品接触时用以克服两者表面间吸引力所必需的力。不同剂量高能电子辐照后对鸡丁贮藏期粘性的影响如表3所示。

由表3可知，真空包装鸡丁粘性随着辐照强度的增加呈现显著增加的趋势，与对照相比，贮藏0天，7.0 kGy、10.0 kGy和1.05 kGy处理分别增加1.37、1.78和2.24 g·sec，而随着贮藏时间的延长，低剂量辐照（≤ 3 kGy）粘性下降较快，高剂量辐照（≥ 5 kGy）粘性下降较慢，当贮藏的2周时，5.0 kGy和7.0 kGy处理分别下降了0.8%和7.4%，远低于对照处理的34.60%，说明5.0～7.0 kGy在短期贮藏，能显著延缓鸡丁粘性下降，从稳定鸡丁粘性的角度分析，辐照剂量维持在5.0～7.0 kGy较为合理。鸡丁贮藏至32周时，其粘性最大值出现在15.0" kGy辐照处理样品中，说明高剂量辐照处理，对长期贮藏维持鸡丁粘性有一定的作用。

硬度测量值是使物体达到形变所需要的最大力。不同剂量高能电子辐照后对鸡丁贮藏期硬度的影响如表4所示。

从表4不难看出，与对照相比（0 kGy），辐照降低了鸡丁的硬度，且降低的幅度与辐照强度存在正相关，相对而言，低剂量辐照和高剂量辐照后对维持鸡丁贮藏期硬度效果不明显，而5.0～7.0 kGy辐照有利于鸡丁硬度的保持。在贮藏过程中，鸡丁硬度呈明显下降趋势，如对照处理贮藏2周后，鸡丁的硬度下降了1 157.56 g，仅仅相当于贮藏0天时的59.30%，5.0 kGy和7.0 kGy两种处理能很好的维持鸡丁的硬度，贮藏至32周时，其硬度依然为1 883.39 g和1 927.29 g。

表5反映了不同剂量高能电子辐照后对鸡丁贮藏期咀嚼性的影响。

由表5可知，高能电子辐照显著降低了鸡丁的咀嚼性，低于5.0 kGy辐照后，咀嚼性变化较小，高剂量（15.0 kGy）辐照后贮藏初期，咀嚼性下降较快，贮藏1周后，咀嚼性低于300，基本失去了鸡丁本身的咀嚼价值，鸡丁经5.0～7.0 kGy辐照后，即使贮藏32周，咀嚼性仍然保持在450以上。

不同剂量高能电子辐照后对鸡丁贮藏期弹性的影响如表6所示。

由表6可知，与对照相比，除了15.0 kGy高能电子辐照显著提高鸡丁弹性外，其它剂量处理对鸡丁弹性影响不显著。随着贮藏时间的延长，鸡丁弹性不断增加，对照（0 kGy）鸡丁贮藏两周后弹性增加了33.62%，7.0 kGy辐照处理后鸡丁贮藏至32周，此时弹性相对于贮藏初始值仅仅增加了12.68%。

2.4" " 不同辐照剂量对鸡丁贮藏期粗脂肪含量的影响

高能电子辐照对鸡丁贮藏期脂肪含量的影响如图1所示。

通过图1可知，高剂量辐照显著降低了鸡丁初始粗脂肪含量，10.0 kGy和15.0 kGy处理后粗脂肪含量在贮藏0天时分别为12.36%和11.65%，显著低于对照处理的15.17%，说明高剂量辐照不利于鸡丁粗脂肪的积累。当贮藏至2周时，对照样品中粗脂肪含量下降至9.10%，而经不同剂量高能电子束辐照后的样品粗脂肪含量依然为11.19%～13.57%，从粗脂肪含量的角度来看，辐照处理有利于鸡丁短期贮藏粗脂肪的保持，随着贮藏时间的推移至32周，粗脂肪含量有所下降，5.0 kGy、7.0 kGy、10.0 kGy和15.0 kGy处理的样品粗脂肪含量依次为9.91%，9.97%，10.01%和10.54%。

2.5" " 不同辐照剂量对鸡丁贮藏期挥发性盐基氮含量的影响

高能电子辐照对鸡丁贮藏期挥发性盐基氮含量的影响如图2所示。

从图2可以看出，高能电子辐照显著增加了鸡丁初始挥发性盐基氮含量，其中以10.0 kGy剂量辐照增加的幅度最大，其次为7.0 kGy剂量辐照的样品。从贮藏期的角度来看，随着贮藏时间的延长，鸡丁挥发性盐基氮含量呈显著增加的趋势，当对照样品贮藏2周时，挥发性盐基氮含量达到10.78 mg/100g，相当于初始值的8.58倍，而经过辐照后的鸡丁挥发性盐基氮含量仅为初始值的1.79～4.11倍，说明鸡丁贮藏前辐照处理，在短期内可以维持贮藏期氨基酸结构和含量。Dril A A等［ 16 ］研究发现，在试验辐照剂量（3～9 kGy） 范围内电子束辐照杀菌会将蛋白质降解成氨基酸，提高蘑菇中游离氨基酸的含量。当辐照鸡丁贮藏至32周时，挥发性盐基氮含量最小值出现在5.0 kGy辐照样品中，但也达到13.57 mg/100g，明显高于对照样品贮藏2周时的挥发性盐基氮含量。

2.6" " "不同辐照剂量对鸡丁贮藏期TBARS值的影响

高能电子辐照对兔丁贮藏期过氧化值（TBARS）的影响如图3所示。

从图3可以观察到，10.0 kGy和15.0 kGy辐照处理后，鸡丁初始过氧化值分别达到了0.45 mg MDA/kg和0.47 mg MDA/kg，相比较于对照处理，分别增加了33.98%和39.90%，而低剂量处理与对照比较差异无统计学意义，说明高剂量辐照加速了鸡丁的氧化，对品质的维持存在负面效应。有研究表明，辐照杀菌产生的自由基会引起自由基的链式反应，加速食品脂肪氧化的过程，从而使辐照食品的酸价、过氧化值和羰基价增大［ 17 ］。当鸡丁贮藏2周时，对照样品的过氧化值为1.08 mg MDA/kg，相当于贮藏0天时的3.26倍，而辐照处理的样品随着处理剂量的不同而呈现不同趋势，与各自初始值比较，过氧化值为贮藏0天时的0.83～1.18倍；当样品贮藏至32周时，中剂量（5.0 kGy和7.0 kGy）低于对照处理样品贮藏2周时的过氧化值，而高剂量（10.0 kGy和15.0 kGy）高于对照处理样品贮藏2周时的过氧化值。

3" " 结论与讨论

方便食品中鸡丁包经过高于7.0 kGy以上剂量电子束辐照处理，可有效杀灭微生物，同时对鸡丁长期贮藏颜色的维持有一定的正效应，但高剂量辐照不利于维持鸡丁质构品质，而低于5.0 kGy剂量辐照能较好地维持鸡肉贮藏期硬度、咀嚼性、黏聚性、弹性等参数。辐照处理后，鸡丁在贮藏前期有一些辐照味，但贮藏1周后，异味就会消失。对鸡丁贮藏期粗脂肪和挥发性盐基氮含量以及过氧化值（TBARS）研究结果表明，中剂量（5.0 kGy和7.0 kGy）辐照处理有利于维持鸡丁长期贮藏中粗脂肪含量，降低挥发性盐基氮含量，从而维持氨基酸的稳定性，保持较低的过氧化值。综合来看，为了保持方便食品中鸡丁在长期贮藏中的风味，可采用剂量为5.0～7.0 kGy电子束辐照作杀菌处理。

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The Influence of High-energy Electron Beam Irradiation

on Chicken Quality and Microorganism of Convenient Food

LU" Yunmei

（College of Biological Engineering， Jingchu University of Technology， Jingmen 448000， China）

Abstract：The effects of irradiation at different doses on the microbial load and quality of the diced chicken were investigated. The chicken convenience foods were irradiated with 0， 1.0， 3.0， 5.0， 7.0， 10.0 and 15.0 kGy doses of high-energy electron irradiation and stored at 4±0.5 ℃ immediately after irradiation to analyze the effect of irradiation on the microbial killing and the quality effect of the chicken convenience food. The results showed that high-energy electron irradiation significantly reduced the breeding of pathogenic microorganisms during the storage period， and the inhibition effect increased with the increase of the irradiation dose. Compared with the control， the dose of irradiation lower than 5.0 kGy could better maintain the hardness， chewiness， cohesion， springiness and other parameters during the storage period， while the dose higher than 7.0 kGy was not conducive to maintain the texture quality of chicken. In the long-term storage， medium dose （5.0 kGy and 7.0 kGy） irradiation helps to maintain crude fat content and reduce volatile base nitrogen content， thus maintaining the amino acid stability and the low peroxide values. In comprehensive evaluation， in order to maintain flavor of diced chicken of convenient food during the long-term storage， high-energy electron irradiation of 5.0 ～ 7.0 kGy is reasonable.

Key words：high-energy electron; convenience foods; diced chicken; quality; microbe