食品辐照技术在肉制品中的应用研究进展

扶庆权

摘要

介绍了辐照技术的定义及作用机理，讨论了辐照处理对食品感官及营养成分的影响，重点介绍了辐照技术在肉制品中的应用及其检测方法，并展望了食品辐照技术的发展前景。

关键词辐照；肉制品；应用；研究进展

中图分类号S879.2文献标识码A文章编号0517-6611（2014）36-13045-02

AbstractThe definition and the mechanism of irradiation technology were introduced， and the effect of irradiation processing on sensory quality of food and nutritional ingredients was discussed， the application of irradiation technology in meat products and its measurement methods were focused on， at last the application prospects of irradiation technology were forecasted.

Key wordsIrradiation； Meat products； Application； Research advance

辐照技术是指运用χ射线、γ射线或电子高速射线辐射食品，使食品中生物体产生物理或化学反应，抑制或破坏其新陈代谢和生长发育，甚至使细胞组织死亡，从而达到消毒灭菌的目的[1]。辐照常用的辐照源是60Co和137Cs产生的γ射线或低能加速器放射出的高能电子束。辐照技术能有效杀灭熟肉食品中的微生物，提高熟肉制品的卫生质量，延长食品的保质期。食品辐照技术与传统杀菌技术相比，具有节约能源、减少污染、杀菌彻底、辐照剂量可调、保持食品原有的成分和风味、灭菌速度快、操作简便、加工易控制、可连续加工、卫生安全性高、无残留、成本低、能实现对成品和包装食品的处理等优点，因此辐照技术作为一门新兴的食品技术在肉制品中具有广阔的应用前景。

1食品辐照机理

食品辐照保藏是利用电离辐射产生的γ射线或电子射线对肉品或物质进行加工处理达到保藏目的的一种方法[2]。射线在对食品照射过程中会产生一系列的物理化学效应，通过引起微生物DNA、蛋白质、脂类等有机分子中化学键的断裂或者蛋白质与 DNA 分子交联，从而导致微生物细胞的死亡[3]，进而抑制腐败或变质来达到延长食品保质期。

2 辐照处理对食品感官及营养成分的影响

2.1 辐照处理对食品感官的影响

2.1.1

色泽。辐照真空包装的鲜猪肉能保持稳定的微红色， 但若在剂量过大或有氧存在时脂肪的微红色消失而显示出浅黄色， 且从表面不断深入到脂肪内部， 使肉品颜色变为暗红色。这是因为肉品中肌红蛋白和脂肪被氧化， 从而导致肉品褪色[4]。但对于经辐照剂量辐照的腊牛肉，感官指标并未产生不良影响，相反感官指标评分比未辐照增加，辐照对腊牛肉感官指标产生了正方向的影响，经辐照后腊牛肉色泽更为诱人，风味更佳，所以说辐照是一种对腌腊制品更有推广意义的且较为理想的贮藏保鲜技术。

2.1.2

气味。辐射处理会使肉品特有的香气损失产生轻微的“辐照味”， 这主要是肉品中蛋白质和氨基酸等含氮物质经照射后会产生 NH3、CO2、H2S、酰胺等有异味的分解物。脂类物质在辐照条件下也会发生氧化产生羰基化合物和过氧化物等， 從而导致肉品酸败、产生异味。扒鸡在辐照后产生明显的异味，并随着贮藏时间的延长，异味逐渐变淡[5]。但采用2.5 kGy剂量辐照预冷猪肉，可在冷冻条件下储存135 d以上，生肉无异味，炒熟后味道仍然鲜美[6]。

2.2 辐照处理对食品营养成分的影响

2.2.1

辐照对蛋白质的影响。

蛋白质分子经辐照后会发生一定程度的变性，使原有蛋白的生物学功能丧失或食品的功能性质发生改变。对辐照食品中蛋白质的研究表明，经7 kGy辐照剂量辐照的腊牛肉，其蛋白质的损失仅为0.2%[7]；对经过3 kGy剂量辐照的鸡腿肉研究表明，辐照大大促进了蛋白质氧化[8]。

2.2.2

辐照对脂类的影响。脂肪分子经辐照后会发生氧化、脱氢等作用，产生典型的氧化产物、过氧化物和还原产物。哈益明等用1.1～4.4 kGy的辐照剂量处理冷却肉后，其脂肪的过氧化值普遍都急剧升高，说明辐照处理会加速冷却肉脂肪的氧化，辐照剂量越高，脂肪氧化程度越大[9]。

2.2.3

辐照对碳水化合物的影响。对于糖类化合物，在大剂量辐照过程中发生的变化主要是降解作用。辐照糖类可产生融点降低和旋光性改变等变化。辐解产物有氢气、一氧化碳、二氧化碳、水、甲烷、甲醛、乙醛、丙酮、丙醛等[10]。辐照低聚糖和多糖，除了上面提及到的反应外，还发生糖苷键的断裂。

2.2.4

辐照对维生素的影响。

不论是水溶性维生素还是脂溶性维生素都对辐照很敏感，脂溶性维生素尤其维生素E和维生素K则更加敏感。维生素的损失程度主要取决于辐照剂量、氧气、温度以及食物类型等。一般说来，低温缺氧条件和低温密封状态都能减少维生素的损失[11]。纯维生素溶液对辐照很敏感，若与食品中其他物质复合存在时，其敏感性也会降低。

2.2.5

辐照对水分的影响。

由于各类食品中水分含量均较高，辐照引起的其他组分的物理或化学变化，很多都是这些组分与水相互作用而产生的结果。辐照纯水后，水的辐解中间产物与大部分芳香族化合物、羧酸、醛、酮、蛋白质、氨基酸、维生素、色素等反应[12]，因此水分辐照后的成分是食品中最重要的因素。

3 辐照技术在肉制品中的应用

畜禽经宰杀、成熟和分割等不同工序产生的新鲜肉中，各种酶的活性较高，会出现自我降解现象。加工过程中细菌在肉表面生长繁殖，极易造成肉的腐败。各种不同的西式和中式肉制品，如切片火腿、早餐肠、盐水鸭、宣威火腿、金华火腿等，营养极其丰富，但新鲜产品的货架期一般都很短[13]。近年来，人们开始对辐照在肉制品中的应用进行大量的研究，使用低剂量辐照可以对肉制品进行有效的杀菌和抑菌，延长产品的货架期。

3.1辐照技术在冷却肉中的应用

鲜肉营养丰富，在消费市场上为主打产品，但由于营养丰富，容易滋长微生物引起鲜肉的败坏。研究表明，辐照冷却肉具有良好的抑菌效果。白艳红等采用电子束辐照对冷却猪肉进行杀菌保鲜研究，结果表明，经电子束辐照的冷却猪肉样品在4 ℃条件下贮藏，货架期比对照样品延长12 d左右；在7～10 ℃条件下保存，货架期比对照延长9 d左右[14]。研究结果表明，电子束辐照对冷却猪肉具有杀菌保鲜作用。Lewiss等用电子束辐照无骨无皮鸡脯肉，剂量为1.0、1.8 kGy，0 ℃可贮藏28 d[15]。试验结果表明，辐照使细菌总数降低，但随着贮藏时间和剂量的增加，其品质下降。

3.2辐照技术在熟肉制品中的应用

熟肉制品的辐照可以延长货架期，特别是低温肉制品。刘弘等在辐照对糟制熟食的研究中发现，6.0 kGy辐照可使其保质期延长10 d，8.0 kGy辐照可使保质期延长14 d以上[16]。肖蓉等对经7.0 kGy辐照剂量辐照的腊牛肉在辐照前后主要营养成分、食盐、酸价、过氧化值及挥发性盐基氮等理化指标进行测定，并未产生不良影响，且辐照前后风味和品质无显著差异，辐照后腊牛肉色泽更为理想，微生物指标大幅度降低，延长了腊牛肉的保质期[7]。陈秀兰等研究表明，用大于6.0 kGy的剂量辐照采用铝箔复合包装并经4 ℃低温预处理的盐水鹅，其货架期可达2个月以上[17]。王克勤等研究发现，辐照剂量在4.0～6.0 kGy范围内时，经辐照处理的碗型包装酱汁肘的保鲜期常温下可达2个月[18]。

4 辐照肉制品的检测方法

4.1 气相色谱-质谱法

在肉品辐照中，甘油三酸酯中的酰氧键发生断裂导致形成2环丁酮。气象色谱-质谱法即是在用GC法分离后，用MS法检测辐照衍生物2环丁酮。目前，未经辐照的食物中未能检测出2环丁酮。GCMS法已被成功地用于检测辐照生鸡肉和猪肉品质。

4.2 电子自旋共振波谱法

电子自旋共振波谱法主要是通过检测辐照产生的自由基来对辐照食品进行鉴定。自由基的寿命很短，但如食品中存在骨头或碎骨、纤维素等固态或干硬物成分，自由基则能为其所捕获而稳定。含有骨或碎骨的禽肉和鱼肉辐照后在电子自旋共振光谱中能观测到相似的信号。

4.3高效液相色谱法

常用于辐照食品检测的邻位酪氨酸法。一般情况下，鸡肉、猪肉、牛肉和金枪鱼在10.0 kGy以下剂量辐照过的产品可被检测出来。鸡肉在-20 ℃保藏3个月后使用10.0 kGy剂量辐照仍能测得。目前这种检测法仅用于检测10.0 kGy辐照的冷冻肉类。

4.4ATP快速发光检测法

生物发光法检测技术是20世纪80年代以来诞生的一种新型的安全检测技术，由于速度快、灵敏度高、设备简单以及具有极好的可扩展性，得到了快速发展。生物发光检测方面，主要的方法为ATP酶法。ATP存在于從微生物到高等动物的所有生物体中，它在细胞体内主要作用是提供能量。鉴于ATP存在于所有生物体中，所以通过检测ATP，可以间接证明生物体的存在。目前这一技术己经应用于鸡肉、猪肉、牛肉的菌落数估算等。

4.5革兰氏阴性菌法

该方法是通过微生物筛选辐照的食品，主要检测样品中的革兰氏阴性菌含量和样品中菌体毒素含量。该方法已成功应用于新鲜的整禽或胸脯、腿、翅膀等器官的鉴别。

5 展望

食品工业是整个工业中与国计民生关系最重大的产业，是世界各国销售额最大的产业之一，尤其肉类工业在我国国民经济中占有重要位置。食品安全是人类生存永恒的主题，是人民生活质量提高的标志。一方面要加强辐照食品的宣传，提高辐照食品的接受性，加快制定行业标准和法规，以便更好地推广和应用食品辐照技术；另一方面加强行业自身规划和管理，为辐照食品发展创造良好条件，使科研在辐照食品技术应用中发挥更有效的作用。辐照食品的卫生安全性已被世界公认，而且辐照能杀死肉制品中的各种致病菌，对肉制品的营养成分破坏小，在降低食品贮藏中的损耗、延长食品的货架期等方面已经显示出其优越性，故辐照技术在畜禽肉制品中的应用研究方兴未艾。随着国民食品安全意识的提高，辐照食品在我国的市场前景将十分广阔。

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