辐照对坚果采后生理生化的影响综述

袁秀平，马艳萍

（1.杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100；2.西北农林科技大学林学院，陕西杨凌712100）

食品辐照技术是运用x射线、γ射线或高速电子束等对食品进行加工处理，从而达到抑制生理变化、保持营养品质、杀菌、杀虫、延长贮藏期的目的[1]。坚果味美且营养丰富，但坚果在采收后容易受微生物的污染和害虫的蛀蚀，贮藏稳定性差、香气易败坏，影响了产品的感官品质和营养价值。辐照处理坚果后可直接或间接影响坚果的生理代谢和生物活性物质的变化，进而影响坚果的营养价值、感官品质和贮藏时间。

1 辐照对坚果营养成分的影响[2]

通常情况下，剂量低于10 kGy的辐照，几乎测不出来营养成分的减少；而高于10 kGy剂量的辐照，营养成分的损失也要比冷藏和烹调小[3]。大量资料显示，辐照处理对坚果营养成分总摄入量的影响微乎其微[4]。

1.1 对脂类物质的影响

脂肪属于食物成分中不稳定物质之一，对辐照表现出很高的敏感度[5]。脂肪会受辐照诱导而加速水解和自动氧化，使必需脂肪酸的含量减少，产生令人不舒服的感官变化，且辐照后容易出现过氧化物，其对敏感性物质诸如维生素的功能发挥有抑制作用[6]。有研究显示，辐照剂量低于50 kGy时，脂肪的各项指标变化极其微小[7-8]；用5～20 kGy剂量γ射线辐照核桃后，游离脂肪酸含量与对照差异不显著[9]；银杏果经高剂量（10～50 kGy）辐照后粗脂肪含量与对照无显著差异[10]；以电子束辐照杏仁和桃仁，不同剂量辐照下其粗脂肪含量差异不明显，随着辐照剂量逐渐增加脂肪酸组成无明显变化[11]。

1.2 对氨基酸及蛋白质的影响

辐照对氨基酸和蛋白质组成及含量的影响受多种因素的综合作用，其中，包括辐照剂量、氧气浓度、环境温度以及食品自身的复杂系统[12]。有国内外辐照试验[13]显示，食品辐照后其氨基酸种类和含量均变化不明显；银杏被10～30 kGy剂量辐照照射后，与对照组比较，蛋氨酸含量差异比较大，其余16种氨基酸均差异不明显[10]；用紫外辐照处理花生，花生的蛋白质和脂肪含量与对照相比，不存在明显差异[14]。

1.3 对维生素的影响

维生素是食品中重要的微量必需物质，维生素容易受辐照影响而损失，其损失程度与维生素种类、辐照剂量、氧气浓度、环境温度以及食物种类的不同而不同[15]。维生素中，维生素C较容易被辐照氧化破坏[16]。有关坚果辐照后维生素含量的变化研究报道较少，银杏经10～50 kGy高剂量辐照处理后，维生素C含量较对照降低了27%～50%[10]；李玮玮等[17]研究发现，在5～20 kGy剂量范围内，60Coγ辐照对3种保健品中维素生A，E含量的变化无显著差异。

1.4 对碳水化合物的影响

若将辐照剂量控制在10 kGy范围以内，食品中的糖的降解物极其微量，食品的营养价值也不会改变[4]。但也有资料显示，银杏经过10～50 kGy剂量辐照后，随辐照剂量递加，可溶性糖和碳水化合物总量均呈现正比增长，与对照相比，分别提高了1.7%～84%和6.6%～25.3%[10]；刘超等[18]研究表明，经过0.5 kGy低剂量辐照处理的板栗，贮藏期其淀粉含量比未处理的板栗下降慢，淀粉保存率较高，说明辐照处理能抑制淀粉代谢，且经过辐照处理后冷藏比未辐照直接冷藏的板栗总糖量高。

2 辐照对生理代谢的影响

2.1 对呼吸强度的影响

辐照处理对坚果采后呼吸强度影响的报道各有不同。银杏种子利用60Coγ射线处理后，种子萌发时呼吸高峰得到了延缓，具体表现为在贮藏前期呼吸速率较对照大，而到后期，辐照处理种子的呼吸速率缓慢下降，未出现呼吸高峰[19]；0.5 kGy剂量辐照处理板栗并冷藏8个月后，呼吸强度高于对照板栗4%，但呼吸强度均比贮藏前期要低，仅有贮藏初期的30%和41%，表明辐照可以明显减弱板栗贮藏后期的生理活性[10]；马艳萍等[20]用60Coγ射线辐照处理鲜食核桃后，胚芽萌发期间的呼吸强度明显低于未做辐照处理的样品。

2.2 对酶活性及膜脂过氧化的影响

酶是活体生物组织中有催化功能的特殊蛋白质，对生物体的代谢起重要调节作用。辐照处理能抑制银杏种子和板栗的淀粉酶活力[10，19]；0.5 kGy剂量辐照处理鲜食核桃，明显提高了核桃冷藏期间的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，降低了丙二醛的积累，抑制了过氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX）的活性，从而减缓膜脂过氧化作用，其好果率及感官品质明显提高[21]。

2.3 对细胞超微结构的影响

目前，关于辐照对坚果细胞超微结构影响的报道只见于板栗的研究。傅俊杰等[22]研究表明，经辐照处理后的板栗，辐射损伤最明显的是细胞壁，对照组的细胞壁较厚，辐照处理的板栗细胞壁变薄，且细胞壁随辐照剂量增大越来越薄，贮藏60 d后，电镜下发现对照组的胚芽已有腐烂迹象，而辐照处理的板栗只发现了淀粉粒的轻微损伤，表明辐照处理能有效抑制板栗胚芽的萌发。

2.4 对激素含量的影响

种子的休眠和萌发受植物内源激素的影响较大，不仅与内源激素的绝对含量有关，还与各类激素的相对含量、尤其是促生长激素与抑制生长激素之间的比例及平衡有关[23]。有关辐照处理坚果后激素变化的报道较少，马艳萍等[24]用不同剂量辐照处理核桃胚芽后，发现鲜核桃胚芽开始萌发时，内源激素ABA（脱落酸）含量下降，而GA3（赤霉素）、IAA（生长素）和ZR（玉米素核苷）的含量均有所增加，而且GA3、IAA和ZR与ABA的3个比值均有所增加，其减幅和增幅均小于对照样品，说明内源激素ABA可抑制鲜核桃胚芽萌发，而其他3种激素促进胚芽萌发，辐照剂量达0.05 kGy时可完全抑制鲜核桃胚芽萌发。

3 辐照对感官品质的影响

坚果质量的优劣除了重要的理化指标外就属感官品质了，诸如性状、色泽、气味、滋味，无异物、无霉变、无虫蛀等指标。一般来说，较低剂量辐照处理坚果，会提高坚果感官品质，减少虫害和霉变。利用0.5 kGy低剂量辐照处理板栗，低温冷藏8个月后，栗仁新鲜好果率达95.7%，零发芽率，而未辐照处理的样品好果率仅有61%，发芽变质多[18]；有报道显示，1.0 kGy剂量辐照处理板栗后，明显减少板栗的霉变腐烂，有效抑制发芽，且能保证其感官品质[25-26]；郭豪宁等[27]研究表明，辐照剂量为4.0 kGy时，不仅可以改善峰甘板栗感官质量，且能保持理化营养指标稳定；利用0.3，0.5 kGy低剂量辐照处理鲜核桃，能显著提高核桃贮藏期的好果率，且能保持较低的过氧化值[28-29]；紫外辐照处理花生可以提高其对霉菌侵染的抗性，利于花生贮藏[14]。银杏果仁在小于10 kGy剂量辐照下，其感官指标无明显变化，但经10～50 kGy高剂量辐照后，随剂量递加，银杏果仁的色泽、硬度和气味的变化愈加明显，其感官指标下降显著[10]。林音[30]对辐照高脂肪含量的坚果感官品质进行了研究，从色泽、气味、口感等多方面比较发现，不同坚果的最高耐受剂量不同，其中，核桃、花生、开心果和松籽的最高耐受剂量为6 kGy，腰果和杏仁的最高耐受剂量为8 kGy，若超过此剂量限度就会明显影响坚果的感官品质。

4 结语

辐照技术是一种新型、安全、高效的物理加工技术。近年来，在食品加工领域中的应用越来越受到关注和重视。合适剂量辐照处理坚果后，在保证营养价值不受影响的基础上，可降低害虫损失、延长贮藏保鲜时间、抑制发芽、抑制膜脂氧化、抑制呼吸强度和酶活性，提高坚果的感官品质。但是辐照技术在坚果中的研究除了核桃、板栗和银杏果，有关其他坚果的报道较少。今后应加强辐照后坚果生理生化变化和贮藏保鲜之间关系的研究和应用，筛选出坚果贮藏所需的最佳辐照剂量和辐照时间，以确保辐照坚果的营养价值和质量安全。