电子束辐照对无核葡萄干的杀灭霉菌效果及感官品质的影响

古明亮,张朝林,陈鹏月,苏 明

(1.四川茂华食品有限公司,四川 眉山 620038;2.四川省休闲糖果糕点工程技术研究中心,四川 眉山 620038;3.糖果与烘焙食品四川省国际科技合作基地,四川 眉山 620038;4.四川润祥辐照技术有限公司,四川 眉山 620866;5.四川省中安检测有限公司,四川 成都 610000;6.四川省轻工业研究设计院,四川 成都 610081)

无核葡萄干是四川地区制作休闲冷加工糕点的辅料,一般在加热熟制工序后,在常温或低温条件下加入到产品中。2017年,笔者在对成都及周边地区的97家糕点生产企业调查后发现:企业使用的无核葡萄干的产地均为新疆吐鲁番,主要从流通环节采购;添加无核葡萄干的休闲糕点产品在接受检验时被发现霉菌超标,在销售和留样过程中也有霉变情况发生。2018年1—5月,笔者选取7家企业进行了调查和验证试验,发现添加无核葡萄干的休闲糕点产品出现霉菌超标或霉变情况的原因,主要是无核葡萄干霉菌指标偏高。通过查核97家糕点生产企业提供的无核葡萄干的标签信息发现,无核葡萄干的执行标准主要包括NY/T 705—2003、GB/T 19586—2008以及企业标准。这三项标准均未明确规定霉菌限量,而GB 7099—2015规定糕点霉菌量≤150 CFU/g。为保证添加无核葡萄干的休闲冷加工糕点产品的食用安全性,必须对添加的无核葡萄干的霉菌量进行控制。

电子束辐照利用电子加速器产生电子束射线杀灭微生物。电子加速器可控性强,不会导致放射性污染和核泄漏,对操作人员无害。电子束辐照作为新兴的辐照手段,近年来已被广泛应用于食品保鲜及其品质改善。辐照后食品的滋味、气味及色泽均会有变化,对其感官品质及普通消费者的接受程度均会有不同程度的影响。为了让辐照无核葡萄干保持原有的感官品质,应加强相关研究。本试验对辐照后的无核葡萄干进行了感官品质评价，并对不同辐照剂量灭霉效果进行了分析,以期为无核葡萄干辐照灭霉工艺提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

无核葡萄干(棕色、粒大、饱满、色泽一致、无异味、酸甜适中),由成都某糕点生产企业提供(注:在调查时发现糕点生产企业主要使用棕色无核葡萄干)。根据预试验的结果,按8 kg/袋的标准分装(先将已成团的无核葡萄干分开,再用800 mm×600 mm×0.05 mm食品级袋子分装并密封,样品平放在袋内，高度约为100 mm)。

1.2 电子束辐照处理

样品制备完成后立即送到四川润祥辐照技术有限公司的辐照场进行辐照处理。辐照装置为VF-ProA-10/20型电子直线加速器,能量为10 MeV,脉冲频率为260次/秒,剂量分别为2、4、6、8、10 kGy。

1.3 感官评定

参考NY/T 705—2003、GB/T 19586—2008、无核葡萄干企业标准和在预试验中无核葡萄干感官品质的变化情况,根据糕点生产厂家对无核葡萄干感官品质的要求,确定了色泽、滋味、气味等三个评价项目(预试验结果显示，当电子束辐照剂量≤10 kGy时,对无核葡萄干的组织形态影响极小),其权重依次为30%、35%、35%,感官评定标准见表1。从糕点生产企业挑选16名经验丰富的无核葡萄干入厂验收人员担任感官评价员。评定人员按GB/T 12315—2008对辐照前后的样品进行感官评定。

表1 感官评价标准

1.4 霉菌检测

按GB 4789.15—2016,对辐照前后的样品进行霉菌检测。

2 结果与分析

2.1 辐照处理后无核葡萄干的色泽

由表2可知,辐照处理后无核葡萄干的色泽得分随着辐照剂量增加而下降。当辐照剂量=2 kGy时，色泽得分与辐照前色泽得分差异不大,分别为28.4、28.7分。当辐照剂量≥4 kGy时,色泽得分下降明显,辐照剂量越高得分越低。当辐照剂量分别为4、6、8、10 kGy时,样品色泽得分分别为19.8、14.2、10.7、8.6分。试验结果显示:当辐照剂量为2 kGy时,个别样品的色泽由棕色变为浅棕黄色;当辐照剂量为4、6 kGy时,大部分样品变为浅棕黄色,个别样品变为棕黄色,辐照剂量为6 kGy时样品变为棕黄色的情况比辐照剂量为4 kGy时更明显;当辐照剂量为8 kGy时,大部分样品变为棕黄色;当辐照剂量为10 kGy时,几乎所有样品变为棕黄色,个别样品变为黄色。

2.2 辐照处理后无核葡萄干的滋味

由表2可知,辐照处理后无核葡萄干的滋味得分随着辐照剂量增加而下降。当辐照剂量为2 kGy时,滋味得分与辐照前滋味得分差异不大,分别为33.1、33.5分。当辐照剂量≥4 kGy时,滋味得分逐步下降,辐照剂量越高得分越低。当辐照剂量为4、6、8、10 kGy时,样品滋味得分分别为31.9、30.5、28.3、27.6分。试验结果显示:当辐照剂量为2 kGy时,样品甜酸味与辐照前几乎无差异;当辐照剂量≥4 kGy时,样品的甜酸味变淡,未出现异味。

2.3 辐照处理后无核葡萄干的气味

由表2可知,辐照处理后无核葡萄干的气味得分随着辐照剂量增加而下降。当辐照剂量为2 kGy时,气味得分与辐照前差异不大,分别为32.1、32.6分;当辐照剂量≥4 kGy时,气味得分逐步下降,辐照剂量越高得分越低。当辐照剂量为4、6、8、10 kGy时,样品气味得分分别为30.9、28.6、24.3、20.7分。试验结果显示:当辐照剂量=2 kGy时,样品气味与辐照前几乎无差异;当辐照剂量≥4 kGy时,样品的气味变淡,未出现异味。

2.4 辐照处理后无核葡萄干的感官评价

由表2可知,辐照处理后无核葡萄干的感官得分随着辐照剂量增加而下降。当辐照剂量=2 kGy时,色泽得分与辐照前感官得分差异不大,分别为94.6、94.8分;当辐照剂量≥4 kGy时,感官得分下降明显,辐照剂量越高得分越低。当辐照剂量为4、6、8、10 kGy时,样品感官得分分别为82.6、73.3、63.3、56.9分。辐照后无核葡萄干感官品质有所下降。当辐照剂量≥6 kGy时,感官品质明显下降。辐照对无核葡萄干的色泽影响较大,色泽变化降低了样品被接受的程度。辐照对无核葡萄干的滋味、气味也有一定的影响。辐照后无核葡萄干色泽明显变化是样品感官品质下降的主要原因。

2.5 辐照处理后无核葡萄干的霉菌量检测

由表3可知,未经辐照处理的无核葡萄干霉菌量达1 100 CFU/g,经过2、4、6、8、10 kGy辐照处理后,样品的霉菌量分别=50 CFU/g、=10 CFU/g、<10 CFU/g(无菌落生长)、<10 CFU/g(无菌落生长)、<10 CFU/g(无菌落生长),电子束射线能破坏霉菌细胞内的DNA、酶等大分子物质，导致霉菌死亡,所以辐照处理后无核葡萄干的霉菌量明显降低。经2、4 kGy辐照处理后无核葡萄干的霉菌量明显降低且符合《绿色食品 干果》(NY/T 1041—2010)对葡萄干霉菌量的规定(≤50 CFU/g)。6 kGy及以上剂量的辐照处理,可杀灭无核葡萄干的霉菌。

表2 辐照处理后无核葡萄干的感官得分

注:以上每项得分为16名感官评价员评分总和的平均分；辐照前样品(对照组样品)的辐照剂量为0 kGy

表3 辐照处理后无核葡萄干的霉菌量检测结果

注:本试验选择1∶10、1∶100两个稀释度,当辐照剂量≥6 kGy时,两个稀释度平板均无菌落生长,根据GB 4789.15—2016,将其结果定为<10 CFU/g

2018年6—10月,笔者对成都及周边地区10家食品安全管理较规范的糕点企业进行跟踪调查。跟踪结果表明:396批次产品对应使用的无核葡萄干的霉菌量在使用前的最低值为30 CFU/g,最高值为850 CFU/g;当无核葡萄干的霉菌量≤50 CFU/g时,终产品的霉菌量≤100 CFU/g(GB 7099—2015规定糕点霉菌量≤150 CFU/g)。虽然4 kGy及以上剂量的辐照处理可明显降低或100%杀灭无核葡萄干的霉菌,但当辐照剂量≥4 kGy时,无核葡萄干感官品质较明显或明显下降,不适合用于对无核葡萄干的辐照处理。当辐照剂量=2 kGy时,能将霉菌量从1 100 CFU/g降到40 CFU/g,而根据跟踪调查结果可知,无核葡萄干的霉菌量为40 CFU/g,终产品的霉菌量在100 CFU/g以内,符合GB 7099—2015的规定(糕点霉菌量≤150 CFU/g)。因此,建议将无核葡萄干适宜的辐照处理剂量设定为2 kGy左右。2 kGy左右辐照剂量,在毒理学、营养学及微生物学上都没有丝毫问题,不必进行毒性试验。

3 结论与讨论

本试验根据色泽(权重为30%)、滋味(权重为35%)、气味(权重为35%)等三项评价指标对辐照前(对照样品)和辐照后(2、4、6、8、10 kGy的电子束处理)的6组样品进行感官品质评价及霉菌检测,得出的结论是:2.0 kGy辐照处理后样品的感官评价结果与对照组无明显差异,而经4、6、8、10 kGy辐照处理后样品的感官评价结果低于对照组,辐照剂量越大，则与对照组差异越明显,辐照对无核葡萄干的色泽影响较大,同时对滋味、气味也有一定的影响。辐照处理能明显降低无核葡萄干的霉菌量。采用6 kGy辐照处理,就可杀灭100%的霉菌。

在实际生产过程中,可将无核葡萄干的辐照剂量设定为2 kGy左右。同时按照GB 7718—2011的规定,在将经辐照处理的无核葡萄干用于食品生产时,应在食品标签的配料表中标明经过辐照处理,如“葡萄干(辐照)”或“葡萄干(辐照处理)”。

电子束辐照加工为物理加工，且产生的热量极少,辐照加工产品本身不会接触其他物质,因此没有非食品物质残留,没有射线残留,没有次生放射性危害,同时可保持食品原有的特性。因此,在常温或低温条件下控制辅料的微生物限度,可有效保证休闲冷加工糕点产品的食用安全,对促进四川省休闲冷加工糕点行业的健康发展有重大的意义。