全 文 ：文章编号 :100028551 (2006) 062521203
冷冻水产品辐照杀菌工艺剂量的确定
李淑荣　哈益明　张德权　周洪杰　王　锋
(中国农业科学院农产品加工研究所Π农业部辐照产品质量监督检验测试中心 ,北京　100094)
摘 　要 :根据国内外学者的研究结果 ,和国外辐照冷冻水产品的卫生标准和工艺规范中的规定 ,可归纳出
当辐照前产品菌落总数低于 5 ×106 cfuΠg 时 ,用 4～7kGy 辐照处理冷冻水产品 ,能够保证辐照后产品的菌
落总数低于 5 ×104 cfuΠg ,且无致病菌检出。该工艺剂量的确定对冷冻水产品辐照杀菌工艺的编制具有
十分重要的意义。
关键词 :辐照 ; 杀菌 ;工艺剂量 ;冷冻水产品
CONFIRMATION OF IRRADIATION PROCESSING DOSES FOR CONTROLING
MICROFLORA IN FROZEN AQUATIC PRODUCTS
LI Shu2rong 　HA Yi2ming 　ZHANG De2quan 　ZHOU Hong2jie 　WANG Feng
( Quality Inspection and Test Center of Irradiated Products , Ministry of AgricultureΠInstitute of Agro2Science Technique ,
Chinese Academy of Agriculturial Sciences , Beijing 　100094)
Abstract :Based on the research results and existing references in the hygienic standard and technique code of frozen aquatic
products , a conclusion is made that the irradiation dose of 4～7kGy could ensure bacteria count less than 5 ×104 cfuΠg and no
pathogen microbial detected when microbial count in the products is less than 5 ×106 cfuΠg before irradiation. The irradiation
dose of 4～7kGy could be used in establishing irradiation sterilization practice for control microflora of frozen aquatic products.
Key words :irradiation ; control microflora ; technique doses ; frozen aquatic products
收稿日期 :2006201204
基金项目 :国家科技部“十五”科技攻关项目 (2001BA507A11206)
作者简介 :李淑荣 (19692) ,女 ,黑龙江北安人 ,副研究员 ,从事食品辐照技术的应用和研究。Tel :010 62815971 , Email :shurongL @ hotmail . com　　水产品肉质鲜美、营养丰富 ,而且风味独特。但是在生产和贮运过程中 ,水产品极易滋生微生物 ,即便在冷冻的条件下也无法控制一些嗜冷的致病和致腐微生物的生长、繁殖。这些微生物的生长、繁殖不仅会造成水产品腐败变质 ,严重者还会直接危及食用者的健康和生命 ,保证水产品的卫生标准一直是个难题。辐照技术能够有效杀灭食品中的微生物 ,保证食品的卫生安全。由于辐照杀菌是一种冷的物理处理方法 ,对冷冻水产品和畜禽产品杀菌的作用尤为突出[1 ] 。我国目前尚无冷冻水产品辐照杀菌的国家和行业标准 ,致使冷冻水产品辐照技术应用的卫生安全和质量难以保证 ;同时辐照冷冻水产品也因无国家和行业标准而受到进口国设置的技术壁垒的限制 ,严重制约了我国水产品的出口贸易。本文以国内外相关的标准和专家学 者的研究为基础 ,根据产品初始污染状况 ,以及辐照后产品卫生状况的实际需求 ,确定冷冻水产品辐照杀菌工艺剂量 ,为辐照冷冻水产品杀菌工艺的制定提供理论依据 ,同时对辐照技术在冷冻水产品上的应用具有重要的实际意义。1 　辐照前对产品微生物的要求水产品的种类繁多 ,冷冻水产品是新鲜的水产品经过冷冻处理而获得的。徐伟等[2 ] 对牡蛎、海螺、虾仁、扇贝和蛏子等 6 个品种 ,312 份样品的细菌指标进行了测定 ,细菌总数的最高值均低于 106 cfuΠg ,大肠菌群最大值为 24000MPNΠ100g ,并指出变质临界点时牡蛎的细菌总数为 1158 ×106 ～812 ×106 cfuΠg ,扇贝是
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116 ×106～ 817 ×106 cfuΠg。宁波超能科技服务有限公
司在辐照加工过程中对冷冻水产品的初始污染状况进
行检测 ,2001 - 2005 年对所检测 120 份水产品的样品
进行统计分析 ,结果表明绝大部分样品的初始含菌量
均低于 5 ×106 cfuΠg ,大肠杆菌大都为阳性。2002 -
2005 年刘春泉等[3 ] 对冷冻虾仁、冷冻小黄鱼、银鱼等
进行了研究。结果表明 ,冷冻水产品的初始含菌量较
高 ,一般都在 1 ×106～ 3 ×107 cfuΠg 左右 ,其中低于 5 ×
106 cfuΠg 的样品占绝大多数 ,个别冷冻虾仁初始菌落总
数最高值 ≥107 cfuΠg。我国的国家标准《鲜、冻动物性
水产品卫生标准》GB2733 - 2005 中对水产品的微生物
指标没有规定[4 ] 。我国香港地区规定 ,水产品的微生
物含量达到 107 cfuΠg 为不适用产品。而我国的《农产
品安全质量 无公害水产品安全要求》中规定了无公害
水产品的微生物指标 ,细菌总数 ≤106 cfuΠg ,致病菌不
得检出[5 ] 。依据上述资料 ,确定辐照前水产品的初始
细菌总数不应超过 5 ×106 cfuΠg。如果辐照前冷冻水产
品的微生物指标超过了规定的范围 ,该产品不宜再进
行辐照处理。
2 　辐照后产品微生物指标的要求
欧盟、美国、日本和韩国等是我国水产品的主要贸
易国 ,各国对水产品进口都制定了相应的标准。韩国
对即食的冻鱼和软体贝类细菌总数的卫生指标为 1 ×
105 cfuΠg ,冻鳕鱼内脏细菌总数为 1 ×105 cfuΠg ;日本水
产品限量规定 (1994 年 6 月) 冷冻海鲜生食鱼、贝类需
氧微生物 (30 ℃培养)菌落总数低于 105 cfuΠg ;美国等国
家规定菌落总数大都 ≤5 ×105 cfuΠg ;英国也规定即食
水产品需氧微生物菌落总数低于 105 cfuΠg ;欧盟要求常
温需氧菌的菌落总数是 1 ×105 ～5 ×105 cfuΠg ;俄罗斯
对水产品中菌落总数的要求是 1 ×104 ～5 ×104 cfuΠg。
各国都要求致病菌不得检出 ,大肠菌群 ≤30 MPNΠ
100g。为了与国际接轨 ,满足国际先进国家对冷冻水
产品卫生指标的要求 ,促进我国国际贸易的发展 ,确定
辐照后冷冻水产品菌落总数 ≤5 ×104 cfuΠg ,大肠菌群
≤30 MPNΠ100g ,致病菌不得检出。
3 　辐照冷冻水产品工艺剂量的确定
辐照工艺剂量是指达到预期工艺目的所需的吸收
剂量范围 ,其下限值为最低有效剂量 ,上限值为产品的
最高耐受剂量。
311 　最低有效剂量的确定
国际食品辐照咨询组《鱼、蛙腿和虾微生物控制的
辐照工艺规范》( ICGFI :1991) [6 ] 规定 ,冷冻虾仁辐照杀
菌的最小剂量为 2kGy ;国际原子能机构 2000 年编辑出
版的水产品辐照技术报告 ( IAEA2TECDOC) 表明 ,淡水
虾经 1145～213kGy 辐照后 ,细菌的数量减少 1～2 个
数量级 ,保藏期 28d ;经 215kGy 辐照的龙虾 ,在冰块中
的保藏期延长了 7d[7 ] 。冷冻的蝶形扇贝经 015、115 和
310kGy 辐照后 ,其保藏期分别为 18、23 和 42d ,微生物
的数量可以减少 2～4 个数量级[4 ] ;4kGy 的辐照处理
能够使冷冻的马来西亚虾中的中温性细菌和嗜冷菌的
数量减少 3 个数量级。通常 1～3kGy 辐照后能够使水
产品的微生物减少 1～3 个数量级[1 ] 。
水产品中的致病菌主要是弧菌、沙门氏菌、志贺氏
菌以及金黄色葡萄球菌等。国际原子能机构 2000 年
编辑出版的水产品辐照技术报告 ( IAEA2TECDOC) 中指
出[7 ] ,弧菌种类对辐照较敏感 ,1～2kGy 的辐照可以杀
灭霍乱、副溶血性弧菌等。Hackney 和 Dicharry、Radish
等报道了杀灭冻虾中的弧菌需要 3kGy 的辐照剂量[7 ] 。
根据泰国一项人工接种沙门氏菌试验的研究结果 ,冷
冻虾中各种血清型沙门氏菌的 D10值为 014～016kGy。
另有研究结果指出 ,在致病菌的接种试验中 ,215kGy
能使 4 种血清型志贺氏菌的数量减少 6 个数量级。通
常 2～4kGy 能够控制冷冻虾等冷冻水产品中的志贺氏
菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌 (包括对辐
照抗性较高的鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌) [1 ] 。
国内在水产品辐照杀菌和延长货架期方面开展了
很多工作 ,王传耀等的研究结果表明 :215～310kGy 可
以杀死鲤鱼中 99 % 以上的各种微生物 ,该剂量可以杀
死冷冻扇贝中 95 %左右的微生物 ,110kGy 可以杀死毛
蛤中约 90 %的微生物[8 ] ;崔生辉等在研究辐照对鲤鱼
的保藏作用中指出 ,215kGy 的辐照使鲤鱼中的细菌总
数降低了 4 个数量级 ,110kGy 的剂量使大肠菌的数量
从 ≥24000 MPNΠ100g 减少到 ≤30 MPNΠ100g[9 ] ;劳华均
等采用 4～6kGy 60 Co 射线辐照冷冻鱿鱼 ,可取代传统
化学清洗的灭菌工艺[10 ] 。刘春泉等冷冻虾仁辐照杀
菌效果的试验结果表明 ,经 3kGy 辐照后 ,菌落总数降
低了 2 个数量级 ,经 5kGy 辐照后 ,菌落总数减少了 3
个数量级以上 ,大肠菌群均未检出 ,冷冻虾仁菌落总数
的D10 值为 116kGy[3 ] 。对冷冻鱼的保鲜试验 ,经 3～
5kGy 辐照后 ,其细菌总数分别降低了 2～3 个数量级 ,
D10值为 115kGy ,大肠菌群未检出。崔生辉、刘春泉、Sa
Y C ,Kim J H等报道[3 ,11～13 ] ,以及宁波超能公司和南京
辐照中心的辐照生产实践均表明冷冻水产品初始污染
菌低于 107 cfuΠg ,使用 5～6kGy 辐照处理水产品 ,可以
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将其菌落总数控制在 104 cfuΠg 以下。
微生物是导致水产品腐败和造成食物中毒的重要
原因之一 ,最低有效剂量就是指达到冷冻水产品辐照
杀菌目的的最低吸收剂量。依据国内外的研究结果、
现行的国际和国家的相关规定与标准 ,以及结合生产
实际的应用 ,当水产品中初始污染菌低于本文中所述
的限值 ,4kGy 为冷冻水产品的最低有效辐照剂量。
312 　最高耐受剂量的确定
国际原子能机构 2000 年编辑出版的水产品辐照
的技术报告 ( IAEA2TECDOC) [7 ] 中指出 ,经 2～45kGy 辐
照的虾仁中 ,色氨酸的变化在各处理中没有明显的差
异 ,经 53kGy 辐照的黑线鳕中的必须氨基酸含量变化
很少 ,在鳕鱼中也观察到相似的结果。经 50kGy 辐照
的真空包装的鲱鱼片中不饱和脂肪酸的比例没有明显
变化[10 ] 。Hual 等研究了辐照对草虾中亚油酸和亚麻
酸含量的影响 ,辐照后亚油酸的含量减少了 16 % ,而
亚麻酸的含量没有明显的变化。Armstrong 等报道
6kGy 辐照处理对 2 种澳大利亚海鱼的脂肪酸含量没
有影响。一般认为 10kGy 辐照对水产品的蛋白质和氨
基酸的营养没有明显的影响[1 ] 。辐照可以加速脂肪的
氧化 ,致使 TBARS 值增加 ,但水产品的总脂肪含量比
较低 ,并且水产品辐照是在冷冻的条件下进行 ,辐照对
水产品脂肪和脂肪酸含量的影响很小或没有影响 ;对
水产品中维生素影响的研究表明 ,维生素 B1 对射线极
为敏感 ,6～10kGy 的辐照导致其含量明显的降低 ,其
他维生素的变化很小 ,或者没有影响 ,但对水产品的感
官品质可能会出现一些变化 ,但仍是可以接受的。在
国外的水产品杀菌和延长货架期的研究试验中 ,所使
用的最大可接受的辐照剂量为 5～8kGy , 有的甚至达
到 10kGy[14 ,15 ] 。
国内也有一些学者开展这方面的研究 ,刘春泉等
报道了经 1～9kGy 辐照后的虾肉中大多数氨基酸的含
量均有增加 , 其总量明显高于对照 , 增加幅度在
0133 %～2416 %之间 ,辐照后挥发性盐基氮 ( TVBN) 的
含量降低[3 ] ;该结论与李淑荣关于鲤鱼辐照生化效应
研究中的结论一致[16 ] 。傅俊杰等采用60 Coγ射线对冻
虾仁进行辐照灭菌的结果表明 ,维生素 A、E 对辐射比
较敏感 ,随辐照剂量的增加逐渐下降 ,蛋白质、氨基酸
和脂肪酸对辐照的敏感性较钝化 ,辐照后与对照相比
没有显著变化[17 ] 。据崔登来等报道 0～10kGy 辐照鱿
鱼 ,其维生素 A、E 随辐照剂量的增加逐渐下降 ,蛋白
质、氨基酸随辐照剂量增加略有降低 ,脂肪酸变化明
显 ,辐照鱿鱼的最适宜辐照剂量 4～6kGy[18 ] 。
1995 年 9 月 25 日 FAO、IAEA 和 WHO 公布的世界
各国已批准的辐照食品 —览表中列出了孟加拉国、比
利时、巴西、哥斯达黎加、克罗地亚、印度、印度尼西亚、
墨西哥、荷兰、叙利亚、泰国、英国等 12 个国家批准辐
照冷冻水产品的最大剂量为 7kGy ,墨西哥等 6 国为
5kGy ,印度小虾、冷冻海产品为 6kGy ,印度尼西亚冷冻
小虾为 7kGy[1 ] 。
最高耐受剂量是指不影响冷冻水产品感官品质和
食用品质的最高吸收剂量。在国内外研究资料的基础
上 ,结合现行的国际和国家相关规定与标准 ,并经辐照
企业生产实际应用的效果证明 ,710kGy 辐照处理冷冻
水产品 ,其质量不会受到明显的影响。710kGy 为辐照
冷冻水产品的最高耐受剂量。
4 　讨论
在辐照加工实际应用中 ,针对不同食品的加工目
的和产品特点 ,制定合理的、规范的辐照加工工艺是必
要的。辐照工艺剂量是辐照工艺具体实施的技术关
键 ,是辐照食品获得适宜辐照剂量的保证。一个产品
辐照工艺剂量确定要注意以下几个方面。
411 　产品初始微生物污染状况　辐照前产品微生物
的含量是反映产品质量的一个重要方面 ,是辐照工艺
剂量确定的前提 ,也是辐照目的实现的保障。食品辐
照技术不能将已经腐败的食品变成好的食品 ,它只能
降低食品中微生物的含量。因此要求生产厂家要严格
按着 GMP 生产规程进行 ,减少食品微生物的污染 ,控
制产品的初始含菌量 ,有效地提高产品的辐照质量。
412 　辐照后产品的卫生质量　确定辐照后产品的微
生物指标时要从生产实际出发 ,既能保证辐照后产品
的质量安全 ,又能满足生产应用的需要。一般而言 ,辐
照后产品的卫生质量要求应该符合相应产品的卫生标
准 ,并且应尽量与国际标准接轨 ,这样有利于促进国际
贸易开展。
413 　辐照剂量的选择 　剂量选择适当与否直接影响
产品的质量和辐照效果 ,对于以杀菌为目的的辐照 ,最
低有效剂量最好采用 D10值来表示 ,可以根据产品的实
际卫生状况确定适宜的辐照剂量 ,这样既有利于达到
辐照的目的 ,又可以避免不必要的浪费。要求所使用
的最高辐照剂量对产品的质量不会造成不利影响。这
样的工艺剂量更符合生产实际的需要 ,而且具有科学
性。
参考文献 :
(下转第 463 页)
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2006 ,20 (6) :521～523
织培养周期内可产生 1 %～3 %的无性系变异机率 ,远
远高于自然突变频率[7 ] 。利用模拟的各种自然灾害条
件 ,如紫外线照射、低温等 ,创造体细胞无性系变异 ,从
而筛选出具有对特殊自然灾害抗性的细胞系或再生
株 ,是一条比较经济和有效的作物改良新途径。
312 　研究表明 ,紫外灯照射小麦幼胚愈伤组织 ,其后
代各种农艺性状的变异范围较大 ,变异率较高 ,特别是
在小麦穗长、穗粒数和千粒重等性状方面易诱导变异 ,
变异率趋势为穗粒数 > 千粒重 > 穗长。
313 　应用低温和常温交替处理小麦愈伤组织 ,其无性
系后代较容易出现抗寒性强的株系 ,变异率可达
3215 %～4417 % ,这对冬小麦区改良抗寒性较差的定
型小麦品种具有重要的意义。我们通过低温 2 ℃和常
温 25 ℃交替处理晋阳 345 幼胚愈伤组织 ,获得了 2 个
抗寒性好的株系 3154 和 3159 ,其产量分别比对照晋阳
345 提高 618 %和 715 %。与对照晋阳 345 相比 ,3154
株高降低了 118cm ,3159 穗长增长了 013cm 外 ,这 2 个 株系的其他性状都保持了晋阳 345 原有水平或略有提高。参考文献 :[1 ] 　李浚明 ,植物组织培养教程 (第 2 版) . 北京 :中国农业大学出版社 ,2002 ,305～318[2 ] 　肖尊安 ,植物生物技术. 北京 ,化学工业出版社 ,2005 ,68～83[3 ] 　Scowcroft ,Larkin. Somaclonal variation2a novel source of variability forcell cultures for plant improvement . T A G,1981 ,60 :197～214.[4 ] 　陈军营 ,何盛莲 ,等. 体细胞无性系变异在小麦育种中的应用. 麦类作物学报 , 2005 ,25 (2) :135～137[5 ] 　叶兴国 ,徐惠君 ,等. 组织培养途径改良定型小麦品种的研究. 作物学报 ,1998 ,24 (3) :310～314[6 ] 　胡尚连 ,曾寒冰 ,李文雄. 小麦单细胞培养的研究———再生植株后代主要农艺性状变异及遗传稳定性. 东北农业大学学报 ,1996 ,27(1) :1～8[7 ] 　周　岩 ,李保印 ,赵一鹏. 植物组织培养中的体细胞无性系变异.河南职业技术师范学院学报 ,2002 ,30 (4) :25～27
(上接第 523 页)
[ 1 ] 　汪勋清 ,哈益明 ,高美须. 食品辐照加工技术. 北京 :化学工业出
版社 ,2005
[ 2 ] 　徐　伟 ,周利媛 ,等. 速冻水产品卫生标准的研制. 中国公共卫
生 ,2000 ,16 (3) :211
[ 3 ] 　刘春泉 ,朱佳廷 ,等. 冷冻虾仁辐照保鲜研究. 核农学报 ,2004 ,
(3) :216～220
[ 4 ] 　中华人民共和国国家标准2鲜、冻动物性水产品卫生标准
GB2733220051 中华人民共和国卫生部 ,中国国家标准化管理委
员会
[ 5 ] 　中华人民共和国国家标准 农产品安全质量 无公害水产品安全
要求 ,GB218406220011 国家质量监督检验检疫总局
[ 6 ] 　鱼、蛙腿和虾微生物控制的辐照工艺规范 ,ICGFI ,1991
[ 7 ] 　IAEA Technical Document . Irradiation of fish , shellfish and frogs :
Acompilation of technical data for authorization and control ( IAEA2
TECDOC 1158) , 2000
[ 8 ] 　王传耀 ,高美须 ,等. 射线辐照对水产品中微生物的致死效应的
研究. 核农学通报 ,1996 ,17 (2) :72～74
[ 9 ] 　崔生辉 ,江　涛 ,等. 辐照对几种水产品保藏作用的研究. 卫生
研究 ,2000 ,29 (2) :120～121
[10 ] 　劳华均 ,傅俊杰. 辐照灭菌对鱿鱼品质的影响. 核农学报 , 2004 ,
18 (3) : 225～227
[11 ] 　崔生辉 ,李玉伟 ,等. 辐照对真空包装鲫鱼的保藏作用及对鲫鱼
中沙门氏菌属和志贺氏菌的杀灭作用. 中国食品卫生杂志 ,
2000 ,12 (2) :6～8
[12 ] 　Su , Y C , et al . Electron beam irradiation for reducing for reducing
Listeria monocytogenes contamination on cold2smoked salmon. Journal of
Food Product Technology , 2004 , 13 (1) : 3～11
[13 ] 　Kim J H , et al . Effects of gamma irradiation on microbiological and
sensory qualities in processing of low salted and fermented squid. Korean
Journal of Food Science and Technology. 1999 , 31 (4) : 1050～10561
[14 ] 　Kim S E R , Kim S H. The effect of food treated with gamma radiation
attar inoculation with pathogenic bacteria in the flounder ( Paralichthys
olivaceus) . Journal of Veterinary Clinics , 200 , 19 (1) : 7～13
[15 ] 　Venugopal V , et al . Critical review in food science and nutrition , 1999 ,
39 (5) : 391～440
[16 ] 　李淑荣 ,王传耀 ,等. 鲤鱼辐照生化效应的研究. 农业生物技术
学报 ,1997 ,5 (3) :286～290
[17 ] 　傅俊杰 , 劳华均 ,等. 辐照冻虾仁对其营养品质的影响. 核农学
报 ,2004 ,18 (5) 381～384
[18 ] 　崔登来 ,等 电子束处理冻虾仁的质量评价. 核农学报 ,2004 , 18
(1) :30～32
[19 ] 　Chen Y P , et al . Sensory and microbial quality of irradiated crab meat
products. Journal of food science (USA) , 1996 , 61 (6) 1239～1242
364Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (6) :460～463