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EFFECTS OF IRRADIATION ON DECONTAMINATION AND NUTRIENTS OF DEHYDRATED LONGAN

辐照对桂圆干的杀菌效果及营养成分的影响



全 文 :核 农 学 报 2011,25(1):0079 ~ 0082
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
文章编号:1000-8551(2011)01-0079-04
辐照对桂圆干的杀菌效果及营养成分的影响
朱佳廷 冯 敏 唐玉新 林家彬 杨 萍 王德宁
(江苏省农业科学院原子能农业利用研究所,江苏 南京 210014)
摘 要:以桂圆干为原料,研究 2、4、6、8 及 10kGy 辐照对其微生物的杀灭作用及营养成分的影响。结果
表明:6kGy 辐照的桂圆干中,菌落总数、霉菌及大肠杆菌的含量都均符合国家标准的要求;辐照对桂圆
干中粗脂肪、灰分、Fe、P、Na 和 VB2的含量的影响不显著,对蛋白质、粗纤维、碳水化合物、水分、Ca、K 和
VC 的含量影响显著。6 ~ 10kGy 的辐照能够满足桂圆干杀菌的商业化需求。
关键词:桂圆干;辐照;杀菌;营养成分
EFFECTS OF IRRADIATION ON DECONTAMINATION AND NUTRIENTS OF DEHYDRATED LONGAN
ZHU Jia-ting FENG Min TANG Yu-xin LIN Jia-bin YANG Ping WANG De-ning
(Institute for Application of Atomic Energy,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing,Jiangsu 210014)
Abstract:The dehydrated longan were irradiated at the doses of 2,4,6,8 and 10kGy and the effects of irradiation on
nutrients contents and decontamination were studied. Results showed that dehydrated longan were irradiated at 6kGy,
the number of total bacterial count,mold and coliform bacteria accorded with national standards. There were no
significant influence on contents of crude fat,ash,Fe,P,Na and VB2,but the contents of protein,crude fiber,
carbohydrate,moisture,Ca,K and VC of irradiated deghdrated longan were significantly different with control. 6 ~
10kGy irradiation could meet the commercial demands of dehydrated longan decontamination.
Key words:dehydrated longan;irradiation;decontamination;nutrients
收稿日期:2010-01-29 接受日期:2010-04-26
基金项目:农业部公益性行业专项(200803034),江苏省地方标准项目 (5510917)
作者简介:朱佳廷(1955-),男,甘肃山丹人,研究员,主要从事农副产品辐照加工及标准化研究。Tel:025-84391942;E-mail:zjtlw@ 163. com
桂圆,鲜物称为“龙眼”,干物称为“桂圆”,既是水
果,也是补品,主要有桂圆肉和桂圆干 2 种产品。桂圆
干的加工多数采用炭火焙烘,工艺流程包括选料、分
级、浸水、过摇、初焙、再培、剪蒂分级、包装等。优质桂
圆干果壳色泽赤黄一致,果肉油光透明。桂圆干性温
味甘,益心脾,补气血,可用于心脾虚损、气血不足所致
的失眠、健忘、惊悸、眩晕等症。每 100g 桂圆干中含水
分 26. 9g、蛋白质 5g、脂肪 0. 2g、碳水化合物 65. 4g、热
量 283 千卡、粗纤维 0. 6g、灰分 1. 9g、钙 30mg、磷
118mg、铁 4. 4mg、钾 392mg、钠 1. 0mg、核黄素 0. 6mg、
尼克酸 2. 5mg、抗坏血酸 34mg[1]。
目前,在桂圆干的生产过程中缺少严格的灭菌工
艺,致使产品中微生物含量超标,影响桂圆干的卫生质
量,直接食用有害人体健康。相对于其他灭菌方法,辐
照灭菌具有不破坏产品原包装、无污染、节约能源等优
势,因此,本文采用辐照加工技术,研究辐照杀灭桂圆
干中微生物的同时对其主要营养成分的影响,以为将
辐照技术应用于桂圆干的生产提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料为散装带壳桂圆干,购自南京金润发超
市。将桂圆干用 PE 自封袋分装,包装规格分为 25g /
袋和 100g /袋 2 种,其中,规格为 25g /袋的用于微生物
含量检测,100g /袋的用于营养成分含量检测。
1. 2 辐照处理
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核 农 学 报 25 卷
辐照在南京辐照中心进行,辐照源为60 Co γ 射线。
采用 0(CK)、2、4、6、8 和 10kGy 6 个辐照剂量,动态连
续辐照 2 ~ 8h,每处理重复 6 次,辐照处理后,样品置
于 18℃ ~ 30℃室温下贮存。
1. 3 试验方法
辐照后立刻测定样品中菌落总数、霉菌和大肠菌
群数,10d 内完成蛋白质、粗纤维、粗脂肪、水分、灰分、
碳水化合物、微量元素(Fe、Na、K、P 及 Ca)、维生素
(VC、VB2)及氨基酸含量的测定。
本研究中,除碳水化合物的含量,所有微生物及各
营养成分含量的检测都参照相关国家标准进行,菌落
总数、霉菌和大肠菌群分别按照 GB /T 4789. 2、GB /T
4789. 15 和 GB /T 4789. 3 进行[2 ~ 4],蛋白质按 GB /T
5009. 5[5]、粗纤维按 GB /T 5009. 10[6]、粗脂肪按 GB /T
5009. 6[7]、水 分 按 GB /T 5009. 3[8]、灰 分 按 GB /T
5009. 4[9]、Fe 按 GB /T 5009. 90[10]、Na 和 K 按 GB /T
5009. 91[11]、P 按 GB /T 5009. 87[12]、Ca 按 GB /T
5009. 92[13],VC 按 GB /T 5009. 86
[14]、VB2 按 GB /T
5009. 85[15],氨基酸按 GB /T 5009. 124[16]进行测定。
碳水化合物的含量按以下公式进行计算:
碳水化合物(%)= 100% - (蛋白质% + 脂肪%
+水分% +灰分%)
1. 4 数据处理
采用 Excel 处理数据,SAS 软件进行数据处理。
试验数据均为 3 次测定的平均值。SAS 系统数据处理
方法参见《统计分析系统 SAS 软件实用教程》[17]。
2 结果与分析
2. 1 辐照对桂圆干辐照杀菌效果的影响
由表 1 可以看出,桂圆干辐照杀菌效果明显。未
辐照(CK)样品中菌落总数为 420cfu / g,大肠菌群含量
表 1 桂圆干辐照杀菌效果
Table 1 Effect of irradiation on decontamination
of dehydrated longan
项目 item
剂量 dose(kGy)
0(CK) 2 4 6
菌落总数 total bacterial count(cfu / g) 420 95 45 < 10
霉菌 mold(cfu / g) < 10 < 10 < 10 < 10
大肠菌群 coliform bacteria(MPN /100g) < 30 < 30 < 30 < 30
注:辐照剂量为 8和 10kGy时样品中 3种微生物均未检出,故未在表中
列出。
Note:Data of dehydrated longan samples irradiated at 8 and 10kGy
were not listed in the table,because the counts of all three microorganisms
were not detected.
< 30MPN /100g,霉菌含量 < 10cfu / g;当辐照剂量为
2kGy 时,按照国标中计数方式,霉菌 < 10cfu / g,大肠菌
群 < 30MPN /100g,菌落总数的含量 < 100cfu / g;当辐
照剂量为 6kGy 时,菌落总数和霉菌的计数都 < 10cfu /
g,大肠菌群 < 30MPN /100g。
2. 2 辐照对桂圆干中各类成分含量的影响
由表 2 可以看出,辐照对桂圆干中粗脂肪和灰分
含量的影响不显著,对蛋白质、粗纤维、碳水化合物和
水分含量的影响显著。不同剂量辐照后的桂圆干中粗
纤维含量不等,粗纤维含量与辐照剂量也没有明显的
相关性,但辐照后粗纤维的含量均低于 CK 中的含量。
辐照剂量为 6kGy 时,桂圆干中的蛋白质含量高于
CK,其他剂量辐照的都低于 CK 中的含量,统计分析显
示,辐照后蛋白质平均含量显著低于 CK 中的含量。
桂圆干的水分含量高于 25%,碳水化合物含量高于
61%,不同剂量辐照后的水分含量和 CK 中的含量最
多相差 3. 17%,碳水化合物的含量最多相差 2. 9%。
表 2 辐照对桂圆干中各成分含量的影响
Table 2 Effect of irradiation on contents in dehydrated longan (%)
检测项目 item
剂量 dose(kGy)
0(CK) 2 4 6 8 10
蛋白质含量 protein content 4. 700 ± 0. 010 4. 400 ± 0. 020 4. 490 ± 0. 030 5. 060 ± 0. 015 4. 640 ± 0. 035 4. 420 ± 0. 020
粗纤维含量 crude fiber content 1. 260 ± 0. 035 1. 130 ± 0. 015 1. 240 ± 0. 010 1. 160 ± 0. 040 1. 010 ± 0. 040 1. 220 ± 0. 015
粗脂肪含量 crude fat content 0. 390 ± 0. 000 0. 390 ± 0. 105 0. 380 ± 0. 000 0. 370 ± 0. 035 0. 390 ± 0. 000 0. 440 ± 0. 000
碳水化合物含量 carbohydrate content 64. 700 ± 0. 765 63. 500 ± 0. 390 63. 400 ± 0. 575 63. 300 ± 0. 065 65. 400 ± 0. 155 61. 800 ± 0. 260
水分含量 moisture content 26. 190 ± 0. 870 27. 810 ± 0. 160 27. 830 ± 0. 550 27. 460 ± 0. 160 25. 810 ± 0. 190 29. 360 ± 0. 210
灰分含量 ash content 2. 730 ± 0. 060 2. 750 ± 0. 165 2. 700 ± 0. 075 2. 710 ± 0. 035 2. 780 ± 0. 035 2. 810 ± 0. 020
注:表中各剂量处理组与对照组间无显著性差异(P > 0. 05),下表同。
Note:There was no significant difference between irradiated sample group and control (P > 0. 05). The same as following tables.
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1 期 辐照对桂圆干的杀菌效果及营养成分的影响
2. 3 辐照对桂圆干中微量元素含量的影响
微量元素的检测结果(表 3)表明,辐照对桂圆干
中 Fe、Na、P 的含量没有显著的影响,辐照后 K 和 Ca
的含量均高于 CK 的含量,且都是在 4kGy 时含量最
高。虽然辐照后桂圆干中 K 的含量都高于 CK 中的含
量,但除 4kGy 外,辐照后的含量与 CK 中的含量的差
异不显著;Ca 含量随辐照剂量变化产生的趋势与 K 的
基本相同,但各剂量间的差异较大,除 8kGy 外,辐照
后的 Ca 含量与 CK 中的含量都有显著差异。
表 3 辐照对微量元素含量的影响
Table 3 Effect of irradiation on trace elements contents in dehydrated longan
微量元素
trace elements
剂量 dose(kGy)
0(ck) 2 4 6 8 10
Fe(mg /kg) 18. 800 ± 1. 900 24. 300 ± 1. 300 41. 100 ± 3. 600 33. 100 ± 6. 000 19. 200 ± 2. 800 22. 400 ± 2. 100
Na(%) 0. 021 ± 0. 001 0. 029 ± 0. 007 0. 021 ± 0. 004 0. 022 ± 0. 002 0. 021 ± 0. 007 0. 018 ± 0. 002
K(%) 0. 995 ± 0. 035 1. 035 ± 0. 002 1. 110 ± 0. 010 1. 050 ± 0. 020 1. 045 ± 0. 005 1. 030 ± 0. 001
P(%) 0. 134 ± 0. 004 0. 129 ± 0. 002 0. 144 ± 0. 002 0. 134 ± 0. 003 0. 135 ± 0. 003 0. 133 ± 0. 001
Ca(%) 0. 029 ± 0. 001 0. 033 ± 0. 001 0. 035 ± 0. 000 0. 034 ± 0. 001 0. 030 ± 0. 002 0. 031 ± 0. 001
2. 4 辐照对桂圆干中维生素含量的影响
表 4 结果表明,辐照对桂圆干中 VB2的含量没有
显著影响,但对 VC 含量影响显著。不同剂量辐照后
VC 含量差异显著性分析结果显示,除 10kGy 外,其他
剂量辐照后 Vc 的含量与 CK 中的含量都有显著差异,
且辐照剂量为 4kGy 时含量最高。
表 4 辐照对维生素含量的影响
Table 4 Effect of irradiation on vitamin content in dehydrated longan (mg /100g)
维生素
vitamin
剂量 dose(kGy)
0(CK) 2 4 6 8 10
VC 29. 300 ± 2. 300 14. 000 ± 0. 300 36. 600 ± 1. 500 18. 700 ± 0. 400 16. 700 ± 1. 700 27. 100 ± 0. 900
VB2 0. 700 ± 0. 035 0. 670 ± 0. 015 0. 610 ± 0. 015 0. 660 ± 0. 035 0. 750 ± 0. 010 0. 650 ± 0. 015
2. 5 辐照对桂圆干氨基酸含量的影响
辐照后桂圆干中氨基酸含量的变化见表 5。除
Ser、Ala、Arg 和 Pro,其他氨基酸的含量都在辐照剂量
为 2kGy 时最高;Asp、Glu、Ala 及氨基酸总和的变化趋
势相同,即 2kGy 和 4kGy 辐照后的含量高于 CK 中的
含量,更大剂量辐照后的含量都低于 CK 中的含量;而
Gly、Leu、Phe、Lys 和 Pro 的含量辐照后都高于 CK 中的
含量。经统计分析,辐照后 Gly、Val、Ile、Phe、Lys 和
Arg 的平均含量显著高于 CK 中的含量,Pro 的含量极
显著高于 CK 中的含量。
3 讨论
本研究所用桂圆干的初始菌落总数为 420cfu / g,
霉菌 < 10cfu / g,大肠菌群为 30MPN /100g。剂量为
2kGy 剂量辐照时,样品中霉菌和大肠菌群的计数都 <
10cfu / g,菌落总数含量小于 100cfu / g;剂量为 8kGy
时,3 种微生物的计数都 < 10cfu / g。辐照对桂圆干中
粗脂肪、灰分、Fe、Na、P 和 VB2含量的影响不显著,对
蛋白质、粗纤维、碳水化合物、水分、Ca、P 和 VC 含量的
影响显著,且 Ca、K 和 VC 均在辐照剂量为 4kGy 时含
量最高。
辐照对桂圆干中粗脂肪和灰分含量的影响不显
著,这与对草菇和面包糠的研究结果一致[18,19]。不同
剂量辐照后桂圆干中粗纤维和蛋白质含量没有明显的
变化趋势,与辐照剂量没有相关关系,但辐照后粗纤维
含量均低于 CK 的含量,剂量为 6kGy 时蛋白质含量高
于 CK 中的含量,其他剂量辐照的粗纤维含量都低于
CK 中的含量,这与已有研究结果不完全一致。对草菇
和大豆蛋白粉的研究表明[18,20],辐照后粗纤维含量与
对照中差异不大,对大豆蛋白粉及红枣的研究也表
明[20,21],辐照后蛋白质含量与对照中无明显差异。辐
照后桂圆干中的水分和碳水化合物的含量与 CK 中的
含量相比虽然都具统计学的显著差异,但同剂量辐照
后的水分含量和 CK 中的含量最多相差 12. 1%,碳水
化合物的含量最多相差 4. 5%。辐照会破坏维生素的
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2010,25(1):0079 ~ 0082
表 5 辐照对氨基酸含量的影响
Table 5 Effect of irradiation on amino acids content in dehydrated longan (%)
氨基酸
amino acid
剂量 dose(kGy)
0(CK) 2 4 6 8 10
天冬氨酸 Asp 0. 297 ± 0. 0170 0. 330 ± 0. 0070 0. 309 ± 0. 0040 0. 280 ± 0. 0005 0. 283 ± 0. 0090 0. 288 ± 0. 0015
苏氨酸 Thr 0. 112 ± 0. 0055 0. 121 ± 0. 0070 0. 119 ± 0. 0005 0. 104 ± 0. 0015 0. 119 ± 0. 0020 0. 108 ± 0. 0025
丝氨酸 Ser 0. 123 ± 0. 0025 0. 121 ± 0. 0000 0. 130 ± 0. 0005 0. 110 ± 0. 0000 0. 124 ± 0. 0065 0. 121 ± 0. 0045
谷氨酸 Glu 0. 927 ± 0. 0250 0. 991 ± 0. 0310 0. 919 ± 0. 0100 0. 833 ± 0. 0040 0. 856 ± 0. 0005 0. 862 ± 0. 0085
甘氨酸 Gly 0. 146 ± 0. 0050 0. 177 ± 0. 0035 0. 153 ± 0. 0005 0. 152 ± 0. 0020 0. 150 ± 0. 0015 0. 160 ± 0. 0020
丙氨酸 Ala 0. 427 ± 0. 0135 0. 428 ± 0. 0070 0. 430 ± 0. 0025 0. 386 ± 0. 0035 0. 414 ± 0. 0015 0. 403 ± 0. 0245
缬氨酸 Val 0. 183 ± 0. 0005 0. 217 ± 0. 0070 0. 182 ± 0. 0005 0. 187 ± 0. 0005 0. 188 ± 0. 0030 0. 191 ± 0. 0025
蛋氨酸 Met 0. 053 ± 0. 0040 0. 057 ± 0. 0025 0. 043 ± 0. 0005 0. 043 ± 0. 0005 0. 047 ± 0. 0050 0. 043 ± 0. 0050
异亮氨酸 Ile 0. 111 ± 0. 0010 0. 134 ± 0. 0060 0. 111 ± 0. 0000 0. 113 ± 0. 0010 0. 128 ± 0. 0020 0. 116 ± 0. 0010
亮氨酸 Leu 0. 239 ± 0. 0050 0. 281 ± 0. 0130 0. 242 ± 0. 0000 0. 242 ± 0. 0015 0. 239 ± 0. 0055 0. 254 ± 0. 0015
酪氨酸 Tyr 0. 055 ± 0. 0030 0. 064 ± 0. 0035 0. 051 ± 0. 0010 0. 057 ± 0. 0005 0. 051 ± 0. 0020 0. 052 ± 0. 0000
苯丙氨酸 Phe 0. 080 ± 0. 0647 0. 200 ± 0. 0095 0. 163 ± 0. 0005 0. 158 ± 0. 0005 0. 167 ± 0. 0010 0. 163 ± 0. 0025
组氨酸 His 0. 048 ± 0. 0030 0. 052 ± 0. 0025 0. 049 ± 0. 0005 0. 048 ± 0. 0000 0. 051 ± 0. 0005 0. 047 ± 0. 0010
赖氨酸 Lys 0. 076 ± 0. 0025 0. 104 ± 0. 0060 0. 092 ± 0. 0015 0. 090 ± 0. 0010 0. 083 ± 0. 0040 0. 094 ± 0. 0020
精氨酸 Arg 0. 045 ± 0. 0025 0. 056 ± 0. 0010 0. 046 ± 0. 0015 0. 057 ± 0. 0000 0. 036 ± 0. 0040 0. 073 ± 0. 0000
脯氨酸 Pro 0. 069 ± 0. 0005 0. 124 ± 0. 0010 0. 107 ± 0. 0005 0. 080 ± 0. 0045 0. 125 ± 0. 0020 0. 089 ± 0. 0040
总和 total 2. 988 3. 455 3. 141 2. 936 3. 058 3. 060
化学结构,使其含量下降[22],这与维生素的辐射敏感
性有关,尤其是 VC 是最敏感的水溶性维生素。本研
究中,除 10kGy 外,辐照后 VC 的含量显著高于或低于
CK 中的含量,但剂量间没有明显的线性相关性,即 VC
的含量不随辐照剂量的增加呈线性增加或降低。分析
原因可能是处理前桂圆干样品个体之间存在一定的差
异,这种差异导致结果无规律可循。上述现象的及
Ca、K 和 VC 含量都是在辐照剂量为 4kGy 时最高,具
体原因还有待进一步分析研究。
GB /T 18525. 6 - 2001《桂圆干辐照杀虫防霉工
艺》中规定,以防霉变为目的的最低有效剂量为
6. 0kGy,最高耐受剂量为 9. 0kGy,本研究中也验证了
辐照剂量为 6kGy 时,霉菌计数菌落总数和霉菌的计
数都 < 10cfu / g,大肠菌群 < 30MPN /100g。该标准中
对于以防霉为目的的产品辐照后的质量要求是无霉变
出现,但未规定详细的霉菌含量及对营养成分的影响
程度。本研究中,经 6kGy 以上剂量处理的桂圆干未
见霉变现象,符合国家标准要求,辐照剂量为 10kGy
以下时,桂圆干中的一些营养成分含量与 CK 中的含
量有差异,但与资料[1]中统计的桂圆干中各营养成分
含量的差异不大,不影响其食用品质。
4 结论
使用 6kGy 剂量辐照桂圆干,能有效控制桂圆干
中的微生物含量,对其粗脂肪、灰分、Fe、Na、P 和 VB2
含量的影响很小,且桂圆干未见霉变现象,符合国家卫
生标准要求,能够很好地满足桂圆干产品的商业化需
求,可在相关产业推广应用。
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