全 文 ：　文章编号 :100028551 (2001) 0220086204
植物提取物辐照杀菌工艺研究
王　芊　邓钢桥　李文革　彭　玲
(湖南省原子能农业应用研究所　湖南 长沙　410125)
摘要 :检测了几种植物提取物中污染微生物的种类和数量 ,研究了当归提取物中污染
微生物的 D10值 ,得出植物提取物辐照杀菌工艺的最低有效剂量为 410kGy ,最高耐受
剂量为 810kGy。
关键词 :植物提取物 ;D10值 ;辐照杀菌
收稿日期 :2000210231
基金项目 :湖南省农业科学院院长基金。
作者简介 :王芊 (1968～) ,男 ,湖南桂阳人 ,湖南省原子能农业应用研究所助理研究员 ,从事辐射技术加工研究与开发
植物提取物指以植物为原料经提取、浓缩、分离、干燥等工艺制成的粉状产物 ,其广泛应用
于天然药物制剂、保健食品、化妆品等。目前全世界药用植物及其制品的年成交额为 300 亿美
元[1 ] 。中国有数百家植物提取物生产厂家 ,但规模大的不多。近年来湖南在研究开发植物提
取物方面发展很快。
植物提取物产品常存在微生物污染 ,部分产品难达卫生标准 ,而该类产品又以出口为主 ,
因此生产商迫切需解决提取物的杀菌问题。但由于该类产品均系药用或食用 ,加之具有吸湿
性 (某些还具有热敏性) ,许多常规法难以达到杀菌目的。60 Coγ射线辐照具有穿透力强、加工
过程不升温、无残留等优点 ,我们借鉴中药材和中成药辐照杀菌的经验 ,开展了植物提取物的
辐照杀菌工艺研究 ,旨在为该类产品的辐照杀菌提供技术依据。
1 　试验材料与方法
111 　供试材料
各种植物提取物样品由相关研发公司提供。
112 　辐照装置及方法
采用湖南省原子能农业应用研究所60 Coγ辐照装置。该装置为上海原子核研究所设计 ,
双板源 ,实际装源 4107PBq ,配有积放式悬挂链传输系统 ,可采用动态步进辐照 ,也可采用静态
分批辐照。本研究样品采用静态定点辐照 ,批量采用动态步进辐照。
113 　微生物的检测和鉴别
参照 GB4789 和卫生部药品卫生检验方法进行微生物检测[2 ] ,参照文献 [ 3 ]法进行污染微
生物的鉴别。
114 　产品包装
68 　核 农 学 报　2001 ,15 (2) :86～89Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
样品用铝塑复合膜包装 ;批量产品以木桶作外包装 ,内包装为双层聚乙烯塑料袋。木桶外
径 41cm ,内径 40cm ,高 50cm ,提取物盛装高度 45cm ,提取物密度为 0143gΠcm3 。
115 　吸收剂量的测量
用硫酸亚铁2硫酸铜剂量计跟踪测量 ,该剂量计参加了 NDAS 计划 ,并经标准剂量计校准 ;
其测量范围为 1～10kGy ,总不确定度 ≤5 %。
2 　结果与分析
211 　植物提取物中污染微生物的种类及数量
对不同研发单位的样品进行微生物数量检测 ,分离样品中优势微生物 ,并进行分类鉴别。
结果表明 ,植物提取物中污染微生物以细菌为主 ,霉菌和酵母菌很少。污染细菌中以芽孢杆菌
为优势种群。表 1 为几种植物提取物中污染微生物量 ,可以看出提取物中污染微生物量一般
在 110 ×102～110 ×105 CFUΠg。
表 1 　几种植物提取物中污染微生物的数量
Table 1 　The number of microorganisms in extract of some plants
植物提取物
plant extract
细菌总数
bacterial count (CFUΠg) 霉菌数mouldy count (CFUΠg)
绿茶
green tea 110 ×102～111 ×104 110 ×10～510 ×10
当归
danggui 114 ×104～719 ×104 310 ×10～110 ×102
银杏
ginkgo biloba 311 ×103～115 ×104 ≤210 ×10
红车轴
red clover 514 ×103～412 ×104 ≤210 ×10
葡萄籽
grape seed 212 ×103～115 ×104 ≤210 ×10
212 　辐照杀菌效果
根据污染微生物数量检测结果 ,以初始污染微生物最多的当归提取物为对象 ,进行了不同
剂量下辐照杀菌效果的研究 ,结果见表 2。当辐照剂量为 210kGy 时 ,细菌杀菌率达 9612 % ;霉
菌的杀菌率可达 100 %。根据辐照剂量与杂菌存活量之间的关系式[4 ] 和试验结果 ,可以推算
出杂菌的 D10值为 210kGy。
表 2 　当归提取物的辐照杀菌效果
Table 2 　Radiosterilization effect of danggui extract
项目
item
吸收剂量
absorption dose (kGy)
0 0122 0144 1110 2100 4100 6100
细菌数量
bacterial count (CFUΠg) 719 ×104 518 ×104 312 ×104 110 ×104 310 ×103 510 ×102 710 ×10
霉菌数量
mouldy count (CFUΠg) 110 ×102 810 ×10 510 ×10 < 10 - - -
78　2 期 植物提取物辐照杀菌工艺研究
表 3 　不同植物提取物的辐照杀菌效果
(4kGy ,常温贮藏)
Table 3 　Radiosterilization effect on plant extract
(4kGy ,storage at ambient temperature)
植物提取物
plant extract
细菌总数
bacterial count (CFUΠg)
辐照前
pre2irradiation 辐照后post2irradiation
贯叶连翘
St John’s wort 513 ×103 510 ×101
甜叶菌
stevia 113 ×104 210 ×102
灵芝
reishi mushroom 310 ×103 110 ×102
蔓荆子
vitex 314 ×103 610 ×101
普洱茶
Puer tea 111 ×104 215 ×102
红车轴
red clover 412 ×104 310 ×102
葡萄皮
grape skin 213 ×103 410 ×101
蒺藜
tribulus ferretris fruit 111 ×104 110 ×102
积雪草
gotu kola 314 ×104 218 ×102
越桔
biberry 315 ×103 410 ×101
枳实
citrus aurantinum 216 ×103 < 210 ×101
　　根据各提取物初始污染微生物的量 (No )
和所要求达到的卫生指标 N (细菌数低于
103 CFUΠg) ,可以确定辐照杀菌剂量 [D = D10 lg
(NoΠN) ]在 210kGy～410kGy 之间。实际上这
也是提取物辐照杀菌的最低有效剂量。表 3
是几种植物提取物在最低有效剂量 410kGy
下的杀菌效果。
由表 3 可以看出 ,辐照不同品种的植物
提取物均具显著的杀菌效果。
213 　动态步进辐照植物提取物的吸收剂量
及不均匀度
由于各种提取物初始污染微生物量不
同 ,因而批量辐照的剂量有所不同。原则是
在达到杀菌目的的同时尽量降低辐照剂量 ,
又要保证最低点的吸收剂量达到最低有效剂
量。这就要求有较低的剂量不均匀度。以当
归提取物为例 ,采用动态步进辐照 ,工位上共
有 42 只吊具 ,每只吊具装 3 桶。以 6mΠmin
运行 1 圈 ,再以 1mΠmin 的速度运行 2 圈 ,根
据剂量测量结果 ,提取物平均吸收剂量为
418kGy ,最小吸收剂量为 411kGy ,吸收剂量不
均匀度为 115。
214 　辐照对植物提取物品质的影响
根据用户及研发单位检测结果 ,辐照前
后各植物提取物的外观品质无明显变化 ,辐照不影响其色、香、味、形 ,辐照后无异味。辐照对
绿茶、红茶提取物主要成分含量的影响不明显 (表 4) 。
表 4 　辐照对红茶、绿茶提取物主要成分的影响
Table 4 　Radiation effects on the content of main ingredients of black tea and green tea extract
主要成分含量
content of main ingredients
红茶提取物
black tea extract
吸收剂量
absorption dose (kGy)
0 310 610 910 绿茶提取物green tea extract吸收剂量absorption dose (kGy)0 310 610 910
儿茶素
catechins( %) 111428 121057 111760 111413 321873 331731 311136 321669
咖啡碱
caffeine ( %) 81560 81698 81729 81569 71522 71886 71471 71514
茶多酚
polyphenols( %) 351020 351030 371500 341950 451030 501630 511370 461410
88 核　农　学　报 15 卷
215 　植物提取物辐照杀菌的最高耐受剂量
由于植物提取物用于药物制剂、保健食品及化妆品 ,因此确定最高耐受剂量时要考虑到药
品和食品两方面。卫生部“60 Co 辐照中药灭菌剂量标准”(内部试行) 规定最高耐受剂量为
510kGy[5 ] ;国际食品辐照咨询组 ( ICFGI)制定的“控制香料、药草和其它蔬菜调味品的病原体和
微生物的辐照工艺规范”( ICGFI Document 5) 与“辐照食品标准法规”推荐的最高耐受剂量为
10kGy ; GB1489112294“花粉辐照卫生标准”中规定的剂量限值为 810kGy ,结合本研究结果 ,我们
提出植物提取物辐照的最高耐受剂量为 810kGy。
3 　结 　论
60 Coγ射线辐照能有效杀灭植物提取物中的微生物。本研究推荐植物提取物辐照杀菌的
最低有效剂量为 410kGy ,最高耐受剂量为 810kGy。
以推荐的辐照剂量进行植物提取物辐照杀菌 ,细菌总数可控制在低于 103 CFUΠg 的水平。
试验表明辐照杀菌能明显改善植物提取物的卫生状况 ,达到行业规定标准 ,对其感观品质和内
在质量无明显影响。
参考文献 :
[1 ] 　曾建国 ,侯团章. 谈中药国际化的“桥梁”. 中国中医药信息杂志 ,2000 ,7 (1) :80～81
[2 ] 　卫生部. 药物微生物检验方法. 北京 :卫生部药品质量监督检验所 ,1990110～21
[3 ] 　张纪忠主编. 微生物分类学. 上海 :复旦大学出版社 ,199014～100
[4 ] 　李承华. 辐射技术基础. 北京 :原子能出版社 ,19881200～214
[5 ] 　中华人民共和国卫生部. 卫药发[1997 ]第 38 号 ,60Co 辐照中药灭菌剂量标准 (内部试行)
RADIOSTERILIZATION OF PLANT EXTRACT POWDER
WANG Qian 　DENG Gang2qiao 　LI Wen2ge 　PENGLing
( Hunan Institute for Application of Atomic Energy in Agriculture , HAAS , Changsha , Hunan prov. 　410125)
ABSTRACT: The number and type of microorganisms contaminating plant extract powder were
analysed. The D10 value of the microorganisms contaminated danggui exrtact was determined and
the radiosterilization processing of plant extract powder was studied. The maximum tolerated dose
is 810kGy and the minimum effective dose is 410kGy.
Key Words :plant extract powder ; D10 value ; radiosterilization
98Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (2) :86～89