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IRRADIATION EFFECT ON STERILIZATION AND THE FUNCTION COMPONENT OF Chrysanthemum morifolium Ramat

杭白菊辐照杀菌效果及对功能成分的影响



全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 032233203
杭白菊辐照杀菌效果及对功能成分的影响
沈伟桥1  傅俊杰1  姜建华2
(11 浙江大学原子核农业科学研究所 ,浙江 杭州 310029 ;21 浙江高等医学专科学校 ,浙江 杭州 310053)
摘 要 :研究了用60 Coγ射线辐照杭白菌杀菌效果及对功能成份的影响。结果表明 ,杀菌效果随着辐照
剂量的增加而显著增加 ,绿原酸、总黄酮、总酚和维生素 C 含量随辐照剂量的增加而下降 ,辐照对水溶
性糖、还原糖和游离氨基酸含量无明显影响。根据杀菌效果和功能成分因素综合考虑 ,认为杭白菊的辐
照杀菌有效剂量为 3~5kGy。
关键词 :辐照杀菌 ;杭白菊 ;功能成分
IRRADIATION EFFECT ON STERILIZATION AND THE FUNCTION
COMPONENT OF Chrysanthemum morifolium Ramat
SHEN Wei2qiao1  FU Jun2jie1  J IANGJian2hua2
(11 Institute of nuclear agriculture science , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang  310029 ;
21 Zhejiang Advanced Medical School , Hangzhou , Zhejiang  310053)
Abstract :Effect of 60 Coγ2ray irradiation on sterilization and the function components in Chrysanthemum morifolium Ramat was
investigated. Results show that sterilization effect increases significantly with the increasing irradiation dose. The contents of
chlorogenic acid , total flavone , total phenolic compounds and vitamin C decreased with the increase of irradiation dose. There
is no significant change of the contents of hydrotrope sugar , reducing sugar and free amino acid by irradiation treatment . Based
on the data of sterilization and product quality , 3~5 kGy irradiation is recommended for Chrysanthemum morifolium Ramat
sterilization.
Key words :irradiation sterilization ; Chrysanthemum morifolium Ramat ; function component
收稿日期 :2005212228
基金项目 :浙江省测试基金资助 (04165)
作者简介 :沈伟桥 (19502) ,男 ,浙江安吉人 ,副研究员 ,主要从事农产品贮藏加工研究。傅俊杰为通讯作者 ,Tel :0571 86971203 ; Email :fujj @zju.
edu. cn
  杭白菊 ( Chrysanthemum morifolium Ramat) 又名杭
菊、茶菊、甘菊 ,主要产于浙江桐乡 ,从采摘到成品经蒸
制晒干 (烘焙) 、压花、脱水等几道工序加工而成。加工
后其外品花瓣玉白、花蕊深黄、花型较大、花瓣厚实、花
朵大小均匀。由于在加工过程中受环境因素的影响 ,
加工后的产品往往附含有霉菌和酵母菌[1 ] 。传统的杀
菌方法烘焙或化学熏蒸虽有一定的效果 ,但因化学残
留和杀菌不彻底制约了生产的发展。采用辐照方法进
行杀菌已有研究报道 ,虞杏英[2 ] 等人研究了电子束辐
照杭白菊杀菌 ,取得了一定的效果。黄荣敏[3 ] 等人进
行了杭白菊的综合保鲜技术研究 ,曾在 10kGy 辐照条
件下贮藏 270d ,结果对香气无影响。但用60 Coγ射线
进行杭白菊辐照杀菌对其功能成分影响的研究尚未见
详细报道。为了确保杭白菊的卫生质量 ,本研究采用
60 Coγ射线进行杭白菊的辐照杀菌 ,杀灭产品中的微
生物 ,为杭白菊辐照商业化应用提供理论依据。
1  材料与方法
111  试验材料
桐乡供销社提供的当年产新鲜桐乡干杭白菊 ,花
朵呈深黄色、大小均匀、水分活度 12 %~13 %。试验
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样品装入自封 PE袋内 ,每袋 50g ,共 16 袋。
112  辐照杀菌方法
浙江大学辐照中心60 Coγ射线源 ,设计装源活度
为 1185 ×1016Bq ,目前装源活度为 4107 ×1015 Bq ,辐照
剂量设 0、015、1、3、5、7、9kGy。静态辐照 ,每组剂量设
3 次重复。为了减少每组辐照剂量的系统误差 ,在同
一剂量率 (35GyΠmin) 下进行辐照处理 ,样品离地面高
度 30cm ,辐照二分之一剂量时进行前后翻向 ,以保证
辐照剂量的均匀性。
113  微生物学检验
试验样品辐照后于第 2 天进行微生物学检测 ,检
验方法依据 GB478922003[4 ] 。
11 4  功能成分分析
水溶性糖、还原糖、游离氨基酸分析参照《茶叶品
质理化分析》方法进行[5 ] ,总黄酮、总酚检测参照于善
凯等人的方法进行[6 ] ,维生素 C 用 2 - 6 - = 氯靛酚滴
定方法测定[7 ] ,绿原酸测定参照王祝伟等人的 NPLC2
ESI2MS2 方法进行[8 ] 。
2  结果分析
211  辐照杀菌效果
杭白菊经不同剂量辐照杀菌后第 2 天进行了微生
物学检测[4 ] ,杀菌效果见表 1。从表 1 可看出 ,经 3kGy
辐照处理后 ,霉菌和酵母菌含量分别从 3500 和 2750
cfuΠg 下降至 550 和 450cfuΠg , 杀菌率分别达到 8413 %
和 8316 % ,菌落数随辐照剂量的增加而下降。说明杭
白菊的辐照杀菌是可行的。
表 1  杭白菊辐照杀菌效果
菌检项目
辐照剂量 (kGy)
0 015 1 3 5 7
霉 菌 (cfuΠg) 3500 2800 1650 550 50 0
酵母菌 (cfuΠg) 2750 2350 1900 450 30 0
D10值是指微生物总数降低到原始数量 10 %所需
要的辐照剂量值 ,是辐照加工中选择合适的灭菌剂量
的重要参数。霉菌和酵母菌的检测结果经线性拟合其
存活率的对数值 ,见图 1、2 ,可得出杭白菊中霉菌和酵
母菌的D10值分别为 :霉菌D10 = 2109 kGy ;酵母菌D10 =
2107 kGy。一般辐射杀菌剂量与微生物的关系遵循下
列公式 :D = D10 lgN0ΠN ,其中 N0 为样品未辐射前的初始
菌数 ,N 为样品辐射后的存活菌数 ,D 为达到 N 所需的
剂量 ,由此计算达到杭白菊标准中霉菌和酵母菌要求
的辐照剂量分别为 3186kGy 和 4106kGy。根据辐射加
工工艺中允许的不均匀度范围 ,以辐照剂量不均匀系
数 112 估计杭白菊的辐照杀菌有效剂量为 3~5kGy。
图 1  霉菌的辐照剂量存活曲线
图 2  酵母菌的辐照剂量存活曲线
212  不同剂量辐照对杭白菊主要功能成分的影响
杭白菊的主要功能成分有黄酮、酚和绿原酸 ,辐照
前后采用 SAS 统计分析软件 ,对其主要功能成分进行
差异显著性分析研究 ,从表 2 中可看出 ,辐照对水溶性
糖、还原糖、游离氨基酸无显著性差异 ; 总黄酮在
015kGy 时达到极显著性差异 ;总酚在 1kGy 时达到极
显著性差异 ;Vc 和绿原酸在 3kGy 时达到显著性差异。
在 7kGy 辐照条件下与对照相比 ,绿原酸含量下降了
3513 % ,黄酮含量下降 3019 % , 总酚含量下降了
2913 % ,Vc 含量下降了 2319 %。
3  讨论
采用60 Coγ射线辐照杭白菌 ,达到杀菌的目的是
行之有效的。但由于杭白菊加工是一种粗放式的家庭
作坊加工模式 ,各生产厂家的加工条件和环境因素不
一样 ,初始产品中附含的微生物含量也不一样。因此
在辐照过程中要根据初始微生物含量来确定辐照剂
量 ,产品的辐照剂量均匀性要在国家规定的 U = 2 以
内。
杭白菊中主要的有效成分为黄酮类化合物、酚、挥
发油和绿原酸。本次试验着重对主要功能成分黄酮、
酚和绿原酸进行了分析检测。菊花中的黄酮化合物多
以黄酮苷的形式存在 ,主要的黄酮化合物有木犀草素2
72葡萄糖苷、刺槐苷、大波斯菊苷[9 ] 等。我们对黄酮试
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验分析结果与虞杏英等人的结果有一定区别 ,测定的
是总黄酮化合物的含量 ,辐照 7kGy 和对照相比较的变
化率是 3019 % ,虞杏英等人用电子束辐照后测定的是
黄酮苷化合物的含量 ,在 20kGy 辐照时与对照相比变
化率在 516 %。黄荣敏等人用 10kGy 辐照杭白菊黄酮
的变化率与对照相比增加了 010087 % ,分析结果的相
对误差可能与采收季节、贮藏时期、抽样时间、分析方
法等因素有关。
表 2  不同辐照剂量对杭白菊主要功能成分的影响
主要成分
辐照剂量 (kGy)
0 015 1 3 5 7
总黄酮 ( %) 5154 ±0107 4197 ±010933 4138 ±011233 4109 ±010533 3192 ±010733 3183 ±010433
总 酚 ( %) 7150 ±0113 7105 ±0118 6154 ±012133 6100 ±011733 5156 ±012333 5130 ±011133
总水溶性糖 ( %) 19106 ±0133 19103 ±0137 18197 ±0141 18189 ±0137 18192 ±0116 18199 ±0121
还原糖 ( %) 8141 ±0129 8139 ±0125 8135 ±0119 8124 ±0124 8136 ±0110 8132 ±0115
游离氨基酸 (mg NΠg) 0117 ±01011 01173 ±0101 0117 ±01008 0117 ±01017 0117 ±01021 0117 ±01025
维生素 C (mgΠg) 0167 ±01019 0165 ±01017 0162 ±01025 0158 ±01033 3 0154 ±01037 3 0151 ±01029 3
绿原酸 (mgΠg) 1136 ±01082 1125 ±01128 1110 ±01131 1108 ±01102 3 0190 ±01077 3 0188 ±01067 3
注 :33表示 P < 0105 达到显著差异 ; 3 表示 P < 01001 达到极显著差异。
  通过试验研究认为 ,杭白菊辐照杀菌是一种行之
有效的方法。辐照剂量控制在 3~5kGy 为宜 ,这样既
能附合企业霉菌数 ( ≤1000cfuΠg) 、酵母菌数 ( ≤500cfuΠ
g)的规定 ,又能兼顾主要功能成分略有下降而不影响
出厂要求的下限值。
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