全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 062453205
面包糠辐照杀菌工艺研究
朱佳廷1 　李正魁1 　赵永富1 　张卫东1 　金　捷1
吴　雷1 　汪兴海1 　赵久明2
(11 江苏省农业农科院原子能利用研究所 ,江苏 南京　210014 ; 21 南京华久明实业有限责任公司 ,江苏 江宁　211161)
摘 　要 :研究了面包糠辐照杀菌工艺。结果表明 ,剂量均匀性和堆码高度与产品转向有着密切
关系 ,杀菌效果与剂量呈正相关 ,色泽与剂量呈负相关。面包糠粗蛋白质、粗脂肪、碳水化合
物、微量元素和 17 种氨基酸含量辐照前后无显著差异 ;提出了适宜杀菌剂量为 6～10kGy ,可将
面包糠保质期延长至 1 年。
关键词 :面包糠 ;杀菌 ;辐照 ;营养成分
THE PROCESSING TECHNOLOGY OF BREAD CRUMBS STERILIZATION BY IRRADIATION
ZHU Jia2ting1 　LI Zheng2kui1 　ZHAO Yong2fu1 　ZHANG Wei2dong1 　J IN Jie1
WU Lei1 　WANG Xing2hai1 　ZHAO Jiu2ming2
(11 Institute for Application of Atomic Energy , Jiangsu Academy of Agricultural Sciences , Nanjing , Jiangsu 　210014 ;
21 Nanjing Hua jiu2ming Industrial Company Limited , Jiangning ,Jiangsu 　211161)
Abstract : The processing technology of bread crumbs sterilization by irradiation was studied. The results
demonstrated that dose heterogeneity had osculatory connection with pile height and turning ,sterilization effect had
positive correlation with the irradiation dose and negative correlation with colour. Compared with the CK,the content
of crud protein ,fat ,carbohydrate ,microelement and amino acid in irradiated bread crumbs had no obvious change. It
is recommended that the range of best sterilization dose be 6～10 kGy and the shelf time of bread crumbs be
extended to one year.
Key words :bread crumbs ; sterilization ; irradiation ; nutrition
收稿日期 :2002208223
作者简介 :朱佳廷 (1955～) ,男 ,甘肃山丹人 ,副研究员 ,从事农副产品辐照加工贮藏保鲜和辐照加工工艺研究。
面包糠 (bread crumbs)是一种餐饮辅料 ,在日本及欧洲早已使用并实现商业化。近年来 ,由于我国快
餐业的迅速发展和点心品种多样化 ,面包糠作为快餐专用调味料 (各式面包、西式糕点、油炸食物首选配
料) ,因其风味独特、酥香可口 ,深受国内外市场青睐 ,需求量越来越大。然而 ,由于目前国内面粉、面包
糠厂家生产条件、设备、工艺比较落后 ,致使面包糠细菌、嗜热芽孢杆菌含量超标 ,卫生质量达不到面包、
各式糕点、点心等生产的工艺要求[1～2 ] ,不能满足远销和出口的要求。采用60 Coγ射线辐照杀菌 ,可有效
地杀灭产品中的病原微生物 ,降低或消除面包糠细菌含量、嗜热芽孢杆菌 ,提高卫生质量和品质 ,延长贮
藏期。本研究的关键是控制辐照杀菌剂量、产品吸收剂量均匀性和堆码高度 ,同时对辐照产品的主要营
养成分、微生物指标、理化指标进行了分析检测 ,并进行了商业化辐照加工试验。
1 　材料与方法
111 　材料
354　核 农 学 报　2003 ,17 (6) :453～457Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
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南京华久明实业有限责任公司生产的面包糠 ,外观为浅乳白或白色颗粒 ,含水量 < 10 %。供试材料
为当天生产 ,直接装入袋中密封 ,以减少污染程度。商业化辐照加工采用双层包装 ,内层用聚乙烯 ( PE)
塑料袋包装 ,每袋 1kg ,外层用纸箱包装 ,每箱 20kg。
112 　方法
11211 　辐照装置及辐照处理 　采用江苏省农业科学院原子能利用研究所60 Coγ辐照装置 ,源架为单板
结构 ,放射源活度为 1185PBq ,辐射源中心离地面高度 80cm ,采用静态堆放式辐照。为了保证产品吸收
剂量的均匀性 ,在辐照剂量达到一半时 ,以堆放箱体中心为轴上下倒箱 ,并旋转 180°。常温条件下辐照 ,
面包糠的杀菌剂量设定为 0、210、410、610、810、1010 和 1510kGy。辐照处理后的样品放在常温 (20～
35 ℃)下贮存 ,定期进行观察和各项指标的检测。
11212 　剂量场测量 　辐射剂量场标准点用经中国计量院标定的 Fricke 剂量计标定 ,每年进行 2 次丙氨
酸剂量计 (NDAS)传递比对 ,工作剂量用重铬酸银剂量计测定产品的吸收剂量。
11213 　微生物检验 　辐照后立即取样检验 ,检验项目包括细菌总数、嗜热芽孢杆菌、大肠菌群、霉菌、
酵母菌等 ,委托江苏省卫生防疫站进行 ,依据《食品卫生检验方法 微生物学部分》GB478911～4789131294
方法进行检测。
11214 　理化及营养成分测定 　利用凯氏定氮法 ,索氏提取法 ,酸水解菲林热滴定法 ,原子吸收测定粗蛋
白质、粗脂肪、碳水化合物和微量元素 ;水分、VB1 、VB2 依据 GB500913 - 85、GB12390～91 - 90 规定的方
法检测。分析测定试验在江苏省农业科学院分析测试中心进行。
11215 　氨基酸测定 　分析仪器 :日立 835250 型氨基酸自动分析仪。分析柱 :216 ×150mm ;分离树脂 :
2619F ;柱温 :53 ℃;反应温度 100 ℃;分析程序 :蛋白质水解分析标准程度 72min ;显色剂 :茚三酮上海试剂
三厂产 ;氨基酸标准日本产。
11216 　感官评定 　包括色泽、气味 、口感 、质地、喜好程度等。在自查的基础上 ,组织专业人员采用双
盲法 ,对贮存样品进行打分评价 ,以分名次。
2 　结果与分析
211 　产品箱内剂量分布及剂量不均匀度
在商业化辐照加工生产中 ,测量产品中剂量分布的主要目的是确定最大吸收剂量与最小吸收剂量
的位置和量值 ,同时选定日常剂量监测位置。在日常辐照加工生产中 ,为了获得产品实际的吸收剂量和
剂量不均匀性 ,通常采用在单个辐照箱内放置 27 只剂量计进行剂量测量 ,但是这种方法只适用于小试
和小批量生产 ,对于大规模的商业化加工生产时的剂量均匀性有一定误差。本试验根据实际商业化辐
照加工生产工艺要求 ,按照辐照加工时产品的实际堆码高度进行剂量跟踪测量。面包糠用纸箱包装 ,每
箱 20kg ,纸箱尺寸为 0155m ×0140m ×0130m ,堆码高度为 8 箱 ,约 216m ,堆码中心离源心 112m (箱前
110m ,箱后 114m) ,每箱中心、前、后分别放置 3 支重铬酸银剂量计 ,辐照条件相同 ,在辐照预定一半剂量
时 ,按实际静态辐照工艺进行翻身 (见图 1) 。根据剂量跟踪测量结果 ,产品箱内最大吸收剂量为 Dmax =
8184kGy ,最小吸收剂量为 Dmin = 6110 kGy ,产品中心剂量不均匀度 U = 1113 ,产品前后剂量不均匀度 U =
1121 ,产品总体吸收剂量不均匀度 U = 1145 ,完全符合辐照加工剂量不均匀度要求[3 ] 。
212 　辐照杀菌效果
为了获得面包糠辐照杀菌适宜剂量 ,试验设定了 6 组辐照剂量 ,辐照杀菌效果见图 2。由图 2 可以
看出 ,面包糠的原始含菌量在 103 以上。经 4 kGy 剂量辐照后细菌总数减少了 95 % ,霉菌减少了 90 % ,
嗜热芽孢杆菌减少了 89 % ;6 kGy 时细菌总数减少了 99 % ,霉菌减少了 95 % ,嗜热芽孢杆菌减少了 94 % ;
8 kGy 时细菌总数、霉菌和嗜热芽孢杆菌均减少了 99 %以上。随着辐照剂量的增加 ,杀菌效果显著。根
据国内外市场需求和出口标准 ,细菌总数小于 103 个Πg ,嗜热芽孢杆菌小于 102 个Πg 的规定 ,因此辐照杀
菌剂量可控制在 8 kGy 范围内。
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图 1 　箱内辐照剂量分布
Fig. 1 　The dose distribution of
irradiation in the box
图 2 　面包糠辐照灭菌效果
Fig. 2 　The effects of bread crumbs
irradiation sterilization
213 　辐照对面包糠营养成分及理化指标的影响
试验选用经 610、810 和 1010kGy 3 种辐照剂量处理的面包糠 ,经过仪器分析测试得出 ,结果见表 1～
3。从表 1 中可以看出 :面包糠经不同的剂量辐照处理后 ,除水分与对照相比略有降低外 ,其粗蛋白质、
粗脂肪、碳水化合物、VB1 、VB2 与对照相比无显著差异。由表 2、表 3 可知 ,17 种氨基酸含量和微量元素
与对照相比无明显差异。
表 1 　辐照对面包糠营养成分的影响
Table 1 　The effect of irradiation on nutrition content of bread crumbs
辐照剂量
irradiation
dose (kGy)
水分
moisture
( %)
蛋白质
protein
( %)
脂肪
fat
( %)
碳水化合物
carbohydrate
( %)
VB1
(mgΠ100g) VB2(mgΠ100g)
0 719 1218 0126 5718 0136 0142
610 717 1310 0128 6010 0138 0143
810 716 1219 0127 5814 0137 0142
1010 711 1219 0127 5915 0137 0143
表 2 　不同剂量辐照面包糠氨基酸含量分析
Table 2 　The amino acid content of bread crumbs treated with different irradiation doses ( %)
氨基酸
amino acid
辐照剂量 irradiation dose (kGy)
0 610 810 1010
天门冬氨酸 Asp 01441 01456 01449 01460
苏氨酸 Thr 01367 01306 01301 01311
丝氨酸 Ser 01586 01560 01560 01557
谷氨酸 Glu 4160 4170 4159 4161
脯氨酸 Pro 1131 1134 1127 1129
甘氨酸 Gly 01349 01342 01325 01345
丙氨酸 Ala 01323 01274 01250 01321
胱氨酸 Cys 01198 01250 01236 01209
缬氨酸 Val 01508 01538 01530 01499
蛋氨酸 Met 01212 01195 01222 01202
异亮氨酸 Ile 01428 01362 01431 01377
亮氨酸 Leu 01752 01736 01778 01819
酪氨酸 Tyr 01002 01076 01083 01004
苯丙氨酸 Phe 01707 01659 01664 01629
赖氨酸 Lys 01210 01251 01240 01234
氨 AH3 01340 01355 01363 01355
组胺酸 His 01219 01222 01205 01213
精氨酸 Arg 01394 01415 01390 01376
总 量 total 111946 121037 111887 111385
554　6 期 面包糠辐照杀菌工艺研究
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表 3 　不同剂量辐照面包糠微量元素分析
Table 3 　The microelement content of bread crumbs treated with different
irradiation doses (mgΠkg , %)
辐照剂量
irradiation
dose (kGy)
元素 elements
As Ca Cu Fe Hg Mg Mn P Pb Zn
0 - 152 1119 284 - 164 1611 0111 % 0110 3130
610 - 150 9120 279 - 162 1513 0111 % 0112 4120
810 - 140 9160 285 - 180 1610 0111 % 0111 3170
1010 - 145 1015 290 - 175 1619 0111 % 0110 3100
　　注 : - 未检出　Note : - not detected
214 　感官指标分析
试验结果见表 4。从表中可以看出 ,面包糠经不同剂量辐照处理后 ,随着辐照剂量的增加 ,产品色
泽略有加深 ,由浅乳白、乳白变为深乳白 ,且随剂量的增加呈梯度变化。其余指标与对照相比无明显变
化。在常温 (25 ℃左右)条件下贮藏近 1 年 ,仍保持面包糠特有的香味 ,具有良好的商品及食用价值。
表 4 　不同辐照剂量对面包糠感官评定的影响
Table 4 　Effect of different irradiation doses on the sensory analysis of bread crumbs
辐照剂量
irradiation
dose (kGy)
色泽 color 香味 smell 口感 taste 质地 hardness 喜好程度 favor degree
0 浅乳白 light milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 10 分 grade 10
2 浅乳白 light milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 10 分 grade 10
4 浅乳白 light milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 10 分 grade 10
6 乳白 milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 10 分 grade 10
8 乳白 milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 10 分 grade 10
10 深乳白 deep milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 9 分 grade 9
15 深乳白 deep milk white 面包香味 sweetness 酥脆 brittleness 软韧适中 moderate 8 分 grade 8
3 　讨 　论
面包糠所含有杂菌一般对辐射较敏感 ,易于被杀灭。根据我们过去的试验结果表明 ,大肠杆菌
( Escherichia coli) D10值约为 0120 kGy ,杂菌中最耐辐照的芽孢杆菌 D10值约为 1178 kGy。本试验根据对不
同辐照剂量处理后感官指标、卫生指标及营养成分的研究结果和辐照面包糠出口卫生标准的规定 ,将面
包糠辐照灭菌的总体平均吸收剂量确定为 8 kGy。在此剂量下辐照 ,产品各项指标均符合国家标准。
60 Coγ射线辐照面包糠杀菌 ,在商业化辐照加工生产过程中 ,主要应考虑产品的辐照工艺正确性和
剂量均匀性以及灭菌剂量适宜性。根据试验结果分析 ,按照图 1 方法进行翻身转向辐照 ,产品总体吸收
剂量不均匀度可控制在 U = 1150 之内。面包糠杀菌剂量控制在 6～10 kGy ,表明最低有效工艺剂量为 6
kGy ,最高耐受剂量为 10 kGy ,具体应根据产品原始含菌量多少和商家实际要求来确定。面包糠辐照杀
菌程度与剂量呈正相关性 ,色泽与剂量呈负相关性 ,色泽随剂量增加而略有加深。从营养成分分析结果
来看 ,剂量达到 10 kGy 时对产品粗蛋白质、粗脂肪、碳水化合物、VB1 、VB2 、17 种氨基酸含量和微量元素
等均无明显影响。本研究提出的适宜杀菌剂量与文献[4～5 ]基本吻合。
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　　试验及商业化应用结果表明 ,辐照工艺剂量及辐照运行参数符合国家标准“食品辐照通用技术要
求”[6 ]和“γ辐照装置食品加工实用剂量学导则”的要求 ,辐照工艺规范合理。
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