全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
　文章编号 :100028551 (2000) 0620329204
食用明胶辐照杀菌技术及质量控制
傅俊杰　史建君　沈伟桥
(浙江大学原子核农业科学研究所　浙江 杭州　310029)
摘　要 :采用60Coγ射线辐照杀菌 ,研究了食用明胶辐照杀菌技术及其对粘度、蛋白
质、氨基酸的影响。结果表明 :辐照剂量与粘度呈负相关 ,室温条件下贮藏 360d ,对
粘度无不良影响 ,根据 D10值求得适宜辐照杀菌剂量为 3～5k Gy。
关键词 :明胶 ;辐照杀菌 ;粘度 ;D10值
收稿日期 :2000202225
基金项目 :“九五”国家科技攻关项目 (962B12202203)
作者简介 :傅俊杰 (1954～) ,男 ,浙江人 ,浙江大学核农所副研究员 ,主要从事农副产品辐照加工贮藏研究
食用明胶的原料是动物的皮、骨和肌腱等含有生胶质的有机物 ,通过脱脂、粉碎、冷冻、干
燥等现代生物技术手段加工而成[1 ] ,其蛋白质、氨基酸含量较高 ,广泛用于食品添加剂和制药
业中。由于明胶在生产加工过程中受环境和生产条件的限制 ,微生物污染是较为突出的问题。
传统的杀菌法采用高压和化学熏蒸 ,此法在操作过程中有一定量的水蒸汽被明胶吸收 ,造成明
胶水分过高 ,达不到部频标准的要求[2 ] 。本研究用60Coγ射线辐照法替代传统的灭菌方法 ,注
意控制产品的吸收剂量 ,有效地缓解了粘度的下降 ,本技术目前已在商业化辐照杀菌中得到实
际应用。
1 　材料与方法
111 　试验材料
杭州营养源厂生产的明胶 ,其外观为淡黄色或黄色细粒 ,粘度在 12°E 以上 ,用 PE 袋封
装 ,每袋重 1kg。商业化辐照杀菌加工时 ,产品内层采用 PE 袋 ,外层用编织袋复合包装 ,每袋
25kg。
112 　辐照装置
浙江大学辐照中心60Co 辐射装置 ,钴源活度为 3117PBq ,辐照剂量设 0、2、3、4、5、6、8k Gy ,
在常温条件下辐照杀菌。
113 　微生物学检验与品质分析
参照《食品卫生微生物学检验》GB478912 - 3 进行微生物学检验。
理化指标测试依据 GB6783 - 94 规定的方法检测 ,营养成份和粘度利用凯氏定氮法及原
子吸收法 ,用高压液相色谱和恩氏粘度计测定蛋白质、微量元素和粘度。
114 　吸收剂量测量
利用 Ag2Cr2O7 在稀高氯酸溶液中 ,γ射线与水相互作用产生的辐解产物 ,可将 Cr2O2 -7 中
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的 Cr7 + 定量地还原为 Cr3 + ,引起特定波长下吸收光度的改变原理 ,根据吸光度的变化值来确
定吸收剂量[3 ] 。
2 　结果与讨论
211 　辐照杀菌效果
为了求得明胶辐照杀菌适宜剂量 ,设定了 7 组辐照剂量 ,辐照杀菌效果如表 1 所示。由表
1 可以看出 ,明胶的初始含菌量较高 ,经 3 k Gy 剂量辐照后细菌总数降低了 84 % ,5 k Gy 降低
了 97 % ,随着辐照剂量的增加 ,杀菌效果显著。根据 GB6783 - 94 标准规定 ,细菌总数应小于
103～104 个/ g ,大肠菌群每 100g 应小于 30 个 ,由试验可见 ,辐照杀菌剂量应控制在 315k Gy
范围内。
表 1 　明胶辐照杀菌试验结果
Tabel 1 　The results of irradiation sterilization of edible gelatin
贮藏期
storage time (d)
菌检项目
items of analysis
辐照剂量 irradiation dose (k Gy)
CK 2 3 4 5 6 8
0
180
360
细菌总数
total member of bacteria (counts/ g) 27000 12000 4500 1800 650 10 0
杀菌率
rate of sterilization ( %) 0 5515 8313 93133 9716 9919 100
大肠菌群
E. coil colony(counts/ 100g) 1890 650 40 0
杀菌率
rate of sterilization ( %) 0 6314 9718 100
细菌总数
total member of bacteria (counts/ g) 28500 11000 5300 1500 700 10 0
杀菌率
rate of sterilization ( %) 0 6114 8114 9417 9715 9919 100
大肠菌群
E. coil colony(counts/ 100g) 2100 850 80 0
杀菌率
rate of sterilization ( %) 0 5915 9612 100
细菌总数
total member of bacteria (counts/ g) 27500 11000 5100 1650 450 10
杀菌率
rate of sterilization ( %) 0 6010 8115 9410 9814 9919 100
大肠菌群
E. coil colony(counts/ 100g) 1900 750 50 0
杀菌率
rate of sterilization ( %) 0 6015 9714 100
212 　D10值的确定
微生物的辐射抗性通常用 D10值来表示 ,以此作为选择合适的杀菌剂量的重要参数 ,一般
微生物与辐照剂量的关系遵循下列公式 : D = D10lg ( N 0/ N ) ,式中 D 为产品辐照杀菌吸收剂
量 , N 0 为初始带菌量 , N 为辐射杀菌后微生物存活数。不同类别的产品初始带菌量不同 , D10
值也不同。利用 D10值可快速准确地确定杀菌剂量。将试验所得出的各种杀菌数据 ,根据回
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表 2 　经不同剂量辐照后的明胶氨基酸含量
Tabel 2 　The amino acid content in the
edible gelatin t reated with different
irradiation doses( %)
氨基酸名称
amino acid
对照 CK 4k Gy 8k Gy
天门冬氨酸　Asp 4187 4185 5110
苏氨酸　　　Thr 1151 1171 1166
丝氨酸　　　Ser 2175 2199 2188
谷氨酸　　　Glu 8157 8161 8168
甘氨酸　　　Gly 20168 20198 20159
丙氨酸　　　Ala 8101 8104 7181
缬氨酸　　　Val 2152 2139 2107
蛋氨酸　　　Met 0171 0168 0179
异亮氨酸　　Iie 1135 1128 1122
亮氨酸　　　Leu 3135 2193 2192
酪氨酸　　　Tyr 0146 0159 0155
苯丙氨酸　　Phe 1107 1193 1169
组氨酸　　　His 1210 13183 12174
赖氨酸　　　Lys 7123 7103 6159
精氨酸　　　Arg 9186 8123 12117
总量　　　　total 84194 86107 87146
归方程 N = N 0·10 KD ,即 lg N = N 0 + KD 处
理 ,计算出各种参数。从而得出产品的适宜辐
照杀菌剂量 : 大肠菌群 D10 = 1134k Gy , D =
2138k Gy。细菌总数 ; D10 = 1196k Gy , D =
3117k Gy ,从而得出适宜的辐照杀菌剂量为
315k Gy。
213 　剂量不均匀性测试
21311 　辐照场的空间吸收剂量分布 　对离源
心 R = 115m 处进行了角向分布和垂直分布的
剂量均匀性测试 ,结果表明 ,圆周上均布 8 个测
量点 , 当 H = 0 时 , 角向分布的均匀度 U
( Dmax/ Dmin) = 1104 ,表明角向剂量分布均匀性
较好 ,垂直方向离地面不同高度的不均匀度 U
在 0～110m 之间为 111 ;在 0～115m 之间为
1142 ;在 0～2m 之间为 210m。这说明辐照产
品时适宜堆码高度为 115m。
21312 　产品箱剂量分布 　对实际的产品包装
箱 (46 ×36 ×25cm) 进行了模拟测试 ,箱内分布
27 个剂量计 ,采用静态堆码辐照方式 ,离地面
0175m ,距源 115m 的位置辐照 2h 前后翻转 ,共辐照 4h ,交所测试数据计算出产品箱内的吸收
剂量 ,不均匀度为 1130。根据 FAO/ IAEA/ WHO 联合专家委员《辐照食品的卫生》报告[4 ] ,剂
量不均匀度控制在 2 以内 ,该辐照所采用的堆码方法可满足辐照加工剂量不均匀度要求。
214 　品质分析
选用 4k Gy 和 8k Gy 两种剂量辐照处理的食用明胶 ,经过仪器分析得出 ,氨基酸含量比对
照略有增加 ,微量元素和粗蛋白的含量没明显变化 ,分析结果见表 2 和表 3。
表 3 　明胶经不同剂量辐照后粗蛋白和微量元素含量
Tabel 3 　Crude protein and microelement in the edible gelatin t reated with
different irradiation dose
辐照剂量
irradiation dose (k Gy)
粗蛋白
crude protein ( %)
P
(mg/ kg)
Ca
( %)
K
(mg/ kg)
Fe
(mg/ kg)
Mn
(mg/ kg)
Pb
(mg/ kg)
0 (CK) 89178 9416 0140 6515 6615 718 017
4 90107 9816 0138 8813 7515 811 019
8 91137 10013 0139 5813 7719 814 019
215 　辐照剂量与粘度
食用明胶杀菌技术的关键是控制胶的粘度 ,粘度下降率与初始粘度的高低有密切关系。
本试验明胶的初始粘度为 1115°E。由图 1 可看出 ,明胶的粘度随着辐照剂量的增加而下降 ,3
～5k Gy 剂量范围粘度下降 23 %左右 ,6k Gy 以上粘度下降率较大 ,与对照相比下降了 55 % ,粘
度与贮藏期无直接关系。
133　6 期 食用明胶辐照杀菌技术及质量控制
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图 1 　杀菌剂量和粘度之间的关系
Fig. 1 　The relationship between the irradiation dose and the viscosity
3 　结 　论
60Coγ射线辐照食用明胶 ,在一定剂量范围内 ,辐照杀菌程度与辐照剂量呈正相关性 ,粘
度与辐照杀菌剂量呈负相关性 ,粘度随剂量增加而降低 ,微生物的残存量与粘度下降率也是同
步的 ,微生物杀灭效果越好 ,粘度下降率越高 ,两者之间得以相互协调 ,本研究提出适宜辐照杀
菌剂量与文献[ 5～7 ]相吻合。从营养成分分析 ,剂量达 8k Gy 时 ,氨基酸、蛋白质含量等与对
照均无显著差异 ,但粘度下降较大。根据综合因素分析 ,本试验提出了明胶适宜杀菌剂量应控
制在 3～5k Gy ,其在商业化辐照加工中是可行的。
参考文献 :
[ 1 ] 　徐润 ,梁庆华编著. 明胶的生产及应用技术. 北京 :中国轻工业出版社 ,1988
[ 2 ] 　中华人民共和国国家标准 ,BG6783194
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[ 5 ] 　郭字熙 ,等. 60Coγ射线辐照食用明胶研究. 河南科学 ,1993 ,11 (4) :299～307
[ 6 ] 　陈炳松 ,等. 辐照对食用明胶质量指标的影响. 江苏农业科学 ,1993 (增刊) :34～35
[ 7 ] 　王丽 ,等. 食用明胶辐射灭菌保藏技术的研究. 吉林农业科学 ,1999 (3) :80～82
THE EDIBLE GELATIN IRRADIATION STERILIZATION
TECHNOLOGY AND QUALITY CONTROL
FU J un2jie 　SHI Jian2jun 　SHEN Wei2qiao
( Instit ute of N uclear A gricult ural Sciences , Zhejiang U niversity , Hangz hou 　Zhejiang prov . 310029)
ABSTRACT:60 Coγ2ray irradiation steril ization technology was used in treating edible gelatin
and the irradiation effects on viscosity ,protein and amino acid were studied. The results demon2
strated that the irradiation dose had negative correlation with viscosity , and there were no dam2
age effects on the gelatin with 360 days storage under room temperature. According to D10 Val2
ue , the suitable irradiation dose should be 3～5kGy.
Key words :edible gelatin ; irradiation ; sterilization ; viscosity ; D10 value
233 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
2000 ,14 (6) :329～332