盒裝豆腐輻照工藝及劑量研究

青莉芳，魏敏，楊平華，黎青，劉穎（四川省農業科學院生物技術核技術研究所，四川成都610061）

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盒裝豆腐輻照工藝及劑量研究

青莉芳，魏敏*，楊平華，黎青，劉穎
（四川省農業科學院生物技術核技術研究所，四川成都610061）

摘要：以鈷-60為放射源，研究了盒裝豆腐的輻照滅菌處理工藝。研究采用靜態堆放照射方法，分別采用0、2、4、6 kGy劑量進行處理，在常溫（20℃）下貯藏3 d后測定菌落總數、蛋白質、脂肪等指標。結果表明輻照劑量為4 kGy時，菌落總數符合國家標準，蛋白質、脂肪的含量無明顯變化。

關鍵詞：盒裝豆腐；輻照劑量；菌落總數；理化指標

盒裝豆腐及其制品具有很高的營養價值。醫學和營養學家的研究表明，盒裝豆腐及其制品的蛋白質營養價值可以與肉類相媲美，是素食的首選食品。深受人們的喜愛。然而盒裝豆腐及其制品的貨架期較短，大多數產品的保質期都只有1 d。而通過適當劑量的鈷-60伽馬射線輻照處理可以有效延長保質期，且理化指標蛋白質、脂肪不會有顯著的變化，不影響其口感、風味。在食品安全問題日趨嚴重的今天，人們的食品安全意識也得到了提高，食用營養與衛生的食品是人們健康的基本保障，因此利用鈷-60伽馬射線輻照滅菌是廠家延長盒裝豆腐保質期的不二選擇。經過探究試驗，最終確定盒裝豆腐輻照滅菌的最佳劑量為4 kGy，通過該劑量滅菌后在常溫下貯藏3 d，菌落總數仍在標準要求范圍之內。

由于人口的急劇增長，各地的食品供應相應發展迅速，而食品衛生質量的相對滯后，給人們的健康帶來了一定的負面影響，因食用帶有細菌的食品而引發的食源性食物中毒現象時有發生。因此，食品衛生成了食品生產和銷售的一個重大問題，食品衛生也就隨之顯現的更加重要［1］。

食用食源性病菌的食品引發的疾病在很多國家多有發生［2］。各國都在尋求一種高效、節能、無污染的滅菌方式，而鈷-60伽馬射線輻照滅菌能很好地解決這些問題。在1984年，代表130多個國家的CAC（食品法典委員會）向成員國建議輻照食品應用CAC標準及輻照食品設施的規程。很多國家在20世紀90年代初建立了自己的輻照食品法規、標準，有40多個國家已正式批準80多種輻照食品和100多個種類的調味品的衛生標準。1993年3月在法國由國際三大組織：WHO（世界衛生組織）、FAO（聯合國糧農組織）、IAEA（國際原子能機構）聯合召開的輻照加工成本效益分析會議上，各國專家一致認為：“輻照加工食品，提高了它的衛生質量，改善了食品品質，是防止食源性疾病的最有效手段，具有重大的社會效益和經濟效益”［3］。發展輻照滅菌工業成了各國在食品衛生方面的首選方案，美國自1997年8月的食物中毒事件后，由眾議院破例通過議案責成FDA（美國食品和藥品管理局）盡快批準用輻照來殺滅肉類食品中病源菌的衛生法規，同年12月FDA正式批準采用這一法則。1997年9月在日內瓦召開的國際三大組織參加的食品衛生安全性聯合專家會議，認真研究了輻照劑量在10 kGy以下，重點研究了劑量在10 kGy以上的毒理、營養、微生物、輻照化學等科目的試驗報告，認為輻照食品的營養是適當的［4］，衛生是安全的，不存在任何的變異、殘留毒素等毒副作用，不會誘發放射性。我國也對輻照食品制定了一系列相應的法規、標準［5］，明確了在10 kGy劑量以下，無特殊的營養方面和微生物［6］方面的問題，不需做任何的毒理與毒副作用的試驗，這為我國食品衛生的發展起到了積極的作用。輻照處理食品得到國際上大多數國家的認同。

1　材料和試驗方法

1.1試驗材料

盒裝豆腐：由四川某食品公司提供，采用聚乙烯食品盒密封包裝。

1.2儀器與設備

鈷-60伽馬輻照裝置：北京三強核力輻射工程技術有限公司；LSC-288C星星牌立式冷藏柜：星星集團有限公司；LS-B50L-I型立式壓力蒸汽滅菌器：江陰濱江醫療設備有限公司；JJ-CJ-2FD潔凈工作臺：蘇州市金凈凈化設備有限公司；LT502天平：常熟市天量儀器有限責任公司；GZ150-S生化培養箱：韶關市廣智科技設備發展有限公司；KDN-04A型凱氏定氮儀：上海洪紀儀器設備有限公司；JOYN-SXT-02索氏抽提器：上海喬躍電子有限公司。

1.3研究方法

1.3.1輻照處理

利用本單位輻照裝置鈷-60放射源，采用靜態堆放式照射，在預備試驗的基礎上，劑量為0、2、4、6 kGy，4次重復，為確保劑量的均勻，在照射一半時間，以堆放箱體中心為軸上下倒箱，并旋轉180度。

1.3.2貯藏條件

在室內常溫20℃蔽光、陰涼、干燥條件下貯藏。

1.3.3菌落總數

菌落總數就是指在一定條件下（如需氧情況、營養條件、pH、培養溫度和時間等）每克/每毫升檢樣所生長出來的細菌菌落總數。

菌落主要作為判定食品被污染程度的標志，也可以應用這一方法觀察細菌對食品被污染程序的標志，還可以應用這一方法觀察細菌在食品中繁殖的動態，以便對被檢樣品進行衛生學評價時提供依據。

本文菌落總數［7］指標分析測定按照國標GB4789.2-2010《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》的要求進行。

1.3.4蛋白質含量

蛋白質（protein）是生命的物質基礎，是構成細胞的基本有機物，是生命活動的主要承擔者。沒有蛋白質就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的16%～20%。

那么豆腐輻照后其蛋白質含量是否發生變化，本文中蛋白質［8］含量將按國標GB5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》進行測定。

1.3.5脂肪含量

脂肪是甘油和三分子脂肪酸合成的甘油三酯，是人體必需的六大營養素之一。脂類是組成生物體的重要成分，如磷脂是構成生物膜的重要組分，油脂是機體代謝所需燃料的貯存和運輸形式。脂類物質也可為動物機體提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性維生素。某些萜類及類固醇類物質如維生素A、D、E、K、膽酸及固醇類激素具有營養、代謝及調節功能。有機體表面的脂類物質有防止機械損傷與防止熱量散發等保護作用。脂類作為細胞的表面物質，與細胞識別，種特異性和組織免疫等有密切關系本文中脂肪的含量［9］將按照食品安全國家標準GB/T5009.6-2003《食品中脂肪含量的測定》進行測定。

2　試驗結果分析

2.1輻照處理對菌落總數的影響

利用輻照裝置鈷-60放射源，采用靜態堆放式照射，劑量為0、2、4、6 kGy，4次重復，為確保劑量的均勻，在照射一半時間，以堆放箱體中心為軸上下倒箱，并旋轉180度處理，處理后立即測定樣品的菌落總數，結果見表1。將處理樣品于常溫20℃條件下貯藏3 d后測定菌落總數，結果見表2。

從表1可知，經過2 kGy～6 kGy的鈷-60伽馬射線滅菌可以有效殺死微生物，當劑量到達6 kGy時可以徹底殺滅微生物。輻照后，隨著輻照劑量的增加菌落總數相應減少，均符合國家衛生標準≤100 000 cfu/g，只有未照的不符合國家衛生標準，多不可計。

表1　輻照后盒裝豆腐菌落總數Table 1 Total boxed tofu colonies after irradiation

表2　輻照后常溫（20℃）貯藏3 d菌落總數Table 2 Total number of colonies after irradiation at room temperature（20℃）storage 3 d

由表2可知，經鈷-60伽馬射線2 kGy～6 kGy劑量照射，在常溫20℃條件下貯藏3 d，產品的菌落總數均在標準范圍內，達到了殺菌、延長保質期的目的。

2.2輻照處理對蛋白質含量的影響

輻照處理后以凱氏定氮法立即測定樣品的蛋白質含量，結果見表3。將處理樣品于常溫20℃條件下貯藏3 d后測定蛋白質含量，結果見表4。

表3　輻照后蛋白質含量Table 3 Protein content after irradiation

表4　輻照后常溫（20℃）貯藏3 d蛋白質含量Table 4 Protein content after irradiation at room temperature （20℃）storage 3 d

從表3可知，輻照前后的蛋白質變化不顯著。

通過對表4的數據分析可以看出，輻照后在常溫（20℃）下貯藏3 d，由于微生物的作用，蛋白質百分含量總體來看呈降低的趨勢，但是降低的幅度均在可接受范圍之內，2 kGy輻照后下降了0.6個百分點，4 kGy輻照后下降了0.3個百分點，6 kGy輻照后下降了0.5個百分點，4 kGy輻照后下降的最少，僅為0.3個百分點。

2.3輻照處理對脂肪含量的影響

輻照處理后以油重法立即測定樣品的脂肪含量，結果見表5。將處理樣品于常溫20℃條件下貯藏3 d后測定脂肪含量，結果見表6。

表5　輻照處理后的脂肪含量Table 5 The fat content after irradiation

表6　輻照后常溫（20℃）貯藏3 d脂肪含量Table 6 Fat content after irradiation at room temperature（20℃）storage 3 d

從表5可以看出輻照前后的脂肪變化很細微，都在正常的范圍之內。

從表6的數據分析可以看出，輻照后在常溫（20℃）下貯藏3 d，在微生物的利用下，脂肪的含量整體呈下降趨勢，2 kGy輻照后下降了1.1個百分點，4 kGy輻照后下降了0.3個百分點，6 kGy輻照后下降了0.6個百分點，4 kGy輻照后脂肪含量下降的最少，僅為0.3個百分點。

2.4最佳輻照劑量的確定

從2.1看以看出，當給予2、4、6 kGy劑量時，就可以將微生物殺滅到標準要求范圍內；從2.2可以蛋白質含量在4 kGy劑量輻照后變化最小，僅下降了0.3個百分點；從2.3可以看出，脂肪含量在6 kGy劑量輻照后基本無變化。綜合以上以及環保因素，盒裝豆腐輻照滅菌的最適劑量為4 kGy。4 kGy下的各項指標見表7、表8。

表7　輻照后理化指標Table 7 Irradiated physical and chemical indicators

表8　輻照后常溫（20℃）3 d理化指標Table 8 Physical and chemical indicators after irradiation at room temperature（20℃）3 d

2.5盒裝豆腐的加工工藝流程分析

2.5.1加工工藝流程

主要步驟如下：原料進行清洗，浸泡，磨漿，煮漿，過濾，點漿，蹲腦，攤布，澆制，整理，壓榨，成品。這期間的操作過程均需嚴格進行質量控制。包括原料的溯源，生產過程的把控及產品出廠的審核。

2.5.2衛生質量分析

盒裝豆腐受污染嚴重，未經過輻照處理的盒裝豆腐，菌落總數多不可計，原因是盒裝豆腐基本是小型作坊生產，整個生產加工過程主要是以手工操作、生產工具、容器、模版等沒有消毒處理，日復一日的重復使用，從原料到成品整個過程無防腐、防塵、防蠅、防鼠設施，產品散裝裸露，從業人員衛生素質低，盒裝豆腐污染嚴重，豆腐營養物質豐富，細菌繁殖快。

2.5.3建議與要求

1）國家從1995年實施《食品衛生法》以來，相繼制訂多種衛生規范。而盒裝豆腐生產衛生規范仍處于討論之中，盒裝豆腐生產加工衛生管理仍無章可循，建議管理部門盡快制定“盒裝豆腐及制品加工廠”衛生規范。

2）參照GB14881-1994《食品企業通用衛生規范》的要求，廠址周圍30 m以內不得有粉塵，有害氣體和垃圾場所，廠房面積不少于50 m2，具備更衣室、洗滌消毒間、生產加工間、成品存放間、原料倉庫等，廠房自然采光好、通風良好、墻壁和地面貼瓷磚，有“四防”設施，使用符合國家生活飲用衛生標準的自來水，下水道通暢。

3）生產盒裝豆腐不得使用變質或含有有毒、有害物質的黃豆等原料、輔料。原料使用前必須篩選干凈。生產儲存、運輸、銷售過程所采用的用具、容器、包裝材料應符合相應的衛生要求。盒裝豆腐屜、豆包布等使用前應清洗消毒，接觸食品時應生熟分開。

4）目前盒裝豆腐生產中使用的凝固劑是石膏和葡萄糖-β內酯（C6H10O6）及鹽鹵、鹵片，要求從業者嚴格按照食品添加劑的使用要求，購買時注意產品的品牌、合格證書、生產時間、保質期和使用量。

5）要求從業者要持有效的健康培訓證上崗，注意個人衛生，加強自身管理，改善生產設備條件嚴格執行有關法律及衛生管理制度，防止產品污染，不斷提高產品質量。

6）注重員工素質培養，定期對員工進行食品衛生與安全知識培訓，并進行考核，將考核成績納入工資構成比例之中。

3　結論

本文主要對盒裝豆腐輻照加工工藝進行研究，為證明豆腐利用鈷-60伽馬射線進行輻照滅菌是可行的，我們對其輻照前后的菌落總數、蛋白質、脂肪含量進行了測定。通過輻照前后菌落總數、蛋白質、脂肪含量的比較可以看出，輻照前后的菌落總數差異顯著、而蛋白質、脂肪含量的變化甚微。由此我們可以得出以下結論。

1）利用鈷-60伽馬射線對盒裝豆腐進行輻照滅菌是可行的，是可以被人們所接受的。

2）鈷-60伽馬射線產生的放射性的能量有1.33 MeV 和1.17 MeV，要使食品輻照后誘發放射性需要10 MeV以上的能量，所以鈷-60伽馬輻照滅菌無感生放射性，不會對人體健康產生有毒有害作用的物質，因此，輻照滅菌后的食品是安全的。

3）鈷-60伽馬射線輻照滅菌能夠有效殺滅細菌，卻不影響盒裝豆腐的蛋白質、脂肪等理化指標的含量。

4）盒裝豆腐利用鈷-60伽馬射線進行輻照滅菌的最適劑量為4 kGy。

這一研究結果可以消除很多人的顧慮，從而能夠放心的食用經過輻照滅菌的豆腐。同時對于其他豆制品輻照滅菌工藝的確定，也具有可借鑒的意義。

參考文獻：

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［9］中華人民共和國衛生部. GB/T5009.6-2003食品中脂肪含量的測定［S］.北京：中國標準出版社，2003：45

Boxed Tofu Irradiation Process and Dose Study

QING Li-fang，WEI Min*，YANG Ping-hua，LI Qing，LIU Ying
（Institute of Biotechnology and Nuclear Technology，Sichuan Academy of Agricultural Science，Chengdu 610061，Sichuan，China）

Abstract：Radioactive cobalt-60 was studied irradiation sterilization treatment process boxed tofu. Studies using a static pile irradiation method，were used 0，2，4，6 kGy dose treatment，storage for 3 days at room temperature（20℃）measured total bacterial count，protein，fat and other indicators. The results showed that the radiation dose for 4 kGy，the total number of colonies in line with national standards，protein，fat content did not change.

Key words：boxed tofu；radiation dose；the total number of colonies；physical indicators

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.027

基金項目：四川省重大產業技術創新專項（2014CD00074）；四川省科技支撐計劃（2014NZ0095）；四川省財政創新能力提升工程青年基金（2014QNJJ-003）

作者簡介：青莉芳（1991—），女（漢），本科，研究方向：營養、食品與健康。

*通信作者：魏敏（1967—），女（漢），副研究員，研究方向：輻照加工技術研究開發及質量管理。

收稿日期：2015-01-29