輻照對堅果采后生理生化的影響綜述

袁秀平，馬艷萍

（1.楊凌職業技術學院，陜西楊凌712100；2.西北農林科技大學林學院，陜西楊凌712100）

食品輻照技術是運用x射線、γ射線或高速電子束等對食品進行加工處理，從而達到抑制生理變化、保持營養品質、殺菌、殺蟲、延長貯藏期的目的[1]。堅果味美且營養豐富，但堅果在采收后容易受微生物的污染和害蟲的蛀蝕，貯藏穩定性差、香氣易敗壞，影響了產品的感官品質和營養價值。輻照處理堅果后可直接或間接影響堅果的生理代謝和生物活性物質的變化，進而影響堅果的營養價值、感官品質和貯藏時間。

1 輻照對堅果營養成分的影響[2]

通常情況下，劑量低于10 kGy的輻照，幾乎測不出來營養成分的減少；而高于10 kGy劑量的輻照，營養成分的損失也要比冷藏和烹調小[3]。大量資料顯示，輻照處理對堅果營養成分總攝入量的影響微乎其微[4]。

1.1 對脂類物質的影響

脂肪屬于食物成分中不穩定物質之一，對輻照表現出很高的敏感度[5]。脂肪會受輻照誘導而加速水解和自動氧化，使必需脂肪酸的含量減少，產生令人不舒服的感官變化，且輻照后容易出現過氧化物，其對敏感性物質諸如維生素的功能發揮有抑制作用[6]。有研究顯示，輻照劑量低于50 kGy時，脂肪的各項指標變化極其微小[7-8]；用5～20 kGy劑量γ射線輻照核桃后，游離脂肪酸含量與對照差異不顯著[9]；銀杏果經高劑量（10～50 kGy）輻照后粗脂肪含量與對照無顯著差異[10]；以電子束輻照杏仁和桃仁，不同劑量輻照下其粗脂肪含量差異不明顯，隨著輻照劑量逐漸增加脂肪酸組成無明顯變化[11]。

1.2 對氨基酸及蛋白質的影響

輻照對氨基酸和蛋白質組成及含量的影響受多種因素的綜合作用，其中，包括輻照劑量、氧氣濃度、環境溫度以及食品自身的復雜系統[12]。有國內外輻照試驗[13]顯示，食品輻照后其氨基酸種類和含量均變化不明顯；銀杏被10～30 kGy劑量輻照照射后，與對照組比較，蛋氨酸含量差異比較大，其余16種氨基酸均差異不明顯[10]；用紫外輻照處理花生，花生的蛋白質和脂肪含量與對照相比，不存在明顯差異[14]。

1.3 對維生素的影響

維生素是食品中重要的微量必需物質，維生素容易受輻照影響而損失，其損失程度與維生素種類、輻照劑量、氧氣濃度、環境溫度以及食物種類的不同而不同[15]。維生素中，維生素C較容易被輻照氧化破壞[16]。有關堅果輻照后維生素含量的變化研究報道較少，銀杏經10～50 kGy高劑量輻照處理后，維生素C含量較對照降低了27%～50%[10]；李瑋瑋等[17]研究發現，在5～20 kGy劑量范圍內，60Coγ輻照對3種保健品中維素生A，E含量的變化無顯著差異。

1.4 對碳水化合物的影響

若將輻照劑量控制在10 kGy范圍以內，食品中的糖的降解物極其微量，食品的營養價值也不會改變[4]。但也有資料顯示，銀杏經過10～50 kGy劑量輻照后，隨輻照劑量遞加，可溶性糖和碳水化合物總量均呈現正比增長，與對照相比，分別提高了1.7%～84%和6.6%～25.3%[10]；劉超等[18]研究表明，經過0.5 kGy低劑量輻照處理的板栗，貯藏期其淀粉含量比未處理的板栗下降慢，淀粉保存率較高，說明輻照處理能抑制淀粉代謝，且經過輻照處理后冷藏比未輻照直接冷藏的板栗總糖量高。

2 輻照對生理代謝的影響

2.1 對呼吸強度的影響

輻照處理對堅果采后呼吸強度影響的報道各有不同。銀杏種子利用60Coγ射線處理后，種子萌發時呼吸高峰得到了延緩，具體表現為在貯藏前期呼吸速率較對照大，而到后期，輻照處理種子的呼吸速率緩慢下降，未出現呼吸高峰[19]；0.5 kGy劑量輻照處理板栗并冷藏8個月后，呼吸強度高于對照板栗4%，但呼吸強度均比貯藏前期要低，僅有貯藏初期的30%和41%，表明輻照可以明顯減弱板栗貯藏后期的生理活性[10]；馬艷萍等[20]用60Coγ射線輻照處理鮮食核桃后，胚芽萌發期間的呼吸強度明顯低于未做輻照處理的樣品。

2.2 對酶活性及膜脂過氧化的影響

酶是活體生物組織中有催化功能的特殊蛋白質，對生物體的代謝起重要調節作用。輻照處理能抑制銀杏種子和板栗的淀粉酶活力[10，19]；0.5 kGy劑量輻照處理鮮食核桃，明顯提高了核桃冷藏期間的超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活性，降低了丙二醛的積累，抑制了過氧化物酶（POD）和脂氧合酶（LOX）的活性，從而減緩膜脂過氧化作用，其好果率及感官品質明顯提高[21]。

2.3 對細胞超微結構的影響

目前，關于輻照對堅果細胞超微結構影響的報道只見于板栗的研究。傅俊杰等[22]研究表明，經輻照處理后的板栗，輻射損傷最明顯的是細胞壁，對照組的細胞壁較厚，輻照處理的板栗細胞壁變薄，且細胞壁隨輻照劑量增大越來越薄，貯藏60 d后，電鏡下發現對照組的胚芽已有腐爛跡象，而輻照處理的板栗只發現了淀粉粒的輕微損傷，表明輻照處理能有效抑制板栗胚芽的萌發。

2.4 對激素含量的影響

種子的休眠和萌發受植物內源激素的影響較大，不僅與內源激素的絕對含量有關，還與各類激素的相對含量、尤其是促生長激素與抑制生長激素之間的比例及平衡有關[23]。有關輻照處理堅果后激素變化的報道較少，馬艷萍等[24]用不同劑量輻照處理核桃胚芽后，發現鮮核桃胚芽開始萌發時，內源激素ABA（脫落酸）含量下降，而GA3（赤霉素）、IAA（生長素）和ZR（玉米素核苷）的含量均有所增加，而且GA3、IAA和ZR與ABA的3個比值均有所增加，其減幅和增幅均小于對照樣品，說明內源激素ABA可抑制鮮核桃胚芽萌發，而其他3種激素促進胚芽萌發，輻照劑量達0.05 kGy時可完全抑制鮮核桃胚芽萌發。

3 輻照對感官品質的影響

堅果質量的優劣除了重要的理化指標外就屬感官品質了，諸如性狀、色澤、氣味、滋味，無異物、無霉變、無蟲蛀等指標。一般來說，較低劑量輻照處理堅果，會提高堅果感官品質，減少蟲害和霉變。利用0.5 kGy低劑量輻照處理板栗，低溫冷藏8個月后，栗仁新鮮好果率達95.7%，零發芽率，而未輻照處理的樣品好果率僅有61%，發芽變質多[18]；有報道顯示，1.0 kGy劑量輻照處理板栗后，明顯減少板栗的霉變腐爛，有效抑制發芽，且能保證其感官品質[25-26]；郭豪寧等[27]研究表明，輻照劑量為4.0 kGy時，不僅可以改善峰甘板栗感官質量，且能保持理化營養指標穩定；利用0.3，0.5 kGy低劑量輻照處理鮮核桃，能顯著提高核桃貯藏期的好果率，且能保持較低的過氧化值[28-29]；紫外輻照處理花生可以提高其對霉菌侵染的抗性，利于花生貯藏[14]。銀杏果仁在小于10 kGy劑量輻照下，其感官指標無明顯變化，但經10～50 kGy高劑量輻照后，隨劑量遞加，銀杏果仁的色澤、硬度和氣味的變化愈加明顯，其感官指標下降顯著[10]。林音[30]對輻照高脂肪含量的堅果感官品質進行了研究，從色澤、氣味、口感等多方面比較發現，不同堅果的最高耐受劑量不同，其中，核桃、花生、開心果和松籽的最高耐受劑量為6 kGy，腰果和杏仁的最高耐受劑量為8 kGy，若超過此劑量限度就會明顯影響堅果的感官品質。

4 結語

輻照技術是一種新型、安全、高效的物理加工技術。近年來，在食品加工領域中的應用越來越受到關注和重視。合適劑量輻照處理堅果后，在保證營養價值不受影響的基礎上，可降低害蟲損失、延長貯藏保鮮時間、抑制發芽、抑制膜脂氧化、抑制呼吸強度和酶活性，提高堅果的感官品質。但是輻照技術在堅果中的研究除了核桃、板栗和銀杏果，有關其他堅果的報道較少。今后應加強輻照后堅果生理生化變化和貯藏保鮮之間關系的研究和應用，篩選出堅果貯藏所需的最佳輻照劑量和輻照時間，以確保輻照堅果的營養價值和質量安全。