電子束輻照對花生牛軋糖中大腸菌群殺滅效果的研究

古明亮 張朝林 高鵬

摘要：本文以糖果生產加工小作坊生產的花生牛軋糖為研究對象，研究了1、2、3和4kGy電子束輻照處理對花生牛軋糖中大腸菌群殺滅效果的影響，結合感官評價實驗，確定花生牛軋糖電子束輻照處理的適宜劑量范圍。結果表明：花生牛軋糖經過2kGy電子束輻照處理后大腸菌群（CFU/g）由初始的“200/320/230/430/260”降低到“<10/<10/<10/<10/20”，經3kGy和4kGy電子束輻照處理后可100%殺滅花生牛軋糖中的大腸菌群;電子束輻照對花生牛軋糖感官中的色澤、形態、組織等指標幾乎沒有影響，而對滋味、氣味指標有較明顯的影響，電子束輻照劑量為1-2kGy時花生牛軋糖感官品質幾乎沒有影響，當電子束輻照劑量為3-4kGy時花生牛軋糖會產生輻照味和降低產品應有的熟制花生仁和乳制品復合香味;花生牛軋糖電子束輻照處理的適宜劑量范圍為1-2kGy。

關鍵詞：電子束 輻照 花生牛軋糖 大腸菌群

花生牛軋糖屬于中度充氣混合型糖果，是一種傳統的零食食品，由變性淀粉、熟制花生仁、白砂糖、蛋白發泡粉、乳制品、香蘭素混合制成。花生牛軋糖因口味香甜，風味特異，廣受大眾喜愛。經調查發現四川省縣級城市中的絕大部分糖果生產加工小作坊都有生產花生牛軋糖的情況，但由于糖果生產加工小作坊食品安全管理制度不完善，從業人員個人素質偏低、衛生意識較差、食品安全知識較缺乏，致使其生產現場的衛生狀況“臟亂差”，加上花生牛軋糖自身營養豐富，易導致花生牛軋糖成品中大腸菌群超標。

電子束輻照是利用電子加速器所產生的高能電子束流，高能電子可有效殺滅各種微生物，電子加速器可控性強、不存在放射性污染和核泄漏，對操作人員安全無害[1-3]。電子束輻照作為新興的輻照手段，近年來已被廣泛應用于食品殺菌保鮮及其品質改善[3]。輻照后食品的滋氣味及色澤均會發生變化，對其感官品質及普通消費者的接受程度均會有不同程度的影響[4]。本試驗以糖果生產加工小作坊的花生牛軋糖為研究對象，研究不同劑量電子束輻照處理對花生牛軋糖中大腸菌群的殺滅效果及感官品質的變化，確定花生牛軋糖電子束輻照處理的適宜劑量范圍，以期為電子束輻照技術在花生牛軋糖的產業化應用提供理論依據。

一、材料與方法

（一）材料

供試花生牛軋糖購自四川省成都市某糖果生產加工小作坊。

制作現場查核其配方為變性淀粉4.0kg、熟制花生瓣子2.5kg、白砂糖2.0kg、蛋白發泡粉1.0kg、奶粉1.0kg、奶油100g、香蘭素100g。

制作現場查核其生產工藝為將變性淀粉、白砂糖混合均勻后，溶解于3.0kg純凈水中，加熱充分溶解后過濾，熬煮至108℃后保持5min;同時將蛋白發泡粉溶解于2.0kg水中，放置過夜過篩，制得發泡液，將發泡液于攪拌機中攪拌至氣泡基;取1/3的熬煮后將糖漿沖入氣泡基，調整攪拌機至中速，攪拌至粘稠的泡沫體，將剩余的糖漿在118℃繼續熬煮1h后沖入泡沫體內，調整攪拌機的速度至慢速后，添加奶粉、奶油和香蘭素，待溫度冷卻至105℃時，倒出并加入熱的熟制花生瓣子、手工拌料至糖基與熟制花生瓣子混合基本均勻。自然冷卻成型后，分切為單粒（重量18g±3 g）。

根據預試驗的結果，將購買樣品用材質為PET15U/CPP35U的包裝膜密封包裝后裝箱為3kg/袋×1。

（二） 電子束輻照處理

樣品裝箱完成后立即在四川潤祥輻照技術有限公司的輻照場進行輻照處理，輻照裝置為VF-ProA-10/20型電子直線加速器，能量10MeV，脈沖次數260次/秒。根據預試驗結果，設1、2、3和4kGy等4個輻照劑量處理，2次重復（第1次處理后，再翻轉處理1次）。

（三）方法

1. 大腸菌群的測定

電子束輻照處理1d后，取輻照前和輻照后樣品進行大腸菌群的測定。大腸菌群測定方法，按GB 4789.3-2016中第二法（大腸菌群平板計數法）規定執行。

2. 感官評定

根據預試驗的結果，將輻照后的樣品在陰涼、通風、干燥處存放7d后進行感官評定，評定小組由四川省休閑糖果糕點工程技術研究中心固定的10位受過專業訓練且感官評定經驗豐富的人員組成評定小組。感官評價指標：色澤為白色，色澤均勻一致;形態為表面及剖面潤滑，塊形完整，無明顯變形;組織為糖體內部花生仁混合較均勻，內部氣泡均勻，軟硬適中，有咀嚼性;滋味、氣味為具有熟制花生仁和乳制品復合香味，無異味，口感細膩。采用9分制量化評分法：1分（極差）、2分（非常差）、3分（較差）、4分（略差）、5分（一般）、6分（略好）、7分（較好）、8分（非常好）、9分（極好）。

3. 大腸菌群的限量標準

本試驗中大腸菌群限量標準參照GB 17399-2016 《食品安全國家標準 糖果》執行，即 n=5 ?c=2 ?m=10 ?M=102，其中n為同一批次產品應采集的樣品數，c為最大可允許超出m值的樣品數，m為微生物指標中可接受水平限量值，M為微生物指標的最高安全限量值[6]。

二、結果與分析

（一）電子束輻照處理對花生牛軋糖大腸菌群的影響

分別采用1、2、3和4kGy的劑量電子束輻照花生牛軋糖，電子束輻照處理后花生酥的大腸菌群，結果見表1。從表1可看出：電子束輻照處理后花生牛軋糖中的大腸菌群下降，隨著輻照劑量的增加，大腸菌群的存活率減少并被殺死;未輻照花生牛軋糖的大腸菌群（CFU/g）為“200/320/230/430/260”，輻照劑量為1kGy時花生牛軋糖的大腸菌群（CFU/g）為“60/20/50/90/50”，兩個樣品大腸菌群的檢測值均不符合GB 17399-2016 《食品安全國家標準 糖果》中“ n=5 ?c=2 ?m=10 ?M=102”之規定，經過1kGy電子束輻照處理后花生牛軋糖中大腸菌群明顯降低;輻照劑量為2、3和4kGy時花生牛軋糖的大腸菌群（CFU/g）分別為“<10/<10/<10/<10/20”“<10/<10/<10/<10/<10”“<10/<10/<10/<10/<10”，三個樣品大腸菌群檢測值均符合GB 17399-2016 《食品安全國家標準 糖果》中“ n=5 ?c=2 ?m=10 ?M=102”之規定，其中輻照劑量為3kGy和4kGy時，花生牛軋糖中大腸菌群均未檢出。可見，電子束輻照對花生牛軋糖中大腸菌群的殺滅效果較好。

大腸菌群是國內外通用的食品污染常用指示菌之一，未輻照花生牛軋糖樣品中檢出大腸菌群且檢出值較高，說明本樣品被致病菌（如沙門氏菌、志賀氏菌、致病性大腸桿菌）污染的可能性較大，樣品存在食品安全隱患，反應出糖果生產加工小作坊的衛生意識較差、食品安全知識較缺乏，未能有效管控花生牛軋糖的食品安全。糖果生產加工小作坊生產的產品在銷售前有必要采用電子束輻照處理來保證產品的食用安全性。根據GB 7718-2011《食品安全國家標準 預包裝食品標簽通則》中第4.1.11.1.1條款的規定，花生牛軋糖經過電子束輻照處理，應在其產品標簽中名稱附近標示“輻照食品”。

（二）電子束輻照處理對花生牛軋糖感官品質的影響

分別采用1、2、3和4kGy的劑量電子束輻照花生牛軋糖，電子束輻照處理后花生牛軋糖的感官得分，結果見表2。從表2可看出：未輻照樣品感官得分27.0分，輻照劑量為1、2、3和4kGy時感官得分依次為27.1分、26.9分、24.9分、23.0分，輻照劑量為1和2kGy時樣品感官得分與未輻照樣品感官得分差異不大，輻照劑量為3kGy和4kGy時樣品感官得分與未輻照樣品感官得分有差異。輻照劑量在4kGy及以下時電子束輻照對花生牛軋糖色澤、形態、組織等感官指標幾乎沒有影響，而對滋味、氣味指標有較明顯的影響。試驗過程中發現，輻照劑量為3kGy時樣品出現輕微的輻照味，4kGy時樣品的輻照味更明顯，輻照味出現時樣品的熟制花生仁和乳制品復合香味有明顯的降低;樣品中輻照味降低了感官指標中滋味、氣味的得分，從而影響樣品的總體感官得分，因而出現當輻照劑量為3kGy和4kGy時樣品感官得分下降的情況。

用于生產花生牛軋糖的熟制花生瓣子、蛋白發泡粉、奶粉、奶油等原輔料中含量大量的脂肪和蛋白質，產生輻照味的原因有可能是含硫蛋白質的分解以及產生的自有基導致的脂肪氧化和水解過程中產生有異味的物質[6]，從而導致輻照劑量為3kGy及以上時樣品出現不同程度的輻照味且隨著輻照劑量增加而更明顯。

三、結論

電子束輻照能有效降低花生牛軋糖中的大腸菌群，輻照劑量越大殺滅效果越強;花生牛軋糖經過2kGy電子束輻照處理后大腸菌群（CFU/g）由初始的“200/320/230/430/260”降低到“<10/<10/<10/<10/20”，經3kGy和4kGy電子束輻照處理后可100%殺滅花生牛軋糖中的大腸菌群;花生牛軋糖經2、3和4kGy電子束輻照處理后大腸菌群檢測值均符合GB 17399-2016 《食品安全國家標準 糖果》中“ n=5 ?c=2 ?m=10 ?M=102”之規定。

輻照劑量為1kGy和2kGy時花生牛軋糖的感官品質和輻照前相比幾乎沒有變化，輻照劑量為3kGy和4kGy時花生牛軋糖的感官品質和輻照前相比有較明顯的下降，會產生輻照味和降低產品應有的熟制花生仁和乳制品復合香味;電子束輻照對花生牛軋糖感官中的色澤、形態、組織等指標幾乎沒有影響，而對滋味、氣味指標有較明顯的影響。

綜上所述，在保證大腸菌群殺滅效果和感官品質的同時，電子束輻照處理花生牛軋糖的適宜劑量范圍為1-2kGy。

參考文獻：

[1]古明亮，張朝林，陳鵬月等.電子束輻照對無核葡萄干的殺滅霉菌效果及感官品質的影響[J].江蘇調味副食品，2020（1）：41-44.

[2]張晗，呂鳴春，梅卡琳等.電子束輻照對鱸魚肉殺菌保鮮效果及品質的影響[J].食品科學，2018，39（21）：66-71.

[3]張瑩， 朱加進. 電子束輻照技術及其在食品工業中的應用研究[J]. 食品與機械， 2013， 29（1）： 236-239.

[4]陳夢玉，林平，林茂等.輻照對鹽酸菜感官品質的影響[J].貴州農業科學，2015，43（9）：196-199.

[5]古明亮.基于模糊數學法評價高溫殺菌處理后丹棱凍粑的品質[J].糧食與飼料工業，2017（10）：35-40.

[6]趙晉府.食品技術原理[M].第1版.北京：中國輕工業出版社，2002.

（作者單位：四川茂華食品有限公司、四川省休閑糖果糕點工程技術研究中心、四川潤祥輻照技術有限公司、四川省原子能研究院等）