輻照技術在豬肉加工制品中的應用

姚 濤 沈韞韜 徐 琰 張 娜

1.海鹽縣食品藥品檢驗檢測中心 浙江嘉興 314300 2.浙江省平湖技師學院 浙江嘉興 314200

輻照是一種新型的滅菌技術，是指利用射線對食品或者食品原材料進行照射，從而達到延遲食品某些生理變化的發展，如發芽和成熟，或者是對食品進行殺蟲、滅菌等處理，以達到延長食品的保存時間，穩定并提高食品質量的目的[1]。

輻照技術的優點如下。

(1)輻照食品可以在常溫或者低溫下進行，且處理的整個過程中，食品本身的溫度提升很小，這樣有利于保持食品的質量。

(2)射線的穿透力強，可以在包裝及不解凍的情況下對食品進行輻照，殺滅深藏在食品內部的寄生蟲和微生物。

(3)輻照過的食品不會留下任何殘留物。

(4)與其他的食品保存方法相比，輻照技術的能源消耗更小[2]。

(5)可以改進某些食品的工藝和質量。

目前輻照技術應用在多個食品領域，如水果、蔬菜、肉類、香辛料、干果果脯等，截止到2017年底，我國的輻照加工市場規模達到了1 093.5億元，未來的規模還會進一步擴大[3]。輻照技術在豬肉加工制品生產上的使用比較普遍，輻照會對豬肉制品的組成成分、風味、氣味等產生影響。

1 輻照對豬肉加工制品品質的影響

1.1 輻照對豬肉加工制品感官的影響

1.1.1 對豬肉加工制品氣味的影響

輻照會改變食品的理化性質，鮮豬肉在經過輻照滅菌以后，會產生一些令人不適的輻照異味，這會影響到豬肉的感官品質。這是由于經過輻照處理后，鮮豬肉會產生含硫揮發性化合物，而這些含硫的化合物來源主要是來自于肌肉組織。肌肉組織中含有大量的含硫蛋白，這些蛋白質經過輻照以后側鏈會發生氧化，且蛋白骨架會發生斷裂，或者這些蛋白質發生交聯作用，從而產生了甲硫醇、硫化氫等物質，進而形成了輻照異味[4]。

豬肉加工制品的主要成分就是豬的肌肉組織與脂肪組織等，雖然這些影響同樣存在于豬肉加工制品中，但是降低輻照量和輻照時間會有效地減少輻照異味的產生。豬肉加工制品在加工過程中使用不超過國家標準GB14891.1-1997中規定的劑量限制與照射要求，同時控制其他的輻照條件，就只會產生出極其微量的輻照異味，對原制品的口感和風味幾乎不產生影響[5]。

1.1.2 對豬肉加工制品色澤的影響

由于肌肉組織在經過輻照以后，會產生自由基，從而催化肌紅蛋白發生反應，所以新鮮的豬肉經過輻照以后會呈現亮紅色[6]。豬肉加工制品是豬肉經過一系列加工后的產品，其內部的肌紅蛋白在加工過程中已經發生了變性，所以在經過輻照以后，豬肉加工制品的色澤變化不明顯，呈深紅色。在同樣未經過輻照處理的豬肉加工制品中，隨著時間的推移，經過輻照處理的豬肉加工制品色澤比未經過輻照處理的豬肉加工制品色澤變化小。

1.2 輻照對豬肉加工制品中蛋白質的影響

輻照會使豬肉加工制品中的蛋白質發生脫氨、脫氫、交聯、降解、硫氫鍵氧化等一系列反應，在經過這一系列反應后，蛋白質的穩定性會變差，容易失去生物活性，但是在蛋白質總量上并不會發生較大的改變[7]。研究表明，使用低于50kGy以下的劑量去照射食品，對比前后的蛋白質總量與成分未發現明顯變化。這是因為蛋白質擁有多級結構，低劑量的輻照對蛋白質的總體影響不大。

1.3 輻照對豬肉加工制品中脂肪的影響

豬肉加工制品使用的原料是豬肉，豬肉中含有較多的脂肪，脂肪也比較容易受到輻照影響，經過輻照后脂肪會發生氧化、脫羥、脫氫等反應，但是反應的程度取決于脂肪的種類、輻照的劑量等外在的條件。但是隨著輻照劑量的增加，脂肪的氧化程度在不斷加深，這可以從豬肉加工制品的過氧化值的檢測中得到[8]。由于豬肉中含有大量飽和脂肪酸，這種脂肪酸比較穩定，對輻照的敏感程度不高，所以輻照對豬肉加工制品的過氧化值雖然有影響，但是影響比較有限。在采用真空包裝后，這種情況更加能得到控制。

1.4 對豬肉加工制品中碳水化合物的影響

碳水化合物在輻照條件下是比較穩定的，要使碳水化合物發生氧化或者降解，需要的輻照劑量遠遠超過國家規定的輻照劑量。但大劑量的輻照會使碳水化合物輻解，產生的變化主要包括糖苷鍵的斷裂、融點降低、旋光性發生改變等[9]。碳水化合物的輻解產物主要有氫氣、一氧化碳、二氧化碳、水、甲烷、甲醛、丙酮等。這其中的一些物質是會對人體產生傷害的，控制豬肉加工制品生產過程中碳水化合物的添加量，而且使用符合國家標準的輻照劑量，并不會對豬肉加工制品的食用安全性產生影響。

1.5 對豬肉加工制品中維生素的影響

維生素分為水溶性維生素和脂溶性維生素，但是不管哪種維生素都對輻照比較敏感，這其中以脂溶性的維生素E和維生素K,水溶性的維生素B和維生素C尤為明顯[10]。豬肉加工制品中的B族維生素含量比較豐富，所以輻照會破壞其中的維生素，但是水溶性的維生素如果是處于一個復合狀態時，會減小對輻照的敏感度。并且輻照的劑量、溫度等都會影響到維生素的破壞程度,所以輻照會使豬肉加工制品中的水溶性維生素受到損失，但是總的來說影響有限。

2 輻照對豬肉加工制品保存效果的影響

2.1 輻照滅菌的原理

食品的輻照滅菌是指利用電離輻射產生的γ射線或電子加速器產生的電子束去照射需要處理的食品，這些射線對微生物會產生直接或者間接的作用[11]。直接的作用是使微生物的組成物質發生電離或者電子進入激發態，形成離子、激發態的原子或者打碎分子，來殺傷微生物。間接的作用是使微生物生存的外界環境發生改變，特別是水發生輻解生成自由基和過氧化氫，這2種物質會影響微生物的正常生命活動，從而導致微生物死亡。

2.2 豬肉加工制品輻照滅菌的影響因素

2.2.1 輻照劑量

在食品中，不同劑量的輻照與微生物生長的量呈現反比關系，也就是說輻照劑量越大，對微生物的殺滅效果越好。但是不同的微生物對輻照的敏感度不同，以食品中常見的微生物為例，耐輻照性為芽孢菌>酵母菌>霉菌>革蘭氏陽性菌>革蘭氏陰性菌[12]。而且芽孢的耐輻照性更為強大，所以要殺滅食品中所有微生物需要的照射劑量要根據食品中可能會有的微生物來進行調整。

2.2.2 初始含菌量

豬肉加工制品在加工過程中會從原料、作業人員、生產線等處帶入微生物，有大量的研究表明，食品中初始的含菌量越大，所需要的輻照也就越大[13]。從某種角度上講，初始含菌量直接決定了所需要的輻照滅菌劑量。所以從整個豬肉加工制品的生產過程中入手，減少微生物帶入的風險，就可以有效地降低后期豬肉加工制品滅菌所需要的輻照劑量。

2.2.3 微生物種類

電離輻射殺滅微生物一般以殺滅90%微生物所需的劑量(Gy)來表示，即殘存微生物數下降到原菌數10%時所需用的Gy劑量，并用D10值來表示。不同種類微生物的D10值不同，一般的微生物D10值都在10kGy以下，但是一些病毒或者芽孢D10值就會比較大，比如口蹄疫病毒O型在20%蛋白胨介質中的D10值為36.0kGy?？偟膩碚f，對輻照的敏感度是真菌>細菌>病毒[14]。

2.2.4 環境溫度

在常溫環境下，輻照滅菌的效果和溫度的關系不大，但是在低溫環境下，可以有效地抑制輻照異味的產生，保證產品原有的風味不發生太大的改變[15]。同時，絕大多數微生物的繁殖能力會隨著溫度的降低而下降，所以在低溫下輻照能減少營養物質的流失，也延長了產品的貨架期。同樣在低溫環境下，豬肉加工制品中產生輻照異味的化學反應會減慢，輻照異味也會在低溫輻照條件下大大減小。

3 結論

豬肉加工制品滅菌普遍使用的是高溫高壓滅菌的傳統技術，由于使用的溫度是超過100℃，會引起豬肉加工制品中某些蛋白質發生變性，從而影響產品的風味與口感。輻照加工中使用的輻照劑量大多控制在10kGy以下，根據研究結果表明，用10kGy以下輻照劑量處理過的食品，其風味、色澤，內部的蛋白質、脂肪和維生素等基本保持穩定[16]，同時可以有效地延長豬肉加工制品的保存期,所以使用輻照技術來延長豬肉加工制品的保存期是安全的，并且可靠。