輻照對蠶蛹貯藏期品質特性的影響

陸春霞，梁貴秋，陸 飛，董桂清，吳婧婧，周曉玲，李 全，黃正勇，林 剛（廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)科學研究院，廣西 南寧 530007）

輻照對蠶蛹貯藏期品質特性的影響

陸春霞，梁貴秋，陸 飛，董桂清，吳婧婧，周曉玲，李 全，黃正勇，林 剛
（廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)科學研究院，廣西 南寧 530007）

以真空包裝的蠶蛹為材料，經(jīng)0、3、6 kGy60Co-γ射線輻照后，在4 ℃條件下貯藏0～60 d，研究不同輻照劑量和不同貯藏時間（0、30、60 d）條件下蠶蛹的感官指標與品質的變化。結果表明：1）輻照蠶蛹的色度值、酸值、脂肪含量、微生物數(shù)量顯著降低，硬度、咀嚼性、過氧化值顯著升高；感官評分、蛋白質含量和彈性無顯著變化。2）在貯藏期間，輻照蠶蛹的色度值、微生物數(shù)量隨輻照劑量的增加而降低；硬度、咀嚼性、脂肪含量隨劑量的增加而增加；過氧化值增加的幅度低于對照，且輻照劑量較高的處理增加幅度較為緩慢；酸值無明顯變化。3）6 kGy輻照對蠶蛹具有顯著的殺菌效果。由此可見，輻照改善了蠶蛹的貯藏品質，殺菌效果顯著，有利于延長蠶蛹的保鮮期。

輻照；蠶蛹；貯藏；品質特性

蠶蛹含有豐富的蛋白質和不飽和脂肪酸，是繅絲的大宗產(chǎn)物。利用蠶蛹進行食品的開發(fā)前景巨大，但目前市場上主要以冷凍方式對蠶蛹進行貯藏保存，不僅貯藏成本高，同時也限制了蠶蛹的加工利用，因此，尋求低成本、高效率的保鮮方式已成為目前研究的重點。

蠶蛹的營養(yǎng)成分非常豐富，但隨著貯藏時間的延長，蠶蛹的表面色澤易發(fā)生褐變，光澤暗淡；硬度、咀嚼性和彈性迅速降低；蛋白質和脂肪易氧化分解，發(fā)生酸??；造成感官指標下降，營養(yǎng)指標和微生物指標也得不到保障。因此，為了延長蠶蛹的貯藏期，保證蠶蛹的品質，利用輻照進行處理來確保蠶蛹的質量非常有研究意義。

食品輻照保藏就是利用電離輻射的方法延長食品保藏時間，是保障食品質量的一項物理保藏技術[1]。食品輻照技術利用的輻照源包括60Co和137Cs產(chǎn)生的γ射線、5 MeV以下的X射線，以及電子加速器產(chǎn)生的10 MeV以下的電子束[2]。60Co-γ射線穿透力強，近年來廣泛應用于肉制品殺菌保鮮，對于肉制中的腐敗性微生物及致病菌具有明顯的殺滅效果，許多研究報道[3-4]都證實了輻照對食品貯藏起到有益的作用。如Badr[5]用60Co-γ射線輻照包裝的兔肉，可以殺滅沙門氏菌，并使有效減少了金黃色葡萄球菌、單核細胞增生李斯特菌、糞腸球菌和腸桿菌的數(shù)量；劉春泉等[6]對冷凍蝦仁進行輻射保鮮，結果表明，3～5 kGy的輻照劑量可殺滅冷凍蝦仁中99%以上的微生物。有研究[7-9]表明在安全的劑量范圍內輻照可以延長肉制品的保質期，并對其品質的影響不大。我國對熟豬肉、熟牛肉、熟羊肉、熟兔肉、鹽水鴨、烤鴨、燒雞、扒雞等輻照殺菌，其總體平均吸收劑量不得大于8 kGy[10-12]?？梢?，輻照技術不僅技術成熟，操作簡單，輻照均勻，而且對于完整肉制品及各種包裝的肉品均可進行內部殺菌，并且保留了食品原有的品質和風味，延長了食品的貯藏期。

目前，利用輻照對蠶蛹貯藏品質的研究鮮見報道。因此，本研究以蠶蛹為原料，利用0、3 kGy和6 kGy劑量的60Co-γ射線進行輻照，并對其貯藏期間（0、30、60 d）主要品質指標的變化進行初步探討，以期為蠶蛹的貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

蠶蛹由廣西宜州公司提供，鮮繭繅絲蠶蛹，蠶蛹經(jīng)清洗、鹽水漂燙、瀝干、真空包裝。包裝規(guī)格為50 g/袋；每個輻照劑量處理10 袋，每個處理重復3 次。

1.2 儀器與設備

Ultra Scan VIS全自動色差儀 美國Hunter Lab公司；TA-XT-PLUS質構儀 英國SMS公司；SOX416全自動索氏提取儀 德國Gerhardt公司；BS-124S電子分析天平 德國Sartorius公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

實驗材料的輻照處理在廣州市華大生物科技有限公司進行，輻照源為60Co-γ射線，輻射處理劑量分為0、3、6 kGy，其中0 kGy的樣品為對照（CK）。蠶蛹輻射后置于4 ℃恒溫保存，然后分別對貯藏0 d（2 h）和30、60 d后樣品進行各項指標測定。測定方法分別按照GB 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法》[13]、GB 4789.2－2010《食品微生物學檢驗：菌落總數(shù)的測定》[14]、GB 4789.15－2010《食品微生物學檢驗：霉菌和酵母計數(shù)》[15]、GB 4789.3－2010《食品微生物學檢驗：大腸菌群計數(shù)》[16]、GB 5009.5－2010《食品中蛋白質的測定》[17]、GB/T 9695.7－2008《肉與肉制品總脂肪含量測定》[18]等國家標準進行。

1.3.2 色度值的測定

蠶蛹的色度值測定采用全自動測色差計測定，進一步對蠶蛹的感官進行評定。其中a表示紅色度，b表示黃色度，L表示亮度[19-20]。

1.3.3 質構測定

采用質構儀測定，將一定厚度的蠶蛹裝入圓形鋁盒，放置于測試面中心位置，對蠶蛹進行質地多面分析，對同一條件下的蠶蛹分別取3 次樣進行測試，結果取平均值。測試的指標包括：硬度、咀嚼性、彈性。采用的探頭為直徑50 mm的P50平底柱形探頭。測定參數(shù)為：測前速率1.0 mm/s、測試速率2.00 mm/s、測后速率2.00 mm/s、變形程度30%。

1.3.4 感官評價

參照宋智等[21]的方法，對蠶蛹的色澤、組織狀態(tài)、氣味進行感官評定。評定人員由培訓過的10 名人員組成，在9分內打分評定，評分標準如表1所示。

表1 蠶蛹感官評分的標準Table 1 Sensory evaluation criteria for silkworm chrysalis

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

實驗采用Excel 2003和SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結果與分析

2.1 輻照對蠶蛹色度的影響

圖1 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹色度的影響Fig.1 Effect of irradiation on color parameter values of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

從圖1可知，經(jīng)3 kGy和6 kGy60Co-γ射線輻照2 h后，蠶蛹表皮的色度與對照相比發(fā)生了明顯的變化，L值、a值和b值均顯著性降低；隨著貯藏時間的延長，輻照與對照的色度值均有所下降，且對照下降的幅度較大；經(jīng)6 kGy輻照的蠶蛹其色度值下降幅度大于3 kGy輻照的蠶蛹，但同一劑量在蠶蛹貯藏期間色度值的變化不大，在L值、a值和b值上均無顯著差異。

2.2 輻照對蠶蛹質構的影響

表2 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹質構的影響Table 2 Effect of irradiation on texture properties of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

從表2可看出，輻照處理后蠶蛹的硬度、咀嚼性均顯著增加，且隨著輻照劑量增加而增加，這與劉言寧等[22]對輻照蝦仁質構測定結果不同；表2中蠶蛹輻照2 h后與對照相比彈性指標無顯著性差異，但在貯藏期間差異顯著。隨著貯藏時間的延長，經(jīng)輻照處理后蠶蛹的硬度、咀嚼性、彈性的下降幅度低于對照，且隨著輻照劑量的增加而降低。這說明了蠶蛹經(jīng)輻照后質構發(fā)生了改變，有利于保持蠶蛹的硬度、咀嚼性和彈性。

2.3 輻照對蠶蛹感官評價的影響

由表3可知，輻照后2 h后，色澤和組織形態(tài)的感官評分差異均不顯著。在貯藏期間，隨著輻照劑量的增加，色澤和組織形態(tài)的感官評分呈下降趨勢。輻照后2 h，未輻照與輻照相比，氣味和汁液的感官評分顯著高于輻照，但隨著貯藏時間延長，未輻照的氣味和汁液顯著性降低，3 kGy輻照和6 kGy輻照在貯藏期間氣味和汁液感官評分差異不顯著。3 kGy輻照對蠶蛹的整體感官指標影響不大，說明3 kGy劑量的輻照有利于保持蠶蛹的色、形、味，并對蠶蛹的貯藏時間起到一定的延長作用。

表3 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹感官評分的影響Table 3 Effect of irradiation on the sensory evaluation of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

2.4 貯藏期間輻照蠶蛹品質變化分析

2.4.1 輻照對蠶蛹蛋白質、脂肪含量變化的影響

圖2 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹蛋白質（A）和脂肪（B）含量的影響Fig.2 Effect of irradiation on the protein content of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

從圖2A可看出，輻照后蠶蛹的蛋白質含量與對照相比變化不明顯；隨著貯藏時間的延長，對照的蛋白質含量顯著降低，輻照蠶蛹的蛋白質含量變化不顯著，蛋白質含量的損失僅為0.2%。從圖2B可以看出，輻照處理后蠶蛹的脂肪含量與對照相比顯著降低，但在貯藏期間，輻照蠶蛹脂肪含量下降的幅度要小于對照。

2.4.2 輻照對蠶蛹酸值變化的影響

由圖3可知，蠶蛹經(jīng)輻照處理后酸值顯著降低；隨著貯藏時間延長，輻照處理后蠶蛹的酸值均略有上升，但各劑量組之間的增減差異不顯著，對照組貯藏期間的酸值升幅更大。

圖3 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹酸值的影響Fig.3 Effect of irradiation on the acidity value of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

圖4 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹過氧化值的影響Fig.4 Effect of irradiation on the peroxide value of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

2.4.3 輻照對蠶蛹過氧化值變化的影響

從圖4可見，蠶蛹經(jīng)輻照處理2 h后，過氧化值相對于對照顯著增加，并且隨著輻照劑量的增加而增加；在30 d時，輻照劑量較大的處理其過氧化值較高，但均比對照組的值低；在60 d時，對照組的過氧化值最高，輻照劑量較大的處理其過氧化值較低。由此可見，輻照處理后蠶蛹的過氧化值顯著增加，但隨著貯藏時間的延長，其增加的幅度低于對照，且輻照劑量較高的處理增加幅度較緩慢。

2.4.4 輻照對蠶蛹水分含量變化的影響

圖5 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹水分含量的影響Fig.5 Effect of irradiation on the water content of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

由圖5可知，與對照組相比，經(jīng)輻照處理后蠶蛹的含水量顯著降低，輻照劑量越小其含水量下降的幅度越快；在30 d時，3 kGy劑量處理的含水量最低，對照組最高；但在60 d時，對照組的含水量要低于6 kGy劑量處理的含水量，3 kGy劑量的處理的含水量最低?？梢?，輻照處理組水分明顯低于對照組，但在貯藏期間對照組水分降低速率明顯快于輻照處理組，這是因為輻照改變了肌肉蛋白質的二級和三級結構，從而影響到肌肉組織的保水能力[23]。

2.4.5 輻照對蠶蛹微生物指標的影響

表4 4 ℃貯藏期間輻照對蠶蛹微生物數(shù)量的影響Table 4 Effect of irradiation on the microbial quantity change of silkworm chrysalis during subsequent storage at 4 ℃

由表4可見，經(jīng)3 kGy和6 kGy輻照對蠶蛹殺菌效果明顯，菌落總數(shù)分別由最初的526 CFU/g降到55 CFU/g和8 CFU/g；輻照前后大腸桿菌數(shù)沒有變化，均小于0.3 WPN/g；輻照處理后霉菌數(shù)明顯降低，均小于10 CFU/g。在0～60 d貯藏期間，對照組與3 kGy輻照處理后，蠶蛹的菌落總數(shù)顯著增加，但對照組增加幅度較快；到60 d時，經(jīng)3 kGy輻照后，菌數(shù)總數(shù)達2×105CFU/g，超出了GB 14891.1—1997《輻照熟畜禽肉類衛(wèi)生標準》；經(jīng)6 kGy輻照后菌落總數(shù)在貯藏期間雖然略有上升，但總體變化不大，說明6 kGy輻照對蠶蛹有很好的殺菌效果。

3 討 論

由于輻照可以有效地延長肉制品的貯藏期，并且對其營養(yǎng)品質的影響不大，所以目前輻照作為一種安全有效的食品殺菌和保鮮技術廣泛應用于肉制品的貯藏。

研究表明，輻照對感官指標具有很好的保持作用，如經(jīng)輻照后的臘牛肉色澤更為誘人，風味更佳[24]；王超等[25]研究用輻照劑量為10 kGy對火腿肉制品進行輻照，貯存60 d 后，其色澤、質構和風味變化不大；劉福莉等[26]用γ射線和電子束輻照豬肉火腿腸，在30 ℃條件下貯藏10 d ，其硬度、色澤等感官特征無顯著變化。但本研究中經(jīng)輻照的蠶蛹色度值顯著性降低，在0～60 d貯藏期間，對照蠶蛹的色度值下降幅度最大，經(jīng)6 kGy輻照的蠶蛹其色度值下降的幅度要大于3 kGy輻照處理，說明輻照雖然會使蠶蛹稍微褪色，但在貯藏過程中，一定劑量的輻照有利于保持蠶蛹的色澤。輻照之所以會降低食品表皮的顏色，主要是由于肉品中肌紅蛋白和脂肪被氧化，從而導致肉品褪色[27]。

Johnson等[28]用1、2、3 kGy輻照劑量輻照即食的法蘭克福香腸進行質地檢測，得出輻照對香腸的質構無明顯的影響。然而，本研究中發(fā)現(xiàn)蠶蛹經(jīng)輻照后在質構上發(fā)生了顯著的變化，硬度、咀嚼性均顯著增加，這一方面可能是所處理的樣品的含水率不同，因為蠶蛹的含水率高達70%，而輻照有可能破壞了樣品中的一些膜組織, 使樣品持有的部分水分滲出，另一方面可能是輻照造成纖維蛋白降解凝聚黏度下降[29-30]，從而引起蠶蛹質構的改變。

輻照味是由輻射分解和油脂氧化產(chǎn)生的揮發(fā)性成分結合而成[31]。胡鵬等[32]對扒雞進行輻后發(fā)現(xiàn)有異味產(chǎn)生。Batzer等[33]指出這種異味源于包裝材料γ射線輻照的產(chǎn)物。蠶蛹輻照后也會產(chǎn)生輻照味，但隨著貯藏時間的延長，異味逐漸變淡甚至消失。

有研究表明，輻照對大部分食品的品質無明顯的影響，如康芬芬等[34]用200 kGy和400 kGy輻照處理的香蕉，在26 ℃貯藏5～6 d，其蛋白質、脂肪、礦物質元素含量均變化不大。但有研究也表明輻照會使蛋白質發(fā)生一定程度的變性，也會導致蛋白質的降解和氨基酸的代謝[35-36]。脂肪分子經(jīng)輻照后會發(fā)生氧化、脫氫等作用，產(chǎn)生典型的氧化產(chǎn)物、過氧化物和還原產(chǎn)物[37]。蠶蛹由于富含蛋白質和不飽和脂肪酸，在加工、貯藏過程中容易受到微生物的污染，發(fā)生蛋白變性和脂肪氧化，造成品質劣變。本研究中輻照對蠶蛹的蛋白質與對照相比變化不明顯，在0～60 d貯藏期間，輻照蠶蛹的蛋白質損失率及少，為0.2%，這與肖蓉等[24]在用7 kGy輻照劑量輻照臘牛肉, 其蛋白質的損失僅為0.2%的研究結果一樣。但輻照處理過的蠶蛹的其脂肪比對照顯著性降低，但在0～60 d貯藏期間輻照蠶蛹脂肪下降的幅度要小于對照，而高劑量輻照脂肪氧化的程度較大，這與哈益明等[38]的研究相似。

范家霖等[39]利用電子束輻照對魚粉貯藏過程中酸值的升高程度無顯著影響，但會導致貯藏期間魚粉中過氧化值的增加。本研究在對蠶蛹的輻照中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)輻照處理蠶蛹其酸值顯著降低；在0～60 d貯藏期間，輻照蠶蛹的酸值變化不大。輻照處理后蠶蛹的過氧化值顯著增加，但增加的幅度低于對照，且輻照劑量大的處理過氧化值增幅較慢，這說明了輻照會在一定程度上促進蠶蛹中的蛋白和脂肪的氧化，并且在貯藏過程慢慢分解與轉化。

輻照對細菌的抑制效果顯著，被認為是提高肉的安全性、延長貨架期的有力手段[3-4]。陳銀基等[40]用劑量分別1.13、2.09 kGy及3.17 kGy輻照牛肉，在7℃條件下10 d貯存后，牛肉的細菌總數(shù)分別為6.16（1.13 kGy）、5.61（2.09 kGy）、5.58（3.17 kGy）、7.93（對照）（lg（CFU/g）），對照組與輻照組細菌含量差異極顯著（P＜0.01）。輻照對蠶蛹具有顯著的殺菌效果，經(jīng)過60 d貯藏后，經(jīng)6 kGy輻照后蠶蛹的菌落總數(shù)由最初的8 CFU/g上升到25 CFU/g，而對照在60 d時，菌落總數(shù)達到了1.7×107CFU/g，遠遠超出了食品衛(wèi)生許可標準，可見6 kGy輻照對蠶蛹的殺菌效果非常顯著。

4 結 論

大多數(shù)的研究報道[3-9]已證實了低劑量的輻照可以有效地延長肉制品的貯藏期，并且對其營養(yǎng)品質影響不大。本研究通過對蠶蛹進行輻照處理后，其色度值、硬度、咀嚼性等感官指標均優(yōu)于對照組，并且以3 kGy輻照的蠶蛹感官評價最好；輻照處理后蠶蛹的營養(yǎng)指標變化幅度不大；理化性質有所變化，說明輻照對蠶蛹造成一定的氧化酸敗作用，但相對于對照而言，對蠶蛹的氧化影響較?。煌瑫r，6 kGy輻照處理對蠶蛹具有顯著的殺菌效果，貯藏期也相對延長，但要想獲得更長的貯藏期需結合其他方法進行更詳盡的研究。綜合以上，一定劑量的輻照可以抑制微生物的繁殖，并改善蠶蛹的貯藏品質，安全有效，對于延長蠶蛹的保鮮期起到良好的作用。

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Effect of Irradiation on Quality Characteristics of Stored Silkworm Chrysalis

LU Chunxia, LIANG Guiqiu, LU Fei, DONG Guiqing, WU Jingjing, ZHOU Xiaoling, LI Quan, HUANG Zhengyong, LIN Gang
(Guangxi Research Institute of Sericulture, Nanning 530007, China)

Samples of vacuum packaged silkworm chrysalis were irradiated using60Co gamma ray at 0, 3, and 6 kGy and stored at 4 ℃ for 60 days to explore changes in sensory indicators and quality of silkworm chrysalis with different gamma irradiation doses and storage times (0, 30, and 60 days). The results showed that the chroma value, acidity value, fat content and microbial quantity of silkworm chrysalis significantly decreased after irradiation, whereas the hardness, chewiness and peroxide value significantly increased. No significant change in sensory evaluation, protein content or springiness was found. The chroma value and microbial quantity decreased significantly with increasing irradiation dose during the entire storage period, while hardness, chewiness, and fat increased. Peroxide value increased firstly and then decreased with increasing irradiation dose. A lower increment in peroxide value was found when compared to the control. At higher irradiation dose, peroxide value increased relatively slowly, but no significant change in the acidity value was seen. The sterilization effect of 6 kGy irradiation on silkworm chrysalis was better. It was concluded that irradiation could improve safely and effectively the storage quality of silkworm chrysalis, resulting in prolonged preservation period.

irradiation; silkworm chrysalis; storage; quality characteristics

10.7506/spkx1002-6630-201604045

TS205

A

1002-6630（2016）04-0249-06

陸春霞, 梁貴秋, 陸飛, 等. 輻照對蠶蛹貯藏期品質特性的影響[J]. 食品科學, 2016, 37(4): 249-254. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201604045. http://www.spkx.net.cn

LU Chunxia, LIANG Guiqiu, LU Fei, et al. Effect of irradiation on quality characteristics of stored silkworm chrysalis[J]. Food Science, 2016, 37(4): 249-254. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604045. http://www.spkx.net.cn

2015-06-16

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201403604）

陸春霞（1976—），女，高級農(nóng)業(yè)經(jīng)濟師，碩士，研究方向為蠶桑資源綜合利用。E-mail：cxredrain@163.com