輻照殺菌對(duì)檳榔干果貯存期的影響

馬金爽，吉建邦，王世萍，代文婷，代佳慧，康效寧,3*

1. 海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院（三亞 572000）；2. 海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)研究所（?？?571100）；3. 海南省熱帶果蔬冷鏈研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（?？?571100）

檳榔系棕櫚科常綠喬木植物，是我國(guó)四大南藥之首，其果肉、種子、花、葉等都具有重要藥用價(jià)值[1]，原產(chǎn)于馬來(lái)西亞，漢代時(shí)期引進(jìn)我國(guó)，主要種植于海南、云南、臺(tái)灣等省份，其中海南因獨(dú)特地理氣候，成為我國(guó)檳榔最大的種植區(qū)域，其種植面積1.25×109m2[2]。檳榔雖種植在海南，深加工卻在湖南[3]。為方便運(yùn)輸及貯存，檳榔鮮果采摘后常加工為干果存放，但海南天氣潮濕，檳榔干果在貯存和運(yùn)輸過(guò)程中極易發(fā)霉變質(zhì)，大幅降低了檳榔干果的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此控制其微生物含量是保證檳榔高品質(zhì)的關(guān)鍵。

果蔬殺菌的方式主要有超高壓、微波、高壓脈沖電場(chǎng)和輻照等新型技術(shù)[4-7]，其中輻照殺菌是一種高效的冷殺菌技術(shù)，主要是利用射線、電子束來(lái)達(dá)到殺菌目的，不僅操作簡(jiǎn)單、殺菌徹底，還可以減少果蔬中營(yíng)養(yǎng)成分的流失，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)[8-9]。輻照保鮮技術(shù)被應(yīng)用于蘋果[10]、火龍果[11]、芒果[12]、藍(lán)莓[13]、平菇[14]和番茄[15]等果蔬。Cheon等[10]利用輻照技術(shù)探究蘋果采后霉變的防治效果，結(jié)果表明，1.0 kGy的輻照劑量可抑制灰霉菌和褐腐病菌的孢子萌發(fā)，對(duì)體外抗真菌具有一定的抑制效果。董婷等[12]將芒果經(jīng)0.5和1.0 kGy的輻照處理，不僅保持良好的外觀品質(zhì)，還延緩其褐變速度，降低其腐爛率和失重率。徐遠(yuǎn)芳等[16]采用輻照60Coγ射線技術(shù)對(duì)市售食用檳榔進(jìn)行殺菌處理，輻照劑量3.65 kGy時(shí)，殺菌效果明顯，大腸桿菌和霉菌數(shù)量大幅降低，輻照后食用檳榔的保質(zhì)期明顯增加。輻照殺菌技術(shù)應(yīng)用于檳榔干果保鮮的研究報(bào)道較少，試驗(yàn)以檳榔干果為研究對(duì)象，通過(guò)60Coγ射線進(jìn)行輻照處理，研究輻照對(duì)檳榔干果貯存期的影響，從而有效提高檳榔干果品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檳榔干果（海南興發(fā)檳榔有限公司）；營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、高鹽察氏培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基（北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司）；氯化鈉、氫氧化鈉、鹽酸、乙醇、蛋白胨（均為分析純，成都市科龍化工試劑廠）。

1.2 儀器與設(shè)備

60Coγ射線懸掛鏈?zhǔn)捷椪諆x（北京原子高科金輝輻射技術(shù)應(yīng)用有限責(zé)任公司）；HH-6型水浴鍋（金壇市鴻科儀器廠）；101型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海葉托儀器公司）；BSC-250恒溫培養(yǎng)箱（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；YXQ-50SII自動(dòng)立式壓力蒸汽滅菌器（上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 輻照方法

取生產(chǎn)上同批次的檳榔干果，用編織袋分裝為20袋，對(duì)照組和試驗(yàn)組各10袋，規(guī)格每袋35 kg。將試驗(yàn)組進(jìn)行輻照處理，采用60Coγ射線為輻射源，輻照吸收劑量3.5 kGy，輻照不均勻度U＜1.3，輻照后放置于25℃室溫、相對(duì)濕度80%的環(huán)境中貯藏，觀察期35 d，每隔5 d進(jìn)行感官記錄，同時(shí)測(cè)定細(xì)菌總數(shù)和霉菌總數(shù)。將未經(jīng)輻照處理的對(duì)照組也放置在與試驗(yàn)組相同環(huán)境中觀察和測(cè)定[17-18]。

1.3.2 檳榔干果微生物的測(cè)定

每隔5 d從對(duì)照組和試驗(yàn)組的檳榔干果中隨機(jī)取樣，對(duì)其細(xì)菌總數(shù)、霉菌總數(shù)進(jìn)行測(cè)定。細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定采用浸泡法和涂膜外壁法（GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》）；霉菌總數(shù)的測(cè)定采用浸泡法和涂膜外壁法（GB 4789.15—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》）[19]。

1.3.3 檳榔干果微觀形貌分析

將去核的對(duì)照組和試驗(yàn)組檳榔干果進(jìn)行橫切和豎切，將不同切面的樣品固定在帶有導(dǎo)電膠的銅臺(tái)上，并噴射金粉。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)輻照前后的檳榔干果的微觀形貌進(jìn)行分析，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照對(duì)檳榔干果感官品質(zhì)的影響

將對(duì)照組和試驗(yàn)組檳榔干果分別置于相同環(huán)境中觀察，每5 d記錄1次數(shù)據(jù)。圖1是對(duì)照組和試驗(yàn)組貯存35 d內(nèi)部分檳榔干果的表面感官變化。由圖1可知，輻照處理的對(duì)照組檳榔干果5 d后開(kāi)始發(fā)霉，10 d后嚴(yán)重發(fā)霉，15 d后全部發(fā)霉，此時(shí)檳榔干果不能使用。輻照處理的試驗(yàn)組檳榔干果30 d內(nèi)無(wú)發(fā)霉跡象，30 d后個(gè)別開(kāi)始發(fā)霉，35 d后部分區(qū)域開(kāi)始發(fā)霉。

圖1 對(duì)照組和試驗(yàn)組檳榔干果貯存期間的感官變化

2.2 輻照對(duì)檳榔干果細(xì)菌、霉菌總數(shù)的影響

采用浸泡和涂膜外壁2種方法對(duì)試驗(yàn)組和對(duì)照組檳榔干果中的細(xì)菌、霉菌總數(shù)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表1和表2所示。輻照前檳榔干果的細(xì)菌、霉菌平均總數(shù)分別為5.6×103CFU/g和1.8×102CFU/g，輻照后細(xì)菌、霉菌平均總數(shù)均＜10 CFU/g，說(shuō)明輻照是一種有效殺死細(xì)菌和霉菌的方法。

表1 對(duì)照組和試驗(yàn)組細(xì)菌總數(shù) 單位：CFU/g

表2 對(duì)照組和試驗(yàn)組霉菌總數(shù) 單位：CFU/g

對(duì)照組檳榔干果未經(jīng)輻照處理，隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)菌總數(shù)不斷增加，15 d后細(xì)菌總數(shù)增加到1 000倍以上，20 d后細(xì)菌總數(shù)多不可計(jì)；霉菌總數(shù)貯存過(guò)程中也是不斷增加，30 d后多不可計(jì)；2種測(cè)定細(xì)菌總數(shù)的方法相差不大。

試驗(yàn)組經(jīng)輻照處理后，細(xì)菌、霉菌總數(shù)幾乎為0；10 d后細(xì)菌、霉菌總數(shù)略有增加，但數(shù)量少于100 CFU/g；15 d后細(xì)菌、霉菌總數(shù)逐漸增加，并在25 d后達(dá)到輻照前水平；35 d后細(xì)菌、霉菌總數(shù)接近105個(gè)，但遠(yuǎn)低于對(duì)照組。2種測(cè)定細(xì)菌總數(shù)的方法相差不大。微生物試驗(yàn)表明檳榔干果經(jīng)輻照處理過(guò)能有效延長(zhǎng)貯存時(shí)間。

2.3 輻照對(duì)檳榔干果微觀形貌的影響

利用掃描電子顯微鏡對(duì)試驗(yàn)組和對(duì)照組檳榔干果的微觀形貌特征進(jìn)行觀察。如圖2所示，試驗(yàn)組和對(duì)照組的橫縱切面微觀形態(tài)相比較，試驗(yàn)組橫縱切面的纖維層分子間交聯(lián)相對(duì)松散，對(duì)照組纖維層的分子間相對(duì)緊密。試驗(yàn)組縱切面表面光滑有凸起、呈花片狀、分布不均勻，對(duì)照組縱切面呈薄片狀，分布不均勻。試驗(yàn)組橫切面呈團(tuán)聚狀，面積大小不一、表面較平整，對(duì)照組與試驗(yàn)組形狀相似。綜合分析，檳榔干果經(jīng)輻照后微觀形態(tài)有所區(qū)別，但差異不顯著。

圖2 掃描電鏡圖

3 結(jié)論

采用輻照殺菌法提高檳榔干果的貯存期。檳榔干果經(jīng)輻照殺菌后，細(xì)菌和霉菌總數(shù)幾乎為零，達(dá)到較強(qiáng)的殺菌效果。相同貯存條件下，未經(jīng)輻照處理的檳榔干果5 d后開(kāi)始發(fā)霉，霉菌和細(xì)菌總數(shù)均不斷增加，15 d后表面全部發(fā)霉，檳榔不能再食用。經(jīng)輻照處理的檳榔干果30 d內(nèi)表面無(wú)發(fā)霉跡象，細(xì)菌和霉菌總數(shù)雖不斷增加，但均處于低污染水平。試驗(yàn)證實(shí)，采用輻照處理能使檳榔干果保持良好的外觀品質(zhì)，可有效提高貯存保質(zhì)期。