电子束辐照对花生牛轧糖中大肠菌群杀灭效果的研究

摘要：本文以糖果生产加工小作坊生产的花生牛轧糖为研究对象，研究了1、2、3和4kGy电子束辐照处理对花生牛轧糖中大肠菌群杀灭效果的影响，结合感官评价实验，确定花生牛轧糖电子束辐照处理的适宜剂量范围。结果表明：花生牛轧糖经过2kGy电子束辐照处理后大肠菌群(CFU/g)由初始的“200/320/230/430/260”降低到“<10/<10/<10/<10/20”，经3kGy和4kGy电子束辐照处理后可100%杀灭花生牛轧糖中的大肠菌群;电子束辐照对花生牛轧糖感官中的色泽、形态、组织等指标几乎没有影响，而对滋味、气味指标有较明显的影响，电子束辐照剂量为1-2kGy时花生牛轧糖感官品质几乎没有影响，当电子束辐照剂量为3-4kGy时花生牛轧糖会产生辐照味和降低产品应有的熟制花生仁和乳制品复合香味;花生牛轧糖电子束辐照处理的适宜剂量范围为1-2kGy。

关键词：电子束 辐照 花生牛轧糖 大肠菌群

花生牛轧糖属于中度充气混合型糖果，是一种传统的零食食品，由变性淀粉、熟制花生仁、白砂糖、蛋白发泡粉、乳制品、香兰素混合制成。花生牛轧糖因口味香甜，风味特异，广受大众喜爱。经调查发现四川省县级城市中的绝大部分糖果生产加工小作坊都有生产花生牛轧糖的情况，但由于糖果生产加工小作坊食品安全管理制度不完善，从业人员个人素质偏低、卫生意识较差、食品安全知识较缺乏，致使其生产现场的卫生状况“脏乱差”，加上花生牛轧糖自身营养丰富，易导致花生牛轧糖成品中大肠菌群超标。

电子束辐照是利用电子加速器所产生的高能电子束流，高能电子可有效杀灭各种微生物，电子加速器可控性强、不存在放射性污染和核泄漏，对操作人员安全无害。电子束辐照作为新兴的辐照手段，近年来已被广泛应用于食品杀菌保鲜及其品质改善。辐照后食品的滋气味及色泽均会发生变化，对其感官品质及普通消费者的接受程度均会有不同程度的影响。本试验以糖果生产加工小作坊的花生牛轧糖为研究对象，研究不同剂量电子束辐照处理对花生牛轧糖中大肠菌群的杀灭效果及感官品质的变化，确定花生牛轧糖电子束辐照处理的适宜剂量范围，以期为电子束辐照技术在花生牛轧糖的产业化应用提供理论依据。

一、材料与方法

(一)材料

供试花生牛轧糖购自四川省成都市某糖果生产加工小作坊。

制作现场查核其配方为变性淀粉4.0kg、熟制花生瓣子2.5kg、白砂糖2.0kg、蛋白发泡粉1.0kg、奶粉1.0kg、奶油100g、香兰素100g。

制作现场查核其生产工艺为将变性淀粉、白砂糖混合均匀后，溶解于3.0kg纯净水中，加热充分溶解后过滤，熬煮至108℃后保持5min;同时将蛋白发泡粉溶解于2.0kg水中，放置过夜过筛，制得发泡液，将发泡液于搅拌机中搅拌至气泡基;取1/3的熬煮后将糖浆冲入气泡基，调整搅拌机至中速，搅拌至粘稠的泡沫体，将剩余的糖浆在118℃继续熬煮1h后冲入泡沫体内，调整搅拌机的速度至慢速后，添加奶粉、奶油和香兰素，待温度冷却至105℃时，倒出并加入热的熟制花生瓣子、手工拌料至糖基与熟制花生瓣子混合基本均匀。自然冷却成型后，分切为单粒(重量18g±3 g)。

根据预试验的结果，将购买样品用材质为PET15U/CPP35U的包装膜密封包装后装箱为3kg/袋×1。

(二) 电子束辐照处理

样品装箱完成后立即在四川润祥辐照技术有限公司的辐照场进行辐照处理，辐照装置为VF-ProA-10/20型电子直线加速器，能量10MeV，脉冲次数260次/秒。根据预试验结果，设1、2、3和4kGy等4个辐照剂量处理，2次重复(第1次处理后，再翻转处理1次)。

(三)方法

1.大肠菌群的测定

电子束辐照处理1d后，取辐照前和辐照后样品进行大肠菌群的测定。大肠菌群测定方法，按GB 4789.3-2016中第二法(大肠菌群平板计数法)规定执行。

2. 感官评定

根据预试验的结果，将辐照后的样品在阴凉、通风、干燥处存放7d后进行感官评定，评定小组由四川省休闲糖果糕点工程技术研究中心固定的10位受过专业训练且感官评定经验丰富的人员组成评定小组。感官评价指标：色泽为白色，色泽均匀一致;形态为表面及剖面润滑，块形完整，无明显变形;组织为糖体内部花生仁混合较均匀，内部气泡均匀，软硬适中，有咀嚼性;滋味、气味为具有熟制花生仁和乳制品复合香味，无异味，口感细腻。采用9分制量化评分法：1分(极差)、2分(非常差)、3分(较差)、4分(略差)、5分(一般)、6分(略好)、7分(较好)、8分(非常好)、9分(极好)。

3.大肠菌群的限量标准

本试验中大肠菌群限量标准参照GB 17399-2016 《食品安全国家标准 糖果》执行，即 n=5 c=2 m=10 M=102，其中n为同一批次产品应采集的样品数，c为最大可允许超出m值的样品数，m为微生物指标中可接受水平限量值，M为微生物指标的最高安全限量值。

二、结果与分析

(一)电子束辐照处理对花生牛轧糖大肠菌群的影响

分别采用1、2、3和4kGy的剂量电子束辐照花生牛轧糖，电子束辐照处理后花生酥的大肠菌群，结果见表1。从表1可看出：电子束辐照处理后花生牛轧糖中的大肠菌群下降，随着辐照剂量的增加，大肠菌群的存活率减少并被杀死;未辐照花生牛轧糖的大肠菌群(CFU/g)为“200/320/230/430/260”，辐照剂量为1kGy时花生牛轧糖的大肠菌群(CFU/g)为“60/20/50/90/50”，两个样品大肠菌群的检测值均不符合GB 17399-2016 《食品安全国家标准 糖果》中“ n=5 c=2 m=10 M=102”之规定，经过1kGy电子束辐照处理后花生牛轧糖中大肠菌群明显降低;辐照剂量为2、3和4kGy时花生牛轧糖的大肠菌群(CFU/g)分别为“<10/<10/<10/<10/20”“<10/<10/<10/<10/<10”“<10/<10/<10/<10/<10”，三个样品大肠菌群检测值均符合GB 17399-2016 《食品安全国家标准 糖果》中“ n=5 c=2 m=10 M=102”之规定，其中辐照剂量为3kGy和4kGy时，花生牛轧糖中大肠菌群均未检出。可见，电子束辐照对花生牛轧糖中大肠菌群的杀灭效果较好。

大肠菌群是国内外通用的食品污染常用指示菌之一，未辐照花生牛轧糖样品中检出大肠菌群且检出值较高，说明本样品被致病菌(如沙门氏菌、志贺氏菌、致病性大肠杆菌)污染的可能性较大，样品存在食品安全隐患，反应出糖果生产加工小作坊的卫生意识较差、食品安全知识较缺乏，未能有效管控花生牛轧糖的食品安全。糖果生产加工小作坊生产的产品在销售前有必要采用电子束辐照处理来保证产品的食用安全性。根据GB 7718-2011《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》中第4.1.11.1.1条款的规定，花生牛轧糖经过电子束辐照处理，应在其产品标签中名称附近标示“辐照食品”。

(二)电子束辐照处理对花生牛轧糖感官品质的影响

分别采用1、2、3和4kGy的剂量电子束辐照花生牛轧糖，电子束辐照处理后花生牛轧糖的感官得分，结果见表2。从表2可看出：未辐照样品感官得分27.0分，辐照剂量为1、2、3和4kGy时感官得分依次为27.1分、26.9分、24.9分、23.0分，辐照剂量为1和2kGy时样品感官得分与未辐照样品感官得分差异不大，辐照剂量为3kGy和4kGy时样品感官得分与未辐照样品感官得分有差异。辐照剂量在4kGy及以下时电子束辐照对花生牛轧糖色泽、形态、组织等感官指标几乎没有影响，而对滋味、气味指标有较明显的影响。试验过程中发现，辐照剂量为3kGy时样品出现轻微的辐照味，4kGy时样品的辐照味更明显，辐照味出现时样品的熟制花生仁和乳制品复合香味有明显的降低;样品中辐照味降低了感官指标中滋味、气味的得分，从而影响样品的总体感官得分，因而出现当辐照剂量为3和4kGy时样品感官得分下降的情况。

用于生产花生牛轧糖的熟制花生瓣子、蛋白发泡粉、奶粉、奶油等原辅料中含量大量的脂肪和蛋白质，产生辐照味的原因有可能是含硫蛋白质的分解以及产生的自有基导致的脂肪氧化和水解过程中产生有异味的物质，从而导致辐照剂量为3kGy及以上时样品出现不同程度的辐照味且随着辐照剂量增加而更明显。