影響食品輻照滅菌效果的主要因素分析

  來源：   作者：杜文崇

     輻照滅菌技術是一種新型的、較為安全有效的食品滅菌技術，該技術是通過利用原子能射線的能量引起微生物死亡，從而達到殺菌的目的，具有滅菌徹底，無毒、無殘留，綠色環保。低能耗、節約能源的優點。商業上多利用鈷-60產生的γ射線和電子加速器產生的低于10MeV電子束來進行輻照滅菌。要達到安全高效的滅菌效果，輻照滅菌后的食品既要符合食品衛生微生物檢驗的指標要求，又要盡可能用低的輻射劑量進行照射。在此，以γ一射線滅菌為例分析一下影響滅菌效果的主要影響因素。

一、初始含菌量

　　食品的滅菌效果與初始含菌量密切相關。初始含菌量越多，滅菌時所需照射的劑量越大。因此，當某種食品污染的類型和程度已經知道時，也就可通過測定初始含菌量，從理論上就能計算出輻照滅菌所需的劑量。用適當的劑量進行照射，既能夠達到滅菌的目的，又能保持食品的營養和風味。在食品生產時，應將產品的初始含菌量控制在最低水平，初始含菌量越低，消毒或滅菌的效果越好。食品的輻照滅菌是在原有食品品質優良的基礎上來進行的，以長期保持其新鮮和優良品質。因此原有食品的質量必須要有保證，不允許用已變質或細菌繁殖很多的次劣食品來進行輻照滅菌。

二、微生物對輻射的耐受性
　　不同種類的微生物對輻射的耐受性是不同的，在同屬、同種甚至同種間的不同菌株間，變化幅度都很大，有的相差可能高達100倍。食品中最能耐受輻射處理的微生物為肉毒梭狀芽孢桿菌，試驗資料介紹γ一射線輻射殺死肉毒梭狀芽孢桿菌A型的最低劑量為45kGy。通常情況下，芽孢桿菌和梭狀芽孢桿菌所產生的細菌芽孢的耐輻射性明顯比營養型菌體強。
　　不產芽孢的細菌中，革蘭氏陽性細菌一般比革蘭氏陰性細菌耐輻射；在真菌類微生物中，酵母的耐輻射｝生比霉菌強，假絲酵母屬的酵母也有的耐輻射性與細菌芽孢相同，霉菌的耐輻射性與無芽孢細菌相同或略低。從食品中常有的微生物種類上來看，耐輻射性依次為芽胞菌>酵母菌>霉菌>革蘭氏陽性菌>革蘭氏陰性菌。芽胞比繁殖體對輻照更有耐受陛，微生物在生長期時對輻照更敏感。所以，輻照滅菌需要用多大的照射劑量，不僅要了解微生物污染的程度，即初始含菌量，還要了解污染微生物的種類，這樣才能用最少量的射線最理想的減少微生物。

三、溫度
　　在常溫范圍內，溫度對輻照滅菌效果的影響不大。在0℃以下進行輻射，溫度對輻射殺菌的影響結果表現不一，要視菌的種類而定。研究結果表明，γ一射線對肉毒梭狀芽孢桿菌的芽孢在0—65℃的范圍內，溫度對殺菌沒有影響。在0—一196℃范圍內，γ一射線對肉毒梭狀芽孢桿菌進行輻照，溫度越低，其抗輻射性越強。單從殺滅微生物的效果來看，輻照時的溫度對此影響不大。之所以在輻照時考慮溫度對效果的影響，主要是因為肉類食品在高劑量照射情況下會引起的物理變化和化學變化，產生一種特殊的“輻射味”。在低溫條件下輻照，可以減少輻射時產生的游離基的活性，減少食品成分的斷裂和分解，以防止食品成分的氧化，減少輻射味的產生。對于肉類、禽類等含蛋白質較豐富的動物I生食品，輻射處理最好在低溫下進行，這樣可以有效地保證質量。速凍處理的動物l生食品在一4O—一8℃范圍內進行輻射處理效果最好。還有—個影響是輻照時溫度越低，食品中維生素損失起。試驗資料顯示，在一75℃下照射食品，食品中的維生素幾乎沒有損失。冷凍橘汁中的維生素C在9kGy劑量照射下也未損失。所以，需要根據食品種類和指標要求來確定輻照溫度，選取適宜的溫度進行輻照，才能保證輻照食品的質量。

四、氧的含量
　　輻照處理時，食品包裝袋中有無分子態對殺菌效果有著顯著的影響。一般情況下，殺菌效果因氧的存在而增強。對細菌芽孢，用γ一射線或電子束照射，空氣環境下的敏感性大于真空和含氮環境下的敏感性。輻射時是否需要氧，要根據輻射處理對象、性狀、處理的目的和貯存環境條件等加以綜合考慮。輻射可使空氣中的氧電離，形成臭氧。因此，高蛋白質和脂肪含量的食品應采用真空包裝或真空充氮包裝，以減少臭氧對蛋白質和脂肪的氧化作用。對于水果、蔬菜之類需低劑量輻照處理的食品來說，雖然輻射氧化并不是主要作用，但也可以采用小包裝或密封包裝，防止二次污染，同時形成低氧環境，使后熟變慢。另外為防止維生素損失可在充氮環境中進行輻照處理。

五、含水量

　　食品中的含水量也會影響輻照滅菌的效果。因為在干燥狀態下照射，生成的游離基因失去了水的連續相而變得不能移動，游離基等的輻射間接作用就會隨之降低，因而輻射作用顯著減弱。所以對于同一類食品，在其它條件相同的情況下，要達到相同的滅菌效果，含水量低的比高的需要更高的輻照劑量。在對某種食品進行輻照滅菌處理前，首先要了解食品的基本情況和要達到的技術指標，然后再綜合考慮以上談到的影響因素，來確定輻照劑量，以保證輻照食品的安全性和高質量。