辐照对干辣椒杀菌效果及辣椒素和辣椒红素的影响.docx

辐照对干辣椒杀菌效果及辣椒素和辣椒红素的影响彭玲;徐远芳;邓钢桥;毛青秀;张祺玲;李文革 【摘要】研究60Co-Y辐照对市售干辣椒杀菌效果及辣椒素和辣椒红素含量的影 响.分别采用024,6,8,10 kGy 6个剂量辐照处理干辣椒样品,测定辐照前后样品中 微生物的存活数、辣椒素含量以及辣椒红素的吸光度.结果表明:Y辐照对干辣椒具 有明显的杀菌效果;对红辣椒粉和野山椒粉中菌落总数的D10值分别为2.04,1.85 kGy,霉菌的D10值分别为2.84,1.96 kGy;对红辣椒碎和野山椒碎中辣椒素的总含 量没有明显的影响(P > 0.05),对红辣椒粉和整椒以及野山椒椒粉和整椒中辣椒素的 总含量有明显的影响(P < 0.05);对干辣椒中辣椒红素有明显的影响(P < 0.05),辣椒 红素的含量与辐照剂量之间有一定的相关性.10 kGy以内剂量Y辐照能有效控制干 辣椒中污染微生物的含量，保证产品的卫生质量.【期刊名称】《食品与机械》 【年(卷)，期】2014(030)006 【总页数】5页(P115-119) 【关键词】干辣椒;Y辐照;杀菌;辣椒素;辣椒红【作者】彭玲;徐远芳;邓钢桥;毛青秀;张祺玲;李文革 【作者单位】湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125;湖南省核农学与 航天育种研究所，湖南长沙410125;湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙 410125;湖南金农生物资源股份有限公司，湖南长沙41010 0;湖南省核农学与航天 育种研究所，湖南长沙410125;湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125【正文语种】中文辣椒(Capsicum annuum L.)属于茄科(Solanaceae)辣椒属(Capsicum)，分布广泛， 是世界各国普遍栽培和食用的蔬菜和香料之一［1］。

辣椒的果实具有温中散寒， 开胃消食的功效，常用于治疗寒滞腹痛、呕吐、泻痢、冻疮［2］辣椒中含有辣 椒素、辣椒色素、维生素和矿物质等多种营养物质，主要生物活性成分辣椒素由辣 椒素、二氢辣椒素、降二氢辣椒素、高辣椒素和高二氢辣椒素等组成，是辣椒呈辛 辣感的主要成分，也是评估辣椒品质的重要指标［3,4］辣椒素具有镇痛、抗 癌、抗炎、抗氧化、抗肥胖以及降血压等生理作用［5,6］辣椒红素是一种天 然色素，主要包括辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质以及B-胡萝卜素等，广泛应 用于食品、医药及化妆品等领域［7,8］传统的辣椒加工方式存在一系列卫生问题研究［9-11 ］表明，市售辣椒受微生 物污染严重，其中主要的污染微生物种类是细菌、霉菌和大肠杆菌El-Zawahary 等［12 ］研究26种市售香料的卫生情况，结果表明辣椒中污染细菌最严重，主要 的污染细菌为芽孢杆菌；Iqbala等［13］研究发现从辣椒中分离的曲霉属真菌主要 为寄生真菌因此，需对辣椒制品进行灭菌处理，通常的灭菌方法有高压蒸汽灭菌 法、加热法和化学熏蒸法由于辣椒的特殊性，高压蒸汽灭菌和加热会破坏其色、 香、味;采用化学熏蒸又有化学物质残留，导致致癌危害和环境污染，而辐照灭菌 则可以解决这些问题。

1998年，中国批准实施了辐照香辛料类卫生标准GB 14891.4—1997 ［14］，明确规定了辣椒等香辛料辐照的技术要求本研究拟以 市售干辣椒产品为研究对象，研究Y辐照对产品中污染微生物的杀菌效果以及对 辣椒素和辣椒红素含量的影响，旨在为干辣椒的辐照杀菌工艺提供技术支持和理论1材料与方法1.1试验材料6种干辣椒样品(包括红辣椒粉、碎和整椒以及野山椒粉、碎和整椒)，购于长沙市 马王堆大市场，采用透明聚乙烯(PE)塑料自封袋分装，每袋约50 g，用于辐照后 样品中微生物、辣椒素以及辣椒红素含量的测定1.2试剂与仪器平板计数营养琼脂培养基、孟加拉红培养基:青岛海博生物技术有限公司；月桂基硫酸盐胰蛋白腺(LST)肉汤、煌绿乳糖胆盐(BGLB):杭州微生物试剂有限公司;辣椒素标准物质:纯度95%，美国Sigma公司；二氢辣椒素标准物质:纯度90%，美国Sigma公司；甲醇、四氢呋喃:色谱纯，天津市风船化学试剂科技有限公司；丙酮:分析纯，国药集团化学试剂有限公司；生物净化工作台:BCM-1000型，苏州净化设备有限公司立式压力蒸汽灭菌锅:DZX-30KBS型，上海申安医疗器械厂；紫外可见分光光度计:UV-2450型，日本岛津公司；电子天平:BL-220H型，日本Shimadzu公司；电热恒温鼓风干燥箱:DGG-9140A型，苏州江东精密仪器有限公司；高速万能粉碎机:FW-100型，天津市华鑫仪器厂；超声波清洗器:KQ5200型，江苏省昆山市超声仪器有限公司；高效液相色谱仪:Agilent1100型，美国Agilent公司。

1.3辐照处理辐照在湖南省核农学与航天育种研究所浏阳辐照中心进行，辐照源为60 Co单板 源，放射性活度为1.85x1016 Bq辣椒样品辐照剂量分别设0,2,4,6,8 , 10 kGy，剂量率0.18-0.26 Gy/s将包装好的样品置于辐照装置上，采用动态 连续辐照，辐照剂量以剂量计跟踪实测值为准所用剂量计为实验室自制重铬酸银 剂量计，经中国剂量科学院丙氨酸剂量计(NDAS)比对，剂量测定误差小于±3%1.4试验方法辐照结束后，立即测定红辣椒粉和野山椒粉中菌落总数和霉菌、酵母菌、大肠菌群 数;辣椒碎和整椒经60^烘干1 h后粉碎，所有样品均过60目孔径标准筛，然后 分别测定过筛样品中辣椒素和辣椒红素的含量1.5测定方法1.5.1辐照剂量的测定按JJG 1028-91《使用重铬酸银剂量计测量Y射线水吸收 剂量标准方法》执行1.5.2微生物学检验(1) 细菌总数测定方法:按GB 4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检 验菌落总数测定》执行;(2) 霉菌和酵母菌测定方法:按GB 4789.15—2010《食品安全国家标准食品微生物 学检验-霉菌和酵母计数》执行;⑶大肠杆菌测定方法:按GB 4789.3—2010《食品安全国家标准食品微生物学检 验一大肠杆菌计数》执行。

1.5.3辣椒素的测定(1)干辣椒样品溶液提取:准确称量2.5 g过筛后的干辣椒样品(精确至0.001 g),加 入到50 mL容量瓶中，用25 mL甲醇一四氢呋喃(1+1)混合溶剂溶解，用带针孔 的保鲜膜封口，60°C水浴条件下用超声波清洗器提取10 min，重复2次将3次 过滤收集的滤液合并，用旋转蒸发仪浓缩至10 m L,然后用甲醇一四氢呋喃(1+1) 混合溶剂定容至50 mL,经0.45 pm滤膜过滤后得到辣椒素提取液并进行色谱分 析2)色谱条件:色谱柱:Zorbax SB-C18(4.6 mmx250 mm,5pm);流动相:甲醇+水(65+35);进样量:10pL流速:1 mL/min;紫外检测波长:280nm;柱温箱温度:30C3) 辣椒素总含量的计算:按式(1)进行式中：W——试样中辣椒素的总含量，mg/g;C1、C2——分别为由标准曲线上查到的辣椒素和二氢辣椒素含量外g/mL;V——样品定容体积，mL;m 样品质量，g;0.9——辣椒素与二氢辣椒素折算为辣椒素类物质总量的系数［15］1.5.4辣椒红素的测定准确称取0.1 g待测样品(精确至0.000 1 g)，用丙酮溶解 于100 mL容量瓶中，过滤。

以丙酮为参比液，用分光光度计测定滤液在460 nm 波长处吸光度(1cm比色皿)，结果以1%被测试样，于1 cm比色皿中在460 nm 处的吸光值表示［16］1.6数据处理采用Excel 2003和SPSS 19.0软件对数据进行分析处理，所有试验均重复3次2结果与讨论2.1 Y辐照对干辣椒粉的杀菌效果红辣椒粉和野山椒粉分别经不同剂量Y辐照处理后，样品中菌落总数、霉菌数、 酵母菌数以及大肠菌群数的检测结果见表1由表1可知:Y辐照对两种干辣椒粉具 有明显的杀菌效果，且随着辐照剂量的增加，辐照杀菌效果显著增强当辐照剂量 为3.89 kGy时，两种干辣椒粉中的菌落总数和霉菌数均降至初始含量的10%;当 辐照剂量大于7.91 kGy时，即可分别使红辣椒粉和野山椒粉中污染微生物的菌落 总数和霉菌数低于10 CFU/gAlam等［10 ］研究发现采用5 kGy剂量辐照处理 可完全杀灭市售干辣椒等香料中污染的霉菌和大肠菌群，10 kGy可使菌落总数低 于检测水平，且经辐照处理后的香料在6个月内仍保持良好的卫生质量Onyenekwe等［17 ］研究的结果表明，7.5 kGyy辐照即可满足干红辣椒末和整 椒真菌灭菌要求，10 kGy可达到完全灭菌效果。

因此，10 kGy剂量Y辐照处理 能有效杀灭干辣椒粉中的污染微生物，保证产品的卫生质量此外，Iqbala等［13 ］通过研究发现6 kGyY辐照处理能使辣椒中黄曲霉素的毒性降低1~2个对 数值(a〈0.05)表 1 干辣椒粉辐照杀菌试验效果 Table 1 The results of irradiation sterilization on dried powered chillies辐照剂量/kGy红辣椒粉菌落总数/(CFU-g- 1)霉菌 /(CFU-g- 1)酵母菌/(CFU-g- 1)大肠菌群/(10-2MPN-g-1)野山椒粉菌落总数 /(CFU-g- 1 )霉菌/(CFU-g - 1)酵母菌/(CFU-g - 1)大肠菌 群/(10-2MPN-g- 1)0.00 1.64x105 9.60 x103 <10 <30 1.96 x104 1.48x104<10 <30 2.07 3.50x104 3.35 x103 <10 <30 4.20 x102 6.00x102 <10 <30 3.89 4.90x103 4.00 x102 <10 <30 1.00 x102 1.60x102 <10 <30 5.90 1.40x102 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 7.91 40 <10 <10 <10 < 10 <10 <10 <10 10.08 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 <10 2.2微生物辐照杀菌D10值及理论辐照剂量可以采用杀死一定份额初始菌含量的辐照剂量来评价微生物对辐照的敏感性，在实 际操作中一般采用90%的致死率所需要的剂量来表示。

通常采用D10值，即在特 定条件下使微生物群体降低至10%所需的剂量它是辐照杀菌中的一个重要指标， 可以确定样品所需的理论辐照剂量通常，微生物含量与辐照剂量之间遵循公式：式中：N0——初始菌落总数，CFU/g;D——辐照剂量，kGy;N——辐照后存活的微生物数，CFU/g ［13］对表1中两种辣椒粉辐照杀菌的试验结果作lg N-D的线性拟合分析，得到拟合 方程lg N = lg N0+kD的各项参数见表2由表2可知，y辐照对干红辣椒粉和野 山椒粉中菌落总数的D10值分别为2.04 , 1.85 kGy，霉菌的D10值分别为2.84 , 1.96 kGy分别使红辣椒粉和野山椒粉中菌落总数降低至10 CFU/g的理论辐照 剂量分别为8.60 , 7.94 kGy，使其中霉菌数降低至10 CFU/g的理论辐照剂量分 别为 8.46,6.21 kGy2.3 y辐照对干辣椒中辣椒素含量的影响表 2 y 辐照杀菌微生物的 D10 值 Table 2 The D10 value of themicrobes by Yirradiation sterilization 品名检测项目 a K 相关系数 r D10/kGy D/kGy 红辣椒 粉 4.068 6 - 0.351 8 0.973 7 2.84 8.46 野山椒粉菌落总数 5.。