輻照殺菌對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. 海南省農業科學院三亞研究院（三亞 572000）；2. 海南省農業科學院農產品加工設計研究所（海口 571100）；3. 海南省熱帶果蔬冷鏈研究重點實驗室（海口 571100）

檳榔系棕櫚科常綠喬木植物，是我國四大南藥之首，其果肉、種子、花、葉等都具有重要藥用價值[1]，原產于馬來西亞，漢代時期引進我國，主要種植于海南、云南、臺灣等省份，其中海南因獨特地理氣候，成為我國檳榔最大的種植區域，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輸過程中極易發霉變質，大幅降低了檳榔干果的經濟價值，因此控制其微生物含量是保證檳榔高品質的關鍵。

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

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檳榔干果（海南興發檳榔有限公司）；營養瓊脂培養基、高鹽察氏培養基、孟加拉紅培養基（北京奧博星生物技術有限責任公司）；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 儀器與設備

60Coγ射線懸掛鏈式輻照儀（北京原子高科金輝輻射技術應用有限責任公司）；HH-6型水浴鍋（金壇市鴻科儀器廠）；101型電熱鼓風干燥箱（上海葉托儀器公司）；BSC-250恒溫培養箱（上海博訊實業有限公司醫療設備廠）；YXQ-50SII自動立式壓力蒸汽滅菌器（上海博迅醫療生物儀器股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 輻照方法

取生產上同批次的檳榔干果，用編織袋分裝為20袋，對照組和試驗組各10袋，規格每袋35 kg。將試驗組進行輻照處理，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、相對濕度80%的環境中貯藏，觀察期35 d，每隔5 d進行感官記錄，同時測定細菌總數和霉菌總數。將未經輻照處理的對照組也放置在與試驗組相同環境中觀察和測定[17-18]。

1.3.2 檳榔干果微生物的測定

每隔5 d從對照組和試驗組的檳榔干果中隨機取樣，對其細菌總數、霉菌總數進行測定。細菌總數的測定采用浸泡法和涂膜外壁法（GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》）；霉菌總數的測定采用浸泡法和涂膜外壁法（GB 4789.15—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》）[19]。

1.3.3 檳榔干果微觀形貌分析

將去核的對照組和試驗組檳榔干果進行橫切和豎切，將不同切面的樣品固定在帶有導電膠的銅臺上，并噴射金粉。通過場發射掃描電子顯微鏡對輻照前后的檳榔干果的微觀形貌進行分析，觀察其內部結構變化[20]。

2 結果與分析

2.1 輻照對檳榔干果感官品質的影響

將對照組和試驗組檳榔干果分別置于相同環境中觀察，每5 d記錄1次數據。圖1是對照組和試驗組貯存35 d內部分檳榔干果的表面感官變化。由圖1可知，輻照處理的對照組檳榔干果5 d后開始發霉，10 d后嚴重發霉，15 d后全部發霉，此時檳榔干果不能使用。輻照處理的試驗組檳榔干果30 d內無發霉跡象，30 d后個別開始發霉，35 d后部分區域開始發霉。

圖1 對照組和試驗組檳榔干果貯存期間的感官變化

2.2 輻照對檳榔干果細菌、霉菌總數的影響

采用浸泡和涂膜外壁2種方法對試驗組和對照組檳榔干果中的細菌、霉菌總數進行測定，結果如表1和表2所示。輻照前檳榔干果的細菌、霉菌平均總數分別為5.6×103CFU/g和1.8×102CFU/g，輻照后細菌、霉菌平均總數均＜10 CFU/g，說明輻照是一種有效殺死細菌和霉菌的方法。

表1 對照組和試驗組細菌總數 單位：CFU/g

表2 對照組和試驗組霉菌總數 單位：CFU/g

對照組檳榔干果未經輻照處理，隨著貯存時間延長，細菌總數不斷增加，15 d后細菌總數增加到1 000倍以上，20 d后細菌總數多不可計；霉菌總數貯存過程中也是不斷增加，30 d后多不可計；2種測定細菌總數的方法相差不大。

試驗組經輻照處理后，細菌、霉菌總數幾乎為0；10 d后細菌、霉菌總數略有增加，但數量少于100 CFU/g；15 d后細菌、霉菌總數逐漸增加，并在25 d后達到輻照前水平；35 d后細菌、霉菌總數接近105個，但遠低于對照組。2種測定細菌總數的方法相差不大。微生物試驗表明檳榔干果經輻照處理過能有效延長貯存時間。

2.3 輻照對檳榔干果微觀形貌的影響

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

圖2 掃描電鏡圖

3 結論

采用輻照殺菌法提高檳榔干果的貯存期。檳榔干果經輻照殺菌后，細菌和霉菌總數幾乎為零，達到較強的殺菌效果。相同貯存條件下，未經輻照處理的檳榔干果5 d后開始發霉，霉菌和細菌總數均不斷增加，15 d后表面全部發霉，檳榔不能再食用。經輻照處理的檳榔干果30 d內表面無發霉跡象，細菌和霉菌總數雖不斷增加，但均處于低污染水平。試驗證實，采用輻照處理能使檳榔干果保持良好的外觀品質，可有效提高貯存保質期。