60Co-γ射线辐照对香辛料微生物效应及品质影响的研究

论文摘要

香辛料赋予食物以风味,有增进食欲,帮助消化和吸收等功效;随着生理活性物质研究的深入,香辛料也广泛应用于医药和化妆品等领域,世界进出口量逐年增长。然而,成品或半成品微生物超标是香辛料加工和应用中面临的主要问题。因此,研究香辛料辐照杀菌技术,对提高香辛料食品安全性具有重要意义。通过对孜然粉、麻花椒粉、辣椒粉、小茴香粉和姜粉的微生物污染情况调查,结果表明:大肠菌群污染严重,平均值为4.11×106 MPN/100g。随着辐照剂量的增加微生物含量显著减少,针对于不同种类的样品,1.84kGy的辐照剂量使非芽孢细菌的致死率达70%～90%,芽孢菌的致死率达40%～60%,说明辐照对香辛料具有显著的杀菌效果。大肠菌群D10值在孜然粉、麻花椒粉、辣椒粉和小茴香粉中分别为2.56、2.05、3.10、3.21kGy,达到企业标准所需最小理论剂量分别为14.98kGy、9.34kGy、12.10kGy和15.08kGy,是四种香辛料剂量设定的指示菌。然而,细菌总数在姜粉中的D10值为2.49kGy,是其剂量设定的指示菌。由此,孜然粉和小茴香粉推荐辐照剂量为14±1kGy,麻花椒粉为9±1kGy,辣椒粉和姜粉分别为12±1、7±1kGy。水分和包装对微生物的敏感性及剂量设定的影响远低于初始菌。聚乙烯（PE）、PE和复合牛皮纸、铝箔三种包装在贮藏期间后效应明显。辐照后第二天细菌总数和大肠菌群数量显著降低,随后几天逐步增加,第7天达到峰值,随着贮藏时间的延长,其数量缓慢减少并趋于稳定,贮藏3个月以上可降低1～2个数量级。综合考虑贮藏效果和成本,PE和复合牛皮纸为最佳包装。对孜然粉中耐辐照菌进行了分离、纯化、生化鉴定和16S rDNA分子鉴定,结果为蜡状芽孢杆菌。3#菌株抗逆性最强,在生理盐水、营养肉汤和孜然粉中D10值差异显著,在孜然粉中D10值介于两者之间,为2.56～3.56kGy。休哈特控制图应用于香辛料加工过程中,可以监测样品的初始污染量,直观显示产品的卫生质量,从而达到快速准确设定剂量的目的。HACCP系统引入到香辛料辐照杀菌过程中,则可以有效地保证产品的卫生安全性。辐照剂量对香辛料品质的影响结果表明:杀菌剂量范围内,辐照对香辛料总多酚、抗氧化活性和色泽的影响均不显著,显著的提高了总黄酮的提取率。采用GC-MS方法从孜然精油中共检测出38种化合物,其主要成分是枯茗醛（53.26%）和枯茗醇（14.49%）。随着辐照剂量的增加,枯茗醛含量变化不显著,但枯茗醇含量显著降低。此外,辐照剂量对萜类的种类和比例影响不显著。综合GC-MS和感官评价结果,辐照杀菌剂量下对孜然粉风味影响不显著。因此,60Co-γ射线辐照杀菌是香辛料等热敏性物料的理想杀菌方式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 立项依据
• 1.1.1 香辛料简介
• 1.1.2 香辛料卫生品质
• 1.1.3 香辛料杀菌方式
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 食品辐照技术发展概况
• 1.2.2 辐照对微生物效应的影响研究
• 1.2.2.1 辐照杀菌机理
• 1.2.2.2 辐照杀菌效果的研究
• 1.2.2.3 微生物辐照敏感性的研究
• 1.2.3 辐照对品质的影响研究
• 1.2.3.1 辐照对香辛料色泽的影响
• 1.2.3.2 辐照对香辛料风味的影响
• 1.2.4 辐照对包装材料影响研究
• 1.2.5 耐辐照菌的研究
• 1.2.5.1 耐辐照菌简介
• 1.2.5.2 耐辐射机理的研究
• 1.2.5.3 耐辐照菌分离的研究
• 1.3 存在的问题与发展趋势
• 1.3.1 存在的问题
• 1.3.2 发展趋势
• 1.4 研究目的及意义
• 参考文献
• 60Co-γ射线辐照对香辛料微生物效应研究'>第二章⁶⁰Co-γ射线辐照对香辛料微生物效应研究
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器
• 2.1.4 方法
• 2.1.4.1 辐照处理
• 2.1.4.2 微生物检测
• 10值的计算'>2.1.4.3 D₁₀值的计算
• 2.1.4.4 数据分析
• 2.2 实验结果与分析
• 2.2.1 香辛料带菌状况分析
• 2.2.1.1 香辛料原料与成品带菌状况分析
• 2.2.1.2 香辛料微生物污染情况分析
• 2.2.2 香辛料辐照杀菌效果的研究
• 10值及理论剂量'>2.2.3 D₁₀值及理论剂量
• 2.2.4 香辛料辐照敏感性的研究
• 2.2.4.1 水分对辐照敏感性的影响研究
• 2.2.4.2 包装对辐照敏感性的影响研究
• 2.2.5 贮藏期间微生物效应研究
• 2.2.5.1 PE 包装贮藏效果
• 2.2.5.2 不同包装贮藏效果
• 2.3 本章小结
• 参考文献
• 第三章 耐辐照菌的分离、鉴定及耐辐照特性研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 仪器
• 3.1.3 试剂
• 3.1.4 方法
• 3.1.4.1 耐辐照微生物的分离及纯化培养
• 3.1.4.2 耐辐照菌理化性质研究
• （一） 形态学特征
• （二） 生理生化特性实验
• 3.1.4.3 耐辐射菌分子水平鉴定
• 3.1.4.4 验证试验
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 耐辐照菌形态结构观察
• 3.2.2 耐辐照菌的生化反应
• 3.2.2.1 耐辐照菌对碳水化合物利用情况
• 3.2.2.2 耐辐照菌对含氮化合物利用情况
• 3.2.3 分子鉴定结果
• 3.2.3.1 165 rDNA 的PCR 扩增产物电泳结果
• 3.2.3.2 序列与GenBank数据库对比分析
• 3.2.3.3 验证试验
• 3.2.4 耐辐照菌特性的研究
• 3.2.4.1 温度对耐辐照菌生长状况影响
• 3.2.4.2 渗透压对耐辐照菌生长状况影响
• 3.2.4.3 pH 值对耐辐照菌生长状况影响
• 3.2.4.4 耐辐照菌的杀菌效果
• 3.2.4.5 含菌量控制建议
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 香辛料辐照剂量设定的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 试剂
• 4.1.3 仪器
• 4.1.4 方法
• 4.1.4.1 控制图原理
• 4.1.4.2 数据收集
• 4.1.4.3 微生物检验
• 4.1.4.4 控制图的绘制
• 4.2 实验结果与分析
• 4.2.1 控制图的建立
• 4.2.1.1 休哈特控制图
• 4.2.1.2 数学模型的建立
• 4.2.1.3 上下控制线的确定
• 4.2.2 控制图的应用
• 4.2.2.1 控制图绘制
• 4.2.2.2 控制图异常情况的判定
• 4.2.3 辐照香辛料的工艺控制
• 4.2.3.1 辐照前产品的质量控制
• 4.2.3.2 辐照结合其他方法综合处理
• 4.2.4 HACCP 体系控制
• 4.2.4.1 辐照处理过程的控制
• 4.2.4.2 辐照后产品的储存及运输
• 4.2.4.3 HACCP 计划的执行与修正
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 60Co-γ射线辐照对香辛料品质的影响研究'>第五章⁶⁰Co-γ射线辐照对香辛料品质的影响研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 仪器
• 5.1.3 试剂
• 5.1.4 方法
• 5.1.4.1 辐照处理
• 5.1.4.2 样品预处理
• 5.1.4.3 多酚物质测定
• 5.1.4.4 总黄酮的测定
• 5.1.4.5 孜然精油的提取
• 5.1.4.6 液相色谱条件
• 5.1.4.7 气相色谱条件
• 5.1.4.8 DPPH·清除率
• 5.1.5 数据处理
• 5.2 实验结果与分析
• 5.2.1 辐照对孜然粉抗氧化活性的影响研究
• 5.2.1.1 辐照对孜然粉总多酚含量的影响
• 5.2.1.2 辐照对孜然粉黄酮含量的影响
• 5.2.1.3 辐照对孜然粉DPPH·清除率的影响
• 5.2.2 辐照对孜然粉色泽的影响研究
• 5.2.3 辐照对孜然粉风味的影响研究
• 5.2.3.1 孜然精油主要成分分析
• 5.2.3.2 辐照对孜然精油的影响研究
• 5.3 本章小结
• 参考文献
• 结论与展望
• 附录1 香料和调味品辐照杀菌工艺GB/T 18526.4-2001
• 附录2 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢