陳銀基，陳 霞，蔣偉鑫，戴炳業(yè)，董 文

（1.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210023；2.中國(guó)農(nóng)村技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，北京100045）

γ-輻照處理對(duì)谷物儲(chǔ)藏及品質(zhì)特性的影響研究進(jìn)展

陳銀基1，陳 霞1，蔣偉鑫1，戴炳業(yè)2，董 文2

（1.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210023；2.中國(guó)農(nóng)村技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，北京100045）

輻照作為一種低能耗、安全、有效的加工方式在食品工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。輻照對(duì)儲(chǔ)藏谷物的主要作用包括：適宜劑量的輻照可殺害儲(chǔ)糧中的害蟲，且不會(huì)影響谷物品質(zhì)；控制谷物中常見(jiàn)的致病菌，產(chǎn)毒菌素的生長(zhǎng)，降解致病霉菌；通過(guò)作用于淀粉顆粒，提高谷物的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)；另外，輻照還可延緩谷物老化，劣變的過(guò)程，提高保鮮期，提高谷物成品的生產(chǎn)效率。本文綜述了輻照對(duì)谷物食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)的影響，分析評(píng)價(jià)了食品輻照的優(yōu)劣及國(guó)際機(jī)構(gòu)對(duì)輻照食品的認(rèn)可進(jìn)程，并對(duì)消費(fèi)者的接受度等輻照領(lǐng)域的相關(guān)問(wèn)題提出建議。

谷物，γ-輻照，儲(chǔ)藏，品質(zhì)

谷物是全世界人和動(dòng)物重要的食物來(lái)源[1]和健康保障[2]。我國(guó)是世界谷物生產(chǎn)大國(guó)，也是消費(fèi)大國(guó)，做好谷物儲(chǔ)藏工作關(guān)系國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定。谷物安全儲(chǔ)藏是世界性的難題，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全世界每年“從農(nóng)場(chǎng)到餐桌”糧食的巨大損失和浪費(fèi)，事實(shí)上是足夠養(yǎng)活全世界8.7億饑餓人口的4倍多[3]，而因谷物霉變及蟲害等損失達(dá)谷物產(chǎn)量的8%[3]。目前谷物常見(jiàn)的儲(chǔ)藏法包括常溫儲(chǔ)藏、低溫儲(chǔ)藏（自然和機(jī)械制冷）、氣調(diào)（自然缺氧、充CO2、充N2、真空）儲(chǔ)藏、化學(xué)儲(chǔ)藏，這些方法在成本、應(yīng)用性、安全性、環(huán)境友好性等方面各具優(yōu)劣點(diǎn)。尋找一種節(jié)能、安全、有效的儲(chǔ)藏方法是糧食儲(chǔ)藏科技工作者的重要任務(wù)。食品輻照技術(shù)是人類利用核技術(shù)的放射性同位數(shù)60Co和137Cs衰變時(shí)所產(chǎn)生的能量對(duì)食品進(jìn)行加工處理。在食品加工中，60Co-γ射線的應(yīng)用比較廣泛。相比于傳統(tǒng)的儲(chǔ)藏方法，谷物輻照儲(chǔ)藏技術(shù)具有冷處理、低耗能、高效率、輻照均勻等典型特征[4-5]。本文重點(diǎn)論述γ-輻照處理對(duì)谷物儲(chǔ)藏及品質(zhì)特性的影響，即適宜劑量的輻照可殺害儲(chǔ)糧害蟲，且不會(huì)影響谷物品質(zhì)；控制谷物中常見(jiàn)的致病菌，產(chǎn)毒菌素的生長(zhǎng)，降解致病霉菌；提高谷物的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)；另外，輻照還可延緩谷物老化，劣變的過(guò)程，提高保鮮期，提高谷物成品的生產(chǎn)效率。

1 γ-輻照對(duì)儲(chǔ)糧害蟲的作用

谷物在生產(chǎn)、儲(chǔ)藏、銷售過(guò)程中易受到害蟲影響。稻谷中主要的儲(chǔ)糧害蟲有四種：赤擬谷盜、米象、小扁蟲甲、鋸谷盜。這些害蟲通過(guò)直接偷食糧食、產(chǎn)生蛀屑、存留毒素等行為影響糧食品質(zhì)[6]，而且，這些害蟲會(huì)引起谷物的生理生化變化，造成不良的貯藏環(huán)境[7]。傳統(tǒng)的化學(xué)熏蒸法雖然成本低、見(jiàn)效快、使用簡(jiǎn)單，但是化學(xué)成分會(huì)帶來(lái)健康危害和環(huán)境污染等潛在問(wèn)題。而γ-射線輻照能深入食物內(nèi)部[8]，不會(huì)殘留影響食品品質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外不少研究者針對(duì)γ-射線輻照處理對(duì)谷物中儲(chǔ)糧害蟲的影響作了研究。Sirisoontaralak等[9]分別用0.2～2.0kGy的γ-射線處理糙米（KDML-105），研究表明，用小于0.5kGy的γ射線輻照KDML-105糙米，既不會(huì)引起風(fēng)味的降低，也不會(huì)產(chǎn)生不良風(fēng)味，而且能起到很好的驅(qū)蟲害作用。Mikhaiel等[10]研究表明，谷螟幼體和谷盜成蟲的死亡率隨著輻照劑量（0.75、1.5、3.0kGy）的增加和輻照后時(shí)間延長(zhǎng)而增加。El-Nag gar等[11]用γ-射線和微波處理共同作用下處理稻谷，研究表明，1.0kGy的γ-射線輻照輔以30s的微波處理，能使稻谷中雜擬谷盜，煙草甲，米螟，谷蠹等害蟲在24h內(nèi)全部死亡。Tandon等[12]研究發(fā)現(xiàn)，用0.5kGy的輻照劑量處理繡紅色面粉甲蟲的幼體和成蟲，能比較快速地完全死亡。大米用1.0kGy的輻照劑量，可消滅象鼻蟲和面象蟲；0.4～1.0kGy照射能阻止所有的卵、幼蟲和蛹發(fā)育為成蟲；0.25kGy照射可讓存活的昆蟲不育；旋毛蟲不育的劑量為0.12kGy，抑制其成熟的劑量為0.2～0.3kGy[13]。Lacroix等[14]的研究結(jié)果也表明小于1.0kGy就能消滅谷物害蟲。國(guó)內(nèi)研究者將輻照處理與谷物儲(chǔ)藏中包裝材料相結(jié)合進(jìn)行了研究。孟麗芬等[13]研究表明，用0.4～0.8kGy的γ-射線輻照綠色麥類及面粉，能有效殺滅小包裝中的糧食害蟲，再用尼龍－聚乙烯復(fù)合膜真空材料袋包裝，可使麥類及面粉在1年內(nèi)不生蟲，而且，0.4～0.8kGy不影響麥類及面粉的粗蛋白、粗脂肪、直鏈淀粉、氨基酸含量，對(duì)蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)也沒(méi)有顯著影響，保持了麥類及面粉原有的色香味。嚴(yán)建明等[17]研究表明，γ-射線輻照小麥殺蟲的最低有效劑量為0.4kGy，同時(shí)以尼龍－聚乙烯復(fù)合膜包裝袋儲(chǔ)存小麥，可使麥類及面粉在1年內(nèi)不生蟲、不發(fā)霉。

總的來(lái)說(shuō)，用低劑量γ-射線輻照處理就能消滅儲(chǔ)糧害蟲，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期。低劑量γ-射線輻照處理對(duì)谷物的蒸煮品質(zhì)，食用品質(zhì)不會(huì)帶來(lái)消極影響，甚至還會(huì)提高這些品質(zhì)。但是目前的研究，很少將對(duì)谷物滅蟲和對(duì)品質(zhì)作用的研究相結(jié)合，由于輻照在谷物儲(chǔ)藏中主要是殺蟲作用，所以在今后研究中，有必要將兩者研究相結(jié)合。

2 γ-輻照對(duì)谷物類食品微生物的作用研究

輻照處理的有效性取決于諸多因素，包括：食物本身的成分、微生物的種類和數(shù)量是否改變等[17]。微生物中的致病菌與食品安全息息相關(guān)。谷物在收獲后，加工過(guò)程、銷售過(guò)程、儲(chǔ)藏過(guò)程中隨時(shí)可能受到微生物的影響[18]。食品在食用前如果沒(méi)有進(jìn)行充分的加熱處理[19]，一些微生物特別是真菌及其產(chǎn)生的毒素會(huì)危害人體健康，而一定程度的加熱處理不僅對(duì)真菌毒素沒(méi)有脫毒作用，還會(huì)破壞某些營(yíng)養(yǎng)成分。研究表明，用適宜劑量的γ-輻照谷物能有效減少微生物的生長(zhǎng)，且不會(huì)破壞食品營(yíng)養(yǎng)成分[20]。谷物在儲(chǔ)藏過(guò)程中，由于外在環(huán)境及自身環(huán)境的影響，易受致病菌、產(chǎn)毒素菌、霉變菌的影響，造成食用品質(zhì)下降，甚至帶來(lái)致病，致命的后果。

2.1 γ-輻照對(duì)谷物中常見(jiàn)致病菌的影響

大米的儲(chǔ)藏特性除了受溫度、濕度等外界因素的影響，自身的微生物活動(dòng)也很活躍。Chung等[21]進(jìn)行了γ-射線對(duì)稻谷中存在的一些致病病原體的滅活作用的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)輻照劑量達(dá)到1kGy，稻谷中的沙門氏菌屬、埃希氏菌屬和葡萄球菌就可以得到有效的控制，而到3kGy時(shí)就可以將這些致病菌全部滅活。Aziz等[22]同時(shí)以大麥、小麥、玉米、高粱四種谷物為研究對(duì)象，用5、10、15kGy的60Co-γ射線輻照處理，研究輻照對(duì)致病微生物的影響，結(jié)果表明：低于10kGy的劑量，可以有效地殺滅致病菌（如需氧菌、真菌、需氧芽孢菌等），且不會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但是，在超過(guò)10kGy的輻照劑量后，硫胺素和核黃素含量會(huì)顯著降低。

2.2 γ-輻照對(duì)谷物中產(chǎn)毒素菌的影響

黃曲霉毒素B1是大米中主要的致病微生物。朱佳庭等[23]采用60Co-γ射線輻照稻米，研究輻照對(duì)稻米中黃曲霉毒素B1的降解效果。研究表明，稻米中黃曲霉毒素B1的降解率亦隨著輻照劑量的增加而增加，4kGy的輻照劑量下，降解率達(dá)42%，6kGy時(shí)降解率達(dá)84%，當(dāng)輻照劑量增至10kGy時(shí)，降解率達(dá)到98%，此后降解率的增加隨著輻照劑量的增加趨勢(shì)變緩。所以，γ-射線輻照對(duì)黃曲霉毒素B1具有良好的降解效果。此外，不同劑量的γ-射線輻照對(duì)黃曲霉毒素B2、伏馬菌素B1、赤霉烯酮、赭曲霉毒素A等真菌毒素都有不同的降解效果[24]。

2.3 γ-輻照對(duì)谷物中致霉變菌的影響

小麥在儲(chǔ)藏中也易受霉變發(fā)生的影響。引起小麥發(fā)生霉變的主要有鏈格孢霉、鐮刀菌素、曲霉屬真菌、青霉菌和根霉。其中曲霉屬真菌包括：白曲霉、黑曲霉、黃曲霉、灰綠曲霉。Wang等[25]研究表明，用不同劑量的60Co-γ射線輻照小麥，在儲(chǔ)藏6、12個(gè)月后，小麥的根霉和曲霉屬真菌的含量隨著輻照劑量的增加而減少，對(duì)其他4種霉的降解速率沒(méi)顯著影響。

3 γ-輻照對(duì)谷物食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

食物的感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是人們?cè)谶x擇食物時(shí)密切關(guān)注的。γ-輻照處理谷物后蒸煮成熟時(shí)間變短[26]，比起只蒸煮的單一處理過(guò)程，γ-輻照節(jié)省了能量，而且減少了維生素和其他營(yíng)養(yǎng)素在食物熱加工過(guò)程中的損失。

3.1 γ-輻照對(duì)谷物蒸煮特性的影響

大米中含有75%左右的淀粉，大米品質(zhì)在很大程度上與淀粉品質(zhì)有關(guān)。淀粉包括直鏈淀粉和支鏈淀粉，不同品種大米中的淀粉組分不同，因而也決定了大米糊化性質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、及感官品質(zhì)等加工性能上的差異[27-28]。傳統(tǒng)的大米儲(chǔ)藏方法，由于儲(chǔ)藏期間蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)間二硫鍵的作用會(huì)促使大米淀粉糊化粘度降低[29]。γ-射線輻照對(duì)大米淀粉也有類似影響，表現(xiàn)為：一方面，γ-輻照會(huì)影響這些淀粉類食品的物理質(zhì)構(gòu)和流變學(xué)特征；另一方面，γ-輻照能快速產(chǎn)生變性淀粉[30]，因?yàn)棣?輻照的瞬時(shí)高能量能破壞化學(xué)鍵，使聚合鏈降解成小的糊精片段，淀粉分子變成顆粒更小、更致密的結(jié)構(gòu)；此外，γ-輻照還能將被包埋于淀粉顆粒內(nèi)部的支鏈淀粉暴露或釋放出來(lái)[31]，或者將少量支鏈淀粉的部分較長(zhǎng)支鏈解鏈為直鏈淀粉[32]。上述這些作用會(huì)影響大米中表觀直鏈淀粉的含量，進(jìn)而使淀粉的糊化粘度有變化，即膨脹力的減少、淀粉糊粘度的降低[33]，最終導(dǎo)致大米感官品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)的變化。

Kong等[34]研究結(jié)果表明，隨著輻照劑量從0～10kGy的增加，谷物中莧屬科植物淀粉的糊化粘度和流變學(xué)特征會(huì)持續(xù)降低，不同輻照劑量下淀粉的熱力學(xué)特征和結(jié)晶度有差異，不同品種的莧屬科植物淀粉在同一劑量輻照后產(chǎn)生的彈性凝膠的數(shù)量，也有明顯差異。Sung[35]以糯米為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以0.5～2.0kGy的γ-射線輻照處理糯米，在儲(chǔ)藏6個(gè)月后，糯米的糊化粘度會(huì)降低，而糯米團(tuán)的硬度降低程度較小。Wu[32]用Indic、Japonica、Hybrid等三種米輻照實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：隨著輻照劑量的增加，大米的糊化峰值粘度、回升值、熱糊化粘度、冷卻糊化粘度都在降低。γ-射線輻照降低了表觀直鏈淀粉（Apparent Amylose Content，AAC）含量較低的大米品種及糯米中的直鏈淀粉含量，但是對(duì)高AAC含量品種大米無(wú)影響。糊化峰值的保持時(shí)間隨著劑量的增加而減少，但對(duì)糊化溫度無(wú)明顯影響[32]。

3.2 γ-輻照對(duì)谷物營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

辛烯基琥珀酸淀粉（Octenylsuccinylated starch，OS），是大米淀粉的一種，由于它含有大量可被緩慢消化的淀粉，而且它的糊精能取代食物中的脂肪從而減少熱量的攝入[36]，因而對(duì)人體健康有益，被廣泛用于食品工業(yè)中。研究表明，10kGy的γ-射線輻照能降低OS的乳化特性并提高其穩(wěn)定性[37]。

多酚類成分與大米抗氧化功能有關(guān)[38]，抗氧化功能性質(zhì)是評(píng)價(jià)食品功能性的重要指標(biāo)。經(jīng)常攝入含多酚類豐富的物質(zhì)，可以減少慢性疾病的發(fā)生率。低劑量和中劑量的γ-輻照能提高糧食總多酚含量和加強(qiáng)種子的抗氧化力[39]。大米中本身含有p-香豆素酸，阿魏酸，芥子酸膽堿等多種酚酸和黃酮類（花青素）成分[40]，這些多酚成分存在于表皮層[41]。Zhu等[42]以3種大米（黑米、紅米和白米）作為研究對(duì)象，用不同劑量的γ-輻照（0～10kGy）處理，結(jié)果表明：以6～10kGy的劑量處理，可使在儲(chǔ)藏過(guò)程中酚酸和花色素等抗氧化多酚類成分的損失達(dá)到最小。另外，大米輻照后，其中的胡蘿卜素含量高于未輻照的大米[43]。Shao等[44]也以3種大米（黑米、紅米和白米）作為原料，用不同劑量的γ-輻照（0-10kGy）處理，結(jié)果表明：γ-輻照能顯著提高結(jié)合類多酚物質(zhì)的含量，而對(duì)游離多酚和總多酚物質(zhì)含量的影響較小；對(duì)紅米的游離多酚的抗氧化能力無(wú)明顯影響，高劑量γ-輻照能提高其他兩種米的游離多酚，結(jié)合多酚和總多酚的抗氧化能力。所以，γ-輻照可以用來(lái)提高糙米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（抗氧化能力）。

Yu等的研究表明[45]，用1.0～3.0kGy的的γ-輻照處理，是有效提高谷物干物質(zhì)特性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的方法；而且，輻照能提高小麥的感官品質(zhì)，改變營(yíng)養(yǎng)素的物理化學(xué)特征，提高蛋白質(zhì)和磷脂質(zhì)利用率。

Gralik等的研究表明[46]，大于0.5kGy的γ-射線輻照能使小麥白蛋白對(duì)人類唾液中ɑ-直鏈淀粉的抗淀粉分解力增強(qiáng)；大于1.0kGy的輻照能增加小麥中還原糖含量；0.05、0.1、1.0kGy的輻照能增強(qiáng)非胰蛋白酶的活性，而達(dá)到10kGy會(huì)產(chǎn)生抑制作用；γ-射線輻照對(duì)小麥的蛋白酶抑制劑的活性有顯著影響。

Ivan等[47]以發(fā)芽和未發(fā)芽高粱作為研究對(duì)象，用10kGy的γ-射線輻照，再用25kGy的輻照劑量進(jìn)行二次輻照。結(jié)果表明，二次輻照能完全消滅微生物。發(fā)芽高粱面粉輻照后，α-淀粉、β-淀粉活性分別降低22%、32%。輻照未發(fā)芽高粱面粉能使在發(fā)酵過(guò)程中葡萄糖和麥芽糖的利用率分別提高53%和100%。對(duì)微生物生長(zhǎng)、pH、乳酸的產(chǎn)生速度和最終乳酸的濃度沒(méi)有顯著影響。未發(fā)芽高粱面粉用10kGy的輻照處理，能產(chǎn)生干物質(zhì)密度含量高（200g/L）的面粉，用它制成斷奶粥，營(yíng)養(yǎng)豐富。所以，在食品工業(yè)中，采用發(fā)芽或者未發(fā)芽高粱作為輻照對(duì)象，根據(jù)的是不同的產(chǎn)品需求。

從這些研究表明，中劑量的γ-射線處理谷物比較適宜。但是，輻照處理后某一營(yíng)養(yǎng)成分的提高，不同谷物是不同的；在食品工業(yè)中，不同對(duì)象的最適輻照劑量也不同，所以，為滿足生產(chǎn)需要（即提高某些營(yíng)養(yǎng)成分含量），最適合的輻照劑量有待進(jìn)一步研究。

3.3 γ-輻照對(duì)谷物食用品質(zhì)的影響

由于谷物中含有大量淀粉，食用品質(zhì)其實(shí)是反映蒸煮性質(zhì)的。以大米發(fā)酵產(chǎn)品豆花飯為研究對(duì)象進(jìn)行輻照實(shí)驗(yàn)，1kGy的γ-射線輻照能降低淀粉糊化粘度，嫩化豆花飯的質(zhì)構(gòu)，改善食用口感，提高豆花飯的穩(wěn)定性和質(zhì)量[48]。王俊等[49]研究了將晚粳稻先采用60Co-γ射線輻照預(yù)處理，后進(jìn)行熱風(fēng)干燥，研究發(fā)現(xiàn)，隨著輻照預(yù)處理劑量的增加，干燥過(guò)程中，稻谷的失水速率提高，稻谷的表面溫度也相應(yīng)提高。對(duì)輻照預(yù)處理后的稻谷干制品的品質(zhì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，輻照預(yù)處理提高了稻米的食用品質(zhì)，且效果比干燥后再進(jìn)行輻照的工藝更有效。于勇等[50]采用60Co-γ射線輻照預(yù)處理晚粳稻，然后進(jìn)行熱風(fēng)干燥，對(duì)干燥后的稻谷干制品的品質(zhì)檢測(cè)，也有類似發(fā)現(xiàn)。龐林江等[51]在此基礎(chǔ)又研究0.6kGy60Co-γ射線輻照單季粳稻對(duì)稻谷低溫干燥失水特性及品質(zhì)特征的影響。結(jié)果表明，0.6kGy劑量輻照能縮短干燥時(shí)間，提高稻谷的失水速率，對(duì)稻谷加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)沒(méi)有顯著影響，能一定程度上彌補(bǔ)熱風(fēng)低溫干燥對(duì)稻米品質(zhì)帶來(lái)的負(fù)面影響，改善稻米的食用品質(zhì)。Macarthur等[52]研究了γ-射線輻照對(duì)小麥的流變學(xué)性質(zhì)和烘焙性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：隨著輻照劑量的增加，烘焙后峰粘度和衰減值都在降低，而小麥直鏈淀粉品質(zhì)保持不變，這表明ɑ-直鏈淀粉酶性質(zhì)沒(méi)有改變；隨著輻照劑量的增加，樣品吸水作用增加，面團(tuán)形成時(shí)間減少，面團(tuán)穩(wěn)定性降低。在儲(chǔ)藏六個(gè)月后，輻照過(guò)的小麥粉的烘焙質(zhì)量有輕微改變，濕面筋和蛋白質(zhì)溶解性質(zhì)沒(méi)有明顯變化。Rao[53]用γ-射線輻照處理小麥，研究制成成品面包后的流變學(xué)性質(zhì)和烘焙性質(zhì)，從而確定這些性質(zhì)的變化與組分相關(guān)性，研究表明，隨著輻照劑量的增加，淀粉粘附力峰值和生面團(tuán)穩(wěn)定性降低。

3.4 γ-輻照對(duì)谷物其他品質(zhì)的影響

谷物最重要的是蒸煮和食用品質(zhì)，而其他品質(zhì)的變化，與儲(chǔ)藏、生產(chǎn)等過(guò)程息息相關(guān)。在食品工業(yè)中，不能忽視對(duì)這些品質(zhì)的研究。研究表明，γ-輻照能降低稻谷的解吸附和吸附過(guò)程中的平衡含水率[54]，這種影響隨著劑量的增加逐漸增大，含水率的降低使稻谷品質(zhì)變化減緩；另一方面，稻谷在儲(chǔ)藏中游離脂較結(jié)合脂更不穩(wěn)定，所以游離脂與糙米儲(chǔ)藏中品質(zhì)變化密切相關(guān)[55]，Sirisoontaralak等[9]用不同劑量（0.2～2.0kGy）的γ-輻照處理KDML-105糙米，結(jié)果表明，與未輻照組相比，0.2、0.5、1.0kGy的輻照都能顯著降低糙米游離脂肪酸含量，延緩糙米的氧化和劣變過(guò)程。

用0.1～1.0kGy的輻照劑量能降低植株生長(zhǎng)高度，提高植物活力；另外由于γ-輻照對(duì)小麥生理學(xué)上的作用，使谷物顆粒數(shù)量增加，伴隨著產(chǎn)量的增加[22]。許金芳等[56]對(duì)糯玉米輻照保鮮技術(shù)研究，結(jié)果表明，糯玉米輻照后可明顯降低微生物數(shù)量，并抑制其繁殖能力，輻照結(jié)合低溫貯藏可延長(zhǎng)保鮮期。經(jīng)60Co-γ射線輻照的糯玉米，在低溫貯藏條件下的樣品保鮮效果明顯優(yōu)于對(duì)照，其中，1.0kGy劑量處理效果最佳，能使保鮮期延長(zhǎng)15d。

生產(chǎn)啤酒的主要原料是大麥。如果能提高大麥生產(chǎn)效率，必將帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。朱圣陶等[57]用1～9kGy的60Co-γ射線輻照劑量處理大麥，研究表明：1～5kGy的60Co-γ射線輻照用于生產(chǎn)啤酒的大麥，輻照后大麥的發(fā)芽率、葉芽長(zhǎng)度、千粒重、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量、水分含量、麥芽的感觀質(zhì)量、水敏性、浸出物含量、糖化時(shí)間等各項(xiàng)指標(biāo)都符合啤酒大麥的要求，并可達(dá)到優(yōu)化啤酒大麥發(fā)芽狀態(tài)的效果，提高啤酒的產(chǎn)量。而大于5kGy的劑量處理，會(huì)使大麥感官指標(biāo)低于對(duì)照組。因此，5kGy可作為啤酒大麥輻照的最高劑量，最佳劑量為1～3kGy。

有關(guān)γ-輻照對(duì)谷物品質(zhì)的作用，仍有很多未發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)域，需要進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論與展望

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，需要找到節(jié)能、有效的食品加工方式。研究證明，60Co-γ射線輻照基于其本身的特點(diǎn)，有著很多其他加工方式不可比擬的特點(diǎn)。對(duì)谷物進(jìn)行輻照，合適的劑量能有效地消滅害蟲，抑制微生物的生長(zhǎng)，提高感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。從近年來(lái)研究者針對(duì)不同領(lǐng)域的研究結(jié)果來(lái)看，低劑量、中劑量的輻照處理可以達(dá)到預(yù)期效果，提高谷物品質(zhì)。當(dāng)然，輻照技術(shù)也是一把雙刃劍[58]，在給公眾帶來(lái)利益的同時(shí)，也顯現(xiàn)出不少弊端，如水果輻照后，由于大量自由基的產(chǎn)生，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降和食品異味的產(chǎn)生[59]。輻照技術(shù)使谷物保鮮期延長(zhǎng)，改善谷物食品感官特性，但其涉及的安全性問(wèn)題也倍受關(guān)注。FAO、IAEA、WHO在1999年對(duì)食品輻照源能量要求上作了明確規(guī)定[60]；研究人員通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及人體實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有觀察到由于輻照引起組織突變及有關(guān)性狀的改變，因而輻照食品不會(huì)有衛(wèi)生學(xué)和毒理學(xué)問(wèn)題[61-63]；2001年，CDC（US Center for Disease Control，美國(guó)疾病控制中心）的研究表明：如果將一半可能帶來(lái)危險(xiǎn)的食品進(jìn)行輻照，則由于食源性疾病引起的案例將每年減少900萬(wàn)例，死亡人數(shù)減少352人[64-65]。受食源性病菌、輻照食品安全的宣傳等影響，消費(fèi)者對(duì)輻照食品正逐漸認(rèn)可[66]。據(jù)調(diào)查，2003年消費(fèi)者對(duì)輻照食品的接受度是69%，而1993年僅有29%[67]。在食品輻照研究領(lǐng)域，還存在一些實(shí)際的問(wèn)題，要做的地方還很多，如：輻照對(duì)食品成分的改變較熱加工等其他處理方式小，但是不同食品的最佳劑量有待研究，對(duì)每種食品的最佳劑量應(yīng)該有成文的規(guī)定；輻照后在食品中的殘余量對(duì)人體健康是否有影響，需要用一些病理學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)踐證明。而如何提高消費(fèi)者對(duì)輻照食品的接受度是最艱巨的一項(xiàng)任務(wù)，是需要幾代人的共同努力。

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Reasearch progress in gamma-irradiation research on storage and quality of cereals

CHEN Yin-ji1，CHEN Xia1，JIANG Wei-xin1，DAI Bing-ye2，DONG Wen2
（1.National Engineering Laboratory of Nanjing University of Finances and Economics of Grain Storage and Transportation，Nanjing 210023，China；2.China Rural Technology Development Center，Beijing 100045，China）

Food irradiation was a low-energy，safety and effective way of storing and processing foods，which was widely used in food industry.There are lots of advantages of irradiation in stored grain：appropriate dose of radiation could kill pests in stored grain，and does not affect the grain quality.Controlling the growing of some common pathogenic bacteria and toadstool，degrading the disease-causing mold.By acting on starch particles，irradiation could improve the nutritional quality and eating quality of grain.In addition，irradiation could delay the ageing of the grain，and the deterioration process，improving the shelf time and increasing the productivity of the grain.This paper combined the effect of irradiation in the field of food quality and nutrition，evaluated the advantages and disadvantages of food irradiation and the recognition process of irradiated foods among international institutions.In the end，some advices about the acceptance of the consumer and other related issues were gived in the field of irradiation.

grain；γ-irradiation；storage；quality

TS205.9

A

1002-0306（2014）04-0358-06

2013－08－14

陳銀基（1979-），男，博士，副教授，研究方向：糧食儲(chǔ)運(yùn)加工。

糧食公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201313010）；江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（BKJB550010）。