李 樂 范林霞 趙志雅 劉雅慧 高美須 ，* 侯志強 左都文 王 非

（1中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193；2北京機械工業(yè)自動化研究所有限公司，北京 100120；3中廣核輻照技術(shù)有限公司，江蘇 南通 226300）

葡萄干是較常見的干果制品之一，因其擁有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和較強的抗氧化能力而廣受歡迎［1-2］。葡萄干的抗氧化活性主要來自其酚類物質(zhì)［3］，可以防止動脈粥樣硬化［4］；此外，葡萄干富含膳食纖維、鉀和鎂，而添加糖、單不飽和脂肪酸和總脂肪的含量較低［5］，具有降血壓、促消化等作用，還有助于保持良好的肌肉和心臟功能；研究表明，在日常飲食中添加80～90 g 葡萄干對人體健康有益［6］。然而葡萄干常因儲存時間較長或儲存條件不當而生蟲、霉變［7］，造成直接的經(jīng)濟損失。

電子束輻照是一種非熱食品加工技術(shù)，可以在常溫或冷凍條件下處理食品，用于延長貨架期和確保產(chǎn)品的微生物安全性［8］。研究表明，電子束輻照可以減少櫻桃番茄中腐敗菌的數(shù)量［9］，從而延長其貨架期；低吸收劑量（≤1 kGy）電子束處理鮮切西瓜塊，可有效延長貨架期，而對感官特性無影響［10］。電子束輻照能夠做到產(chǎn)后減損的同時保障食品安全，近年來已在食品加工上得到廣泛應(yīng)用［11-12］。

20世紀90年代前后，國內(nèi)外曾對葡萄干等干果的輻照殺蟲進行過廣泛研究。Johnson 等［13］于1987 年報道，1 kGy 的吸收劑量可以殺死葡萄干中所有幼蟲和90%的蛹，還會導致成蟲不育，且在一周內(nèi)死亡；王吉德［14］研究表明，3.5 kGy 劑量輻照可有效殺滅葡萄干中的蟲卵；張秀珍等［15］發(fā)現(xiàn)0.4～1.0 kGy 劑量輻照對干果果脯類食品有明顯的殺蟲作用，且輻照處理后的果脯感官性狀及營養(yǎng)指標較輻照前無差別。1997 和2001 年，我國先后頒布了國家標準《GB 14891.3-1997輻照干果果脯類衛(wèi)生標準》［16］和《GB/T 18525.4-2001枸杞干、葡萄干輻照殺蟲工藝》［17］，促進了葡萄干等干果輻照殺蟲技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。

隨著食品加工業(yè)的發(fā)展和消費者對食品多樣性需求的增加，葡萄干等干果作為配料添加到食品中的需求越來越大，因此，葡萄干等干果的微生物指標也需要達到食品安全標準的要求。Ic 等［18］研究表明，利用電子束輻照干果和堅果時，1.59 kGy 劑量輻照可以減少酵母和霉菌的數(shù)量；古明亮等［19］利用電子束輻照無核葡萄干并對其殺滅霉菌效果及其對感官品質(zhì)的影響進行研究，結(jié)果表明輻照可以很好地控制無核葡萄干的霉菌。但輻照處理不當也會對食品的感官指標及營養(yǎng)指標產(chǎn)生一定的影響，如輻照后食品的滋味、氣味及色澤均會有變化，且對其感官品質(zhì)及普通消費者的接受程度均會有不同程度的影響［20］。為建立科學的輻照加工工藝，需要確定輻照葡萄干的最低有效和最高耐受劑量，即在達到輻照殺蟲或殺菌目的的同時，又不會對其主要的營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。本試驗在系統(tǒng)研究輻照對葡萄干理化成分和感官品質(zhì)影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，確立紅葡萄干和綠葡萄干的最高耐受劑量，以期為電子束輻照技術(shù)在葡萄干加工中的科學應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

紅葡萄干和綠葡萄干于2020年11月份由吐魯番棗爾康農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限責任公司提供，系當年產(chǎn)葡萄干，分別采用透明聚乙烯自封袋進行包裝，每袋500 g。

UV-1800 紫外可見分光光度計，中國普析通用儀器有限責任公司；電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司；電子天平，德國賽多利斯儀器有限公司；真空抽濾泵，鞏義市英峪華科儀器廠；電子眼，英國Verivide DigiEye。

1.2 輻照處理

輻照處理在中廣核輻照技術(shù)有限公司的蘇州基地進行，電子加速器參數(shù)為10 MeV&100 kW。試驗設(shè)計吸收劑量為0、2、3、4、5 和6 kGy，采用重鉻酸鉀劑量計跟蹤實測的吸收劑量分別為0、1.8、2.9、3.7、4.6、5.2 kGy。為方便描述，本研究采用設(shè)計劑量表述。每個劑量3 次重復(fù)。輻照后的樣品在18～22 ℃下貯藏，每30 d對各項指標進行測定。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 理化成分的測定 采用苯酚-硫酸法測定總糖含量；采用酸堿滴定法測定總酸含量；采用2，6-二氯酚靛酚法測定維生素C（vitamin C，Vc）含量［21］。

1.3.2 感官評價 選擇10 名經(jīng)培訓的評價員對葡萄干進行感官評價。評價指標包括外觀、風味、色澤和口感。參照《GB/T 19547-2004 感官分析 方法學 量值估計法》［22］確定量值的標準，并結(jié)合文獻檢索制定紅、綠葡萄干的量值表（表1）。

表1 紅、綠葡萄干感官評價指標量值表Table 1 Sensory evaluation index scale of red and green raisins

1.3.3 色澤測定 使用英國VeriVide DigiEye 數(shù)慧眼圖像顏色管理系統(tǒng)測量樣品的顏色。貯藏0、30 和60 d 時，取大小形態(tài)均一的干果樣品分別測定色澤參數(shù)（L*、a*、b*），每個處理重復(fù)測定3次。

L*、a*、b*是三維矩形顏色空間參數(shù)，L*為明度軸參數(shù)，0表示黑，100表示白；a*為紅/綠軸參數(shù)，正值為紅，負值為綠，0 為中性色；b*為藍/黃軸參數(shù)，正值為黃，負值為藍，0為中性。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS17.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照對紅、綠葡萄干理化成分的影響

2.1.1 輻照對紅葡萄干理化成分的影響 輻照對紅葡萄干理化成分的影響見表2。在設(shè)定的吸收劑量范圍內(nèi)，與對照組相比，輻照組紅葡萄干總糖含量均無顯著差異，表明輻照不會影響總糖含量；2 kGy 輻照組總酸含量最高，且與對照差異顯著，而吸收劑量≥3 kGy的輻照組總酸含量與對照均無顯著差異；輻照處理對紅葡萄干Vc含量無不良影響。

表2 輻照對紅葡萄干理化成分的影響（n=3）Table 2 Effects of irradiation on physical and chemical components of red raisins （n=3）/%

2.1.2 輻照對綠葡萄干理化成分的影響 輻照對綠葡萄干理化成分的影響見表3。隨著吸收劑量的增加，綠葡萄干總糖含量隨之增加，且具有一定的線性關(guān)系，但≤5 kGy 輻照各組綠葡萄干樣品的總糖含量與對照無顯著差異，僅6 kGy 輻照組的總糖含量較對照顯著增加；隨著吸收劑量的增加，綠葡萄干總酸含量隨之降低，且具有一定的線性關(guān)系，當吸收劑量≥3 kGy 時，總酸含量與對照差異顯著；與對照組相比，輻照處理綠葡萄干的Vc含量呈下降趨勢，但≤5 kGy輻照各組綠葡萄干Vc 含量與對照相比無顯著差異，僅6 kGy 輻照組的Vc含量較對照顯著下降。

表3 輻照對綠葡萄干理化成分的影響（n=3）Table 3 Effects of irradiation on physical and chemical components of green raisins （n=3）/%

2.2 輻照對紅、綠葡萄干感官品質(zhì)的影響

2.2.1 輻照對紅葡萄干感官品質(zhì)的影響 紅葡萄干感官品質(zhì)評價結(jié)果見表4。輻照處理后紅葡萄干的外觀得分隨吸收劑量增加無顯著變化，說明輻照并未導致其外觀形態(tài)改變。各輻照組色澤得分與對照組相比無顯著差異。風味得分整體隨吸收劑量的增加而下降，當吸收劑量≤5 kGy 時，固有風味明顯，酸甜味適中，且無異味；當吸收劑量為6 kGy 時，風味得分最低，樣品風味與輻照前有差異，但未出現(xiàn)異味。輻照組口感得分與對照相比有下降趨勢，但各輻照組的口感得分與輻照前口感得分無顯著差異，樣品軟硬適宜牙齒嚼度、質(zhì)地柔軟適中。

表4 輻照對紅葡萄干感官指標得分的影響（n=3）Table 4 Effects of irradiation on sensory indexes score of red raisins （n=3）

2.2.2 輻照對綠葡萄干感官品質(zhì)的影響 綠葡萄干感官品質(zhì)評價結(jié)果見表5。輻照處理后綠葡萄干的外觀得分隨吸收劑量增加無顯著變化，說明輻照并未導致其外觀形態(tài)改變。色澤得分隨吸收劑量增加而呈波浪式變化，當吸收劑量≤5 kGy 時，色澤得分與對照組差異不顯著，個別樣品的色澤由綠色變?yōu)辄S綠色；當吸收劑量為6 kGy 時，色澤得分較對照顯著下降，大部分樣品變?yōu)辄S綠色。風味得分隨吸收劑量增加無顯著變化，樣品甜酸味與輻照前幾乎無差異，并未出現(xiàn)異味。輻照組口感得分較對照有所下降，但吸收劑量≤6 kGy時，口感得分與輻照前口感得分無顯著差異，樣品軟硬適宜牙齒嚼度、質(zhì)地柔軟適中。

表5 輻照對綠葡萄干感官指標得分的影響（n=3）Table 5 Effects of irradiation on sensory indexes score of green raisins （n=3）

2.3 輻照對紅、綠葡萄干色澤的影響

感官評價分析發(fā)現(xiàn)輻照對葡萄干色澤有一定的影響，但感官評價得分與對照相比差異并不顯著?？紤]到色澤是葡萄干商品性的敏感指標，輻照后立即使用電子眼對樣品進行測定，結(jié)果見圖1。

圖1 輻照對葡萄干色澤的影響Fig.1 Effect of irradiation on the color of raisins

2.3.1 輻照對紅葡萄干色澤的影響 與對照相比，輻照顯著提高了紅葡萄干的L*值，且隨著吸收劑量的增加而增加，即明度增加，樣品變白（圖1-A）；紅葡萄干的a*值隨吸收劑量增加而增大，表明隨吸收劑量的增加，樣品有明顯變紅的趨勢（圖1-B）；紅葡萄干的b*值隨吸收劑量的升高顯著增加，輻照組顯著高于對照組，當輻照劑量為4 kGy 時，b*值較對照組增大37.99%，表明輻照葡萄干有變黃的趨勢（圖1-C）。因此，輻照會使紅葡萄干顏色變淺，變得更紅、更黃。

2.3.2 輻照對綠葡萄干色澤的影響 綠葡萄干L*值隨著吸收劑量的增加呈波浪式變化，與對照相比差異均不顯著（圖1-A）；經(jīng)不同劑量輻照處理后，各輻照組a*值無顯著差異（圖1-B）；綠葡萄干的b*值相對穩(wěn)定，當吸收劑量≥4 kGy時較對照顯著增加（圖1-C），b*值的上升表明輻照綠葡萄干有變黃的趨勢。綠葡萄干輻照后的L*值、a*值和b*值變化規(guī)律與紅葡萄干相似，綠葡萄干顏色也變淺，變得更紅、更黃，但變化幅度相對較小。

2.4 輻照處理后不同貯藏時間紅、綠葡萄干色澤的變化

在冬季室溫下（18～22 ℃）貯藏，綠葡萄干會逐漸變黃，紅葡萄干的顏色也會逐漸變淺。本研究利用電子眼對輻照后貯藏30 和60 d 的紅、綠葡萄干色澤進行測定，結(jié)果見表6和表7。

表6 輻照對紅葡萄干不同貯藏時間色澤的影響Table 6 Effects of irradiation on color difference of red raisins during different storage time

表7 輻照對綠葡萄干不同貯藏時間色澤的影響Table 7 Effects of irradiation on color difference of green raisins during different storage time

2.4.1 輻照處理后貨架期內(nèi)紅葡萄干色澤的變化由表6 可知，各輻照組紅葡萄干L*值均高于對照組，輻照會使顏色變淺。貯藏時間影響L*值的變化，貯藏30 d 后，各輻照組紅葡萄干L*值顯著減小，貯藏60 d時，輻照樣品L*值與貯藏0 d的樣品L*值趨于一致。紅葡萄干a*值整體隨吸收劑量的增加而增大，輻照會使其顏色變紅。各輻照組貯藏30 和60 d 樣品的a*值均小于貯藏0 d 樣品。紅葡萄干b*值隨吸收劑量的增加而增大，輻照會使其顏色變黃。貯藏時間同樣影響b*值的變化，吸收劑量≥4 kGy時，貯藏30 d輻照樣品的b*值較對照組顯著減小，但貯藏60 d 輻照樣品的b*值與對照組無顯著差異。

2.4.2 輻照處理后貨架期內(nèi)綠葡萄干色澤的變化由表7 可知，綠葡萄干L*值整體隨吸收劑量的增加而增大，輻照會使顏色變淺。各輻照組貯藏30 d 輻照樣品L*值與對照相比顯著減小，貯藏60 d 輻照樣品L*值與對照組無顯著差異。綠葡萄干a*值整體隨吸收劑量的增加而增大，輻照會使其顏色變紅。貯藏60 d 輻照樣品的a*值整體較對照顯著增大。綠葡萄干的b*值相對穩(wěn)定，吸收劑量≥4 kGy 時與對照相比顯著增加，綠葡萄干有變黃的趨勢。貯藏時間也影響b*值的變化，吸收劑量≥4 kGy 時，貯藏30 d 輻照樣品b*值較對照組顯著減小，而貯藏60 d 輻照樣品b*值與對照組無顯著差異。

3 討論

3.1 輻照處理對紅葡萄干營養(yǎng)指標和感官指標的影響

本研究表明，2～6 kGy 的輻照處理對紅葡萄干總糖、總酸、Vc 含量等指標均無不良影響，對外觀、風味和口感等感官指標也無影響，但使紅葡萄干的色澤變淺，因此，色澤是決定紅葡萄干最高耐受劑量的指標。結(jié)合電子眼測試和感官評價的結(jié)果分析可知，輻照紅葡萄干的最高耐受劑量為4 kGy。

3.2 輻照處理對綠葡萄干營養(yǎng)指標和感官指標的影響

輻照對綠葡萄干各項指標的影響更敏感，2～6 kGy輻照對綠葡萄干的外觀、L*值、口感和風味等指標無不良影響，還會使總糖含量增加，但對總酸含量、Vc 含量、a*值、b*值、色澤等有不良影響。

綠葡萄干總酸含量隨吸收劑量的增加而降低，且具有一定的線性關(guān)系，當吸收劑量≥3 kGy 時，綠葡萄干的總酸含量與對照相比有顯著差異，但結(jié)合感官評價認為，雖然總酸在一定程度上有所降低，但并不影響綠葡萄干的口感和風味。

當輻照劑量為6 kGy時，Vc含量較對照顯著降低；同時會使綠葡萄干的色澤變黃，通過電子眼結(jié)果分析可知，輻照紅葡萄干的最高耐受劑量為4 kGy。對Vc含量和色澤進行綜合評價，確定綠葡萄干的最高耐受劑量為4 kGy。與紅葡萄干相同，室溫貯藏本身會對其顏色有影響。

3.3 輻照處理對紅、綠葡萄干限制指標的影響

輻照導致紅、綠葡萄干色澤的改變可能與其所含色素有關(guān)；紅葡萄干的主要色澤來源是花青素［23］，綠葡萄干的主要色澤來源是葉綠素［24］。目前，關(guān)于輻照對果蔬色澤的影響已有較多研究，輻照可使葡萄［25］、無核紅提果皮［26］、甜櫻桃［27］和藍莓果皮［28］的花青素含量降低，并使芒果［29］、蘆筍［30］、綠色鮮葡萄［31］和綠葡萄干［32］的葉綠素降解，以上研究結(jié)果都證實了本研究中有關(guān)輻照影響葡萄干色澤的結(jié)果。

3.4 葡萄干輻照的最高耐受劑量

《GB/T 18525.4-2001 枸杞干、葡萄干輻照殺蟲工藝》［17］規(guī)定葡萄干的工藝劑量范圍為0.75～2.0 kGy；《GB 14891.3-1997 輻照干果果脯類衛(wèi)生標準》［16］規(guī)定干果果脯類的吸收劑量范圍為0.4～1.0 kGy，即最高耐受劑量為1.0 kGy。本研究表明葡萄干的最高耐受劑量可提高到4 kGy，拓寬了適宜的吸收劑量上限，為輻照技術(shù)更廣泛應(yīng)用于葡萄干提供了理論依據(jù)。

4 結(jié)論

本研究對輻照后紅、綠葡萄干進行理化指標和感官指標評價，綜合總糖含量、總酸含量、Vc含量、外觀、口感、風味和色澤的變化情況，認為兩種葡萄干最高耐受劑量的限制指標均為色澤。根據(jù)輻照對色澤的影響可以確定兩種葡萄干的最高耐受劑量均為4 kGy。