孔秋蓮,鄭 琦,顏偉強(qiáng),王海宏,岳 玲,田文慧,陳志軍,2*,戚文元,2

(1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所,上海 201403;2 上海束能輻照技術(shù)有限公司,上海 201403)

我國既是牛肉生產(chǎn)大國,又是牛肉進(jìn)口大國。 《2019 中國牛羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,我國牛肉產(chǎn)量居世界第三,進(jìn)口量居世界第一[1]。 隨著居民生活水平提高,牛肉消費(fèi)量也不斷增大,2019 年我國人均年消費(fèi)量5.95 kg[2],但相比美國、巴西、阿根廷等人均年消費(fèi)量超過20 kg 的國家仍有很大增長空間[3]。2020 年我國牛肉消費(fèi)量951.5 萬t,人均約6.74 kg,其中275 萬t 是進(jìn)口牛肉,進(jìn)口量位居全球首位[4],預(yù)測2025 年我國牛肉需求量可達(dá)1 200 萬t[5]。 牛肉富含蛋白質(zhì),是微生物生長的良好介質(zhì),極易腐敗變質(zhì),4 ℃冷藏貨架期只有3—5 d,且隨著貯藏時(shí)間延長,食用品質(zhì)及安全性逐漸降低[6]。 微生物污染是牛肉綠色安全消費(fèi)的主要問題之一,腐敗微生物和病原微生物是影響牛肉貨架期和食用安全的重要因素,即使嚴(yán)格控制屠宰條件,加工過程中也可能受到微生物污染[7-9]。 為保證牛肉品質(zhì)和食用安全,牛肉貯運(yùn)多采用冷凍方式,但冷凍并不能殺滅病原微生物,貯運(yùn)中仍有微生物緩慢生長,微生物尤其是病原微生物控制是當(dāng)前牛肉產(chǎn)品食用安全和質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素。

輻照是一種可用于食品及農(nóng)產(chǎn)品殺菌、除蟲、保鮮的非熱加工型技術(shù),相比傳統(tǒng)食品保鮮技術(shù),在保持肉類產(chǎn)品食用安全方面更加方便高效,可滿足消費(fèi)者對肉類高品質(zhì)和食用安全的要求[10]。 研究表明牛肉中沙門菌和大腸桿菌等病原微生物對輻照敏感,中國、美國、俄羅斯、南非等許多國家都允許輻照用于冷凍牛肉微生物控制[11]。 目前用于食品加工的電離能形式包括γ 射線、電子束和X射線,其中γ 射線最早應(yīng)用于食品商業(yè)輻照,在肉類、家禽和魚類等動物性食品保鮮中一直占據(jù)主要地位[12]。 近年來隨著電子加速器制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化能力的提高,電子束在食品輻照上的應(yīng)用越來越多,同時(shí)因鈷源價(jià)格飛漲和放射性廢物污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)問題,經(jīng)濟(jì)高效、安全衛(wèi)生的電子束輻照技術(shù)已逐漸成為食品輻照的主流[13-14]。

盡管電子束與γ 射線輻照在技術(shù)原理層面是相似的,但因電子束射線能量高、劑量率大、穿透能力較弱,二者在輻照效應(yīng)方面存在差異,對技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用工藝的要求也顯著不同,目前有關(guān)兩種輻照方式對食品品質(zhì)影響的研究鮮見報(bào)道。 前期研究表明[14-15],相比γ 射線,電子束輻照可以更好保持意式風(fēng)干火腿、雞肉調(diào)味粉的風(fēng)味,降低輻照異味程度。 本研究考察和比較電子束和γ 射線及其不同劑量率和輻照劑量對牛肉糜的殺菌效果和感官品質(zhì)的影響,為牛肉輻照加工的工藝設(shè)定提供技術(shù)參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 牛里脊肉

牛里脊肉材料為阿根廷進(jìn)口冷凍牛里脊肉,購自某進(jìn)口經(jīng)銷商。 產(chǎn)品于-18 ℃凍藏,使用前提前取出,按NY∕T 3524—2019《冷凍肉解凍技術(shù)規(guī)范》方法[16]空氣解凍。

1.1.2 食品病原微生物菌株

大腸桿菌(ATCC25922)、鼠傷寒沙門氏菌(ATCC 14028)、金黃色葡萄球菌(ATCC6538)均購自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 牛肉糜制備

將解凍后的牛里脊肉,修整剔除表面筋腱和脂肪,用絞肉機(jī)絞成肉糜,分裝于封口袋中,每袋100 g。為保證單個(gè)包裝內(nèi)牛肉糜吸收劑量均勻,將袋內(nèi)牛肉糜輕拍后鋪成厚度＜1 cm 的均勻薄層。 所有牛肉糜材料均于4 ℃冰箱保存,整個(gè)流程保證牛肉糜制備后2 h 內(nèi)完成后續(xù)處理。

1.2.2 食品病原微生物增菌液制備

將冷凍甘油保藏的病原微生物標(biāo)準(zhǔn)菌株復(fù)蘇,接種于胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基(TSB)中,(35 ±1) ℃培養(yǎng)過夜,培養(yǎng)液劃線胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基(TSA)平板,(35 ±1) ℃培養(yǎng)48 h 制備單菌落,從TSA 平板上挑取單菌落接種于TSB 中,(35 ±1) ℃,150 r∕min 培養(yǎng)過夜,得到含菌量108—109CFU∕mL 的增菌液。

1.2.3 輻照

輻照源為電子加速器和鈷源,其中電子加速器為10 MeV & 20 kW 直線電子加速器,鈷源為靜態(tài)源,源強(qiáng)50 000 Ci。 電子加速器輻照方式為電子束,鈷源輻照方式為γ 射線。 輻照中使用重鉻酸銀液體化學(xué)劑量計(jì)對實(shí)際輻照劑量進(jìn)行監(jiān)測[17],保證實(shí)際劑量范圍符合設(shè)定劑量±10%的要求,劑量計(jì)校準(zhǔn)按照GB∕T 16640—2008 進(jìn)行[18]。

1.2.3.1 病原菌D10值測定用牛肉糜樣品的輻照

病原菌D10值是評價(jià)微生物輻照耐受性的指標(biāo),指將微生物總數(shù)降低1 個(gè)數(shù)量級所需要的輻照劑量,利用輻照劑量(y)及輻照后的病原微生物可培養(yǎng)數(shù)量的對數(shù)值(x)建立線性擬合方程y=ax+b,a值絕對值的倒數(shù)即為D10值。[19]。

為消除牛肉糜中原始微生物對病原菌D10值的影響,將1.2.1 制備的牛肉糜材料首先進(jìn)行10 kGy 電子束輻照,殺滅初始微生物。

將1.2.2 制備的食品病原微生物增菌液添加至預(yù)滅菌后的牛肉糜中,每袋(100 g)的添加量為1 mL,拍打均勻后輻照測定D10值。 用電子束和γ 射線兩種不同輻照方式輻照,每種輻照方式分別設(shè)置2 個(gè)劑量率,電子束為2.11 kGy∕s 和8.44 kGy∕s,γ 射線為0.25 kGy∕h 和6.00 kGy∕h,分別記為EB-2.11、EB-8.44、γ-0.25、γ-6.00。 每個(gè)劑量率處理在0—3.5 kGy 劑量范圍內(nèi)分別設(shè)定5 個(gè)劑量水平,每個(gè)劑量水平設(shè)置3 次重復(fù)。輻照后牛肉糜按GB∕T 4789.2—2016[20]《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》測定含菌量。

1.2.3.2 殺菌效果及感官品質(zhì)分析用牛肉糜樣品的輻照

取1.2.1 制備的牛肉糜樣品,分別用不同劑量率和不同劑量的電子束和γ 射線輻照。

1)不同劑量率輻照。 劑量4 kGy,以未輻照處理為對照,共5 個(gè)處理,分別為CK(未輻照處理)、4KEB-2.11(電子束,劑量率2.11 kGy∕s)、4K-EB-8.44(電子束,劑量率8.44 kGy∕s)、4K-γ-0.25(γ 射線,劑量率0.25 kGy∕h)、4K-γ-6.00(γ 射線,劑量率6.00 kGy∕h),每個(gè)處理設(shè)置6 次重復(fù)。

2)不同劑量輻照。 電子束劑量率水平8.44 kGy∕s,γ 射線劑量率水平6.00 kGy∕h,分別設(shè)定2kGy、4 kGy 2 個(gè)劑量水平,以未輻照處理為對照,共5 個(gè)處理,分別為CK(未輻照處理)、2K-EB-8.44(電子束2 kGy)、4K-EB-8.44(電子束4 kGy)、2K-γ-6.00(γ 射線2 kGy)、4K-γ-6.00(γ 射線4 kGy),每個(gè)處理設(shè)置6 次重復(fù)。

1.2.4 微生物學(xué)檢驗(yàn)

微生物學(xué)檢驗(yàn)檢測菌落總數(shù)、大腸菌群,分別按照GB∕T 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》[20]、GB∕T 4789.3—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》[21]測定。

1.2.5 色差測定

Chroma Meter CR-400 色差儀檢測,每袋肉糜測試3 個(gè)部位,每個(gè)處理3 個(gè)重復(fù),記錄L*、a*、b*值[3-4]。 L*、a*、b*是三維矩形顏色空間參數(shù),L*為黑白明度軸參數(shù),0 表示黑,100 表示白;a*為紅/綠軸參數(shù),a*( +)表示紅色程度,a*( -)表示綠色程度;b*為藍(lán)/黃軸參數(shù),b*( +)表示黃色程度,b*( -)表示藍(lán)色程度。

1.2.6 牛肉糜熟化處理

不同處理牛肉糜分別評價(jià)生牛肉糜和熟牛肉糜。 熟牛肉糜的熟化方法為生牛肉糜在90 ℃水浴鍋30 min 至中心溫度達(dá)75 ℃[22]。

1.2.7 牛肉糜的嗅感風(fēng)味評價(jià)

對生、熟牛肉糜分別進(jìn)行嗅感風(fēng)味評價(jià)。 嗅感風(fēng)味評價(jià)采用10 點(diǎn)制評分法,參考SOHN 等[23]方法稍有改動,評價(jià)人員10 人,分別對生、熟牛肉糜嗅聞評分。 不可接受0—1 分,可接受2—4 分,喜歡5—7 分,非常喜歡8—9 分。

1.2.8 牛肉糜的電子鼻風(fēng)味檢測

對生、熟牛肉糜分別進(jìn)行電子鼻風(fēng)味檢測。 電子鼻為PEN3,氣敏傳感器探頭為W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W 和W3S。 取2.0 g 牛肉糜于20 mL 頂空瓶中,靜置20 min 后檢測。 檢測條件:測定間隔1 s,清洗時(shí)間120 s,歸零時(shí)間5 s,準(zhǔn)備時(shí)間5 s,測定時(shí)間100 s,載氣流量400 mL∕min,進(jìn)樣流量400 mL∕min,采集信號時(shí)間為80 s。 每個(gè)樣品重復(fù)測定3 次,測定時(shí)保持室溫25 ℃。 測定結(jié)果利用Winmuster 進(jìn)行響應(yīng)值分析和主成分分析(Principal component analysis,PCA)。

1.2.9 牛肉糜的電子舌滋味檢測

對熟牛肉糜進(jìn)行電子舌滋味檢測。 使用INSENT 公司SA402B 味覺分析系統(tǒng),傳感器陣列包括酸味、苦味、澀味、鮮味和咸味5 根味覺傳感器和2 個(gè)參比電極。 傳感器及參比電極使用前按要求浸泡于參比溶液中活化24 h。

熟牛肉糜25 g,按1∶5(W∶V)加超純水125 mL 勻漿處理1 min,勻漿液于4 ℃、3 000 r∕min 離心10 min,取上清液過濾,取濾液4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

電子舌數(shù)據(jù)采集前,使用參比溶液、正極清洗液、負(fù)極清洗液對味覺傳感器進(jìn)行檢測,確保數(shù)據(jù)可靠、穩(wěn)定。 檢測時(shí)室溫控制在25 ℃左右,樣品預(yù)先放置于25 ℃環(huán)境自然升溫至室溫后開始測定。 參照孔放置參比溶液,樣品采集時(shí)間為30 s,每個(gè)樣品重復(fù)檢測4 次,選取較穩(wěn)定的后3 次響應(yīng)信號的平均值作為樣品滋味信號。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行顯著性差異分析,Origin 2018 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輻照方式對微生物輻照殺滅效應(yīng)的影響

D10值是評價(jià)微生物輻照殺滅效應(yīng)的指標(biāo),為將微生物總數(shù)降低一個(gè)數(shù)量級所需要的輻照劑量,反映微生物對輻照的耐受程度,D10值越大,耐受程度越強(qiáng),在初始含量相同的條件下,殺滅需要的劑量越高[19]。

大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌的D10值有所不同,沙門氏菌最高,對輻照的耐受性最強(qiáng),大腸桿菌和金黃色葡萄球菌相近。 不同輻照源及其不同劑量率間比較,4 種輻照方式下3 種病原微生物的D10值無顯著差異(表1)。

表1 不同輻照方式對病原微生物的D10值Table 1 D10 values of pathogenic microorganisms under different irradiation methods kGy

以4 kGy 劑量不同輻照方式處理后,牛肉糜中自然污染微生物的存留情況與病原微生物D10值結(jié)果相同(表2)。 說明輻照方式不影響輻照對微生物的殺滅效果,不同輻照源、不同劑量率對微生物的殺滅效應(yīng)相同。

表2 不同輻照方式對牛肉糜中微生物存活的影響Table 2 Effects of different irradiation methods on microbial survival in minced beef CFU·g -1

2.2 不同輻照方式對牛肉糜色澤的影響

色澤是影響消費(fèi)者產(chǎn)品選擇的基本食品物性[24]。 輻照對牛肉糜色澤影響較大,輻照導(dǎo)致紅色消退。為清晰表達(dá)不同處理間的差異,L*值繪制在主坐標(biāo)軸,與L*值數(shù)值差別較大的a*和b*值繪制在次坐標(biāo)軸。 輻照牛肉糜a*值較未輻照處理明顯降低。 劑量率對a*值的影響因輻照源不同而有所差異,電子束輻照劑量率越小,a*值下降幅度越大,γ 射線輻照不同劑量率處理的a*值差異不大(圖1)。 劑量同樣影響a*值,劑量越高,a*值下降幅度越大,2 kGy 劑量處理即導(dǎo)致a*值明顯下降;電子束處理a*值降低幅度大于同樣劑量γ 射線處理(圖2)。 輻照還導(dǎo)致藍(lán)綠參數(shù)b*值下降,其變化趨勢與a*值相同;亮度參數(shù)L*值也在輻照后有所降低。

圖1 不同劑量率的電子束、γ 射線輻照對色澤參數(shù)L*、a*、b*值的影響Fig.1 Effects of irradiation at different dose rates of e-beam and γ-ray on color parameters L*,a*,b*

圖2 不同劑量的電子束、γ 射線輻照對色澤參數(shù)L*、a*、b*值的影響Fig.2 Effects of irradiation at different doses of e-beam and γ-ray on color parameters L*,a*,b*

顯著性分析結(jié)果表明,亮度方面,除4K-γ-0.25 處理顯著低于未輻照處理,其他輻照處理與未輻照處理無顯著差異,不同輻照源、劑量率、劑量的輻照處理間也無顯著差異。 a*值方面,除2K-γ-6.00 處理與未輻照處理無顯著差異外,其他輻照處理均顯著低于未輻照處理;電子束處理顯著低于γ 射線處理,但同樣劑量下,電子束、γ 射線的2 個(gè)不同劑量率處理間均未表現(xiàn)顯著差異,而相同輻照源的不同劑量處理均表現(xiàn)顯著差異。 b*值雖然輻照后變化趨勢與a*值相同,但其顯著性差異有所不同,不同劑量率處理時(shí),4K-EB-8.44 對b*值的影響程度小于a*值,與4K-γ-0.25-R 的差異未達(dá)到顯著水平。

2.3 不同輻照方式對牛肉糜嗅感評價(jià)的影響

嗅感評價(jià)結(jié)果表明,輻照后生牛肉糜評分降低,風(fēng)味可接受程度下降,但電子束處理與未輻照處理差異不顯著。 γ 射線處理的生牛肉糜嗅感評分低于同劑量電子束處理。 不同劑量率處理時(shí),輻照處理均顯著低于未輻照處理;同一劑量率條件下,劑量越高,評分越低,4 kGy 的γ 射線處理顯著低于未輻照處理,2 kGy 的γ 射線處理與未輻照處理及其他輻照處理均無顯著差異。 輻照對牛肉糜感官評分的影響在熟制后降低,熟制后所有處理的感官評分均有所增加,輻照處理的增加幅度大于未輻照處理,其感官評分均高于未輻照處理,但統(tǒng)計(jì)分析表明,所有處理的差異均未達(dá)顯著水平(表3)。

表3 不同輻照方式對牛肉糜嗅感評分的影響Table 3 Effects of different irradiation methods on olfactory score of minced beef

2.4 不同輻照方式對牛肉糜電子鼻風(fēng)味分析的影響

將電子鼻風(fēng)味測定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(PCA),數(shù)據(jù)點(diǎn)越分散,表明各樣本電子鼻風(fēng)味特征差異越大。 由圖3、圖4 看出,4 個(gè)圖中主成分PC1 和PC2 的累積貢獻(xiàn)率均大于90%(超過70%),能夠反映樣品的整體信息,不同處理方式的牛肉糜樣本具有明顯的聚類,未輻照樣本與輻照樣本距離明顯。 未輻照處理生牛肉糜與輻照處理生牛肉糜的分布區(qū)域的距離相對熟牛肉糜較小,輻照對生牛肉糜的電子鼻嗅感風(fēng)味影響小于熟牛肉糜。 電子束不同劑量率處理間、不同劑量處理間的距離大于γ 射線,說明本試驗(yàn)條件下,電子束輻照的劑量率和劑量因素對風(fēng)味的影響大于γ 射線輻照。

圖3 不同劑量率的電子束、γ 射線輻照牛肉糜風(fēng)味變化的PCA 分析Fig.3 PCA analysis of flavor changes of minced beef irradiated at different dose rates of e-beam and γ-ray

圖4 不同劑量的電子束、γ 射線輻照牛肉糜風(fēng)味的PCA 分析Fig.4 PCA analysis of flavor changes of minced beef irradiated at different doses of e-beam and γ-ray

2.5 不同輻照方式對牛肉糜滋味的影響

電子舌的酸、苦、澀、鮮、咸5 種不同傳感器得到8 種滋味響應(yīng)值,分別為酸味(Sourness)、苦味(Bitterness)、澀味(Astringency)、苦的回味(Aftertaste-B)、澀的回味(Aftertaste-A)、 鮮味(Umami)、 豐富度(鮮的回味,Richness)、咸味(Saltiness),不同滋味響應(yīng)值的最低閾值分別為咸味(Saltiness)-6,酸味(Sourness)-13,其他為0。不同處理牛肉糜熟化后,其滋味的響應(yīng)信號值如圖5 所示,鮮味、豐富度和苦味傳感器對不處理牛肉糜有較強(qiáng)的響應(yīng),其中鮮味信號強(qiáng)度最強(qiáng),其次是苦味,其他滋味傳感器響應(yīng)值均小于或接近最低閾值。

圖5 不同輻照方式輻照牛肉糜熟化后的電子舌滋味雷達(dá)圖Fig.5 Radar chart of the taste of minced beef irradiated by different irradiation methods after cooked

對不同輻照方式處理牛肉糜苦味、鮮味、豐富度進(jìn)行顯著性分析,由表4 可以看出,輻照后苦味值有所下降,γ 射線低劑量率處理的下降幅度更大,2K-EB-8.44 處理顯著低于未輻照處理,其他輻照處理與未輻照處理無顯著差異。 不同劑量率處理時(shí),4K-γ-0.25 處理的苦味顯著低于電子束處理,相同輻照源的不同劑量率處理間無顯著差異。 不同劑量處理時(shí),所有輻照處理間均無顯著差異。 鮮味方面,除4K-γ-0.25處理顯著低于未輻照處理外,其他輻照處理的鮮味均較未輻照處理有所上升,輻照后鮮味有所增加,其中2K-γ-6.00 處理顯著高于未輻照處理。 不同劑量率處理時(shí),4K-γ-0.25 處理的鮮味顯著低于4K-EB-8.44處理,相同輻照源的不同劑量率處理間同樣無顯著差異。 不同劑量處理時(shí),2K-γ-6.00 顯著高于4K-γ-6.00 處理,電子束不同劑量處理間無顯著差異。 豐富度也是鮮味相關(guān)指標(biāo),但其變化趨勢與鮮味不同,輻照后總體上有所下降,其中4K-γ-6.00 處理顯著低于未輻照處理,其他輻照處理與未輻照處理無顯著差異。 不同劑量率處理時(shí),4K-γ-6.00 處理顯著低于電子束處理,相同輻照源的不同劑量率處理間無顯著差異。 不同劑量處理時(shí),4K-γ-6.00 處理顯著低于2K-EB-8.44 處理,相同輻照源的不同劑量率處理間無顯著差異。

表4 不同輻照方式對牛肉糜苦味、鮮味和豐富度的影響Table 4 Effects of different irradiation methods on bitterness,umami and richness of minced beef

3 結(jié)論與討論

利用輻照技術(shù)殺滅微生物提高食品安全已廣泛應(yīng)用[24],了解不同微生物的輻照耐受性及其影響因素,可在提高食品安全的同時(shí),最大限度實(shí)現(xiàn)輻照成本和輻照加工時(shí)間的優(yōu)化[25]。 目前生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的輻照源電子加速器和鈷源裝置,分別利用電子束和γ 射線對產(chǎn)品進(jìn)行輻照,通過能量傳遞引發(fā)一系列理化反應(yīng),達(dá)到殺菌保鮮目的。 電子束為電子加速形成的高能電子束束流,允許用于食品輻照的電子束最高能量限值是10 MeV;γ 射線是放射性同位素鈷-60 產(chǎn)生的高能射線,射線能量范圍是1.17—1.33 MeV。 生產(chǎn)上用于工業(yè)輻照的鈷源源強(qiáng)一般為幾萬至幾百萬居里,電子加速器的功率則一般在10 kW 及以上各有不同,不同輻照裝置在能量譜、劑量率上有很大差異[26-27]。 本研究發(fā)現(xiàn),輻照源及劑量率不影響微生物的輻照殺滅效應(yīng),電子束和γ 射線及其不同劑量率處理的D10值無顯著差異。 本試驗(yàn)條件下,常見食品病原微生物大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌在牛肉糜中的D10值為0.41—0.63 kGy,說明低劑量2 kGy 輻照即可降低病原微生物3—4 個(gè)數(shù)量級,具有良好的殺滅效應(yīng)。

輻照對食品的不良影響主要表現(xiàn)在可能影響食品香氣、風(fēng)味和色澤,從而影響消費(fèi)者的接受度。 色澤變化是影響食品輻照質(zhì)量的一個(gè)重要因素,牛肉、火腿、三文魚等紅肉類對輻照更敏感,主要原因是肌紅蛋白的氧化[28]。 本研究也發(fā)現(xiàn),輻照對牛肉糜色澤影響較大,輻照導(dǎo)致紅色消退,紅黃參數(shù)a*值下降,劑量越高,下降輻照越大,2 kGy 劑量輻照處理即導(dǎo)致牛肉糜a*值明顯下降。 輻照源種類也對a*值降低幅度產(chǎn)生顯著影響,電子束處理a*值降低幅度大于同劑量γ 射線處理。 因此,為控制牛肉糜輻照中色澤劣變,應(yīng)在滿足微生物控制的要求下,盡可能降低輻照劑量,可考慮綜合利用其他微生物控制措施或護(hù)色措施,保障產(chǎn)品色澤穩(wěn)定。 有報(bào)道表明,碳酸鈉等食品添加劑與γ 射線結(jié)合使用,可提高嬰兒配方奶粉中病原微生物的輻照敏感性,鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌和蠟樣芽孢桿菌的D10值分別為未添加處理的76.9%、50%、24.4%,通過添加劑和輻照綜合應(yīng)用保障產(chǎn)品的安全和質(zhì)量[25]。

輻照對風(fēng)味的不良影響一直是食品輻照加工的主要問題之一,部分食品,尤其是肉類食品,輻照后易產(chǎn)生類似“臭雞蛋、燒焦、醋酸”等的不良風(fēng)味[29]。 有研究報(bào)道牛肉輻照后產(chǎn)生異味,使用木炭包裝結(jié)合α-生育酚添加[30]、添加0.5%洋蔥或少于0.1%大蒜[22]都可有效降低牛肉輻照異味的產(chǎn)生。 本研究也發(fā)現(xiàn),輻照后生牛肉糜嗅感評分降低,風(fēng)味可接受程度下降。 輻照源種類、劑量是影響牛肉糜嗅感評分的主要因素,嗅感評分隨劑量增加而降低,電子束處理對嗅感評分的影響小于γ 射線輻照處理,γ 射線處理的嗅感評分低于同劑量電子束處理,其中γ 射線4 kGy 處理的嗅感評分顯著低于未輻照處理和電子束2 kGy處理。 另外,輻照牛肉糜加熱熟制后,嗅感評分反而優(yōu)于未輻照處理,且不同輻照源、不同劑量率、不同劑量間無顯著差異。 因此,電子束在牛肉風(fēng)味保持上優(yōu)于γ 射線,生產(chǎn)中應(yīng)注意控制劑量,防止劑量過高導(dǎo)致風(fēng)味劣變。 本試驗(yàn)條件下,電子束4 kGy 及以下劑量處理的嗅感評分與未輻照處理差異不顯著,可用于劑量設(shè)定的參考。 電子鼻分析是使用傳感器陣列模擬人類嗅覺,形成樣本所有成分的“指紋”,已有報(bào)道用于食品風(fēng)味變化快速監(jiān)測[31]。 本研究發(fā)現(xiàn),未輻照牛肉糜和輻照牛肉糜可以通過電子鼻明顯區(qū)分,而不同輻照方式處理間的分布區(qū)域互有交叉,差異不明顯。 電子鼻分析結(jié)果與嗅感評分的結(jié)果并未完全吻合,這可能因?yàn)檩椪债愇妒怯商囟ǖ奈镔|(zhì)組分形成,而電子鼻傳感器檢測的是一類物質(zhì)。 因此,電子鼻檢測可用于區(qū)分未輻照與輻照牛肉糜,但如何確立輻照異味程度與電子鼻響應(yīng)值的相關(guān)性還有待深入研究。

電子舌與電子鼻同為仿生感官評價(jià)技術(shù),是模擬人的舌頭及神經(jīng)系統(tǒng)信息處理過程的智能味覺仿生系統(tǒng),通過傳感器陣列與樣品接觸,收集樣品特征電信號,利用數(shù)據(jù)分析處理技術(shù),獲得樣品感官特性,可用于構(gòu)建客觀的味覺評價(jià)體系[32-33]。 黃玨等[34]在進(jìn)口牛肉產(chǎn)地溯源的應(yīng)用研究中,發(fā)現(xiàn)不同進(jìn)口產(chǎn)地的牛肉樣本電子舌滋味特征信號在酸味、咸味、甜味和復(fù)合味傳感器上響應(yīng)值差異顯著。 本研究發(fā)現(xiàn),牛肉糜電子舌滋味特征信號主要在苦味、鮮味和豐富度3 個(gè)方面。 輻照后牛肉糜苦味特征信號有所減弱,其中γ 射線0.25 kGy∕h 劑量率4 kGy 處理、電子束8.44 kGy∕h 劑量率2 kGy 處理的苦味顯著低于未輻照處理。 鮮味特征信號除γ 射線0.25 kGy∕h 劑量率4 kGy 處理稍低于未輻照處理外,其他輻照處理的鮮味特征信號均高于未輻照處理,γ 射線6.00 kGy∕h 劑量率2 kGy 處理的鮮味還顯著高于未輻照處理。 鮮味相關(guān)的豐富度特征信號與鮮味變化不一致,輻照后有所減弱,其中γ 射線6.00 kGy∕h 劑量率4 kGy 處理的豐富度顯著低于未輻照處理。 因此,輻照導(dǎo)致苦味減弱、鮮味增強(qiáng),同時(shí)導(dǎo)致豐富度降低,但輻照對牛肉糜滋味特征信號的影響較為復(fù)雜,不同輻照方式間各有優(yōu)劣。