高粱乌米钴源辐照保鲜技术研究

辽宁农业科学２０１５（１）：３３—３７　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　

文章编号：１００２—１７２８（２０１５）０１—００３３—０５　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—１７２８．２０１５．Ｏ１．００７　

高梁乌米钴源辐照保鲜技术研究　

陶　烨　，刘延军　，石太渊　

（１．辽宁钴源辐照中心，辽宁沈阳　１１０１６１；２．沈阳市绿化管理处，辽宁沈阳　１１２０９９；　３．辽宁省农业科　

学院食品与加工研究所，辽宁沈阳　１１０１６１）　

摘要：采用　Ｃｏ一　射线源４０、７０、１００、２００　Ｇｙ等４个辐照剂量处理高粱乌米，对其感官及生理生化指标的试验　结果分析可知，在高梁乌米的保鲜水平上，辐射处理可起到更好的作用：（１）可有效的延长高粱乌米的保鲜　期，且随着辐射剂量的增加其保鲜期相应延长；（２）对高粱乌米的质量损失具有较好的抑制作用，失重率随着　辐照剂量的增加而显著降低，适当设计辐照剂量高量能更好的抑制高梁乌米的质量损失；（３）加剧乌米膜脂　

过氧化，但适当的剂量能有效的降低乌米菌体的ＰＰＯ活力，可抑制或者延缓其褐变的发生；（４）可损伤高粱乌　

米菌体的抗氧化水平，降低乌米菌体的ＣＡＴ活力，但剂量较低时可有一定程度的恢复，而剂量过高时会对其　抗氧化能力造成不可恢复的损伤；（５）可破坏高粱乌米的膜结构，加剧膜脂过氧化，不利于其保鲜储藏，但较　

低的辐照剂量对高梁乌米菌体的ＭＤＡ含量影响较小。综合考虑射线照射效率和高梁乌米营养物质的损失　等原因，　ｃｏ－　射线处理高梁乌米的最佳剂量为７０—１００　Ｇｙ。　

关键词：高粱乌米；钴源辐照；保鲜技术　中图分类号：ＴＳ２０５．９　文献标识码：Ｂ　

高粱乌米是高粱丝黑穗病菌［Ｓｐｏｒｉｓｏｒｉｕｍ　

ｒｅｉｌｉａｎｕｍ（Ｋｔｌｈｎ）Ｌａｎｇｄｏｎ　ｅｔ　Ｆｕｌ１．］侵染后的发　病穗体，俗称“乌米”。　

该菌与许多食用菌同属真菌界担子菌门，其　药用和营养价值非常高，近年来研究发现，高梁乌　

米中含有大量构成人类蛋白质的多种氨基酸和微　量元素硒、碳水化合物、黑色素、维生素等成分，是　

具有丰富营养的健康食品，我国北方地区的人们　

一直有鲜食高梁乌米的习惯，欧美国家已经将其　作为可以食用的食用菌类。由于高粱乌米为丝黑　穗病菌侵染发病产生，受丝黑穗病菌特性的影响，　

抽穗后一旦成熟，灰白色薄膜随即破裂，散出黑色　孢子团，失去食用价值。　因此，高粱乌米属于鲜食菌类，在正常室温下　

保鲜期只有２　ｄ，严重影响后续产业的开发，若想　大规模开发利用，必须解决保鲜问题。　

关于高梁乌米的保鲜技术主要有冷藏、冷冻、　辐照等方面。美日欧等发达国家在低温冷藏、冷　冻技术应用方面得到了极大的发展。国内石太渊　

等研究发现单纯０～４℃冷藏处理可以延长高粱　

乌米保鲜期至ｌ０　ｄ。辐照技术作为一种新型保鲜　技术，近年来发展迅速，目前已被多数国家认可并　

应用，尤其在食用菌的保鲜储藏领域，但在高梁乌　

米保鲜储藏中的研究报道较少。　本研究采用∞ｃｏ．　射线源不同剂量处理包装　

过的高梁乌米，对其感官和生理生化指标进行比　

较，以期获得辐照保鲜机理和较好的处理剂量，为　

高粱乌米的保鲜加工提供辐照保鲜技术的数据支　

持和科学依据。　

１　材料与方法　

１．１　材料　

１．１．１　试验材料　

试验于２０１１—２０１３年在：辽宁省农业科学院　

辐照中心和食品加工研究所进行。　高梁乌米，由辽宁省农业科学院食品加工研　

究所生产并提供。采收时期为高梁丝黑穗病病穗　

膨大期，且乌米在苞叶中包裹严密不外漏。带苞　

叶采收并及时清洗、整理和试验处理。　

１．１．２仪器设备　

印ｃ０．　射线源（放射源活度７．４×１０”Ｂｑ），　

由辽宁省农业科学院钴源辐照中心提供。　

．收稿日期：２０１４—１２—２５　作者简介：陶烨（１９７４一），男，硕士，助理研究员，主要从事核技术应用研究。Ｅ．ｍａｉｌ：ｄｅｍｏ１２＠１２６．ｔｏｎｉ。

　辽宁农业科学　

ＴＧＬ一１６台式高速冷冻离心机、ＵＶ．２８００ＡＨ　液相色谱仪、４℃冰箱、一８０℃超低温冰箱、ＤＫＳ．　

１１水浴锅（电热恒温）、Ｐｅｒｓｏｎａ１．１１ＳＭ恒温槽等，　

均由辽宁省农业科学院食品加工研究所提供。　

１．２　方法　１．２．１　射线辐照剂量及处理　

设４Ｏ、７０、１００和２００　Ｇｙ等４个辐照剂量，剂　量率为４８．８　Ｇｙ／ｍｉｎ。剂量监测：硫酸亚铁剂量　计（Ｆｒｉｃｋｅ）、重铬酸银剂量计、砝码剂量计（Ｆａｒｍ．　

ｅｒ）。　

辐照处理前，适时采收高粱乌米样品，及时清　

洗，剥除苞叶，５个１盒，用１２　ＩｘｍＰＶＣ膜包装，每　

个剂量处理２０盒，分２组，每组１０盒，１组用于　

失重率测定及感官鉴定，首先对每盒样品进行编　

号、质量称重和外观初步评定；另１组用于生理生　化指标分析比较。样品整理后及时辐照处理，后　

直接放人４℃冰箱恒温冷藏、储存。以未辐照处　理样品做对照。生理生化指标分析比较试验周期　

２０　ｄ，随机取样，５　ｄ取样１次，每次每处理取２　

盒，样品切片液氮冷冻，用自封袋于一８０℃冰箱　

中保存备用。　

１．２。２　感官鉴定及失重率　

感官鉴定：依据国家标准ＧＢ／Ｔ　２０３５１－２００６　中，关于对样品的性状、颜色、口感、味道和质地进　

行详尽的描述并如实记录。　失重率测定：准确称量储前质量Ｍ１和储后　

的质量Ｍ２，采用下式计算乌米的失重率：　

失重率（％）＝（Ｍ１一Ｍ２）／Ｍ１×１００　

１．２．３　ＰＰＯ（多酚氧化酶）活力　

ＰＰＯ的提取：在切片冷冻的样品中加入ｐＨ＝　

７．０的磷酸缓冲液，研磨成匀浆，１０　０００　ｒ／ｒａｉｎ离　

心１０　ｍｉｎ后吸取上清液、即为粗酶液。　

采用比色法测定：将１　ｍｌ（０．１　ｍｏｌ／Ｌ）邻苯二　

酚加入４　ｍｌ磷酸缓冲液（ｐＨ　６．４）中，加入１　ｍｌ　

粗酶液，立即于波长４１０　ｎｍ下测定吸光度的变　化，２０　Ｓ记录１次，共记录３　ｍｉｎ。以不加酶提取　

液的反应液做对照，以每ｒａｉｎ吸光度变化０．０１为　

１个ＰＰＯ酶活性单位。最后作吸光度Ａ与反应　时间的关系曲线图，依据曲线最初直线段的斜率　

（ＡＡ／ｔ）计算ＰＰＯ活力。　

１．２．４　ＣＡＴ（过氧化氢酶）活力　

按照Ｋａｔｏ等的方法。反应底物为Ｈ　Ｏ　，测　定２４０　ｎｍ波长时的光密度变化。以１　ｍｉｎ内　

Ａ２４０减少０．１的酶量为一个酶活单位（ｕ）。　１．２．５　ＭＤＡ（丙二醛）含量　

称取剪碎的乌米１　ｇ，加入２　ｍｌ　１０％ＴＣＡ和　少量石英砂，研磨至匀浆，再加８　ｍｌ　ＴＣＡ进一步　

研磨，匀浆离心（１０　０００　ｒ／ｒａｉｎ）１０　ｍｉｎ，上清液为　

样品提取液。吸取离心的上清液２　ｍｌ（对照加　

２　ｍｌ蒸馏水），加入２　ｍｌ　０．６％ＴＢＡ溶液，混匀物　

于沸水浴上反应１５　ｍｉｎ，迅速冷却后再离心。取　

上清液测定５３２　ｎｍ、６００　ｎｌｎ和４５０　ｎｌＴＩ波长下的　消光度。　

１．３数据统计分析　

整个试验数据均采用ＳＰＳＳ１２．５统计分析软　件进行分析处理。在均数、方差齐次性分析后，进　

行差异显著性分析，选取单因素方差分析，显著水　

平为５％。　

２结论与分析　

２．１　辐射处理对高粱乌米感官的影响　高粱乌米经钴源辐照处理后，各处理高粱乌　米体表白色薄膜正常、均匀，无裂缝和霉变现象，　

有乌米特有香味。　通过对放人４　ｏＣ冰箱恒温冷藏的各处理样品　连续观察可知，随着贮藏时间延长，高粱乌米样品　

的感官指标发生明显的变化：１２　ｈ后空白对照的　乌米样品出现了菌体裂纹、包膜褐变的现象；随着　

时间的推移，各剂量辐射处理的样品逐渐出现了　

伤口裂纹、褐变及酸腐味：４０　Ｇｙ处理的保鲜期为　

１７　ｄ，７０　Ｇｙ剂量处理的保鲜期为２１　ｄ，１００　Ｇｙ剂　量处理的保鲜期为２６　ｄ，而２００　Ｇｙ剂量处理的保　

鲜期可达６７　ｄ。　由此可知，辐照处理可有效的延长高粱乌米　的保鲜期，且随着辐射剂量的增加，高粱乌米的保　

鲜期相应延长。　

２．２　辐照对高梁乌米鲜重失重率的影响　从表１测定结果可以看出，贮藏第１０天空白　

对照样品的失重率为４．３２％ｏ，与辐照处理样品的　失重率出现显著差异；第２０天对照样品的失重率　

达到５．２１％，４０　Ｇｙ处理样品的失重率为１．１２％，　

其余处理样品的失重率均在１％以下；第２５天空　白处理的失重率为１５．２２％，４０　Ｇｙ处理的失重率　

达到了７．４３％，其余剂量处理失重率仍为１％左　右；第３０天各处理的失重率出现明显差异，对照　

失重率达到３２．５１％，而４Ｏ～２００　Ｇｙ处理的乌米　

失重率分别为２１．２２％、１７．５４％、１０．３６％和　８．６７％，其中空白对照与４０　Ｇｙ处理间的失重率　

虽差异不显著，但在数量水平上４０　Ｇｙ辐照处理　第１期　陶　烨等：高粱乌米钴源辐照保鲜技术研究　

的失重率要低很多。　由此可知，辐照处理对高梁乌米的质量损失　

具有较好的抑制作用，在试验设计辐照剂量范围　之内，失重率随着辐照剂量的增加而减少，规律性　

十分明显，且不同辐照剂量处理之间的失重率也　表现出显著的差异。　

因此，适当设计辐照剂量高量能更好的抑制　

高梁乌米的质量损失。　

２．３　辐照处理对高粱乌米ＰＰＯ活力的影响　多酚氧化酶（ＰＰＯ）在各种生物细胞中广泛存　在，其在有氧和水的情况下可促使酚类物质经一　

系列化学反应后产生黑色物质，从而造成褐变。　ＰＰＯ在乌米中含量尤高，是乌米褐变的主要成因　之一，其活性大小可代表高梁乌米发生褐变可能　

性的大小。　从表２所示测定结果可知，空白对照的ＰＰＯ　

水平一直都是各处理中活力程度最高的，因此其　

“开花”的发生最早、最为严重。　

４０　Ｇｙ和２００　Ｇｙ辐照剂量处理样品ＰＰＯ活　力表现态势一直呈现下降态势，其中４０　Ｇｙ处理　的ＰＰＯ活力表现相对较为消极，整个试验期间未　

出现任何高峰，但其ＰＰＯ水平相对较高；而２００　Ｇｙ处理的样品第ｌ天即出现高峰，之后逐渐降　

低。　

７０　Ｇｙ和１００　Ｇｙ处理的样品ＰＰＯ含量变化　趋势较为一致，均在第６天时出现活力高峰，但　

１００　Ｇｙ处理的样品ＰＰＯ水平总体相对较低。　

由此可知，辐照处理高粱乌米可影响乌米菌　体的ＰＰＯ活力，适当的辐照剂量可抑制或者延缓　

高粱乌米的褐变。　

２．４辐照处理对高梁乌米ＣＡＴ活力的影响　过氧化氢酶（ＣＡＴ）是一种酶类清除剂，可促　

使过氧化氢分解为分子氧和水，清除体内的过氧　化氢，从而使细胞免于遭受过氧化氢的毒害，是生　

物防御体系的关键酶之一。过氧化氢酶的活力大　小，很大程度上指示了高梁乌米抗衰老的能力强　

弱。　从表３所示测定结果可以看出，前期各处理　

样品的ＣＡＴ活力总体呈现急剧下降趋势，到１１　ｄ　

降至谷底，即为一个拐点，而１１　ｄ至２１　ｄ过程中，　除最高剂量２００　Ｇｙ辐照处理样品的ＣＡＴ活力表　

现继续下降外，其余各处理样品的ＣＡＴ活力均呈　

上升势头。而在整个试验过程中，未经辐射处理　的样品ＣＡＴ活力水平整体高于各辐照处理样品。　

结果表明：２００　Ｇｙ高剂量辐照处理会大大的　

降低高粱乌米ＣＡＴ的活力，使菌体抗氧化能力严　重削弱；而低剂量辐照处理同样会损伤菌体的抗　

氧化水平，但损伤程度随辐照剂量的减少而减小，　

并有一定程度的恢复。　２．５　辐照处理对高粱乌米ＭＤＡ活力的影响　丙二醛（ＭＤＡ）是磷脂的氧化产物，过多的积