63螺旋藻辐照灭菌技术研究 陈浩 邓文敏 陈竹平 杨东情 陈丽华 周雪梅 （四川省原子核应用技术研究所，成都，四川 610066）

摘要：经研究发现，螺旋藻用8kGy剂量辐照处理后，总带菌量（包括细菌和霉菌）可从

初始值105CFU/g数量级水平迅速降至低于102CFU/g从而符合相关卫生标准，并彻底杀灭大肠杆菌，在辐照后四个月的室温储藏期中也能保持较高的卫生质量。同时研究了水活度对灭菌效果的影响（以霉菌为例），将水活度分别为0.7和0.8的两组样品经同样辐照剂量处理后于37℃/85%RH条件下储藏四周，发现水活度0.8的样品中霉菌繁殖速度要远大于水活度0.7的样品，可见在辐照灭菌时，水活度是一个必须加以考虑的关键因素。 关键词： 螺旋藻 微生物 辐照 水活度

STUDY ON IRRADIATION STERILIZATION OF SPIRULINA CHEN Hao DENG Wen-min CHEN Zhu-pin YANG Dong-qing CHEN Li-hua ZHOU Xue-mei (Sichuan institute of nuclear technology application, Chengdu, Sichuan, 610066) Abstract: Investigation shows that 8kGy irradiation can eliminate the total microgram content in the spirulina product from the 105CFU/g to 102CFU/g, and the irradiation samples can have high quality of sanitation in the four months preservation period. In the storage, water activity is a important factor, the fungi in the samples with water activity 0.8 grow more rapidly than in the samples with water activity 0.7. Key word: spirulina microgram irradiation water activity

螺旋藻是一种古老的蓝绿藻生物，含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、多糖、不饱和脂肪酸和多种维生素、矿物质及微量元素，被誉为“二十一世纪的理想食品”，是一种经济价值巨大的保健食品[4]。但是，螺旋藻极易受细菌、霉菌和酵母等微生物的污染（通常污染程度在104—106CFU/g），在生产和储藏中造成很大经济损失[3]，而传统的灭菌处理技术中，环氧乙烷熏蒸法将于2015年禁用，高温加热处理又会破坏螺旋藻的营养价值，因此高效方便，不产热，不产生有害残留的辐照技术是一个极佳的选择。本文正是结合市场需求，对辐照灭菌技术在螺旋藻卫生质量控制中的应用进行深入研究，特别探讨了水活度这一关键因素对灭菌效果的影响，为有效选择和确定螺旋藻的最佳辐照工艺奠定了理论基础。

1 材料和方法 1．1 实验材料：实验用螺旋藻样品购于四川大学三康生物制品有限公司，为粗加工后的片剂。 1．2 实验方法： （1）包装：将螺旋藻样品分为两组，一组保持原样，一组碾成细粉，在无菌条件下以聚64

乙烯薄膜袋分装待用，每袋25g。 （2）辐照处理：样品在本所辐照场以60Co源照射，剂量梯度为2，4，6，8，10kGy。剂量率均为7kGy/小时。 （3）微生物学检测：检测内容包细菌总数，霉菌总数与大肠菌群，相关操作按国家有关标准进行。 （4）储藏实验：室温下储藏，每月进行一次微生物学检测，检测内容同（3）。 （5）水活度对灭菌效果的影响检测：在无菌条件下，以每10g螺旋藻粉加入 0.5ml和1.0ml蒸馏水的比例分别处理样品，用聚乙烯袋包装封口后辐照（剂量6kGy），然后将样品置于37℃,85% RH的培养箱中储藏4周。每周取样测定水活度并分析相关微生物指标。水活度测定用电子水活度测定仪（型号Rotronic Hygroshop DT）进行[2]。

2 结果与讨论 2．1 辐照能有效控制螺旋藻中污染微生物的生长，要使其总带菌量降至102CFU/g水平，辐照剂量应不低于8kGy。（下表中，×××表示菌落太多，无法计数） 表1 辐照后的微生物指标（CFU/g, 大肠菌群单位为CFU/100g） Table 1 The microgram content after irradiation

剂量 螺旋藻片剂spirulina tablet 螺旋藻粉末 spirulina powder (kGy) 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群

dose bacteria fungi E. Coli bacteria fungi E. Coli 0 64500 44800 500 59800 47200 500 2 2860 5200 50 1680 3100 25 4 750 1800 25 320 720 0 6 120 450 0 50 115 0 8 35 60 0 25 25 0 10 0 0 0 0 0 0

表2 室温储藏一月后的微生物指标（CFU/g, 大肠菌群单位为CFU/100g） Table 2 The microgram content after one month 剂量 螺旋藻片剂spirulina tablet 螺旋藻粉末 spirulina powder (kGy) 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群

dose bacteria fungi E. Coli bacteria fungi E. Coli 0 ××× ××× 800 ××× ××× 800 2 8830 9250 150 4780 5050 200 4 1760 3800 100 880 1550 0 6 250 950 0 210 510 0 8 60 80 0 35 75 0 10 0 0 0 0 0 0 65

表3 室温储藏二月后的微生物指标（CFU/g, 大肠菌群单位为CFU/100g） Table 3 The microgram content after two months 剂量 螺旋藻片剂spirulina tablet 螺旋藻粉末 spirulina powder (kGy) 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群 dose bacteria fungi E. Coli bacteria fungi E. Coli 0 ××× ××× 1000 ××× ××× 1000 2 18500 20500 500 9880 10050 500 4 9060 7350 100 4720 5750 50 6 850 1020 0 380 960 0 8 160 120 0 110 90 0 10 0 0 0 0 0 0

表4 室温储藏三月后的微生物指标（CFU/g, 大肠菌群单位为CFU/100g） Table 4 The microgram content after three months

剂量 螺旋藻片剂spirulina tablet 螺旋藻粉末 spirulina powder (kGy) 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群

dose bacteria fungi E. Coli bacteria fungi E. Coli 0 ××× ××× 1500 ××× ××× 1000 2 ××× ××× 850 ××× ××× 550 4 10750 8800 250 6320 6720 150 6 1320 2450 0 850 1100 0 8 200 160 0 125 110 0 10 0 0 0 0 0 0

表5 室温储藏四月后的微生物指标（CFU/g, 大肠菌群单位为CFU/100g） Table 5 The microgram content after four months

剂量 螺旋藻片剂spirulina tablet 螺旋藻粉末 spirulina powder (kGy) 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群 细菌总数 霉菌总数 大肠菌群

dose bacteria fungi E. Coli bacteria fungi E. Coli 0 ××× ××× 2300 ××× ××× 1800 2 ××× ××× 1250 ××× ××× 850 4 ××× ××× 300 9850 7440 00 6 1080 2800 0 880 1700 0 8 180 130 0 140 120 0 10 0 0 0 0 0 0 （储藏期中室温范围为9.5-21.3摄氏度） 66

由上述表中可以看出，螺旋藻中初始微生物的污染状况比较严重，细菌总数与霉菌总数相加已超过了105CFU/g，同时还有比较严重的大肠菌群污染。经辐照处理后，随着辐照剂量的增大，两组样品（片剂与粉剂）中细菌总数、霉菌总数与大肠菌群的数量皆急剧下降，在剂量达到8kGy时，细菌总数、霉菌总数均下降到102CFU/g数量级，同时完全杀灭大肠菌群;并且在长达四个月的室温存储期中，经8kGy处理的所有样品均能一直保持相当高的卫生质量。因此可以推定8kGy就是螺旋藻的最佳辐照灭菌剂量。 从表中数据还发现细菌和霉菌在螺旋藻片剂中抗辐射能力比在螺旋藻粉中略强，具体原因尚不清楚，可能与研磨时破坏了微生物的细胞机构有关，有待今后进行进一步的研究。 2．2 水活度对螺旋藻储藏过程中霉菌生长情况的影响 出产在高温潮湿地区的螺旋藻产品水分含量相当高，高水活度对微生物的生长繁殖有利[1]，因此有必要研究水活度对螺旋藻储藏过程中微生物（本实验中以霉菌为研究对象，）

生长情况的影响。依实验设计在样品中加入0.5ml和1.0ml蒸馏水后，测得其水活度分别为0.7和0.8，并且发现在四周的储存期中，水活度不随时间而变化，一直保持恒定。 表6 不同水活度的螺旋藻样品经6kGy辐照后储存期中霉菌的生长情况 Table 6 Fungi content of the spirulina with different water activity in the storage 水活度 储 存 时 间(Storage period) (water activity) 0 一 周 二 周 三 周 四 周