由于辐照灭菌保鲜技术的广泛应用, 随之而来的是辐照食品的流通与上市, 正确进行辐照食品的卫生监督监测成为迫切要求。辐射化学家早已指出, 食品经10 kGy剂量辐照后可以产生大约5 ×10^-3mol·kg^-1的自由基^[1]。在商业性辐照加工鸡骨和猪肉产生的自由基, 其ESR信号强度随剂量线性增加^{[2, 3]}。众所周知, ESR波谱是研究自由基的特效方法, 笔者对市售食品经γ辐照后产生的自由基进行了ESR波谱研究, 样品辐照剂量范围为3~20 kGy, 不同样品ESR信号强度与剂量均有一定的相关, 同时研究了信号衰变规律, 为杭州市探索辐照食品ESR研究打下了基础, 为建立ESR方法检测辐照食品提供了依据。

1 材料与方法 1.1 实验材料和辐照剂量

实验样品有:大米、面粉、奶粉、辣椒、香肠、火腿, 全部由超市购得。将样品粉碎为大米粉、面粉、奶粉、辣椒粉、香肠末、香肠条、火腿末、火腿条形状, 盛于直径2.5 mm, 高6 mm的圆玻璃瓶中, 在⁶⁰Co γ辐照场中辐照, 辐照场剂量用硫酸亚铁剂量计标定。每种样品辐照5个不同剂量, 分别为0、3、7、10、15和20 kGy。样品均在常温和空气存在的条件处理和保存。

1.2 ESR测量

经辐照的样品用Varian E-112 ESR波谱仪的X-波段测定, 微波功率10mW, 100kHz场调制, 室温和有空气存在条件下测量记录ESR谱。平均间隔14 d再测量记录1次, 至第98天。

2 结果与讨论 2.1 辐照形成的自由基特征

图 1是γ辐照后部分样品的ESR谱。从图中可以看出, 不同样品的ESR谱有不同的特征。经实验证实, 特征峰的位置与吸收剂量和存放时间无关。火腿无明显的ESR峰, 可能与火腿的腌制有关。

2.2 ESR信号强度与吸收剂量的关系

在实验使用的剂量范围内(0、3、7、10、15、20 kGy), 每一样品呈现相同特征的ESR信号, 图 2是各种样品ESR信号强度与吸收剂量的关系(采用辐照后第一次测量的ESR信号作图)。由图中可以看出, 在一定剂量范围内, ESR信号强度与吸收剂量呈近似线性关系。当剂量超过15 kGy后, 大多不遵从线性关系, 有的自由基趋于饱和(如奶粉、面粉), 有的信号强度急剧增加(香肠末), 可能是次级粒子的作用所致。

2.3 贮存时间对ESR信号强度的影响

样品在室温和有空气存在条件下存放98 d, 期间共测定ESR谱8次, 平均间隔14 d。图 3是各种样品ESR信号强度与贮存时间的关系(采用吸收剂量为20 kGy的ESR信号作图), 大多样品在存放初期, ESR信号明显减弱。大约30 d后, 信号减弱缓慢。香肠末信号减弱呈线性, 且减弱速率缓慢, 可能与次级粒子作用有关。

3 结论

(1) 食品经辐照后会形成自由基, 且每一种辐照食品有自己的特征ESR谱, 在常温和有空气存在的条件下贮存较长时间, 其ESR信号不会消失。

(2) 辐照食品的ESR信号强度随吸收剂量的增加而增加, 在一定剂量范围内呈线性关系。

(3) 由于ESR波谱法测量自由基灵敏、准确, 加之每一种辐照食品的特征ESR谱的唯一性, 采用ESR法测量食品是否经过辐照和辐照食品的吸收剂量是可行的。