[发明专利]明胶厌氧包装低温高剂量率辐照灭菌方法

说明书

技术领域

本发明属于农产品加工保鲜领域，涉及明胶的灭菌方法，具体涉及一种明胶厌氧包装低温高剂量率辐照灭菌方法。

背景技术

辐照是一种利用电离射线与物质作用，产生的物理、化学和生物学效应，达到杀虫灭菌的目的。射线穿透力强和冷杀菌两个优点，尤其适合组织材料、医药、和医疗用品上的消毒灭菌，保证生物安全性和延长货架期。目前辐照作为明胶和胶囊灭菌应用已十分广泛。应用发现，辐照过程中常常产生负效应导致明胶粘度下降、胶囊易碎、溶胀性差的问题。当明胶的初始带菌量高、初始黏度低时，辐照后的明胶细菌含量符合要求，但黏度大幅度下降，由此降低或失去应用价值(GB6783-94(食品添加剂明胶)和GB13731-1992(药用明胶硬胶囊)对凝胶强度和粘度都有下限规定：明胶勃氏黏度大于1.8mPa·s，凝冻强度大于100g)。改变辐照条件可在杀灭细菌、病毒等微生物的同时，保持较好的明胶应用性能，为明胶下游产品如胶囊、医药材料的安全供给建立一种新型高效的灭菌方式。

本发明提供明胶厌氧包装低温高剂量率辐照灭菌方法，突破明胶企业的辐照灭菌中性能劣变的技术瓶颈，同时拓宽辐照企业的技术服务范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种明胶厌氧包装低温高剂量率辐照灭菌方法，该方法可解决明胶辐照后黏度大幅度下降、胶囊易碎，由此降低或失去应用价值的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：明胶厌氧包装低温高剂量率辐照灭菌方法，其特征是包括如下步骤：

1)采用低温(25-50℃)烘干的方式，控制待辐照灭菌的明胶相对含水量在10％(质量)以下；

2)对步骤1)烘干后的明胶采用聚乙烯材料袋，抽真空或厌氧包装，厌氧包装包括充入≧75％(体积)N₂气体或≧75％(体积)CO₂气体；充气体积不超过聚乙烯材料袋(袋子)体积的5％；

3)步骤2)包装好的明胶在0-10℃温度下预冷6-12h后，采用保温盒(泡沫盒)外包装；

4)照射，采用下述两种方法之一：

①对步骤3)预冷外包装好的明胶采用剂量率大于200Gy/min的钴-60源射线照射，吸收剂量范围4-8kGy；

②或者对步骤3)预冷外包装好的明胶采用剂量率大于10000Gy/min电子束照射，吸收剂量范围4-8kGy，得到辐照灭菌后的明胶。

按上述技术方案，控制待辐照灭菌的明胶相对含水量在0-5％(质量)。

按上述技术方案，厌氧包装包括充入100％(体积)N₂气体或100％(体积)CO₂气体。

步骤4)照射完毕的明胶采用电子自旋共振仪(ESR)检验是否经过辐照，辐照明胶ESR峰为2个独立单峰，自由基浓度为6000-10000a.u.，以此鉴别辐照与未辐照样品以及辐照剂量。

该工艺尤其适宜于胶囊用明胶的辐照灭菌工艺。

步骤1)中的明胶中水分含量控制在10％(质量)以内，为了减少辐照造成的蛋白损失(水分子辐射产生各种自由基，引起明胶分子间或分子内的交联反应，导致蛋白溶解性差)。

步骤2)中的采用无氧包装，为了减少辐照造成的蛋白损失(氧分子辐射产生氧自由基，引起明胶分子间或分子内的分解反应，导致的蛋白分子量下降)；充气体积控制5％以内，减少袋内气体对预冷效果的影响，节省冷气成本。

步骤3)中的明胶预冷可保证辐照温度较低，减少高温造成的蛋白辐照损失(高温加速各种辐射活性粒子的运动速度和反应速度，反应产物增加)。

步骤4)中采用钴-60剂量率高于200Gy/min的辐照或电子束剂量率高于10000Gy/min的辐照，提高高剂量率对微生物的致死率，从而减少总有效剂量。

步骤5)界定辐照明胶电子自旋共振图谱的峰型和信号值，判别辐照与否和辐照后的吸收剂量。

本发明对现有工艺的几处改进为：1)待辐照明胶的含水量控制在10％(质量)以内，减少辐射水自由基引起的蛋白损失；2)采用无氧包装待辐照明胶：真空，或者充入100％(体积)二氧化碳，或者充入100％(体积)氮气，减少辐射氧自由基引起的蛋白损失；3)对包装后明胶进行低温预冷，减少高温引起的蛋白损失；4)高剂量率辐照明胶，提高微生物的致死率，从而减少总有效剂量；5)提供明胶辐照自由基的电子自旋共振图谱的峰型和峰高，鉴别明胶吸收剂量，掌握微生物杀灭程度。