專利名稱：一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輻照方法，特別涉及針對易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照方法，屬于生物輻照殺菌技術領域。
背景技術：
微生物給健康產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、使用三方面帶來巨大的麻煩，造成的重大損失越來越引起人們的重視。2011年10月，思念"含菌""事件給企業(yè)帶來沉重打擊。2010年12月7日，美國FDA發(fā)布53-17號進口預警，由于受到微生物污染對進口化妝品實行自動扣留……，紅色警報清單上有中國企業(yè)13家。微生物污染影響的不僅僅只是產(chǎn)品安全，同時很有可能引發(fā)相應的產(chǎn)品召回事件或?qū)е禄厥兆鲝U處理，甚至引發(fā)公司的財政危機。輻照殺菌技術可解決健康產(chǎn)品從原材料、半成品、包裝直至成品全過程存在的微生物污染問題，與其它殺菌方法相比，其應用前景極其廣闊。常規(guī)的輻照殺菌方法根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)后的初始污染菌、產(chǎn)品微生物的綜合Dltl，按照數(shù)學模型(式I)確定產(chǎn)品輻照劑量D，制定輻照殺菌工藝。D = A0IogI (式 I)式I中D為達到滅菌保證水平所需劑量(kGy)，Nc^N分別為輻照滅菌前樣品中初始污染菌數(shù)及滅菌后產(chǎn)品中污染菌的存活數(shù)，D10為細菌的綜合Dltl值。這種常規(guī)輻照殺菌方法適宜低含水量、營養(yǎng)成分低的產(chǎn)品如調(diào)味品、脫水蔬菜、中藥材等。但對于一些水分含量高、營養(yǎng)成分豐富的易繁殖的微生物產(chǎn)品，如面膜、眼貼、膏霜等化妝品，鹽煽雞翅、鹽煽鳳爪等休閑食品，由于未輻照前產(chǎn)品微生物繁殖較快，產(chǎn)品生產(chǎn)后投入輻照的時間間隔長短嚴重影響滅菌效果，上述常規(guī)方法難以達到滅菌要求。專利CN200610040128. 6其寵物食品的輻照殺菌方法和專利CN201110098354. 0的一種文蛤的輻照殺菌加工方法僅針對特定產(chǎn)品的輻照殺菌方法，方法較為簡單且不合理，在大規(guī)模實際輻照加工難以實現(xiàn)。CN200810151223. 2其食品包裝的輻照控制方法，考慮食品包裝材料的輻照滅菌，食品包裝材料一般為塑料成分，不支持微生物生長，該方法不適宜于微生物快速繁殖產(chǎn)品的輻照殺菌。CN200810151222. 8其食品及相關產(chǎn)品輻照控制方法，考慮了產(chǎn)品含水量、pH值、氧化還原電位、初始菌數(shù)量、產(chǎn)地、保質(zhì)期、蛋白質(zhì)含量、樣品的物理狀態(tài)等因素對輻照殺菌的影響。但在實際輻照服務過程中，生產(chǎn)商生產(chǎn)后的產(chǎn)品由于生產(chǎn)周期和物流等因素不可能立即送往輻照中心輻照，而且輻照中心由于產(chǎn)能等因素亦不可能即可投入輻照。這一實際情況給微生物快速繁殖產(chǎn)品的輻照殺菌帶來種種不利影響，產(chǎn)品投入輻照間隔時間越長，微生物繁殖的數(shù)量越多，按照CN200810151222. 8的方法仍然難以確保微生物快速繁殖產(chǎn)品的輻照殺菌效果和產(chǎn)品質(zhì)量。
面膜、眼貼、膏霜等化妝品以及鹽煽雞翅、鹽煽鳳爪等休閑食品，其實際生產(chǎn)受原材料、生產(chǎn)工藝以及人員衛(wèi)生等條件的影響，生產(chǎn)產(chǎn)品極易受到微生物的污染，該類產(chǎn)品含水量高、且含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如果未及時降低微生物，即使存在防腐劑的情況下也可能大量繁殖，造成產(chǎn)品報廢(防腐劑只能延緩微生物的繁殖，而不能殺滅微生物)。根據(jù)微生物生長規(guī)律，如產(chǎn)品投入輻照間隔時間過長(進入指數(shù)繁殖期后)，可能會出現(xiàn)如下不利因素首先，按照常規(guī)的輻照殺菌方法難以達到預期的殺菌效果。如果重復輻照，因微生物繁殖，則二次輻照的劑量難以確定，極易造成產(chǎn)品報廢。其次，若加大輻照殺菌的劑量，則可能破壞產(chǎn)品品質(zhì)?；瘖y品高劑量輻照可能會出現(xiàn)以下異常物質(zhì)粘性的改變、物質(zhì)光澤度變暗、材料顏色改變、物質(zhì)材料變脆。休閑肉制品高劑量輻照可能出現(xiàn)口味變化和產(chǎn)生輻照味，影響品質(zhì)。最后，若細菌大量繁殖，則防腐劑將被部分消耗，造成如下不利因素面霜之類化妝品可能在消費者使用過程中發(fā)霉；鹽煽雞翅由于防腐劑減少則可能造成保質(zhì)期縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述常規(guī)輻照滅菌方法不能滿足微生物快速繁殖產(chǎn)品(包括但不限于面膜、眼貼、膏霜等化妝品，鹽煽雞翅、鹽煽鳳爪等休閑食品)的輻照殺菌需要，本發(fā)明專利在優(yōu)先考慮產(chǎn)品微生物繁殖情況、產(chǎn)品耐受劑量的基礎上，確認產(chǎn)品生產(chǎn)后投入輻照的 有效合理的時間間隔及風險控制時間。然后，依據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時初始污染菌Ntl、產(chǎn)品生產(chǎn)后投入輻照的時間間隔T、微生物在指數(shù)增長期的比生長速率入、細菌的綜合Dltl值，根據(jù)數(shù)學模型(式2)確認產(chǎn)品輻照劑量，制定合理的輻照工藝。按照本發(fā)明方法，微生物快速繁殖產(chǎn)品的輻照殺菌劑量科學合理，既能滿足產(chǎn)品殺菌的需要，又能確保產(chǎn)品品質(zhì)，避免了產(chǎn)品報廢的風險。具體地，本發(fā)明一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，所述的輻照劑量包括Dm^Dmin，其特征在于，所述的輻照劑量是按照數(shù)學模型式2進行計算獲得的，式2如下當T < T0 時min = ^10 * log’ Dfflax = Dfflin*U當T 彡 T0 時D min =D10* log= D l0 * log ^ 0 g—-*’Dmax =
Dmin*U其中D_ :投入輻照時間點產(chǎn)品的最高輻照劑量，最高輻照劑量不得超過產(chǎn)品的最聞耐受:劑量；Dfflin :投入輻照時間點產(chǎn)品的最低滅菌劑量；入微生物在指數(shù)增長期的比生長速率；Dltl :細菌的綜合Dltl值；T :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后投入輻照的時間間隔，本時間間隔應小于最大時間間隔；T0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后微生物繁殖滯后時間；N0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時的初始微生物數(shù)量；N :福照滅囷后廣品中微生物數(shù)量；U :產(chǎn)品輻照的劑量不均勻度。上述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，所述的Ttl和\是根據(jù)數(shù)學模型式3進行確定的，
式3如下Nt = KtN0 = e mtWn0其中Kt :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后存放時間為T時的微生物繁殖倍數(shù)；Nt :未福照產(chǎn)品生產(chǎn)后存放時間為T時的微生物數(shù)量；N0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時的初始微生物數(shù)量；X :微生物在指數(shù)增長期的比生長速率；T :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后存放時間；T0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后微生物繁殖滯后時間。 優(yōu)選地，所述的產(chǎn)品輻照的微生物Dltl變量范圍為2. 0 5. OkGy ；優(yōu)選地，所述的產(chǎn)品生產(chǎn)完成后投入輻照的最大時間間隔變量I 10天，優(yōu)選為24小時；優(yōu)選地，所述的產(chǎn)品的輻照劑量不均勻度U小于I. 8 ；優(yōu)選地,所述的產(chǎn)品適宜福照劑量變量范圍3. 0 9. OkGy ；優(yōu)選地，所述的產(chǎn)品為化妝品和休閑食品，所述的化妝品為面膜、眼貼或膏霜，所述的休閑食品為鹽煽雞翅或鹽煽鳳爪。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下突出的技術優(yōu)勢首先，根據(jù)本專利技術利用數(shù)學模型式2，綜合考慮了生產(chǎn)后產(chǎn)品的初始污染菌、產(chǎn)品投入輻照時間間隔、產(chǎn)品微生物時間繁殖曲線以及產(chǎn)品殺菌效果，為支持微生物生長產(chǎn)品提供系統(tǒng)的輻照滅菌解決方案，確保產(chǎn)品在生產(chǎn)完成后不同時間投入輻照均能得到適宜的輻照劑量，提高了產(chǎn)品輻照的科學性和合理性，避免產(chǎn)品二次輻照的風險，提高產(chǎn)品輻照質(zhì)量。其次，本專利技術根據(jù)小批量試驗確認產(chǎn)品最高耐受劑量，避免產(chǎn)品高劑量輻照造成產(chǎn)品報廢；本專利根據(jù)數(shù)學模型確認產(chǎn)品投入輻照的最大間隔時間，有效降低輻照劑量，確保輻照滅菌的成功率。最后，通過本發(fā)明專利的數(shù)學模型式2可以確定某一類產(chǎn)品的數(shù)學模型，以后同類產(chǎn)品的輻照劑量只需產(chǎn)品生產(chǎn)后的初始污染菌等基本信息，則可直接計算出投入輻照的準確劑量，提高工作效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明提供的面膜產(chǎn)品存放不同時間間隔(2、3、4、5、6、7、8天)后的微生物生長曲線示意圖；圖2是本發(fā)明提供的面膜產(chǎn)品存活菌落總數(shù)與輻照劑量的關系圖；圖3是本發(fā)明提供的鹽煽雞翅產(chǎn)品存放不同時間間隔(1-5天)后的微生物生長曲線示意圖；圖4是本發(fā)明提供的鹽煽雞翅產(chǎn)品存活菌落總數(shù)與輻照劑量的關系具體實施例方式以下內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。實例一面膜輻照劑量和輻照時間的確定方法I、確定輻照產(chǎn)品N。、N和U產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時初始污染菌N。5100cfu/g ；顧客要求的福照滅菌效果N 500cfu/g ；
產(chǎn)品的包裝規(guī)格45X30X30cm ;單箱產(chǎn)品的重量IOkg/箱；本實例劑量不均勻度U的取值I. 45。2、確定微生物繁殖滯后時間Ttl和微生物在指數(shù)增長期的比生長速率入2. I監(jiān)測面膜產(chǎn)品存放不同時間間隔(2、3、4、5、6、7、8天)后的微生物數(shù)量，得到微生物生長曲線如附圖I所示。2. 2根據(jù)微生物生長曲線，得出以下參數(shù)微生物在指數(shù)增長期的比生長速率入0.6;未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后微生物繁殖滯后時間Ttl :2d。3、確定綜合Dltl和廣品最聞耐受:劑量3. I對產(chǎn)品進行小批量劑量測試，5個樣品分別輻照0kGy、2. 0kGy、4. OkGy、6. OkGy、8. OkGy ；3. 2對上述5個樣品進行微生物測試，得到菌落總數(shù)與輻照劑量的關系如下表
輻照劑量(kGy) 02468
菌落總數(shù)(cfu) 5100147011020以輻照劑量(kGy)為橫坐標，菌落總數(shù)的對數(shù)值為縱坐標，得到關系曲線如圖2所
/Jn o3. 3根據(jù)以上曲線，得出面膜中細菌的綜合Dltl值為3. 5kGy ；3. 4對上述輻照樣品進行理化、外觀及口感測試，確認產(chǎn)品最高耐受劑量Dmax =8.OkGy04、建立產(chǎn)品輻照劑量(Dn^Dmax)的數(shù)學模型當T < Ttl 時D = D 10 * logD- = Dfflin. U當T 彡 T0 時:
權利要求
1.一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，所述的輻照劑量包括Dmax、Dmin，其特征在于，所述的輻照劑量是按照數(shù)學模型式2進行計算獲得的， 式2如下 當 T < Ttl 時 W 議=D 丨。* log；Dfflax = Dfflin*U 當 T ≥ T0 時Z) mn = Z) 10 * log ^-= Z)10 * log NT°] ；Dmax = Dfflin*U 其中D_ :投入輻照時間點產(chǎn)品的最高輻照劑量，最高輻照劑量不得超過產(chǎn)品的最高耐受劑量； Dfflin :投入輻照時間點產(chǎn)品的最低滅菌劑量； 入微生物在指數(shù)增長期的比生長速率； D10 :細菌的綜合D10值; T :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后投入輻照的時間間隔，本時間間隔應小于最大時間間隔； T0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后微生物繁殖滯后時間； N0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時的初始微生物數(shù)量； N :輻照滅菌后產(chǎn)品中微生物數(shù)量； U :產(chǎn)品輻照的劑量不均勻度。
2.如權利要求I所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，所述的Ttl和\是根據(jù)數(shù)學模型式3進行確定的， 式3如下 Nt =KtN0 =e A{T-To)NQ 其中Kt :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后存放時間為T時的微生物繁殖倍數(shù)； Nt :未福照產(chǎn)品生產(chǎn)后存放時間為T時的微生物數(shù)量； N0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時的初始微生物數(shù)量； 入微生物在指數(shù)增長期的比生長速率； T :未福照廣品生廣后存放時間； T0 :未輻照產(chǎn)品生產(chǎn)后微生物繁殖滯后時間。
3.如權利要求I所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，所述的產(chǎn)品輻照的微生物綜合Dltl變量范圍為2. 0 5. OkGy0
4.如權利要求I所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，產(chǎn)品生產(chǎn)完成后投入輻照的最大時間間隔為I 10天。
5.如權利要求4所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，所述的產(chǎn)品生產(chǎn)完成后投入輻照的最大時間間隔為24小時。
6.如權利要求I所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，產(chǎn)品的輻照劑量不均勻度U小于1.8。
7.如權利要求I所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，所述的產(chǎn)品輻照劑量Dmin Dmax的范圍為3. 0 9. OkGy0
8.如權利要求1-7任一所述的一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，其特征在于，所述的 產(chǎn)品為化妝品和休閑食品，所述的化妝品為面膜、眼貼或膏霜，所述的休閑食品為鹽煽雞翅或鹽煽鳳爪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種確定易繁殖微生物的產(chǎn)品的輻照劑量的方法，由于常規(guī)輻照滅菌方法不能滿足微生物快速繁殖產(chǎn)品的輻照殺菌需要，本發(fā)明專利在優(yōu)先考慮產(chǎn)品微生物繁殖情況、產(chǎn)品耐受劑量的基礎上，依據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時初始污染菌N0、產(chǎn)品生產(chǎn)后投入輻照的時間間隔T、微生物在指數(shù)增長期的比生長速率λ、細菌的綜合D10值，根據(jù)本發(fā)明提供的計算公式可以確定產(chǎn)品輻照劑量和輻照時間，制定合理的輻照工藝。本發(fā)明方法，微生物快速繁殖產(chǎn)品的輻照殺菌劑量科學合理，既能滿足產(chǎn)品殺菌的需要，又能確保產(chǎn)品品質(zhì)，避免了產(chǎn)品報廢的風險。
文檔編號A23L3/26GK102698298SQ20121017931
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2012年6月4日
發(fā)明者鄒偉權 申請人:鄒偉權