《Nuclear Physics A》：Radiation shielding properties of manganese(II) oxide and neodymium(III) oxide-doped barium phosphate glasses: Analytical evaluation and PHITS simulation
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本研究探讨了不同剂量的γ射线辐照（2.5、5、7.5、10 kGy）对品牌与非品牌辣椒和香菜粉末微生物负载及物理化学稳定性的影响。结果显示，7.5 kGy对非品牌样品和5 kGy对品牌样品显著降低微生物数量（p<0.05），且150天储存后物理化学性质无显著变化，证实γ射线可有效延长货架期而不影响品质。
S. Rajput | D. Singh | A.G. Dimri | M. Das
Shriram 应用辐射中心，Shriram 工业研究所，19号大学路，德里-110007，印度
摘要
本研究旨在探讨不同剂量的伽马射线（2.5、5、7.5和10 kGy）对品牌和非品牌辣椒及香菜粉在室温（27 ± 2 °C）下150天储存期间的微生物负荷和物理化学稳定性的影响，并与对照组（未辐照样品）进行比较。在未辐照的香料样品中检测到了多种细菌，如Bacillus cereus、Salmonella属细菌以及还原亚硫酸盐的梭菌。结果还表明，伽马射线处理剂量与两种香料样品中总微生物数量的减少呈反比关系。对于非品牌辣椒和香菜粉，7.5 kGy的剂量能够显著（p < 0.05）降低微生物负荷；而对于品牌产品，则5 kGy的剂量即可达到显著效果。储存150天后，两种香料的物理化学性质（包括水分、pH值、总灰分、酸不溶灰分和粗纤维）未发现显著差异。通过检测放射性来评估辐照产品的安全性。研究结果表明，7.5 kGy的伽马射线剂量能够有效灭活天然存在的微生物，同时几乎不改变其物理化学品质，从而延长辣椒和香菜粉的保质期。
引言
香料是全球主要的农产品之一，广泛应用于烹饪中。它们不仅能够提升食物的香气，还能增强风味、颜色、辣度和口感。亚洲是香料的主要消费市场，而在美国和欧洲等发达国家，香料的受欢迎程度也在逐渐增加[1]。印度是全球最大的香料供应国，在香料市场上占据主导地位[2]。除了带来美味体验外，香料还具有多种健康益处，例如辣椒中的辣椒素具有抗炎和抗癌作用，并能调节新陈代谢[3][4]。
在温暖潮湿的气候条件下，多种微生物可能在整个香料加工过程中（包括种植和收获环节）滋生。因此，它们被视为重要的食品污染物[5][6][7]。微生物污染可能来源于自然存在的植物微生物、不卫生的食品加工环境、灰尘、受污染的水源或灌溉系统（这些因素可能存在于收获前后）。这会缩短含有香料的食品的保质期，从而对健康构成威胁[9]。香料中的高微生物浓度可能对消费者健康造成危害，因为重新水化干燥香料（如添加到食品中）可能导致致病微生物繁殖[10]。由于香料存在健康风险，美国食品药品监督管理局（FDA）、新加坡食品局、欧盟食品安全快速预警系统（Rapid Alert System for Food and Feed）以及印度食品安全标准局（FSSAI）等监管机构会定期检查进口和国产香料，尤其是干燥辣椒及其制品[11]。
然而，一些灭菌技术存在缺点：例如热处理和蒸汽处理可能导致产品变质，如焦糖化或品质下降（包括颜色、香气和营养成分[12]）。此外，由于通风不足，灭菌过程中可能产生对人体有害的残留物，如环氧乙烷（ETO）和2-氯乙醇（2-CE）[13]。为了延长香料的保质期，迫切需要采用替代的非热处理技术。食品辐照是一种新兴的食品保存方法，利用电离辐射抑制或减少有害微生物的生长。在非热处理技术中，伽马辐照的优势在于能够在不损害营养和感官品质的前提下实现微生物灭菌[14]。许多国际机构（如联合国粮食及农业组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）、食品法典委员会（CAC）、国际原子能机构（IAEA）和印度食品安全标准局（FSSAI）都认可伽马辐照在延长食品保质期方面的有效性。这些机构认为，高达10 kGy的辐射剂量不会对食品的营养成分或安全性造成影响[16][17]。因此，本研究的目的是确定最佳伽马辐照剂量，以清除辣椒和香菜粉中的微生物。同时，还探讨了伽马辐照对物理化学性质、辐射安全性和微生物灭活的影响。为了防止香料粉受到微生物污染，研究还提供了辐照后的正确储存建议。
样本制备
样本制备
本研究分析了两种粉末形式的香料样本：红色辣椒（Capsicum annuum）和香菜（Coriandrum sativum）。品牌样品随机从印度诺伊达第44区的SRS市场采购，而非品牌样品则从德里的“Chawri Bazaar”市场购买。在样本采集过程中，严格遵循了正确的取样程序，以确保样本的完整性和质量。
结论
综上所述，伽马辐照是一种环保的非热处理技术，能够在保持辣椒和香菜粉基本品质的同时提高其微生物安全性和稳定性。本研究发现，5 kGy的辐照剂量适用于品牌产品，可有效维持其微生物安全性；而对于非品牌产品，7.5 kGy的剂量可在不损害其物理化学稳定性的前提下延长其保质期（长达150天）。
作者贡献声明
S. Rajput：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、软件使用、资源准备、方法设计、数据分析、概念构建。
D. Singh：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、软件使用、方法设计、数据分析。
A.G. Dimri：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据分析、概念构建。
M. Das：撰写——审稿与编辑、项目监督、方法设计、概念构建。
