低能电子束辐照对生菜表面微生物污染的去除效果及理化特性影响研究

针对生鲜蔬菜表面病原微生物污染问题，研究人员采用低能电子束(LEEB)辐照技术处理生菜(Lactuca sativa L.)，测定四种致病菌(E. coli、Salmonella等)的D10值(0.371-0.737 kGy)，发现1.7-3 kGy剂量可实现4-log减菌，且能保持色泽、维生素C含量，提升生物活性成分。该研究为食品非热杀菌技术提供新方案。

　　

新鲜蔬菜尤其是绿叶蔬菜的表面微生物污染一直是食品安全领域的重大挑战。近年来，因生菜、菠菜等受肠致病菌污染引发的食源性疾病频发，仅2023年Thomas等报道的多起疫情就与这类农产品直接相关。传统热杀菌会破坏蔬菜品质，而常规辐照技术如伽马射线虽有效但存在穿透力过强、公众接受度低等问题。在此背景下，土耳其能源核能与矿产研究机构的研究团队创新性地将低能电子束(LEEB)技术应用于生菜表面去污，系统评估其杀菌效能及对产品品质的影响，成果发表于《Food Control》。

研究采用500 keV LEEB辐照系统，以水培生菜为模型，接种Escherichia coli、Salmonella Enteritidis等四种典型致病菌。通过计算D₁₀值（90%微生物灭活所需剂量）比较LEEB与伽马射线效果，并检测1-5 kGy剂量下生菜的色泽、维生素C、酚类物质等指标，结合傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析结构变化。

Determination of D₁₀ values of pathogens
实验显示LEEB的D₁₀值(0.371-0.737 kGy)高于伽马射线(0.262-0.327 kGy)，表明后者杀菌效率更高，但1.7-3 kGy的LEEB即可实现4-log减菌，满足食品安全要求。这种差异源于电子与光子作用机制的差异：伽马射线通过高穿透性光子直接破坏DNA，而LEEB主要依赖表面电子能量沉积产生自由基。

Physicochemical properties analysis
辐照后生菜色泽参数(L, a, b^*)无显著变化(p>0.05)，维生素C含量保持稳定，但总酚含量和DPPH/ABTS抗氧化活性随剂量增加而提升(p<0.05)。FT-IR光谱证实2920 cm^-1处脂质C-H键和1650 cm^-1处蛋白质酰胺I带仅有微弱变化，说明LEEB对生菜分子结构影响极小。

Conclusion
该研究首次证实LEEB可有效灭活生菜表面病原菌，其最佳处理窗口(1.7-3 kGy)既能保证4-log减菌率，又能维持甚至增强产品营养价值。相较于伽马射线，LEEB具有三大优势：无放射性源风险、精准表面作用、易集成到生产线。特别值得注意的是，辐照诱导的生物活性物质提升现象为"辐射 hormesis（兴奋效应）"理论提供了新证据。

这项研究为鲜切蔬菜加工提供了创新解决方案，其采用的D₁₀值比较法和多维度品质评估体系为后续研究树立了范式。团队建议未来研究应关注LEEB对不同品种蔬菜的普适性，以及大规模应用中剂量均匀性控制等工程问题。随着IAEA等组织持续支持(CRP D61025项目)，这项"电子冷巴氏杀菌"技术有望重塑生鲜农产品加工产业链。