食品輻照技術實用教案

1、 1958195919581959原蘇聯(lián)首次批準了用原蘇聯(lián)首次批準了用60Co-60Co-射線抑制馬鈴薯發(fā)芽和射線抑制馬鈴薯發(fā)芽和殺滅谷物害蟲。殺滅谷物害蟲。 日本、荷蘭、英國、法國、加拿大、比利時、意大利及東歐一些日本、荷蘭、英國、法國、加拿大、比利時、意大利及東歐一些國家從國家從2020世紀世紀5050年代初開始輻照抑制發(fā)芽、滅菌和殺蟲的研究年代初開始輻照抑制發(fā)芽、滅菌和殺蟲的研究(ynji)(ynji)。荷蘭是批準輻照食品最多的國家。荷蘭是批準輻照食品最多的國家。 2020世紀世紀6060年代后期許多發(fā)展中國家也開始對食品輻照進行研究年代后期許多發(fā)展中國家也開始對食品輻照進行研究(ynj

2、i)(ynji)。到。到19741974年為止年為止, ,已有已有1515個國家通過了個國家通過了2222種許可用射線種許可用射線照射食品的認證。照射食品的認證。1第1頁/共64頁第一頁，共64頁。 在在19831983年和年和19981998年年, ,世界衛(wèi)生組織先后聲明輻照世界衛(wèi)生組織先后聲明輻照食品是安全食品是安全(nqun)(nqun)的的, ,不存在毒理學、營養(yǎng)學不存在毒理學、營養(yǎng)學和微生物學上的任何問題。食品輻照技術因不用和微生物學上的任何問題。食品輻照技術因不用任何化學物質任何化學物質, ,加工后的食品中不會有任何殘留加工后的食品中不會有任何殘留, ,也不會對環(huán)境造成危害。也不會

3、對環(huán)境造成危害。 食品輻照作為一種先進技術，正在豐富、發(fā)展和食品輻照作為一種先進技術，正在豐富、發(fā)展和完善人類傳統(tǒng)的食品加工與保藏的技術內(nèi)容。完善人類傳統(tǒng)的食品加工與保藏的技術內(nèi)容。2第2頁/共64頁第二頁，共64頁。1.1.輻射輻射(fsh)(fsh)的類型的類型 輻射(fsh)指能量傳遞的一種方式，在電磁波譜中，根據(jù)能量相應的大小，可使電磁波分成無線電波、微波、紅外、可見光、紫外線，和射線。 A.非電離輻射(fsh) 低頻輻射(fsh)線 HZ，波長較長（頻率較低），能量小，如微波、紅外線的能量僅能使物質分子產(chǎn)生轉動或振動而產(chǎn)生熱，則起到加熱殺菌作用，是非電離輻射(fsh)。3二、食品(s

4、hpn)輻照技術的基本概念第3頁/共64頁第三頁，共64頁。 .電離輻射 高頻輻射線 HZ，頻率(pnl)較高、能量大，如X-射線，-射線，可使物質的原子受到激發(fā)或電離，因而可起到殺菌作用（冷殺菌）。 在 HZ，如紫外線的能量，僅能使被照射物質的原子受到激發(fā)（激發(fā)為使電子從低能態(tài)到高能態(tài)），亦可起到抑菌殺菌的作用。4第4頁/共64頁第四頁，共64頁。5 頻率(pnl) 波長(bchng)=C=C/低頻(dpn)輻射區(qū)1018HzE能量無線電波微波紅外可見紫外X射線和射線105Hz 1010 1015 1018 1020 3km 3cm 3m 3nm 0.3nm410-10 ev 410-5 4

5、10-3 4 4102 4k 4M 第5頁/共64頁第五頁，共64頁。l不穩(wěn)定不穩(wěn)定(wndng)同位素衰變過程中伴有各種輻射線產(chǎn)同位素衰變過程中伴有各種輻射線產(chǎn)生，這些不穩(wěn)定生，這些不穩(wěn)定(wndng)同位素稱為放射性同位素。同位素稱為放射性同位素。6電子(dinz)殼中子（不同(b tn)）質子（同）同位素l3. 放射性同位素與輻射第6頁/共64頁第六頁，共64頁。7有些同位素，其質子數(shù)和中子數(shù)差異較大，其原子核是不穩(wěn)定的，它們(t men)按照一定的規(guī)律（指數(shù)規(guī)律）衰變。第7頁/共64頁第七頁，共64頁。4.放射性同位素與輻射放射性同位素與輻射(fsh)l輻射源: 放射性同位素(60Co

6、、 137Cs)、電子加速器。l主要射線: 射線 射線 射線 X射線l輻射：放射性同位素衰變產(chǎn)生(chnshng)各種射線過程及加速器產(chǎn)生(chnshng)高能射線的過程。l是氦原子核束、是電子束、是電磁波束、 X是電子束8第8頁/共64頁第八頁，共64頁。 射線：相對質量較大，電離能力很強，穿透能力很??；一張紙就能阻擋它的通過(tnggu)； 射線：為氦核質量的幾千分之一，帶電量為射線的一半，電離能力比射線小，穿透能力比射線大； 射線：電離能力比、小，穿透能力比、大； X射線：電離能力小，穿透力很高。9第9頁/共64頁第九頁，共64頁。 目前用于食品加工(ji gng)的電離輻射主要包括：6

7、0Co或137Cs核素衰變釋放的射線；能量不大于10MeV的X射線。 這些輻射有以下特點：有較強穿透物質的能力，能使其受到均勻的輻射；輻射的能量都低于食品各種組成元素可能誘生放射性的閾能，因此不會在食品中誘生放射性。10第10頁/共64頁第十頁，共64頁。11第11頁/共64頁第十一頁，共64頁。3.3.輻射輻射(fsh)(fsh)單位單位 國際單位 常用(chn yn)單位 輻射能量 焦耳（J） 電子伏特(ev) 放射性強度 貝可（Bq) 居里（Ci） 輻射劑量 庫侖/千克（C/kg）倫琴(R） 吸收劑量 戈瑞（Gy） 拉德（rad）12第12頁/共64頁第十二頁，共64頁。l4.放射性同位

8、素的衰變放射性同位素的衰變(shuibin)與半衰期與半衰期 是放射性同位素放出射線(shxin)的過程 是放射性同位素強度由強變?nèi)醯倪^程 過程與外界的溫度、壓力等因素無關，取決于原子核性質 按負指數(shù)規(guī)律衰變 半衰期 13t時刻(shk)的強度t0時刻的強度衰變常數(shù)時間（年）第13頁/共64頁第十三頁，共64頁。l半衰期半衰期 放射性強度減少到原來一半(ybn)（即I0.5I0），所經(jīng)歷的時間稱為該給定同位素的半衰期，并用t0.5表示 鈷-60的半衰期=5.27年，銫137的半衰期=30.1年 14第14頁/共64頁第十四頁，共64頁。5.5.食品食品(shpn)(shpn)輻照保藏與輻照食品

9、輻照保藏與輻照食品(shpn)(shpn)l1.1.食品輻射保藏食品輻射保藏是利用原子能射線的輻射能量照射食品或是利用原子能射線的輻射能量照射食品或原材料，進行殺菌、殺蟲、消毒、防霉等加工處理，抑制根類原材料，進行殺菌、殺蟲、消毒、防霉等加工處理，抑制根類食物的發(fā)芽和延遲新鮮食物生理過程的成熟發(fā)展，以達到延長食物的發(fā)芽和延遲新鮮食物生理過程的成熟發(fā)展，以達到延長食品保藏期的方法和技術。這種技術又稱為食品保藏期的方法和技術。這種技術又稱為(chn wi)(chn wi)食品食品輻照（輻照（Food irradiationFood irradiation）技術。）技術。l2.2.輻照食品輻照食品經(jīng)

10、輻照技術處理后的食品。在我國輻照食品經(jīng)輻照技術處理后的食品。在我國輻照食品衛(wèi)生管理辦法附則中定義：輻照食品是指用鈷衛(wèi)生管理辦法附則中定義：輻照食品是指用鈷6060、銫、銫137137產(chǎn)生的產(chǎn)生的射線或電子加速器產(chǎn)生的低于射線或電子加速器產(chǎn)生的低于10MeV10MeV電子束照射加電子束照射加工保藏的食品。工保藏的食品。15第15頁/共64頁第十五頁，共64頁。三、輻射引起化學三、輻射引起化學(huxu)(huxu)與生物學與生物學效應效應1.1.輻射的化學效應輻射的化學效應 由電離輻射使食品產(chǎn)生各種粒子、離子及質子由電離輻射使食品產(chǎn)生各種粒子、離子及質子的基本過程有初級輻射和次級輻射。的基本過程

11、有初級輻射和次級輻射。A.A.初級輻射初級輻射: :使物質形成使物質形成(xngchng)(xngchng)過渡態(tài)活性過渡態(tài)活性粒子、次級電子、激發(fā)分子、自由基。粒子、次級電子、激發(fā)分子、自由基。B.B.次級輻射：使初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成次級輻射：使初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質不同的化合物。與原始物質不同的化合物。16第16頁/共64頁第十六頁，共64頁。輻照的化學輻照的化學(huxu)效應效應 1. 水分子 水分子對輻射很敏感，當它接受了射線的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分發(fā)生(fshng)反應。 水接受輻射后的最后產(chǎn)物是氫和過氧化氫，形成的

12、機制很復雜。 現(xiàn)已知的中間產(chǎn)物主要有三種：水合電子（eaq），氫氧基（OH），氫基（H）。17第17頁/共64頁第十七頁，共64頁。 水分子被輻射后可能(knng)反應途徑： （eaq）+H2O=H+ OH H+ OH=H2O H+ H=H2 OH+ OH=H2O2 H+H2O2=H2O+ OH OH+ H2O2=H2O+HO2 H2+ OH= H2O+ H H+O2=HO2 HO2+ HO2= H2O2+O218第18頁/共64頁第十八頁，共64頁。2.2.蛋白質蛋白質l變性：射線會使某些蛋白質中二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等變性：射線會使某些蛋白質中二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等斷裂，從而使蛋白質

13、的三級結構和二級結構遭到破壞斷裂，從而使蛋白質的三級結構和二級結構遭到破壞(phui)(phui)，導致蛋白質變性。，導致蛋白質變性。l一級結構：輻照也會促使蛋白質的一級結構發(fā)生變化，除了一級結構：輻照也會促使蛋白質的一級結構發(fā)生變化，除了-SH-SH氧化外，還會發(fā)生脫（氧化外，還會發(fā)生脫（-）氨基作用、脫（）氨基作用、脫（- - ）羧作）羧作用和氧化作用。用和氧化作用。l交聯(lián)：蛋白質水溶液經(jīng)射線照射會發(fā)生交聯(lián)，由巰基氧化生交聯(lián)：蛋白質水溶液經(jīng)射線照射會發(fā)生交聯(lián)，由巰基氧化生成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵，也可以由酪氨酸和苯丙氨酸的成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵，也可以由酪氨酸和苯丙氨酸的苯環(huán)偶合而發(fā)生。

14、交聯(lián)導致蛋白質發(fā)生凝聚作用，甚至出現(xiàn)苯環(huán)偶合而發(fā)生。交聯(lián)導致蛋白質發(fā)生凝聚作用，甚至出現(xiàn)一些不溶解的聚集體。一些不溶解的聚集體。19第19頁/共64頁第十九頁，共64頁。l降解：用降解：用 X X 射線照射血纖蛋白會引起部分裂解，產(chǎn)生較小的碎片。卵射線照射血纖蛋白會引起部分裂解，產(chǎn)生較小的碎片。卵清蛋白在等電點照射也發(fā)現(xiàn)黏度減小（發(fā)生了降解）。清蛋白在等電點照射也發(fā)現(xiàn)黏度減小（發(fā)生了降解）。l降解與交聯(lián)同時發(fā)生，往往交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而不易降解與交聯(lián)同時發(fā)生，往往交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而不易察覺。察覺。l含蛋白質食品輻照變化的復雜性：因為很可能這種食品的全部成分都含蛋白質食

15、品輻照變化的復雜性：因為很可能這種食品的全部成分都吸收電離輻射線而發(fā)生化學變化，再對蛋白質作用，同時全部成分的吸收電離輻射線而發(fā)生化學變化，再對蛋白質作用，同時全部成分的輻射產(chǎn)物之間也可能發(fā)生相互作用。輻射產(chǎn)物之間也可能發(fā)生相互作用。l高劑量輻照含蛋白質食品，如肉類及禽類、乳類，常會高劑量輻照含蛋白質食品，如肉類及禽類、乳類，常會(chnghu)(chnghu)產(chǎn)產(chǎn)生變味（輻照味），已鑒定出各種揮發(fā)性輻解產(chǎn)物，大部分是通過間生變味（輻照味），已鑒定出各種揮發(fā)性輻解產(chǎn)物，大部分是通過間接作用產(chǎn)生的，在低于凍結點的溫度下進行輻照可減少輻照味的形成。接作用產(chǎn)生的，在低于凍結點的溫度下進行輻照可減少輻

16、照味的形成。20第20頁/共64頁第二十頁，共64頁。3.3.糖類糖類(tn li)(tn li)l多糖l聚合度和粘度下降輻照會引起多糖鏈的斷裂從而引起聚合度和黏度變化，l產(chǎn)物(chnw) 糊精碎片等：輻照小麥淀粉：葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽四糖和麥芽五糖。21第21頁/共64頁第二十一頁，共64頁。22第22頁/共64頁第二十二頁，共64頁。l小分子小分子(fnz)糖類糖類 降解形成輻解產(chǎn)物：低聚糖或單糖的降解產(chǎn)物有羥基化合物、酸類、過氧化氫，降解形成輻解產(chǎn)物：低聚糖或單糖的降解產(chǎn)物有羥基化合物、酸類、過氧化氫，降解作用還會產(chǎn)生氣體，如氫氣、二氧化碳及痕量甲烷、一氧化碳降解作用還會產(chǎn)生氣

17、體，如氫氣、二氧化碳及痕量甲烷、一氧化碳(yynghutn)(yynghutn)和水等。和水等。 降解所形成的新物質降解所形成的新物質會改變糖類的某些性質，如輻照能使葡萄糖和果糖的還會改變糖類的某些性質，如輻照能使葡萄糖和果糖的還原能力下降，但提高了蔗糖、山梨糖醇和甲基原能力下降，但提高了蔗糖、山梨糖醇和甲基-吡喃葡萄糖的還原能力。這些變吡喃葡萄糖的還原能力。這些變化是輻照劑量的函數(shù)。化是輻照劑量的函數(shù)。50kGy50kGy對糖還原能力影響與熱處理相當。對糖還原能力影響與熱處理相當。 10kGy 10kGy輻照輻照100g100g葡萄糖葡萄糖- -水合物釋放出水合物釋放出0.8mg0.8mg的

18、的H2H2和和2.6mg2.6mg的的CO2CO2，但輻照果糖和蔗糖時，則沒有，但輻照果糖和蔗糖時，則沒有CO2CO2產(chǎn)生。產(chǎn)生。 固態(tài)糖類：相同條件下發(fā)生降解的程度低于糖溶液。固態(tài)糖類輻照降解作用的固態(tài)糖類：相同條件下發(fā)生降解的程度低于糖溶液。固態(tài)糖類輻照降解作用的G G值值（6-606-60）比輻照糖溶液時的）比輻照糖溶液時的G G值（值（ 5 5）要大得多，因此固態(tài)糖降解的百分數(shù)會更）要大得多，因此固態(tài)糖降解的百分數(shù)會更小。常見的降解產(chǎn)物是甲醛，輻照葡萄糖還會有葡萄糖酸、葡糖醛酸與脫氧葡萄小。常見的降解產(chǎn)物是甲醛，輻照葡萄糖還會有葡萄糖酸、葡糖醛酸與脫氧葡萄糖酸等產(chǎn)物檢出。糖酸等產(chǎn)物檢出

19、。5kGy5kGy劑量下輻照降解產(chǎn)物濃度劑量下輻照降解產(chǎn)物濃度10mg/g10mg/g。23第23頁/共64頁第二十三頁，共64頁。24n從表7-6可看出，50kGy的輻照(f zho)劑量產(chǎn)生的還原力變化類似100加熱10h的變化。第24頁/共64頁第二十四頁，共64頁。 4脂類 一般來說，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。輻射脂類的主要作用是在脂肪酸長鏈中-C-C-鍵外斷裂(dun li)。 輻射對脂類所產(chǎn)生的影響可分為三個方面： 理化性質的變化； 受輻射感應而發(fā)生自動氧化； 發(fā)生非自動氧化性的輻射分解。25第25頁/共64頁第二十五頁，共64頁。l高劑量高劑量(jling)下輻照

20、脂肪下輻照脂肪 用60kGy輻照豬肉，輻照產(chǎn)物烴類產(chǎn)量，1kg脂肪中烴的含量如下： 十七碳烯 90 mg， 十六碳二烯 89 mg， 十七烷 34 mg， 十六碳烯 22 mg， 十五烷 55 mg， 十四烯 38 mg， 所產(chǎn)生的主要烴類的質量也隨劑量和輻照溫度而直線增加。 當輻照劑量大于20kGy時“輻照脂肪”氣味可察覺，在較高劑量時變得更強烈。 有人(yu rn)估計30kGy輻照產(chǎn)生的烴量相當于170，24h加熱所產(chǎn)生的烴量。26第26頁/共64頁第二十六頁，共64頁。27主要烷烴（戊烷）的量是由加熱所形成(xngchng)的兩倍，而在加熱處理中產(chǎn)生的主要烯烴（丁烯）的量較多。第27頁

21、/共64頁第二十七頁，共64頁。 5維生素 維生素是食品中重要的微量營養(yǎng)物質。維生素對輻照食品的敏感性在評價輻照食品的營養(yǎng)價值上是一個很重要的指標。 （1）水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強，其他水溶性如VB1、VB2、泛酸、VB6、葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對輻射很不敏感，較穩(wěn)定(wndng)。 （2）脂溶性維生素對輻射均很敏感，尤其是VE、VK更敏感。28第28頁/共64頁第二十八頁，共64頁。29第29頁/共64頁第二十九頁，共64頁。輻射輻射(fsh)引起的生物學效應引起的生物學效應1.1.輻射對微生物的作用輻射對微生物的作用(zuyng)(zuyng)（1 1）直接效應）直接效應

22、30細胞內(nèi)蛋白質、細胞內(nèi)蛋白質、DNA受損，即受損，即DNA分子分子(fnz)堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，致使微生物堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，致使微生物細胞活動紊亂，甚至停止。細胞活動紊亂，甚至停止。細胞膜受損，酶釋放出來，酶功能紊亂，干細胞膜受損，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。死亡。第30頁/共64頁第三十頁，共64頁。 （2）間接）間接(jin ji)效應效應 當水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原作用，這些激活的水分子就與微生物內(nèi)的生理活性物當水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原作用，這些

23、激活的水分子就與微生物內(nèi)的生理活性物質相互作用，而使細胞生理機能受到影響。質相互作用，而使細胞生理機能受到影響。31第31頁/共64頁第三十一頁，共64頁。（3 3）微生物對輻射）微生物對輻射(fsh)(fsh)的敏感性的敏感性 N0 D log = N D10 N0最初的微生物數(shù)N使用D劑量后殘留的微生物數(shù)D初期(chq)使用劑量D10微生物殘存數(shù)減到原數(shù)10%時的劑量32D10D10：輻射處理后殘存微生物下降：輻射處理后殘存微生物下降(xijing)(xijing)到原數(shù)的到原數(shù)的10%10%所需要的輻射劑量，表示某種微所需要的輻射劑量，表示某種微生物對輻射的敏感性。生物對輻射的敏感性。

24、to menu微生物對輻射的敏感度：微生物對輻射的敏感度：G-G-G G酵母霉菌酵母霉菌第32頁/共64頁第三十二頁，共64頁。2.2.輻射對病毒的作用輻射對病毒的作用 通常通常(tngchng)(tngchng)使用高達使用高達30KGy30KGy的劑量才能的劑量才能抑制病毒抑制病毒 的活性。的活性。3.3.輻射對昆蟲的作用輻射對昆蟲的作用 輻射敏感性與昆蟲細胞的生殖活性成正比，輻射敏感性與昆蟲細胞的生殖活性成正比，與它們的分化程度成反比。與它們的分化程度成反比。4.4.輻射對寄生蟲的作用輻射對寄生蟲的作用 輻射可使寄生蟲不育或死亡。輻射可使寄生蟲不育或死亡。33第33頁/共64頁第三十三頁

25、，共64頁。1.1.果蔬類果蔬類防止微生物的腐敗作用防止微生物的腐敗作用控制控制(kngzh)(kngzh)害蟲感染及蔓延害蟲感染及蔓延延緩后熟期，防止老化延緩后熟期，防止老化抑制發(fā)芽，延緩新陳代謝作用抑制發(fā)芽，延緩新陳代謝作用34四、輻照(f zho)在食品保藏中的應用第34頁/共64頁第三十四頁，共64頁。n水果腐敗的微生物主要水果腐敗的微生物主要(zhyo)是霉是霉菌菌u將柑橘加熱至53保持5min，與輻照(f zho)同時處理，劑量可降至1kGy，還可控制住霉菌及防止皮上銹斑的形成；u對表皮黃色、成熟度為25的木瓜，用5060水洗20s，晾20min，干后包裝，用0.75kGy射線照射

26、，顯著延長保藏期。u上海采用輻照(f zho)與冷藏相結合的方法有效控制蘋果和草莓的采后腐敗。u化學防腐和輻照(f zho)相結合也可有效延長水果貯藏期，復合處理的協(xié)同效應可以降低化學處理的藥劑量和輻照(f zho)劑量，把藥物殘留量和輻照(f zho)損傷率降到最低程度。既可延長保藏期，又保證食品的質量和衛(wèi)生安全。35第35頁/共64頁第三十五頁，共64頁。n滅霉菌滅霉菌(mjn)劑量依水果種類及貯藏期而定劑量依水果種類及貯藏期而定u生命活動期較短的水果如草莓，用較小的劑量即可停止其生理作用；u而對柑橘類要完全(wnqun)控制霉菌的危害，劑量一般要0.30.5kGy。若劑量過高2 .8 k

27、Gy，則會在果皮產(chǎn)生銹斑。36第36頁/共64頁第三十六頁，共64頁。l輻照延遲輻照延遲(ynch)水果的后熟期水果的后熟期 對香蕉等熱帶水果十分有效， 香蕉：對綠色香蕉輻照劑量常低于0.5kGy，但對有機械傷的香蕉一般無效。 木瓜：用1kGy劑量即可延遲木瓜的成熟。 芒果：0.4kGy劑量輻照可延長保藏期8d，用1.5kGy可完全殺死果實(gush)中的害蟲。37第37頁/共64頁第三十七頁，共64頁。2.糧食糧食(ling shi)類類 造成糧食耗損的重要原因之一是昆蟲的危害(wihi)和霉菌活動導致的霉爛變質。劑量劑量/ / 劑量劑量kGykGy效應效應0.10.10.20.2昆蟲不育昆

28、蟲不育1 1昆蟲幾天內(nèi)死亡昆蟲幾天內(nèi)死亡3 35 5昆蟲立即死亡昆蟲立即死亡2 24 4抑制谷類霉菌蔓延發(fā)展抑制谷類霉菌蔓延發(fā)展0.200.200.750.75小麥和面粉殺蟲小麥和面粉殺蟲1 1焙烤食品保藏焙烤食品保藏0.60.60.80.8照后玉米中成蟲照后玉米中成蟲151530d30d內(nèi)全部死內(nèi)全部死滅滅0.20.22.02.0玉米、小麥、大米，其營養(yǎng)成分未玉米、小麥、大米，其營養(yǎng)成分未發(fā)生明顯變化發(fā)生明顯變化38第38頁/共64頁第三十八頁，共64頁。l沙門氏菌是最不耐輻照的非芽孢致病菌，1.53.0kGy劑量可獲得99.9至99.999的滅菌率；而對O157:H7大腸桿菌(d chn

29、n jn)，1.5kGy可獲得99.9999的滅菌率（D100.24kGy）；l寄生蟲Toxoplasma gondii和Trichinella sprialis此的失活劑量分別為0.25kGy和0.3kGy。l革蘭氏陰性菌對輻照較敏感，1kGy輻照可獲得較好效果，但對革蘭氏陽性菌作用較小。lLambert等報告，充N2包裝的塊狀豬肉在1kGy輻照后于5可存放26d。393 3 畜、禽肉及水產(chǎn)畜、禽肉及水產(chǎn)(shuchn)(shuchn)類類第39頁/共64頁第三十九頁，共64頁。高劑量輻照高劑量輻照(f zho)處理肉類處理肉類l目的：使（已包裝）肉類在常溫下長期保藏。l劑量：殺死抗輻射性強

30、的肉毒芽孢桿菌；對低鹽、無酸的肉類（如雞肉）需用劑量45kGy以上。l產(chǎn)生異味：高劑量輻照滅菌處理會使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，程度因肉類品種不同而異），牛肉產(chǎn)生的異味最強。目前防止異味最好的方法是在冷凍溫度-30-80下輻照，因為異味的形成大多數(shù)是間接的化學效應。在冰凍時水中的自由基的流動性減少，可以防止白由基與肉類成分的相互反應發(fā)生。l顏色：輻照可引起肉顏色的變化，在有氧存在下更為(n wi)顯著。40第40頁/共64頁第四十頁，共64頁。輻照與冷藏結合輻照與冷藏結合(jih)處理處理l目的：用輻照處理冷藏或冷凍家禽，殺滅沙門氏菌和彎曲桿菌（campylobacter），處理豬肉使旋毛蟲幼蟲失活。（帶

31、來的衛(wèi)生效益最為明顯）l劑量：27kGy被認為足以殺死上述病原微生物和寄生蟲，對大部分食品不會造成感官特性(txng)不利的影響。41第41頁/共64頁第四十一頁，共64頁。水產(chǎn)品輻照水產(chǎn)品輻照(f zho)保藏保藏l多數(shù)采用中低劑量處理，高劑量處理工藝與肉禽類相似，但產(chǎn)生的異味低于肉類。為了延長貯藏期，低劑量輻照魚類常結合低溫（3以下）貯藏。l不同魚類有不同的劑量要求，如淡水鱸魚在12kGy劑量下，延長貯藏期525d；大洋鱸在2.5kGy劑量下，延長保貯期1820d；牡礪在20kGy劑量下，延長保藏期達幾個月。l加拿大批準(p zhn)商業(yè)輻照鮮魚和黑線鰭魚片以延長保質期的劑量為1.5kGy

32、。42第42頁/共64頁第四十二頁，共64頁。4 4 香辛料和調味品香辛料和調味品l天然香辛料容易生蟲長霉l常規(guī)處理的局限性：熏蒸消毒法有藥物殘留且易導致香味揮發(fā)甚至產(chǎn)生有害物質。l輻照處理可避免引起上述的不良效果，控制昆蟲侵害，減少微生物的數(shù)量，保證原料的質量。全世界至少已有15國批準80多種產(chǎn)品輻照。 l劑量：允許高達10kGy劑量，但實際上為避免導致香味及顏色的變化，降低成本，香料(xinglio)消毒的輻照劑量應視品種及消毒要求來確定，盡量降低輻照劑量。如胡椒粉、快餐佐料、醬油等直接人口的調味料以殺滅致病菌為主劑量可高些。43第43頁/共64頁第四十三頁，共64頁。輻照調味品味道輻照調

33、味品味道(wi dao)變化的閾值變化的閾值產(chǎn)品閾值劑量kGy芫荽7.5黑胡椒及其代用品12.5白胡椒12.5桂皮5丁香7辣椒粉5辣椒4.55.044第44頁/共64頁第四十四頁，共64頁。5.蛋類蛋類l沙門氏菌為輻射處理的對象菌。l劑量：輻照巴氏殺菌劑量，l效果(xiogu)：蛋液及冰蛋液效果(xiogu)較好。l帶殼鮮蛋可用低射線輻照，劑量10kGy ，l高劑量會使蛋白質降解而使蛋液粘度降低或產(chǎn)生H2S等異味。45第45頁/共64頁第四十五頁，共64頁。46第46頁/共64頁第四十六頁，共64頁。五、食品輻射五、食品輻射(fsh)的較其他方法的優(yōu)越性的較其他方法的優(yōu)越性l 1.1.非熱作用

34、，食品內(nèi)部溫度不會增加或變化很小，故有非熱作用，食品內(nèi)部溫度不會增加或變化很小，故有“冷殺菌冷殺菌”之稱，而且輻之稱，而且輻照可以在常溫照可以在常溫(chngwn)(chngwn)或低溫下進行，因此經(jīng)適當輻照處理的食品可保持原有或低溫下進行，因此經(jīng)適當輻照處理的食品可保持原有的色、香、味和質構，有利于維持食品的質量；的色、香、味和質構，有利于維持食品的質量；l 2.2.節(jié)能。與冷凍保藏等相比，能節(jié)約能源。據(jù)節(jié)能。與冷凍保藏等相比，能節(jié)約能源。據(jù)(IAEA(IAEA）報告，冷藏耗能）報告，冷藏耗能324MJ/t324MJ/t，巴氏消毒能耗巴氏消毒能耗828MJ/t828MJ/t，熱殺菌能耗，熱殺

35、菌能耗1080MJ/t1080MJ/t，輻照滅菌只需要，輻照滅菌只需要22.68MJ/t22.68MJ/t，輻，輻照巴氏滅菌能耗僅為照巴氏滅菌能耗僅為2.74MJ/t2.74MJ/t。冷藏法保藏馬鈴薯（防止發(fā)芽）。冷藏法保藏馬鈴薯（防止發(fā)芽）300d300d，能耗，能耗l080MJ/tl080MJ/t；而馬鈴薯經(jīng)輻照后常溫；而馬鈴薯經(jīng)輻照后常溫(chngwn)(chngwn)保存，能耗為保存，能耗為67.4MJ/t67.4MJ/t，僅為冷，僅為冷藏的藏的6 6。l 3.3.無殘留物無殘留物: :與化學保藏法相比，輻照過的食品不會留下任何殘留物，是一個物與化學保藏法相比，輻照過的食品不會留下任何

36、殘留物，是一個物理加工過程，而傳統(tǒng)的化學防腐保藏技術面臨著殘留物及對環(huán)境的危害問題。理加工過程，而傳統(tǒng)的化學防腐保藏技術面臨著殘留物及對環(huán)境的危害問題。47第47頁/共64頁第四十七頁，共64頁。 4.適應范圍廣： 能處理各種不同類型的食物品種，如從裝箱的馬鈴薯到袋裝的面粉、肉類(ru li)、水果、蔬菜、谷物、水產(chǎn)等。多種體積的食品；不同狀態(tài)，固體、液體。 5.加工效率高、整個工序可連續(xù)化、自動化。 因此，輻射保藏是一種獲得經(jīng)濟效益和有發(fā)展前途的保藏方法，也是和平利用原子能的一個重要方面。48第48頁/共64頁第四十八頁，共64頁。6.穿透力強穿透力強 輻照技術的另一個特點就是射線（如射線）

37、的穿透力強，可以在包裝下及不解凍情況下輻照食品，可殺滅深藏在食品內(nèi)部的害蟲、寄生蟲和微生物。正因為此，它被大量應用于海關對進口物品(wpn)（食物、衣物等用品）的防疫處理，以確保進口物品(wpn)不攜帶有害生物進入國門。還可與冷凍保藏技術等配合使用，使食品保藏更加完善，這是其他保藏方法所不可比擬的。49第49頁/共64頁第四十九頁，共64頁。l缺點缺點(qudin)與局限性與局限性 投資大投資大, , 及專門設備來產(chǎn)生輻射線（輻射源），及專門設備來產(chǎn)生輻射線（輻射源）， 安全防護并需要提供安全防護措施，以保證輻射線不泄露；對不同產(chǎn)安全防護并需要提供安全防護措施，以保證輻射線不泄露；對不同產(chǎn)品及

38、不同輻照目的要選擇控制好合適的輻照劑量，才能獲得最佳的經(jīng)品及不同輻照目的要選擇控制好合適的輻照劑量，才能獲得最佳的經(jīng)濟效應和社會效益。濟效應和社會效益。 高劑量下的感觀性狀變化高劑量下的感觀性狀變化 接受性由于各國的歷史、生活習慣及法規(guī)差異接受性由于各國的歷史、生活習慣及法規(guī)差異(chy)(chy)，目前世界各，目前世界各國允許輻照的食品種類仍差別較大，多數(shù)國家要求輻照食品在標簽上國允許輻照的食品種類仍差別較大，多數(shù)國家要求輻照食品在標簽上要加以特別標注。要加以特別標注。50第50頁/共64頁第五十頁，共64頁。六、食品六、食品(shpn)輻照的安全與法規(guī)輻照的安全與法規(guī) 公眾在心理上難以(n

39、ny)接受輻照食品 1.擔心或者認為輻照過的食品具有放射性; 2.不清楚輻照對食品的營養(yǎng)成分到底有多大的影響。51第51頁/共64頁第五十一頁，共64頁。輻照輻照(f zho)食品的安全性食品的安全性 20世紀90年代中期，世界衛(wèi)生組織（WHO）回顧了輻照食品的安全與營養(yǎng)平衡的研究，也已得出如下結論(jiln)： 輻照不會導致對人類健康有不利影響的食品成分的毒性 變化； 輻照食品不會增加微生物學的危害； 輻照食品不會導致人們營養(yǎng)供給的損失。 1997年，聯(lián)合國糧農(nóng)組織、國際原子能機構與世界衛(wèi)生組織在50多年的研究基礎上也得出結論(jiln)：在正常的輻照劑量下，按照GMP進行輻照的食品是安全的

40、。52第52頁/共64頁第五十二頁，共64頁。l輻照食品的檢測輻照食品的檢測(jin c)方法方法 為了確保輻照食品的品質，人們一直研究探討輻照食品的檢測方法。例如(lr)， 利用脂質和DNA對電離輻射特別敏感，檢測2一烷基一環(huán)丁酮（是一種成環(huán)化合物，蒸煮條件下難形成），其檢測率達93。DNA堿基破壞、單鏈或雙鏈DNA破壞及堿基間的交聯(lián)是輻照的主要效應，可檢測并量化這些DNA變化。 輻照食品的CAC通用檢測方法（CODEX STAN231 _2001）已在2001年6月CAC第24次會議上發(fā)布。53第53頁/共64頁第五十三頁，共64頁。輻照輻照(f zho)源的安全性源的安全性 食品(shpn)輻照處理一般采用的輻射源是密封型“60Co，137Cs”的射線或電子加速器產(chǎn)生的電子射線。 在進行輻照處理時，被照射食品(shpn)從未直接接觸放射性核素（放射性同位素）。食品(shpn)只是在輻射場接受射線的外照射，不會沾染上放射性物質。54第54頁/共64頁第五十四頁，共64頁。食品組成食品組成(z chn)的主要元素的主要元素 食品(shpn)的基本組成元素，碳、氧、氮、磷、硫等變成放射性核素