7N食品工艺学第七章食品辐射保藏.ppt

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1、第七章 食品辐射保藏,第一节 概述,食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对食品及其原料进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，以达到延长食品保质期的方法和技术。 最大限度的减少食品的损失，使它在一定期限内不发芽、不腐败变质，不发生食品的品质和风味变化，由此可以增加食品的供应量，延长食品的保藏期 辐射保藏技术是一门新的技术，比现有保藏技术有其优越性的一面。是继传统的物理、化学保藏之后又一发展较快的食品保藏新技术和新方法。,食品辐照所用原子能射线主要有射线或电子加速器产生的低于10MeV的电子束。 我国辐照食品卫生管理办法中定义：辐照食品是指用钴-60、铯-137产生的射线或电子加速器产生的

2、低于10MeV的电子束照射加工保藏的食品。,常见的辐照食品种类：,1特殊食品：病人食用的无菌食品、太空食品。,2脱水食品：洋葱粉、八角粉、虾粉、青葱、辣椒粉、蒜粉、虾仁等脱水食品。,3延长货架的食品：月饼、袋装肉制品、果脯等产品。,4冻品：冻鱿鱼、冻虾仁、冻蟹肉、冻蛙腿等产品。,5保健品：减肥茶、洋参、花粉、灵芝制品、袋泡茶、口服美容保健食品等。,一、现有保藏技术的优缺点,食品冷冻保藏低温抑制微生物活动和减少酶活。 优点：能够较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值； 缺点：能耗大，需建立冷藏链。 食品罐藏提高温度杀灭微生物和酶。 优点：绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏； 缺点：热对风味组织结构和

3、色泽有影响。 食品干藏降低水分活度（Aw），控制微生物和减少酶活。 优点：简便宜行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆 缺点：自然脱水后的食品难复水，易变色。 化学保藏通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。 优点：操作简便易行。 缺点：化学物质残留。,二、辐射保藏的优越性（意义、特点）,食品在受辐射过程中温度升高甚微，可在常温或低温下进行，又被称为“冷杀菌”。被辐射适当处理后的食品的感官性状与新鲜食品差别很小，特别适合于一些不耐热的食品和药品。 射线穿透力强，在不拆包装和不解冻的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或冻肉内部的害虫和微生物，也节省了包装材料，避免再污染。 射线处理过的食品不会留下任

4、何残留物。,节省能源：据国际原子能机构（IAEA）通报，食品采用冷藏需消耗能量为90千瓦时/T，巴氏消毒230千瓦时/T，热力杀菌300千瓦时/T，脱水处理（干燥）700千瓦时/T，而辐射杀菌只需6.34千瓦时/T，辐射巴氏消毒0.76千瓦时/T。 适应范围广：能处理各种不同类型的食物品种，从装箱的马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、谷物、水产等。不同体积、不同状态、固体液体食品,加工效率高、整个工序可连续化、自动化。 只要规模大，就能获得巨大的利益。 谷物20万吨以上，马铃薯2.5万吨以上，洋葱5000吨 辐射保藏是一种获得经济效益和有发展前途的保藏方法，也是和平利用原子能的一个重要方面。

5、,三、国内外发展简况,1895年伦琴发现X-射线后，Mink于1896年就提出X-射线的杀菌作用。 二次大战期间，美国麻省理工的罗克多尔将射线处理汉堡包，揭开了辐射保藏食品研究的序幕 50年代起北美、欧洲、日本等30多个国家先后投入大量的费用进行研究； 60年代一些第三世界国家也加入该行列，目前从事这方面研究的有50-60个国家。,在国际原子能组织（IAEA）、联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）等的支持和组织下，1976年25种辐射处理食品在18个国家得到无条件批准或暂定批准，允许作为商品供一般使用。 1980年10月27日上述组织联合举行的第四次专门委员会议作出结论：用10kG

6、y以下平均最大剂量照射任何食品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问题，而且今后无须再对低于此剂量辐照的各种食品进行毒性实验。 1999年同意10kGy以上剂量辐照食品是安全与营养的,目前许多国家将辐射用于食品的加工与保藏。 前苏联、美国、加拿大、法国、日本、中国等国家均批准在一些食品中使用辐照。 日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼虾、果蔬等。 欧洲（丹麦、保加利亚、法国等）用于抑制土豆、大蒜、洋葱发芽。 发展中国家，印度、伊朗、泰国、智利、阿根廷等用于粮食（谷物）的防霉、防虫。,我国自1958年开始，1984年11月国家卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐

7、照食品允许消费。之后又有20多种食品通过了不同级别的技术鉴定。 80年代，一些省市建立了一起容量较大的辐射应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、广东等地。,迄今为止，已有40多个国家批准了100多种类的辐照食品。但辐照技术真正大规模商业化应用，是从20世纪90年代开始的。 辐照加工技术虽然从技术讲已相对成熟，但由于公众接受性、各类别食品的标准、法规以及检验、辐照设施等尚存在一定问题，辐照食品仍未被广泛接受。,1997年蒙特利尔公约会议决定发达国家在2005年前、发展中国家在2015年前要彻底禁用溴甲烷，这使食品辐照的替代作用更突出出来。 食源性疾病近年来在美国、日本等地多有发生，沙门氏

8、菌、弯曲菌、大肠杆菌、单胞李斯特菌、弧菌等所致的疾病与辐照食品近年的发展有明显的关联。,第二节 辐照的基本概念,一、 辐射类型 辐射指能量传递的一种方式，在电磁波谱中，根据能量相应的大小，可将电磁波分成无线电波、微波、红外、可见光、紫外线，X射线和射线 根据辐射的作用形式可将辐射分为电离辐射和非电离辐射两种类型，具体按辐射的频率来划分,二、放射性同位素与辐射,原子包括一个带正电荷的原子核，核外围有电子云。 原子核的直径约为10-12cm，内有质子和中子，是其质量的组成部分。质子带正电荷，中子不带电荷。整个原子(包括运转的电子)的直径约为10-8cm。,1放射性同位素,原子核为P+n，P+为带正

9、电荷质子，n为不带电荷中子，核内质子数决定化学元素的特性，一般情况下（在原子核范围内）P+=n，组成原子的质量。 P+相同而n不同的原子所代表的元素称为同位素，P+=n时原子稳定，P+n则不稳定。 原子序数在84以上时，原子核是不稳定的，能以一定的速率放出射线，由这种原子组成的元素称为放射性同位素。 放射性同位素能发射-、-、+-及-射线,2. -、-、-及 X-射线,-射线：当同位素中n：P+1.5，从原子核中放射出带2P+和2n的带正电高速粒子流（氦核）； -射线：当核内中子数和质子数不等时： 若nP+，中子放出粒子，释放能量转变成质子 nP+ （带负电荷的高速离子） 若P+n，质子吸收能

10、量发射+转变成中子 P+1.02MeVn+ （带正电荷的高速离子） 和+-射线，即从原子核中射出的带电的高速电子,X-射线：若核内质子从外层电子云K层捕获电子e，转变成中子（K-捕获），使质子数减少。P+en K层（低能态）电子被捕获后剩下的空穴，被外层（高能态）电子补充，释放出能量X-射线，指原子核外电子所放出的能量。 -射线：当原子核在发射了和或K-捕获之后，核的能级处于激发态（高能态），当这种激发态回到基态时，原子就发出光子流（即不带电荷的粒子流），称-射线，发源于原子核本身。,3. 四种射线的特点,这四种射线都具有使被辐射物质的原子或分子发生电离作用的能力和不同程度的穿透能力。但是由于

11、射线性质的不同，从而电离能力和穿透能力各不相同。,-射线：相对质量较大，电离能力很强，穿透能力很小；一张纸就能阻挡它的通过。 -射线：为氢核质量的几千分之一，带电量为-射线的一半，电离能力比-射线小，穿透能力比-射线大；无法穿透铅片。 -射线：电离能力比、小，但穿透能力比、大；可穿透一块铅。 X-射线：电离能力小，穿透力很高,4放射性衰变,每个放射性同位素经放出射线后，就转变成另一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素。原子核的转变过程称为放射性衰变。 放射性强度因衰变而降低到原来的一半所需要的时间称为半衰期。,常见放射性同位素的半衰期,三、辐射用各种单位,国际单位 常用单位 辐射能量 J e

12、V 放射性强度 Bq Ci 辐射量 C/kg R 吸收剂量 Gy&J/kg rad,（一）能量单位,电子伏特eV ：辐射能量单位通常用eV，即相当于个电子在真空中通过电位差为伏特的电场被加速所获得的动能。 eV =1.60210-12evg 1 evg = 6.2415 1011 eV 1 evg =0.0000001焦耳,（二）放射性强度,也称放射性活度，是衡量放射性活跃程度的一个物理量。指单位时间内发生核衰变的次数。 以前曾用居里，1Ci=3.71010衰变秒，即每秒中有3.71010次原子核衰变。 现法定单位用贝克Bq，即每秒中有一个原子核衰变为1贝克。 1Bq=1s1，因此，1Ci=3

13、.71010Bq。,（三）辐射计量,指被照射物质吸收辐射能量程度的一些物理量。 常用辐射量、物料吸收剂量和吸收剂量速率来表示 辐射（照射）量是用X-射线或-射线辐射源的辐射场内空气电离的程度来表示。 吸收剂量是指在辐射源的辐射场内单位质量被辐射物质吸收的辐射能量。 单位质量的被照射物质在单位时间中所吸收的能量称为吸收剂量速率。,法定单位为库仑/千克（C/kg），以前为伦琴（R） 在标准状况下（0，760mmHg），1cm3空气（0.00129g）能形成一个正电或负电的静电单位的X-射线或-射线照射量1R。 1伦琴可使1cm3空气产生2.08109个离子对 1R=2.58104C/kg（空气）,

14、1辐射量（照射量）,2吸收剂量,吸收剂量是电离辐射赋予被辐射物质单位质量的平均能量，即被辐射物质吸收的辐射能量，法定单位为J/kg，也称为戈瑞（Gy） 以前曾用拉德（Rad）即1克被辐射物质吸收100尔格（erg）射线能量为1Rad。 1Rad=100erg/g=6.241013eV/g。 1Gy=100Rad=104erg/g,3吸收剂量速率,单位质量的被照射物质在单位时间中所吸收的能量称为吸收剂量速率。单位为Gy/s。 吸收剂量速率与照射距离和辐射强度有关。距离越近，吸收剂量速率越大，距离相同，辐射强度越大，则吸收剂量越大。 物料不同，吸收剂量速率也是不一样的。,四、辐射源,（一）人工放射

15、性同位素 在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为-和-射线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co（钴，半衰期5.26年）和137Cs（铯，半衰期30.3年）,钴和铯衰变图,60Co经-衰变后放出两个能量不同的-光子最后变为60Ni 137Cs经-衰变后放出-光子最后变为137Ba,制备方法：将自然界中存在的稳定同位素59Co金属制成棒形、长方形、薄片形、颗粒形、圆筒形或所需要的形状，置于反应堆活性区，经中子一定时间照射，少量59Co原子吸收一个光子后即生成60Co辐射源。 目前在商业上采用60Co作为-射线源。,（二）电子加速器,利用电磁场使电子获得较高能量，即将电能转变成辐射能。有静电加速

16、器、高频高压加速器、绝缘磁芯变压器。直流加速器有两种方式： 1.直接加高压：高电压使电子获得动能，如范德格拉夫加速器（静电加速器）； 2.不是直接利用高电压，但反复多次将电子加速，如回旋加速器，电子感应加速器。,范德格拉夫加速器,直流高压电源6通过针尖电晕放电将负电荷喷射到高速运行的输电带4上，电荷被带到球型高压电极1内，电刷7收集电荷。在电荷累积下，在球型电极形成高压电场。电子枪5发射的电子，在高压电场下，沿着加速管3被加速，即得到电子射线。,用高能电子来轰击重金属靶，则产生X-射线X-射线发生器。 特点：电子加速器优点是可以控制开停，能量可以调节控制。 X-射线转换率不高，一般不用于食品辐

17、射。,第三节 食品辐射保藏原理,电离辐射之所以用来保藏食品，这是由辐射对被照射物质中发生的化学效应与生物学效应所决定的。,一、食品辐射化学效应,电离辐射使物质产生复杂的化学变化： 初级辐射即物质接受辐射能后，形成离子、激发态分子或分子碎片与辐射程度有关 次级辐射初级辐射的产物相互作用生成与原物质不同的化合物与温度等其他条件有关,1. 水分子,水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，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发生反应。 水接受辐射后的最后产物是氢和过氧化氢，形成的机制很复杂。现已知的中间产物主要有三种：水化电子（eaq），羟基自由基（OH），氢原子自由基（H）。

18、,H2O辐射后可能反应途径： （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+O2,这些中间产物能在不同的途径中进行反应， eaq是还原剂，OH是氧化剂，H有时是氧化剂有时又是还原剂。,辐射化学效应的强弱用G值表示。 G值即每吸收100eV能量时被照射物质产生化学变化的分子数目。（即能传递100eV能量的分子数）,2氨基酸与蛋白质,有机化合物因辐射而分解的产物也很复杂，取决于原物质的化学性质和辐射条件，有的从高

19、分子低分子，有的反而从低分子高分子。 射线辐照食品蛋白质分子，很容易使它的二硫键、氢键、盐键、醚键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级结构，改变物理性质。 蛋白质水溶液还会发生交联，主要是由于巯基氧化生成分子内或分子间的二硫键，或者酪氨酸和苯丙氨酸的苯环发生偶合。,（1）脱氨 如甘氨酸，e-+NH3+CH2COO-NH3+CH2COO- （2）放出CO2 a. 脱氨的脱羧反应 b. 不脱氨的脱羧反应 （3） 含硫氨基酸的氧化（巯基硫化氢）,氨基酸、蛋白质的化学变化,（4）交联使蛋白质凝聚（蛋白质分子通过硫氢基的氧化生成分子内或分子间的二硫键，或由酪氨酸和苯丙氨酸的苯环偶合而发生交联）。 （5） 降

20、解蛋白质发生裂解，产生较小的碎片。 （6）辐射降解与交联同时发生，若降解小而交联大，则交联会掩盖降解，故降解不易观察到。,3酶,酶的主要组成是蛋白质，故它对辐射的反应与蛋白质相似。 纯酶稀溶液对辐射敏感，若增加其浓度也必须增加辐射剂量才能产生同样的钝化效果。 食品体系中酶很容易受到保护，同时也受外界条件变化（温度、 pH、含氧量）的影响。如提高温度会增加酶对辐射的敏感度，在有氧状态下干燥胰蛋白酶极易钝化。 有时酶由于蛋白质分子降解，活性中心暴露，反而对酶反应更有利。因此对控制酶活性的食品，辐射前先加热灭酶 酶会因有巯基（-SH）的存在而增加其对辐射的敏感性。,4脂类,饱和脂肪较稳定，不饱和脂肪

21、容易发生氧化。辐射对脂类所产生的影响可分为三个方面：理化性质的变化；受辐射感应而发生自动氧化；发生非自动氧化性的辐射分解。 脂肪酸酯和某些天然油脂在受50kGy以下剂量照射，品质变化极少；但其他类脂肪成为异臭发生源，如肉类风味变化，牛奶产生蜡烛味，鱼类产生异臭。 辐照可促使脂类的自动氧化，有氧存在，其促进作用更明显，加速自由基的生成，使氢过氧化物和抗氧化物质分解反应加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等,饱和脂类在无氧状态下辐照时会发生非自动氧化性分解反应，产生H2、CO、CO2、碳氢化合物、醛和高分子化合物。不饱和脂肪酸也会产生类似的物质，其生成的碳氢化合物为链烯烃、二烯烃、二烯烃和二聚物形

22、成的酸。 磷脂类的辐射分解物也是碳氢化合物类、醛类和酯类。 对含有脂肪的食品辐照时也鉴定出了过氧化物、酯类、酸类和碳氢化合物等，这与天然脂肪和典型脂肪的情况相同,5碳水化合物,纯糖类经辐照后有明显的降解作用和辐射分解产物的形成 单糖在C4上发生氧化产生糖酮酸 低分子糖类：旋光度降低、褐变、还原性和吸收光谱变化、产生H2、CO、CO2、CH4等气体。 多糖类：多糖链断裂，熔点降低、旋光度降低、褐变。 直链淀粉黏度下降（淀粉降解） 果胶解聚（植物组织受损） 辐照后结构发生变化，对酶的敏感性也随之发生变化，并引起-1，4-糖苷键偶发性断裂及生成H2、CO、CO2气体。,6维生素,维生素是食品中重要的

23、微量营养物质。维生素对辐照食品的敏感性在评价辐照食品的营养价值上是一个很重要的指标 水溶性维生素中以VB1和VC的辐射敏感性最强，其他水溶性如VB2，泛酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸）对辐射很不敏感较稳定。 脂溶性维生素对辐射比较敏感，尤其是VE、VA更敏感，VD对辐照比较稳定。,二、食品辐射的生物学效应,生物学效应指辐射对生物体如微生物、昆虫、寄生虫、植物等的影响。这种影响是由于生物体内的化学变化造成的。 已证实辐射不会产生特殊毒素，但在辐射后某些机体组织中有时发现带有毒性的不正常代谢产物。 辐射对活体组织的损伤主要与其代谢反应有关，视其机体组织受辐射损伤后的恢复能力而异，这还取决于

24、所使用的辐射总剂量的大小。,（一） 微生物,1辐射对微生物的作用(机制） （1）直接效应：指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。 （2）间接效应：来自被激活的水分子或电离所得的游离基 那么对微生物来说需要多大的辐射剂量才能杀死微生物呢？这取决于微生物对辐射的敏感性。,（1）直接效应 细胞内DNA受损：即DNA分子碱基发生分解或氢键断裂等。由于DNA分子本身受到损伤而致使细胞死亡-直接击中学说 细胞内膜受损：膜内的蛋白质和脂肪（磷脂）分子断裂，造成细胞膜泄露，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。 （2）间接效应 当水分子被激活和电离后，成为游离基

25、，起氧化还原反应作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。,2微生物对辐射的敏感性,为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死90%微生物所需用的戈瑞数来表示，即残存微生物数下降到原数的10%时所需用戈瑞的剂量，并用D10值来表示。 人们通过大量的实验发现，微生物（细菌）残存数与辐射剂量存在如下关系: logN/N0 =-D/D10 N0：初始微生物数 N：使用D剂量后残留的微生物数 D：辐照初始剂量 D10：微生物残留数减到原数的10%时的剂量,微生物（细菌）种类不同，对辐射的敏感性各不同，因而D10也不同。 微生物所处环境不同，则辐射敏感也不

26、相同。,辐射保藏的灭菌对象,在低酸性和中性食品（pH4.5）中，嗜热脂肪芽孢杆菌（平盖酸败菌）比肉毒杆菌A型或B型更耐热，若用加热灭菌则（嗜热）D121=40-50min，而肉毒杆菌加热灭菌为D121=6-12s。使用辐射则容易被杀灭（敏感，小），因而在辐射保藏中是将肉毒杆菌A型作为彻底灭菌的对象菌。以对这种菌的杀菌程度1012为指标。 一般来说，10 G-G+酵母菌霉菌 (敏感) 注意：辐射并不能使微生物毒素除去，如黄曲霉素对射线相当稳定，300kGy大剂量毒素无变化,（二） 病毒,病毒是最小的生物体，它没有呼吸作用，是细胞的寄生生物。通常使用高达30kGy的剂量才能抑制。如脊髓灰色质病毒和

27、传染性肝炎病毒据推测来自食品污染，用-射线照射有助于杀死病毒。,（三） 霉菌和酵母,酵母与霉菌对辐射的敏感性与无芽孢细菌相同。 霉菌会造成新鲜果蔬的大量腐败，用2kGy左右的辐射剂量即可抑制其发展。 酵母可使果汁及水果制品腐败，可用热处理与低剂量辐射结合的办法杀灭。,（四）昆虫,辐射对昆虫的效应是与其组成细胞的效应密切相关的。对于昆虫细胞来说，辐射敏感性与它们的生殖活性成正比，与它们的分化程度成反比。处于幼虫期的昆虫对辐射比较敏感，成虫（细胞)对辐射的敏感性较小，高剂量才能使成虫致死，但成虫的性腺细胞对辐射是敏感的，因此使用低剂量可造成绝育或引起遗传上的紊乱。 辐射对昆虫总的损伤作用是致死，“

28、击倒”（貌似死亡，随后恢复），寿命缩短，推迟换羽，不育，减少卵的孵化，延迟发育，减少进食量和抑制呼吸。这些作用都是在一定剂量水平下发生的，而在其它低剂量下，甚至可能出现相反的效应，如延长寿命，增加产卵，增进卵的孵化和促进呼吸。,成年前的昆虫经辐射可产生不育，辐射过的卵可以发育为幼虫，但不能发育成蛹，照射的蛹可发育为成虫，但其成虫是不育的。 蛾、螨、甲虫 不育 0.1-0.5KGy ， 致死 30-50KGy,（五）寄生虫,辐射可使寄生虫不育或死亡。 猪肉中旋毛虫 不育剂量0.12kGy 死亡7.5 kGy 牛肉中绦虫 致死剂量3.0-5.0KGy,（六）植物,水果： 对于有呼吸变换期的水果，在

29、其呼吸率达最小值时是辐射处理的关键时刻，在此时辐射能抑制其后熟期，主要是能改变体内乙烯的生产率从而影响其生理活动。 能使化学成分发生变化，如维生素C的破坏、原果胶变成果胶及果胶酸盐、纤维素及淀粉的降解、某些酸的破坏及色素的变化等。,蔬菜 辐射可影响新鲜蔬菜的代谢反应，其效果与剂量有关。如可改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变化学成分。 根菜类如土豆、洋葱等辐射后可抑制发芽，在光照下皮层也不发绿，但剂量过高，会腐烂。 对蘑菇可防止开伞延迟后熟。,第四节 辐射在食品保藏中的应用及卫生安全性,一、辐射应用类型 食品辐射处理取决于保藏的目的。由于食品种类不同，食品腐败变质的因素也不一样，根据食品处理后所要

30、求达到的保藏期，常有三种方式 辐射阿氏杀菌、辐射巴氏杀菌、辐射耐贮杀菌,1. 辐射阿氏杀菌（完全杀菌）,足以使微生物的数量减少到零或有限个数，在后处理没有污染的情况下，以目前方法检不出腐败微生物，也没有毒素检出，可长时间保藏。 一般使用高剂量10-50kGy，肉类特别是牛肉，高剂量会产生异味，此时可在冷冻温度-30以下辐射。因为异味形成大多是化学反应，冷冻时水中的自由基流动性减少，可防止自由基与肉类形成分子的相互反应。,2. 辐射巴氏杀菌（消毒）,足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙门氏菌）的数量，用现有方法检不出。 这种方法因食品中可能有芽孢菌的存在，因此不能保证长期贮存。必须与其他

31、保藏方法如低温或降低水分活度等结合。另外，若食品中已存在大量微生物（繁殖）也不能用该法处理。因为辐射不能除去产生的微生物毒素。 辐射剂量：1kGy-10kGy,3. 辐射耐贮杀菌（防止繁殖）,足以降低腐败菌数量，延缓微生物大量增殖出现的时间。 用于推迟新鲜果蔬的后熟期，提高耐贮期。 辐射剂量：1kGy。,各种应用所需的剂量范围,二、辐射处理的食品种类,三、食品辐射保藏工艺,1. 食品辐射保藏的工艺流程,食品辐照是为了达到保藏的目的，这就需要研究各种因素对保藏效果的影响，探讨各种工艺条件对食品保藏质量所引起的变化。,2. 工艺条件控制,在辐照器的控制中，记录停顿时间或传送机速度、剂量率和辐射源与

32、产品几何布置的变化是十分重要的。 辐照过程要考虑的因素有：辐射源的强度、尺寸和排列；辐射源进出通道的结构和机械装置；不同食品的传送速度和停顿时间 自动化程度高的辐射装置中，可以在控制台上检测并自动记录控制参数。 采用电子束辐照器的工艺过程，除了控制传送速度外，一般还通过调节束能流量、束能强度、扫描宽度和扫描速率来控制,3. 辐照器,分别是60Co、137Cs-射线辐照器,4. 影响食品辐照的因素,影响食品辐照的因素很多，如含水量、pH、温度、食品的化学成分、照射时环境的温度及含氧量等。 温度：在接近常温范围内，温度对杀菌效果影响不大；冰点以下辐射间接作用不明显，微生物抗辐射性增加，但冻结使细胞

33、受损后辐射敏感性会增加；对于肉类等辐射后易产生“辐射味”的食品辐射处理最好在低温下进行。,氧含量：氧存在时辐射氧化作用加强，一般情况下杀菌效果因氧的存在而加强。防止氧化可采用抽真空和充惰性气体包装 含水量：干燥状态下游离基移动受限，辐射间接作用降低，辐射作用显著减弱。 添加物：抗氧剂可减少辐射氧化，氯化钠等“敏化剂”可加强杀虫杀菌效果。,四、辐照食品的包装,辐射处理前必须根据产品的性状、辐射处理目的、运输和贮存的要求以及将来销售的方便来合理选择包装材料。 金属罐如渡锡薄钢板罐和铝罐对使用杀菌剂量的照射是稳定的 塑料包装的食品在剂量低于20kGy辐照对其物理性质没有明显影响。 金属箔和各种符合包

34、装材料是比较理想的食品辐射包装材料，可接受高达60kGy的照射。 在食品辐射保藏中一般采用的辐射剂量低，因此，比较好的包装材料有玻璃纸、人造纤维、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龙、复合薄膜、玻璃容器及金属容器。,五、辐照食品的保藏,食品辐照处理的目的是为了延长贮存时间，而辐照处理后的贮存条件往往会直接影响其效果。 辐照食品的贮存条件，特别是温度，不同程度的影响着辐照保藏的效果及所要求的辐照剂量。 通常较低的温度可延长辐照食品的保藏时间，但并不是温度越低越好，象香蕉、番茄等宜贮存在10-15条件下，温度低于5就会发生冷害。,六、卫生安全性,为了确认这种放射线照射食品的卫生安全性，从50年代就开始了长期的

35、研究。 1.有关诱惑放射性 一种元素若在电离辐射的照射下，辐射能量传递给元素中一些原子核，在一定条件下造成激发反应，引起这些原子核的不稳定，由此而发射出中子并产生-辐射，这种电离辐射使物质产生放射性（是由电离辐射诱发出来的）诱惑放射性。,诱惑放射性的产生取决于被辐射物质的性质以及所使用的射线能量，若射线能量很高，超过某元素的核反应能阈，则该元素会产生放射性。 目前允许使用的辐射源有60Co（r1=1.17MeV，r2=1.33MeV）；137Cs；不超过10MeV的加速电子；X-射线源，其能束不超过5MeV。能量均10MeV。 食品中基本元素氮、氧、碳，14N10.5MeV，16O15.5Me

36、V，12C18.8MeV，大部分元素核反应能阈都在10MeV以上。故不会产生放射性。 在轻元素中，放射性同位素的半衰期极短（几秒钟-几十分钟），还不等食品到达消费者手里，放射能就消失了。,2. 毒性问题,大量动物实验证明50kGy剂量照射过的食品，不要说急性毒性就连慢性毒性也没有发现，未发现产生有毒、致畸、致癌物。 1980年联合国粮农组织FAO国际原子能组织IAEA，世界卫生组织WHO专家会议，决定在10kGy以内的辐射食品，不要再进行此剂量范围的毒性试验，在微生物学和营养学上都不存在问题，可以作为“推荐接受”,3. 微生物发生突变的危险,微生物进行反复照射会产生耐辐射性，辐射引起的突变又可能使微生物获得抗辐射性而产生耐辐射菌，如用药物杀菌和热力杀菌一样菌种选育。,4. 对营养物质的破坏,低剂量（ 1kGy)，微不足道； 中等剂量(1-10kGy)，可能损失一些维生素； 高剂量(10-50kGy)，采用约束间接辐射的措施（低温、真空、添加游离基受体等）营养价值降低不大，维生素有损失；,从表中可以看出,加热杀菌及较高温度下辐照硫胺素损失均较大；低温辐照损失较少但随着剂量的增加损失增大。,从表中可以看出，牛肉60Co辐照后硫胺素损失比冻藏严重但好于加热处理；辐照后核黄素的损失要好于冷冻保藏。,