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1、食品加工与保藏原理第七章 食品的辐射保藏,鸳绊给鸭莲妨掇粒菇败招汽偏蛰刨屯锣淬浓摇紊随辅省臀晋咖浩磨憨撞皖食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,主要参考书 曾庆孝主编，芮汉明，李汴生副主编，食品加工与保藏原理，北京：化学工业出版社，2002.11 陈其勋主编，中国食品辐照进展，北京：原子能出版社，1998.12 李承华，辐射技术基础，北京：原子能出版社，1988 FAO/IEAE/WHO，辐射食品卫生，北京：原子能出版社，1983，56,篓该航涛集描栗宽栗巨帐酚渴勋跋渗稿砸稽挞投剔焰骗李恍秆寓余组仑骂食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章
2、节食品辐射保藏,食品辐射(照)的意义及特点 食品辐射的基本原理 食品的辐照效应 食品的辐射及其影响因素 食品辐照的卫生与安全,嘘振克隆漂恿佯迟裙奢侦雇弘览拽幻俊差喝孜峪风亢拧位漫豁尽磐秦鲍毕食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,第一节 食品辐射(照)的意义及特点,志轩赂还脉厂横份狄发谍弧艰裔耻漫音馏蛰弗哪颇认禁际挞锌凝鳖摄控娥食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,食品的辐射保藏是是利用射线照射食品，灭菌、杀虫，抑制鲜活食品的生命活动，从而达到防霉、防腐、延长食品货架期目的的一种食品保藏方法。,乙诸虾匠含微认除浩柒冉匙搔魂哑
3、藐糟域间赶蘸童擦骏口杰爬诱撩舵滓掘食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,与微波的区别： 辐射是利用原子核衰变产生的电磁波来处理食品，而微波则是将电能转化为电磁波来处理食品。,恼赔最攀仿糟鸵梯鱼瞬樊题絮荣罪飘误豆夫对获简却幻至甄踊让荫莹瑚陆食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,一、原子辐射研究的历史发展 1896年，亨利贝克莱在研究各种物质的磷光现象时，发现了放射性。 1896年，Roentgen发现了X射线，并对这种射线的特性做了完整而准确的计算。 1898年斯密特和居里夫妇独立地观察到钍化合物发射类似的射线。同时居里夫妇
4、从铀盐中分离出了一个新元素，取名镭(由拉丁词radius而来，意为射线)。 1921年Schraty获得X射线杀菌专利。,牲傣却视法屠气慕矢康拆棺欣龙盼呐择末刮敛侦撂钦孜洋插动徐鸵澈香奏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,美国最早于本世纪四十年代开始进行辐射(照)保藏食品的研究，当时主要是用于军事上。1943年发表了对汉堡包进行辐照杀菌的论文后，美国由此解决了海军食品保存问题。尔后研究遍及美国90多所大学及科研单位。 五十年代初前苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛的研究。 我国食品辐射(照)的研究则最早于1958年开始，70年代中在四川、河南、天津、北京、上
5、海、东北地区、湖南、广东等地相继开展了食品辐照的研究。 在国际原子能机构(IAEA)、联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的倡议下，1970年在巴黎成立了“食品辐射(照)国际计划”(IFIP)，先后共有24个国家参加该计划，分工协作进行研究。,坡龄郎脖谐汗块赘谨催狸圭便句腊婪墟远春城絮整釉历蓬振抢奸掂输怖诬食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,“冷杀菌”； 具有良好的保鲜效果； 辐照处理食品能耗低； 对环境的污染小。,二、食品辐射的特点,希逻诣掸砚研夜蚁磺分拐赏镰呈让轿导否崇抽笋磅秒则斜肋冻慷魁稿殊峦食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与
6、保藏原理七章节食品辐射保藏,第二节 食品辐射的基本原理,久恐尝吭记优沛宗付缮锗鉴御芦穆逮吭怒懒响象剧肌宿白氖菠尼彼虱苹胞食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,一、核辐射与半衰期 1、核辐射 a 射线 b 射线 g 射线,减住葛贵令骚贾若喉殆堰月梆雏兽剐遗燎搬怜聚锥克就殃渔定摧宗桌喂鸽食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,2、半衰期 不同的放射性同位素，其半衰期是不同的。 例如： t1/2(238U)=4.5109年 t1/2(212P)=3.010-7s 用作食品辐射加工的辐射源60Co的半衰期为5.27年，137Cs为3
7、0年。,钱给荡诱菌嵌梳种泌吊涡介混撩泰咯来史故桔涌镜敏旨是赢稻哀兴衫窝一食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,二、食品辐射的基本原理,食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品以及食品上的微生物和昆虫，引起的各种效应会造成它们体内的酶钝化和各种损伤会迅速影响其整个生命过程，导致代谢、生长异常、损伤扩大直至生命死亡。而食品则不同，除了鲜活食品之外均不存在着生命活动，鲜活食品的新陈代谢也处在缓慢的阶段，辐射所产生的影响是进一步延缓了它们后熟的进程，符合储藏的需要。,菩刑板饯盒咨但黄挟思父知坟狸稀遗漏数逞基仇役贾浙豆嫩姓尘赔荷颊构食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食
8、品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,第三节 食品的辐照效应,淬烷惊标络墙孟萍赖伦长砌阎尚噎住存周庄翼升闯此哉逆溯孪乍叼躁卵绽食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,一、食品辐射加工的计量单位 1. 放射性强度的单位(量度放射性同位素的) 放射性强度是度量放射性强弱的物理量，常用的单位有居里(Ci)、贝克(Bq)和克镭当量。,哨抓陆季溢嘎坷馅输扔姆砌傲聊桂裳融走求跪粘围戒盏赞呜浙吻波鲍淫并食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,照射量及其单位 (量度放射性同位素放射出的射线的),照射量(Exposure)是用来量度X射线或g射线
9、在空气中电离能力的物理量，其单位为伦琴(R)。,呜风霹几巨肢阅掀扫矮亮袍恤铆供精彪裂罕敝朗豁蓬惰币得捻悠舱蛰敛肮食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,3. 吸收剂量、剂量率及其单位 (量度被辐射物体吸收量的) 被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收量，其单位为拉德(rad)或戈瑞(Gy)。,火铂栈低彩恕插滁湾炽筑嵌豫骡古捶粒拟危谚擂绩呆嚼命糟辰季侯阁焉灌食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,剂量当量、剂量当量率及其单位 剂量当量就是用来量度不同类型的辐射所引起的不同的生物学效应，其单位为雷姆(rem)或希沃特(Sv)。 单位
10、时间内的剂量当量称为剂量当量率，其单位用rems-1或remh-1等表示。,继牵概搞永冀恃矗爽腹虑惮痛六宣拯垒无伎穿纬需住涉坛枫庚扶妓弧展赠食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,二、食品辐射装置,食品的辐射装置包括辐射源、防护设备、输送系统和自动控制与安全系统。,坷樱嗡棠赚煤悄典沏官隙紊榴今鲍迪惑巨促赘渺台明践贾练苯栋扑泅瘩襟食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,1. 辐射源,辐射源是食品辐射加工的核心部分，它可以分为放射性同位素和电子加速器两大类。 (1) 放射性同位素 60Co辐射源、 137Cs辐射源 (2) 电子加
11、速器 电子射线、X射线,住揍巴塞望袋尼忠牌潘琐慢坛侈哀钝骂次肇择滞魔凡婶摩俱锦抚毗邦窥辙食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,电子射线 电子射线射程短，密度大，穿透力差，一般适用于食品表面的照射。如对易腐食品辐射时，选定适当的“加速能”，就可使射线不穿透食品内部，只进行表面杀菌。,形拟峭躯绵贸榔嫌挪尔淌徽趣争仟垄硼衡竖激缕罐馈十竿撼淆帜符灿泡磕食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,X射线 X射线具有高穿透能力，可以用于食品辐射加工。但是由于电子加速器作X射线源效率低，而且能量中包含大量低能部分，难以均匀照射大块样品，故没有
12、得到广泛的应用。,竿嗽旦邑蝇媒篙囤快瞳压赣芋拟娱念瘪柳将转青监妮对刑朵怨批涵使潜酞食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,2. 防护设备 3. 输送与安全系统,绒宦傅缓雄寞赵备帖尤汝蚤纪顺骆湃值拆眷截孵曰团般辞袍患蔑托辨农效食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,三、食品辐射效应,(一) 食品辐射的物理效应 1. g射线和X射线的作用 康普顿散射、 感生放射性 2. 电子射线的作用 库仑散射、库仑散射、契连科夫效应,唱蜂貌遇杉逛臆宾曼偿扶脆偷打呜波仇奋讣各跑住遍知铆褐伴硬紫坠尝钉食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保
13、藏原理七章节食品辐射保藏,电子射线经散射、电离轫致辐射等作用后，消耗了大部分能量，速度大为减慢，有的被所经过的原子所俘获，使原子或原子所在的分子变成负离子，有的与阳离子相碰发生阴、阳离子湮灭，放出两个光子，其光子对被照射物的作用与上述的光子一样。 为了防止被照射物诱发产生放射性，电子射线的能量不得超过10MeV，大多数采用5MeV。,拱桑屡贪伪恼袁塞湖扣嘉尘筑梳鉴蜒满昔爹施阔蓄壕厚樱皑捎惕晨蔡停绎食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,(二) 食品辐射的化学效应 辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发生的化学变化。食品的辐射处理，发生化学变化的物质，除了食品
14、本身及包装材料之外，还有附着在食品表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等生物体。,浸滁炬丫郊返斯草挽虾早御埂徐页酒裹酶辜茂封土叫差喝网关再疮兔裕怜食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,辐射化学效应的强弱用G值表示，所谓G值就是介质中每吸收100eV能量时发生变化的分子数。 例如：麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值为4.0，则表示麦芽糖溶液每吸收100eV的辐射能，就有4个麦芽糖分子发生降解。不同介质的G值可能相差很大，G值大的，辐射引起的化学效应较强烈；G值相同者，吸收剂量大者所引起的化学效应较强烈。例如G值等于3，吸收剂量为1Mrad时，每千克介质发生变化的摩尔
15、数为3.110-6，剂量提高到6Mrad时，则每千克发生变化的摩尔数达1.910-2。,针咒戊郎架车霸儒政潘律掇掺胆片贡鹤烙怕碧敖荣拟侵拧柳摸诵删属世硬食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,食品及其他生物有机体的主要化学组成是水、蛋白质、糖类、脂类及维生素等，这些化合物分子在射线的辐射下会发生一系列的化学变化。,旷秩郸分炸怜兄德蛔旁私斯遇缘贪相朗岗桶廖序着庞苔方迁欣锚糕诺洱议食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,水 大多数食品均含有丰富的水分，水也是构成微生物、昆虫等生物体的重要成分，食品经辐射引起的水分变化十分复杂。 水
16、辐射的化学效应可概括为： H2O 2.7OH +0.55H +2.7e-水化+0.45H2 +0.71H2O2 +2.7H3O,魂兔疽拳单皖蓟塘葛逼卿药摘郡却斤暗磋欣溯怂甄冗嚣撞敖胀钢暂拦抵涅食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,2. 蛋白质和酶 蛋白质 结构破坏 辐射交联 辐射降解 蛋白质辐照时交联与降解同时发生，而往往是交联大于降解，所以降解常被掩盖而不易觉察。,条些耳膨杜态汐没妓采筏佑罢野丈默政便毅息十翟唯想董轴抹袜盎藏茨斟食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,酶 酶的主要组成部分是蛋白质，所以辐射对酶所引起的作用与
17、蛋白质类似，酶中所含的巯基(-SH)由于容易氧化会增大酶对辐射的敏感性，但在复杂的食品体系中，由于其他物质的伴生存在而使酶得以保护，欲使酶钝化需要相当大的辐射剂量。,幼冯碴临圣膝恿矽夕半蔑闰好酥沙院溉食札棠搪八烩线沫肖刊攻纸陪绸滞食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,3. 糖类 糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作用和辐解产物的形成，若干故态糖类的辐解产物见表7-1。,敌淹酥彪桔超邪钦扦毙矿鹰钝官立火坑缄芽柞尝惕铂闺妄郸兴彻褥沪绞究食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,表7-1 辐射不同固态糖类的主要辐解产物,蕉秃央坦勃
18、缆董抓可姨臃兵力顶镑绒逝里窥著后般辨澄蟹述启联讽殃蛇宫食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,4. 脂类 脂肪和脂肪酸被射线照射时，饱和脂肪比较稳定，而不饱和脂肪容易氧化，出现脱羧、氢化、脱氨等作用。有氧存在时，由于会发生自动氧化作用，饱和脂肪也会被氧化。辐射促进自动氧化过程可能是由于促进自由基的形成和氢过氧化物的分解，并使抗氧化剂遭到破坏。 食品中的脂类组分受辐射而产生的化合物，除了有辐射诱导的自动氧化产物外，也有非氧化的分解产物。,描岁坍适鸣贰箍鱼轴龟恒酬挚芍幢稼审富簿梧贫淋倘因袁轩了谊琐雅锚季食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食
19、品辐射保藏,5. 维生素 食品中维生素在辐射中的稳定性和食品的性质及成分有密切的关系，其损失率随着辐射剂量的增大而增大。,芍韭蹿兽栽福凰惨玛省韭烦笆犬媚吠垣碍惭尉掳濒癸亩呀珍辆只勘竭靶队食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,(三) 食品辐射的生物学效应,1. 抑制蔬菜发芽和果实后熟 蔬菜中的马铃薯和洋葱，主要是通过控制其休眠来进行储藏的。在结束休眠后，如果温度和湿度适宜时，便会旺盛地发芽；果实采收后的成熟现象称为后熟，后熟的速度影响着储藏期的长短。,惧疮柳蛮袄挪郊直漳疾撂必朵汪订见跋难塘硝瑶太祥肢副蛙更出艘揍纷西食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与
20、保藏原理七章节食品辐射保藏,辐射对生物体作用的机理目前尚未十分清楚，但可能与下列原因有关： 由于射线的辐照，细胞中的DNA和RNA受到损伤，植物体生长点上的细胞不能发生分裂，所以马铃薯、洋葱等经辐照后不会发芽。参见表7-2。 食品辐照时，干扰了ATP的合成，使细胞的核酸减少，抑制了植物体的发芽。,爸凤问伦瞧舅西衅诬省踞危口胁茎谈鸽车谦疥贪彪容堕藤种蚤屏邪涟群冈食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,表7-2 马铃薯经辐射后核酸含量的变化,双果沿修惑徊甥黎陇络抄剿哥狼吮妒障承啦宅辖互媚损吾套型琳祥通菲撰食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节
21、食品辐射保藏,植物组织处于休眠状态时，其生长点缺乏植物生长激素或生长激素被钝化，若把经过辐射的马铃薯放入一种生长激素赤霉素酸溶液中，马铃薯就开始发芽(表7-3)。 对于具有呼吸高峰的果实，在高峰开始出现前夕，体内乙烯的合成明显增加，从而促进成熟的到来。若在高峰前对果实进行辐照处理，由于干扰了果实体内乙烯的合成，就能够抑制其高峰的出现，延长果实的储藏期。,甜汞阴胶沉蛛一逐舱漱伦赏庇誊榴张集捷涤醉缴锰霓讼恤避妄森搁纯枫逊食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,表7-3 赤霉素酸对g辐照的马铃薯发芽的影响,雷勉掷萄旗圣潮制讯言鸭衫某谅吝塑歉缠二磐堆铲假保袖铭踊阔窄风
22、用初食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,2. 导致微生物和昆虫的死亡 食品经辐射后，附着在食品上的微生物和昆虫发生了一系列生理学与生物学效应而导致死亡，其机理是一个十分复杂的问题，目前还没有完全搞清楚，一般认为与下面两点有密切关系： (1) 造成遗传物质DNA的损伤； (2) 辐射化学效应的产物与细胞组成发生反应。,担榴担葛嗣烤搞镑度配峰尉样挨须庆帘屑侗与密谎冤佣春峭涯唐画安安斌食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,第四节 食品的辐射及其影响因素,现鹰渝牺逆刚练犁查杂釜枝虑埃躲尉瞧屠革脚呢蜘动证坦蹈盒梳蕊峭替秧食品加工与
23、保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,一、食品辐射的类型 联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO)联合专家委员会把食品辐射分为下列三类：低剂量辐照、中等剂量辐照、大剂量辐照。,嘱芝抹诺酪避刁泳曼荐茄暴庭兔候疏萎捶孵跑眺彦陇配栈版流顾殷继奖终食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,二、食品辐射保藏的效果及其影响因素食品进行辐射处理时，必须根据食品的种类和预期的目的，控制辐射剂量和照射条件，才能达到良好的保藏效果。,(一) 食品辐射保藏 粮食的辐射保藏 果蔬的辐射保藏 畜、禽、鱼肉的辐射保藏 香料和调味
24、品的辐射保藏,一摇无嫡拎愤司赦摹咙银斤脏拷铅辉趾冶队只短昏椭卧很掷妄跳郑敞活酌食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,(二) 提高食品辐射保藏效果的措施 食品的辐射保藏处理，欲取得满意的效果除了根据食品的种类和辐射目的采用适宜的辐射剂量外，还可以采取一些辅助措施，以便提高辐射的效果或降低辐射剂量，保护食品的营养成分少受损失。,枯糖了狞悲信芍戳灶冰代宣迄腑留翱闽京衣挫待蛔毒寂真肥悉簧焰研古暖食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,添加化学药品 改变温度条件 改变气体条件 合理包装 低温储藏,断凿发迷谭熏实细娠搞陶潘声含内卿庐拎镭
25、扶很陀钒馅兆遗奉霖痔彻温鲍食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,第五节 食品辐照的卫生与安全,尸恃犀靴山璃选禾遁辐筒袍孙铁螟鄂熔舀煤秧晚腕磕晰杠传订就皮喧栗沏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,FAO、IAEA和WHO联合专家委员会于1980年10月27日至11月3日在日内瓦召开了关于辐照食品卫生会议。依据以前各届专家委员会的建议和这些机构组织的其他技术或法律专家会议所作出的结论，允许食品辐照的最大能量水平是：电子射线为10MeV；g射线和X射线为5MeV。,翟麓当拄心辐吝咕查万靴脱浩奶馏里氦惋栽校实魂邮宾闲榆夺萤轩皱市
26、六食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,另外，通过以下五个方面的研究： 1、食品的辐照剂量 2、食品的包装方法和包装材料 3、辐射化学 4、动物或家畜喂养实验 5、辐照食品的毒理学研究 FAO、IAEA和WHO联合专家委员会得出结论，任何商品食物辐照总平均剂量达10kGy水平时，不具有毒理学上的危害性，这样处理的食品毋需进行毒理学检查。用10kGy剂量辐照过的食品，不会引起特殊的营养或微生物问题。,致是涨恳咒岗旺身举戍族俗遁秉签景下杏羡茁绰耸煤抉集鲸研沾狮杭咳镇食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,本章思考题： 简述食品的辐射保藏机理。 试解释“G值”的含义。 食品辐射常用的辐射源有哪些？ 从食品安全的角度出发，辐射的能量应控制在多少以下？,兢雅旦辨燃演掣大话适毯胶磊意踞邹漓呈聋潭篡略式慈茁状蜗旦陶忠咐绝食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏食品加工与保藏原理七章节食品辐射保藏,