4-2食品的辐照保存汇总.ppt

食品的物理性污染食品的物理性污染2核污染（放射性物质的污染）辐射辐射n定义：自然界中的一切物体，只要温度定义：自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度以上，都以电磁波的形在绝对温度零度以上，都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式称为辐射。能量的方式称为辐射。辐射与辐射污染的区别辐射与辐射污染的区别n当辐射强度超过国家标准，就会产生负当辐射强度超过国家标准，就会产生负面效应，引起人体的不同病变和危害，面效应，引起人体的不同病变和危害，这部分超过标准的电磁场强度的辐射叫这部分超过标准的电磁场强度的辐射叫辐射污染。辐射污染。辐射污染的危害辐射污染的危害n在在辐射源辐射源集中的环境中工作、学习、生集中的环境中工作、学习、生活的人，容易失眠多梦、记忆力减退、活的人，容易失眠多梦、记忆力减退、体虚乏力、免疫力低下等，其癌细胞的体虚乏力、免疫力低下等，其癌细胞的生长速度比正常人快二十四倍。生长速度比正常人快二十四倍。辐照食品辐照食品定义定义n食品辐射保藏食品辐射保藏是利用原子能射线的是利用原子能射线的辐射能量辐射能量照射食照射食品或原材料，进行品或原材料，进行杀菌、杀虫、消毒、防霉杀菌、杀虫、消毒、防霉等加工处理，等加工处理，抑制抑制根类食物的根类食物的发芽发芽和和延迟延迟新鲜食物生理过程的新鲜食物生理过程的成熟成熟发发展，以达到展，以达到延长延长食品食品保藏期保藏期的方法和技术。这种技术又的方法和技术。这种技术又称为称为食品辐照技术食品辐照技术。n辐照食品辐照食品经辐照技术处理后的食品。在我国经辐照技术处理后的食品。在我国辐照辐照食品卫生管理办法食品卫生管理办法附则中定义：辐照食品是指用钴附则中定义：辐照食品是指用钴60、铯、铯137产生的产生的射线或电子加速器产生的低于射线或电子加速器产生的低于10MeV电子束照射加工保藏的食品。电子束照射加工保藏的食品。作用机理作用机理p射线直接作用于大分子物质例如射线直接作用于大分子物质例如DNADNA，通过电，通过电离和激发使其受到损伤离和激发使其受到损伤p射线与细胞中其他原子或分子特别是水分子射线与细胞中其他原子或分子特别是水分子的作用，产生自由基使生物活性受到损伤的作用，产生自由基使生物活性受到损伤 食品辐射法较其他方法的优越性食品辐射法较其他方法的优越性n非热作用非热作用(冷杀菌冷杀菌)n节能节能n无残留物无残留物n穿透力强穿透力强缺点缺点与局限性与局限性n投资投资大，大，及专门设备来产生辐射线（辐射源）。及专门设备来产生辐射线（辐射源）。n安全防护安全防护并需要提供安全防护措施，以保证辐射线不泄并需要提供安全防护措施，以保证辐射线不泄露；对不同产品及不同辐照目的要选择控制好合适的辐露；对不同产品及不同辐照目的要选择控制好合适的辐照剂量，才能获得最佳的经济效应和社会效益。照剂量，才能获得最佳的经济效应和社会效益。n高剂量下的感观性状变化高剂量下的感观性状变化 n接受性：接受性：由于各国的历史、生活习惯及法规差异，目前由于各国的历史、生活习惯及法规差异，目前世界各国允许辐照的食品种类仍差别较大，多数国家要世界各国允许辐照的食品种类仍差别较大，多数国家要求辐照食品在标签上要加以特别标注。求辐照食品在标签上要加以特别标注。电离辐射对人体的作用电离辐射对人体的作用n短期受大剂量辐射会产生短期受大剂量辐射会产生急性放射病急性放射病 n长期受小剂量辐射会产生长期受小剂量辐射会产生慢性病慢性病 n人体对辐射有一定适应能力和抵御能力，规定的人体对辐射有一定适应能力和抵御能力，规定的允许值：允许值：510-2Sv（=J/kg）/（年全身）（年全身）（0.00lSv周）。周）。食品辐照的化学效应食品辐照的化学效应1、蛋白质、蛋白质（酶）（酶）2、糖类、糖类3、脂类、脂类4、维生素、维生素n食品三大营养素及维生素的辐照效应是食品三大营养素及维生素的辐照效应是人们最为关心的内容。人们最为关心的内容。1、蛋白质、蛋白质（酶）（酶）n变性变性：射线会使某些蛋白质中二硫键、氢：射线会使某些蛋白质中二硫键、氢键、盐键和醚键等断裂，从而使蛋白质的键、盐键和醚键等断裂，从而使蛋白质的三级结构和二级结构遭到破坏，导致蛋白三级结构和二级结构遭到破坏，导致蛋白质变性。质变性。2、糖类、糖类n低分子糖低分子糖类类：旋光度减少，褐变、还原性：旋光度减少，褐变、还原性变化等变化等 n多糖多糖：辐照会引起多糖链的断裂：辐照会引起多糖链的断裂从而引起从而引起 聚合度和黏度变化聚合度和黏度变化。产物：产物：糊精碎片等。糊精碎片等。3、脂类、脂类n不同体系（天然或模拟）辐照形成的化学不同体系（天然或模拟）辐照形成的化学物质在性质上是相似的。产物：物质在性质上是相似的。产物：氧化和非氧化和非氧化辐照产物氧化辐照产物。n辐照促进自动氧化过程：促进自由基形成、辐照促进自动氧化过程：促进自由基形成、氢过氧化物分解，并使抗氧化剂遭到破坏。氢过氧化物分解，并使抗氧化剂遭到破坏。4、维生素、维生素n脂溶性维生素脂溶性维生素nVE 和和Vk：是脂溶性是脂溶性V中对辐照中对辐照最敏感最敏感的的V。nVD：食物中的维生素食物中的维生素D对辐照似乎是对辐照似乎是相当稳定相当稳定。n水溶性维生素水溶性维生素nVC和和VBl 对辐照对辐照最敏感。最敏感。食品辐照的生物学效应食品辐照的生物学效应n生物学效应生物学效应指辐射对生物体如指辐射对生物体如微生物微生物、病毒病毒、昆虫昆虫、寄生虫寄生虫、果蔬果蔬等的影响，这些影响是由等的影响，这些影响是由于生物体内的化学变化造成的。于生物体内的化学变化造成的。（一）微生物（一）微生物1.辐射对微生物的作用辐射对微生物的作用（1）直接效应：）直接效应：A.细胞内细胞内蛋白质、蛋白质、DNA受损受损，即，即DNA分子碱分子碱基发生分解或氢键断裂等；基发生分解或氢键断裂等；B.细胞内细胞内膜受损膜受损，酶释放出来，酶功能紊乱，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。使微生物死亡。（2）间接效应）间接效应n来自被激活的水分子或电离的游离基来自被激活的水分子或电离的游离基n当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原作用，这些激活的水分子就与微生物内的生还原作用，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理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。响。n电离辐射杀灭微生物一般以电离辐射杀灭微生物一般以杀灭杀灭90微生物所需的剂量微生物所需的剂量（Gy）来表示，即）来表示，即残存残存微生物数微生物数下降到原菌数下降到原菌数10时所时所需用的需用的Gy剂量，并用剂量，并用D10值来表示。值来表示。nD10值值：反映微生物的耐辐射性，反映微生物的耐辐射性，越大越大，越耐辐射越耐辐射微生物对辐射的敏感性微生物对辐射的敏感性病毒病毒n通常要求使用通常要求使用高剂量高剂量辐照（水溶液状态辐照（水溶液状态30kGy，干燥状态，干燥状态40kGy）才能使其钝化。）才能使其钝化。（二）虫类（二）虫类1.昆虫昆虫n成虫的成虫的性腺细胞性腺细胞对射线相当敏感，低剂量对射线相当敏感，低剂量就可起绝育或遗传紊乱等效果，稍高剂量就可起绝育或遗传紊乱等效果，稍高剂量就可将昆虫杀死。就可将昆虫杀死。2寄生虫寄生虫n辐射可使寄生虫不育或死亡辐射可使寄生虫不育或死亡（三）果蔬（三）果蔬水果：水果：n辐照处理呼吸高峰前的果实，可干扰其辐照处理呼吸高峰前的果实，可干扰其乙烯乙烯的合的合成，抑制其高峰的出现，延长果实的贮存期。成，抑制其高峰的出现，延长果实的贮存期。n辐照水果可产生的辐照水果可产生的化学成分变化化学成分变化：如：如VC破坏；原破坏；原果胶变成果胶质和果胶酸盐；纤维素及淀粉的降果胶变成果胶质和果胶酸盐；纤维素及淀粉的降解；某些酸的破坏及色素的变化等。解；某些酸的破坏及色素的变化等。蔬菜：蔬菜：n辐照对新鲜蔬菜作用效果：与种类和剂量有关。辐照对新鲜蔬菜作用效果：与种类和剂量有关。n可以改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变化学成分。可以改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变化学成分。n根菜类如马铃薯、洋葱等经辐照后可抑制发芽，在根菜类如马铃薯、洋葱等经辐照后可抑制发芽，在光照下皮层也不发绿，但剂量过高，会腐烂。光照下皮层也不发绿，但剂量过高，会腐烂。n辐照蘑菇可防止开伞，延长保鲜期。辐照蘑菇可防止开伞，延长保鲜期。三三 辐照在食品保藏中的应用辐照在食品保藏中的应用一、一、辐射保藏的三种形式辐射保藏的三种形式二、二、卫生安全性卫生安全性三、三、辐射对食品品质的影响辐射对食品品质的影响辐射保藏的三种形式辐射保藏的三种形式n辐射耐贮杀菌辐射耐贮杀菌n辐射巴氏杀菌辐射巴氏杀菌n辐射阿氏杀菌辐射阿氏杀菌1.辐射耐贮杀菌（辐射耐贮杀菌（radurization）n为为低低剂量辐照，一般剂量在剂量辐照，一般剂量在1kGy以下。以下。n主要目的是降低食品中腐败微生物及其主要目的是降低食品中腐败微生物及其他生物数量，延长新鲜食品的后熟期及他生物数量，延长新鲜食品的后熟期及保藏期（如抑制发芽等）。保藏期（如抑制发芽等）。2.辐射巴氏杀菌（辐射巴氏杀菌（radicidation）n为为中中剂量辐照，辐照剂量范围为剂量辐照，辐照剂量范围为110kGy。n所使用的辐照剂量可以使食品中检测不出特定所使用的辐照剂量可以使食品中检测不出特定的无芽胞致病菌（如沙门氏菌等）。的无芽胞致病菌（如沙门氏菌等）。3.辐射阿氏杀菌（辐射阿氏杀菌（radappertization）n为为高高剂量辐照，剂量范围剂量辐照，剂量范围3050kGy。n所使用的辐照剂量可以将食品中的微生所使用的辐照剂量可以将食品中的微生物减少到零或有限个数。物减少到零或有限个数。n经过这种辐照处理后，食品在无再污染经过这种辐照处理后，食品在无再污染条件下可在正常条件下达到一定的贮存条件下可在正常条件下达到一定的贮存期。期。关于辐照食品的安全性关于辐照食品的安全性n有害物质的生成有害物质的生成n营养成分的破坏营养成分的破坏n致癌物质的生成致癌物质的生成n食品中的诱导放射性食品中的诱导放射性n伤残微生物的危害伤残微生物的危害n (1)(1)有害物质的生成有害物质的生成n 经经过过照照射射处处理理的的食食品品是是否否生生成成有有害害成成分分或或带带来来有有害害作作用用的的问问题题，特特别别是是慢慢性性病病害害和和致致畸畸的的问问题题，有有过过高高剂剂量量(大大于于10104 4Gy)Gy)照照射射有有有有害害物物质质生生成成的的报报道道，而而低低剂剂量量(小小于于10104 4Gy)Gy)的照射却不曾发生过这种情况。的照射却不曾发生过这种情况。n(2)(2)营养成分的破坏营养成分的破坏n 辐辐射射处处理理的的食食品品，食食品品中中的的大大量量营营养养素素和和微微量量营营养养素素都都受受到到影影响响，特特别别是是蛋蛋白白质质和和维维生生素素。对对于于食食用用量量不不大大的的辐辐照照食食品品，与与每每天天大大量量食食用用的的混混合合膳膳食食相相比比，影影响响更更小小些些，而而对对那那些些只只有有单单一一品品种种作作为为主主要要食食品品的的地地区区来来说说，可可能能问问题题的的严严重重性性要要大大些些。但但如如果果在在人人们们的的膳膳食食中中增增加加更更多多的的辐辐照照食食品品的的比比例例时时，就就应应确确保保食食品品不不因因辐辐射射引引起起某某些些营营养养成成分分的的损损失失而而造造成成营营养养不不足足的积累作用，以保证膳食的安全性。的积累作用，以保证膳食的安全性。(3)(3)致癌物质的生成致癌物质的生成n关于多脂肪食品经照射后生成过氧化物和放射线引起化关于多脂肪食品经照射后生成过氧化物和放射线引起化学反应产生的游离基等，是否有生成致癌性物质的问题，学反应产生的游离基等，是否有生成致癌性物质的问题，19681968年美国曾对高剂量辐照的火腿进行动物实验，观察年美国曾对高剂量辐照的火腿进行动物实验，观察到受试动物肿瘤的发生率比对照动物高，所以其安全性到受试动物肿瘤的发生率比对照动物高，所以其安全性有很大怀疑。然而，中剂量有很大怀疑。然而，中剂量(10(103 3-10-104 4Gy)Gy)、低剂量的辐低剂量的辐照食品的实验，还未能发现致癌物质。照食品的实验，还未能发现致癌物质。n至目前为止，实验研究的结果，使研究者对辐照食品的至目前为止，实验研究的结果，使研究者对辐照食品的致癌性有了一般的看法：食品在推荐和批准的条件下辐致癌性有了一般的看法：食品在推荐和批准的条件下辐射时，不会产生危害水平的致癌物。射时，不会产生危害水平的致癌物。(4)(4)食品中的诱导放射性食品中的诱导放射性 人人食食用用的的食食品品都都是是具具有有一一定定放放射射性性的的，且且放放射射性性水水平平的的变变化化相相差差很很大大。对对照照射射食食品品使使用用的的放放射射线线，要要求求穿穿透透能能力力大大，以以便便使使食食品品深深处处均均能能受受到到辐辐照照处处理理，同同时时又又要要求求放放射射能能诱诱导导性性小小，以以避避免免被被冲冲击击的的元元素素变变成成放放射射性性。目目前前主主要要使使用用的的食食品品放放射射线线有有射射线线、x-x-射射线线或或电电子子束束。不不能能排排除除照照射射在在某某一一能能级级时时，放放射射能能有有被被诱诱导导的可能性。的可能性。(5)(5)伤残微生物的危害伤残微生物的危害n已已 有有 实实 验验 证证 实实，在在 完完 全全 杀杀 菌菌 剂剂 量量(4.510(4.510-2-2至至5.OlO5.OlO-2-2Gy)Gy)以以下下，微微生生物物出出现现耐耐放放射射性性，而而且且反反复复照照射射，其其耐耐性性成成倍倍增增长长。这这种种伤伤残残微微生生物物菌菌丛丛的的变变化化，生生成成与与原原来来变变败败微微生生物物不不同同的的有有害害生生成成物物有有可可能能造造成成新的危害，这方面的安全性也有待研究确认。新的危害，这方面的安全性也有待研究确认。