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食品加工与保藏辐照第1页，此课件共66页哦第八章 食品的辐照uu食品辐照的特点及进展uu食品辐照技术基础uu食品的辐照及辐照保藏原理uu食品辐照工艺及条件控制uu食品辐照的安全与法规第2页，此课件共66页哦第一节 食品辐照的特点及进展一、食品辐照的定义 1.食品辐照 利用射线照射食品（包括食品原料、半利用射线照射食品（包括食品原料、半成品），抑制食物发芽和延迟新鲜食物生理成品），抑制食物发芽和延迟新鲜食物生理成熟过程的发展，或对食品进行消毒、杀虫、成熟过程的发展，或对食品进行消毒、杀虫、杀菌、防霉等加工处理，达到延长食品保藏杀菌、防霉等加工处理，达到延长食品保藏期，稳定、提高食品质量的处理技术。期，稳定、提高食品质量的处理技术。第3页，此课件共66页哦2.辐照食品 用钴用钴6060（6060CoCo）、铯）、铯137137（137137CsCs）产生产生的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10MeV10MeV电子束照射的食品。电子束照射的食品。第4页，此课件共66页哦二、食品辐照技术的特点uu“冷杀菌冷杀菌”uu能耗低能耗低uu穿透力强穿透力强uu污染小污染小uu改进食品工艺和质量改进食品工艺和质量uu杀灭不同种类微生物所需辐照剂量不同杀灭不同种类微生物所需辐照剂量不同uu常需与其他保藏技术结合常需与其他保藏技术结合uu设备投资大，运行成本高设备投资大，运行成本高uu需提供安全防护措施防止辐射线泄漏需提供安全防护措施防止辐射线泄漏第5页，此课件共66页哦三、国内外食品辐照的进展uu18961896年，年，MinckMinck提出提出X X射线对原生虫有致死射线对原生虫有致死作用。作用。uu二战以后，世界各国对辐照食品展开大量二战以后，世界各国对辐照食品展开大量研究。研究。uu19631963年，年，FDAFDA允许辐照用于香料的杀菌与允许辐照用于香料的杀菌与灭虫、果蔬的保藏。灭虫、果蔬的保藏。uu19761976年，年，FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO评定五种辐照产品评定五种辐照产品（马铃薯、小麦、鸡肉、木瓜、草莓）是（马铃薯、小麦、鸡肉、木瓜、草莓）是绝对安全的。绝对安全的。第6页，此课件共66页哦uu19801980年，年，FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO认为，受辐照食认为，受辐照食品平均吸收剂量达到品平均吸收剂量达到10kGy10kGy时，没有毒性时，没有毒性危害。危害。uu19991999年，年，FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO指出，超过指出，超过10kGy10kGy剂量的食品也是卫生安全的。剂量的食品也是卫生安全的。uu20032003年，年，CACCAC修订修订辐照食品国际通用标辐照食品国际通用标准准和和食品辐照加工工艺国际推荐准食品辐照加工工艺国际推荐准则则，在法规上突破了食品辐照加工中，在法规上突破了食品辐照加工中10kGy10kGy的最大吸收剂量的限制。的最大吸收剂量的限制。第7页，此课件共66页哦第二节 辐照的基本概念一、放射性同位素与辐射1.放射性同位素 有些同位素的质子数和中子数差异较有些同位素的质子数和中子数差异较大，其原子核是不稳定的，它们按照一定大，其原子核是不稳定的，它们按照一定的规律（指数规律）衰变，其衰变过程中的规律（指数规律）衰变，其衰变过程中伴有各种辐射线产生，这些不稳定同位素伴有各种辐射线产生，这些不稳定同位素称为放射性同位素。称为放射性同位素。第8页，此课件共66页哦2.放射性同位素产生的辐射线类型uua a 射线：带正电荷原子核，穿透物质的能力射线：带正电荷原子核，穿透物质的能力很小。很小。uub b 射线：正电子流，穿透物质的能力居中。射线：正电子流，穿透物质的能力居中。uug g 射线：光子流，穿透物质的能力很强，电射线：光子流，穿透物质的能力很强，电离能力较小。离能力较小。uuX射线：原子核外电子，穿透物质能力强，射线：原子核外电子，穿透物质能力强，电离能力小。电离能力小。第9页，此课件共66页哦3.放射性同位素产生的辐射线特点uu射线辐射的结果能使被辐射物质产生电离射线辐射的结果能使被辐射物质产生电离作用，因此常称为电离辐射。作用，因此常称为电离辐射。uu半衰期越短的放射性同位素衰变得越快，半衰期越短的放射性同位素衰变得越快，即在单位时间内放射出的射线越多。即在单位时间内放射出的射线越多。60606060CoCoCoCo的半衰期为的半衰期为的半衰期为的半衰期为5.275.275.275.27年，年，年，年，137137137137CsCsCsCs为为为为30303030年。年。年。年。第10页，此课件共66页哦二、辐照量单位与吸收剂量辐照用单位辐照用单位国际单位国际单位 常用单位常用单位辐照能量辐照能量J JeVeV放射性强度放射性强度BqBqCiCi照射量照射量C Ckgkg-1-1R R吸收剂量吸收剂量Gy,Gy,J Jkgkg-1-1radrad第11页，此课件共66页哦1.吸收剂量单位uu吸收剂量：被照射物质所吸收的射线能量。吸收剂量：被照射物质所吸收的射线能量。单位：戈瑞（单位：戈瑞（Gray,GyGray,Gy）、拉德（）、拉德（radrad）1Gy1Gy：1kg1kg的受照物质吸收的受照物质吸收1J1J的辐射能量。的辐射能量。1Gy=100rad=1Jkg1Gy=100rad=1Jkg-1-1 1rad 1rad100ergg100ergg-1-1=6.2410=6.24101313eVgeVg-1-1uu吸收剂量率：单位时间的吸收剂量，吸收剂量率：单位时间的吸收剂量，Gy/sGy/s。第12页，此课件共66页哦2.吸收剂量的测量uu国家基准国家基准FrickeFricke剂量计（硫酸亚铁剂量计）剂量计（硫酸亚铁剂量计）绝对测量方法绝对测量方法用于校准各类剂量计和刻度辐射场用于校准各类剂量计和刻度辐射场uu国家传递标准剂量测量体系国家传递标准剂量测量体系丙氨酸丙氨酸/ESR/ESR剂量计、硫酸铈剂量计、硫酸铈-亚铈剂量计、亚铈剂量计、重铬酸钾（银）重铬酸钾（银）-高氯酸剂量计高氯酸剂量计便于测量值的比对，用于校准常规剂量便于测量值的比对，用于校准常规剂量计和刻度辐射场。计和刻度辐射场。第13页，此课件共66页哦uu常规剂量计常规剂量计无色与染色塑料薄膜辐照后变色。无色与染色塑料薄膜辐照后变色。相对测量剂量计，必须经国家基准或传相对测量剂量计，必须经国家基准或传递标准剂量进行校准。递标准剂量进行校准。主要用于食品辐照现场辐照物品的日常主要用于食品辐照现场辐照物品的日常剂量监测。剂量监测。第14页，此课件共66页哦1.辐射源uu放射性同位素放射性同位素6060CoCo辐射源（辐射源（射线）射线）137137CsCs辐射源（辐射源（射线）射线）uu电子加速器电子加速器X X射线（能级射线（能级5MeV5MeV）电子射线（能级电子射线（能级10MeV10MeV）三、食品辐照装置第15页，此课件共66页哦uu6060CoCo制备方法制备方法 将将将将自自自自然然然然界界界界中中中中存存存存在在在在的的的的稳稳稳稳定定定定同同同同位位位位素素素素59595959CoCo金金金金属属属属制制制制成成成成棒棒棒棒形形形形、长长长长方方方方形形形形、薄薄薄薄片片片片形形形形、颗颗颗颗粒粒粒粒形形形形、圆圆圆圆筒筒筒筒形形形形或或或或所所所所需需需需要要要要的的的的形形形形状状状状，置置置置于于于于反反反反应应应应堆堆堆堆活活活活性性性性区区区区，经经经经中中中中子子子子一一一一定定定定时时时时间间间间照照照照射射射射，少少少少量量量量59595959CoCoCoCo原子吸收一个中子后即生成原子吸收一个中子后即生成60606060CoCoCoCo辐射源。辐射源。辐射源。辐射源。uu137137CsCs制备方法制备方法 由核燃料的渣滓中提取。由核燃料的渣滓中提取。第16页，此课件共66页哦uu电子加速器电子加速器 利利利利用用用用电电电电磁磁磁磁场场场场的的的的作作作作用用用用，使使使使电电电电子子子子获获获获得得得得较较较较高高高高的的的的能能能能量量量量，将将将将电电电电能能能能转转转转变变变变成成成成辐辐辐辐射射射射能能能能，产产产产生生生生高高高高能能能能电电电电子子子子射射射射线线线线或或或或X X X X射射射射线线线线的的的的装置。装置。装置。装置。X X X X射射射射线线线线：用用用用高高高高能能能能电电电电子子子子来来来来轰轰轰轰击击击击重重重重金金金金属属属属靶靶靶靶，其其其其能能能能量量量量的的的的一一一一小小小小部部部部分分分分转转转转变变变变为为为为短短短短波波波波长长长长的的的的电电电电磁磁磁磁射射射射线线线线，即即即即X X射射射射线线线线。具具具具有有有有高高高高穿穿穿穿透能力，能量级限制在透能力，能量级限制在透能力，能量级限制在透能力，能量级限制在5MeV5MeV5MeV5MeV以下。以下。以下。以下。电电电电子子子子射射射射线线线线（人人人人工工工工b b b b射射线线源源）：利利利利用用用用加加加加速速速速器器器器产产产产生生生生的的的的电电电电子子子子流流流流与与与与放放放放射射射射性性性性同同同同位位位位素素素素中中中中的的的的b b b b射射射射线线线线具具具具有有有有相相相相同同同同性性性性质质质质。穿穿透透性性差差，一般只用于食品表层的辐照。一般只用于食品表层的辐照。第17页，此课件共66页哦2.安全防护措施uu屏蔽材料：铅、铁、混凝土、水屏蔽材料：铅、铁、混凝土、水uu送排风设备送排风设备uu自动输送系统自动输送系统uu报警系统报警系统第18页，此课件共66页哦一、食品辐照的物理学效应1.g射线和X射线的作用uu康普顿散射康普顿散射 如如果果射射线线的的光光子子与与被被照照射射物物的的电电子子发发生生弹弹性性碰碰撞撞，当当光光子子的的能能量量略略大大于于电电子子在在原原子子中中的的结结合合能能时时，光光子子把把部部分分能能量量传传递递给给电电子子，自自身身的的运运动动方方向向发发生生偏偏转转，朝朝着着另另一一方方向向散散射射，获获得得能能量量的的电电子子（也也称称次次电子、康普顿电子）从原子中逸出。电子、康普顿电子）从原子中逸出。第三节 食品辐照保藏原理第19页，此课件共66页哦uu感生放射性感生放射性 如如果果g g射射线线和和X X射射线线的的能能量量大大于于某某一一阈阈值值时时，会会使使被被照照射射物物产产生生放放射射性性（感感生生放放射性）。射性）。为为了了严严防防辐辐照照食食品品诱诱发发放放射射线线，必必须须谨慎选用不产生诱发放射线的辐射源。谨慎选用不产生诱发放射线的辐射源。第20页，此课件共66页哦2.电子射线的作用uu库仑散射库仑散射 当辐射源射出的电子射线（高速离当辐射源射出的电子射线（高速离子流）通过被照射物时，受到原子核库子流）通过被照射物时，受到原子核库仑场的作用，会发生没有能量损失的偏仑场的作用，会发生没有能量损失的偏转，称库仑散射。转，称库仑散射。第21页，此课件共66页哦uu轫致辐射、契连科夫效应轫致辐射、契连科夫效应 电子射线在原子核库仑场作用下，本身电子射线在原子核库仑场作用下，本身速度减慢的同时放射出光子，称轫致辐射。速度减慢的同时放射出光子，称轫致辐射。轫致辐射放出的光子能量有的相当于轫致辐射放出的光子能量有的相当于g g射线和射线和X X射线，有的在可见光或紫外线范围，射线，有的在可见光或紫外线范围，后者称为契连科夫效应。后者称为契连科夫效应。为了防止被照射物质诱发产生放射性，为了防止被照射物质诱发产生放射性，食品辐照采用的电子加速器的能量水平一般食品辐照采用的电子加速器的能量水平一般不超过不超过10MeV10MeV。第22页，此课件共66页哦二、食品辐照的化学效应uu食品辐照可能引起化学变化的物质食品辐照可能引起化学变化的物质食品本身食品本身包装材料包装材料附着在食品表面及内部的生物体附着在食品表面及内部的生物体第23页，此课件共66页哦uu 食品辐照引起食品成分的变化食品辐照引起食品成分的变化初级辐射使物质形成离子、激发态分子或分初级辐射使物质形成离子、激发态分子或分子碎片，由激发分子可进行单分子分解产生子碎片，由激发分子可进行单分子分解产生新的分子产物或自由基，内转化成较低的激新的分子产物或自由基，内转化成较低的激发状态。发状态。次级辐射是初级辐射的产物相互作用，生成次级辐射是初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物。与原始物质不同的化合物。第24页，此课件共66页哦uu 辐照化学效应的强弱辐照化学效应的强弱GG值值 指介质中每吸收指介质中每吸收100eV100eV能量而分解或能量而分解或形成的物质（分子、原子、离子和原子形成的物质（分子、原子、离子和原子团等）的数目，即辐射产额。团等）的数目，即辐射产额。G G值大，辐照引起的化学效应较强烈；值大，辐照引起的化学效应较强烈；G G值相同者，吸收剂量大者引起的化学效值相同者，吸收剂量大者引起的化学效应较强烈。应较强烈。第25页，此课件共66页哦1.水uu水的间接作用：水分子经辐照后，激发水的间接作用：水分子经辐照后，激发和电离而形成的某些具有高度活性的中和电离而形成的某些具有高度活性的中间产物（间产物（e e水化水化、OHOH、HH）会导致食品）会导致食品和其他生物物质发生变化。和其他生物物质发生变化。含水量大的食品，水的间接作用可能含水量大的食品，水的间接作用可能是化学变化的唯一重要原因；甚至在水是化学变化的唯一重要原因；甚至在水含量低的体系中，间接作用仍然是主要含量低的体系中，间接作用仍然是主要的影响因素；对于含水量很小的食品，的影响因素；对于含水量很小的食品，有机分子的辐照直接作用是化学变化的有机分子的辐照直接作用是化学变化的主要原因。主要原因。第26页，此课件共66页哦2.蛋白质和酶（1）蛋白质uu结构破坏：结构破坏：二硫键、氢键、盐键、醚键二硫键、氢键、盐键、醚键断裂使三级结构和二级结构遭到破坏；断裂使三级结构和二级结构遭到破坏；巯基氧化、脱氨基作用、脱羧作用、氧巯基氧化、脱氨基作用、脱羧作用、氧化作用使一级结构发生变化。化作用使一级结构发生变化。uu辐射交联：辐射交联：形成二硫键或酪氨酸和苯丙形成二硫键或酪氨酸和苯丙氨酸的苯环偶合，引起蛋白质发生凝聚氨酸的苯环偶合，引起蛋白质发生凝聚作用，甚至出现不溶解的聚集体。作用，甚至出现不溶解的聚集体。第27页，此课件共66页哦uu辐照降解。辐照降解。例如：例如：X X射线照射血纤蛋白产射线照射血纤蛋白产生较小碎片，卵清蛋白在等电点照射黏生较小碎片，卵清蛋白在等电点照射黏度减小。度减小。高剂量辐照含蛋白质食品产生的各高剂量辐照含蛋白质食品产生的各种挥发性辐解产物（辐照味），大部分种挥发性辐解产物（辐照味），大部分是通过间接作用产生的。是通过间接作用产生的。第28页，此课件共66页哦（2）酶影响酶的辐照效应的因素：影响酶的辐照效应的因素：n n酶浓度：酶浓度：稀溶液对辐照敏感。稀溶液对辐照敏感。uu环境条件：温度、环境条件：温度、SHSH、pHpH值、含氧量。值、含氧量。温度升高、温度升高、-SH-SH的存在、有氧存在都会提的存在、有氧存在都会提高酶的敏感性。高酶的敏感性。环境条件越复杂，酶的辐照敏环境条件越复杂，酶的辐照敏环境条件越复杂，酶的辐照敏环境条件越复杂，酶的辐照敏感性越低。感性越低。感性越低。感性越低。uu在食品复杂体系中，多数食品酶对辐射在食品复杂体系中，多数食品酶对辐射的阻力甚至大于肉毒芽孢杆菌孢子。的阻力甚至大于肉毒芽孢杆菌孢子。这给这给这给这给辐照灭酶保藏带来一定限制，而用以杀死污染酶制剂辐照灭酶保藏带来一定限制，而用以杀死污染酶制剂辐照灭酶保藏带来一定限制，而用以杀死污染酶制剂辐照灭酶保藏带来一定限制，而用以杀死污染酶制剂的微生物则具有优势。的微生物则具有优势。的微生物则具有优势。的微生物则具有优势。第29页，此课件共66页哦3.糖uu纯态糖类经辐照后有明显的降解作用和辐纯态糖类经辐照后有明显的降解作用和辐解产物形成。解产物形成。uu辐照固态糖时，水对糖有保护作用。辐照固态糖时，水对糖有保护作用。uu辐照糖溶液时，辐照除对糖和水有直接作辐照糖溶液时，辐照除对糖和水有直接作用外，还有水的间接作用。用外，还有水的间接作用。uu糖类辐照后的熔点、折射率、旋光度和颜糖类辐照后的熔点、折射率、旋光度和颜色的变化是微小的。色的变化是微小的。uu辐照会引起多糖链的断裂。辐照会引起多糖链的断裂。uu蛋白质和氨基酸对糖类辐解有保护作用。蛋白质和氨基酸对糖类辐解有保护作用。第30页，此课件共66页哦4.脂类uu辐照诱导自氧化产物和非氧化的辐照产辐照诱导自氧化产物和非氧化的辐照产物。物。uu饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸稳定。饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸稳定。uu辐照诱发的氧化变化程度与剂量和剂量辐照诱发的氧化变化程度与剂量和剂量率有关。率有关。uu脂肪辐照氧化与分解的影响因素：温度、脂肪辐照氧化与分解的影响因素：温度、氧、脂肪成分、氧化强化剂、抗氧化剂等。氧、脂肪成分、氧化强化剂、抗氧化剂等。第31页，此课件共66页哦5.维生素uu脂溶性维生素中，脂溶性维生素中，VAVA和和VEVE对辐照最敏感；对辐照最敏感；VDVD稳定。稳定。uu水溶性维生素中，水溶性维生素中，VBVB1 1和和VCVC最敏感。最敏感。uu维生素辐照损失的影响因素：剂量、温度、维生素辐照损失的影响因素：剂量、温度、氧气、食品类型。氧气、食品类型。无氧和低温可减少辐照损失。无氧和低温可减少辐照损失。第32页，此课件共66页哦6.食品包装材料uu某些高分子材料辐照后发生降解、交联、不饱和键的活某些高分子材料辐照后发生降解、交联、不饱和键的活某些高分子材料辐照后发生降解、交联、不饱和键的活某些高分子材料辐照后发生降解、交联、不饱和键的活化、析出气体（化、析出气体（化、析出气体（化、析出气体（H H H H2 2 2 2）、促进氧化并形成氧化物。）、促进氧化并形成氧化物。）、促进氧化并形成氧化物。）、促进氧化并形成氧化物。uu大多数聚合物（包括玻璃）在辐照下颜色由黄色（无大多数聚合物（包括玻璃）在辐照下颜色由黄色（无大多数聚合物（包括玻璃）在辐照下颜色由黄色（无大多数聚合物（包括玻璃）在辐照下颜色由黄色（无色）变为褐色（最后变为黑色）。色）变为褐色（最后变为黑色）。色）变为褐色（最后变为黑色）。色）变为褐色（最后变为黑色）。uu辐照巴氏灭菌条件（辐照巴氏灭菌条件（辐照巴氏灭菌条件（辐照巴氏灭菌条件（101030kGy30kGy30kGy30kGy）下，所有用于包装食）下，所有用于包装食）下，所有用于包装食）下，所有用于包装食品的薄膜的性质基本未受影响。品的薄膜的性质基本未受影响。品的薄膜的性质基本未受影响。品的薄膜的性质基本未受影响。第33页，此课件共66页哦三、食品辐照的生物学效应uu直接作用和间接作用。直接作用和间接作用。uu辐照对活体组织的损伤与其代谢反应、机辐照对活体组织的损伤与其代谢反应、机体辐照损伤后的恢复能力、辐照剂量有关。体辐照损伤后的恢复能力、辐照剂量有关。uu生物体细胞在高活性的代谢状态下对辐照生物体细胞在高活性的代谢状态下对辐照的敏感性比在休眠期时大得多。的敏感性比在休眠期时大得多。uu辐照处于生长阶段的生物将影响细胞组织辐照处于生长阶段的生物将影响细胞组织的成熟、新陈代谢和生殖等。的成熟、新陈代谢和生殖等。第34页，此课件共66页哦1.微生物（1）电离辐射对微生物作用的影响因素uu辐照量辐照量uu微生物的种类及状态微生物的种类及状态uu菌株浓度（细菌数）菌株浓度（细菌数）uu培养介质化学成分和物理状态培养介质化学成分和物理状态uu辐照后的贮藏条件辐照后的贮藏条件第35页，此课件共66页哦（2）辐照灭菌剂量的确定D=DD=D10101010lg(Nlg(Nlg(Nlg(N0 0 0 0/N)/N)/N)/N)N N N N0 0 0 0最初微生物数；最初微生物数；最初微生物数；最初微生物数；NNNN使用使用使用使用D D D D剂量后残留微生物数；剂量后残留微生物数；剂量后残留微生物数；剂量后残留微生物数；DDDD辐照的剂量，辐照的剂量，辐照的剂量，辐照的剂量，GyGyGyGy；D D D D10101010微生物残存数减少到原数微生物残存数减少到原数微生物残存数减少到原数微生物残存数减少到原数10101010时的时的剂量，剂量，GyGyGyGy。第36页，此课件共66页哦（3）辐照对微生物的作用uu辐照微生物引起其新陈代谢紊乱，过一段时间才死辐照微生物引起其新陈代谢紊乱，过一段时间才死亡。亡。uu辐照剂量越高，对细菌的杀灭率越强。辐照剂量越高，对细菌的杀灭率越强。辐照剂量越高，对细菌的杀灭率越强。辐照剂量越高，对细菌的杀灭率越强。uu带芽孢菌体比无芽孢菌体对辐照有较强的抵抗力。带芽孢菌体比无芽孢菌体对辐照有较强的抵抗力。uu酵母与霉菌对辐照的敏感性与非芽孢细菌相当。杀灭引酵母与霉菌对辐照的敏感性与非芽孢细菌相当。杀灭引酵母与霉菌对辐照的敏感性与非芽孢细菌相当。杀灭引酵母与霉菌对辐照的敏感性与非芽孢细菌相当。杀灭引起水果腐败和软化的霉菌或酵母所需的剂量常高于水果起水果腐败和软化的霉菌或酵母所需的剂量常高于水果起水果腐败和软化的霉菌或酵母所需的剂量常高于水果起水果腐败和软化的霉菌或酵母所需的剂量常高于水果的耐辐照量。的耐辐照量。的耐辐照量。的耐辐照量。uu抑制病毒活性通常采用加热与辐照并举的方法，以减少抑制病毒活性通常采用加热与辐照并举的方法，以减少抑制病毒活性通常采用加热与辐照并举的方法，以减少抑制病毒活性通常采用加热与辐照并举的方法，以减少高辐照剂量对新鲜食品质量的影响。高辐照剂量对新鲜食品质量的影响。高辐照剂量对新鲜食品质量的影响。高辐照剂量对新鲜食品质量的影响。第37页，此课件共66页哦2.虫类（1）昆虫uu辐照对昆虫的效应与其组成细胞的效应密切相关。辐照对昆虫的效应与其组成细胞的效应密切相关。辐照对昆虫的效应与其组成细胞的效应密切相关。辐照对昆虫的效应与其组成细胞的效应密切相关。uu视剂量不同，高剂量辐照对昆虫有损伤作用（视剂量不同，高剂量辐照对昆虫有损伤作用（视剂量不同，高剂量辐照对昆虫有损伤作用（视剂量不同，高剂量辐照对昆虫有损伤作用（致死、致死、“击倒击倒”、缩短寿命、推迟换羽、延迟发育、减、缩短寿命、推迟换羽、延迟发育、减少进食量、抑制呼吸少进食量、抑制呼吸）；低剂量反效应（）；低剂量反效应（）；低剂量反效应（）；低剂量反效应（延长寿延长寿延长寿延长寿命、增加产卵、增进卵的孵化、促进呼吸命、增加产卵、增进卵的孵化、促进呼吸命、增加产卵、增进卵的孵化、促进呼吸命、增加产卵、增进卵的孵化、促进呼吸）。）。）。）。uu一次给予足够剂量比分次逐步增加的杀灭效果好。一次给予足够剂量比分次逐步增加的杀灭效果好。一次给予足够剂量比分次逐步增加的杀灭效果好。一次给予足够剂量比分次逐步增加的杀灭效果好。uu升高温度可增加辐照敏感性。升高温度可增加辐照敏感性。升高温度可增加辐照敏感性。升高温度可增加辐照敏感性。uu降低大气氧压则会增加耐辐照性。降低大气氧压则会增加耐辐照性。降低大气氧压则会增加耐辐照性。降低大气氧压则会增加耐辐照性。第38页，此课件共66页哦（2）寄生虫 视不同剂量，可使寄生虫不育、生长视不同剂量，可使寄生虫不育、生长受到抑制甚至致死。受到抑制甚至致死。猪肉中旋毛虫，不育剂量猪肉中旋毛虫，不育剂量0.12kGy0.12kGy0.12kGy0.12kGy，致死剂量，致死剂量，致死剂量，致死剂量7.5kGy7.5kGy7.5kGy7.5kGy；牛肉中绦虫，致死剂量；牛肉中绦虫，致死剂量；牛肉中绦虫，致死剂量；牛肉中绦虫，致死剂量3.0-5.0kGy3.0-5.0kGy3.0-5.0kGy3.0-5.0kGy。第39页，此课件共66页哦3.果蔬uu对于具有呼吸高峰的果实，若在高峰前对对于具有呼吸高峰的果实，若在高峰前对果实进行辐照处理，由于干扰了果实体内果实进行辐照处理，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，乙烯的合成，就能够抑制其高峰的出现，延长果实的贮存期。延长果实的贮存期。uu辐照能使水果中的化学成分变化，辐照能使水果中的化学成分变化，如维生如维生素素C C的破坏，原果胶变成果胶质及果胶酸的破坏，原果胶变成果胶质及果胶酸盐，纤维素及淀粉的降解，某些酸的破坏盐，纤维素及淀粉的降解，某些酸的破坏及色素的变化等。及色素的变化等。第40页，此课件共66页哦uu辐照可改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改辐照可改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变化学成分。变化学成分。uu马铃薯、洋葱等经辐照后可抑制发芽。马铃薯、洋葱等经辐照后可抑制发芽。uu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。第41页，此课件共66页哦四、食品辐照保藏的基本原理uu食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品上的微生物和昆虫，引起的各种效应会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，迅速造成它们体内的酶钝化和各种损伤，迅速影响其整个生命过程，导致代谢、生长异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。常、损伤扩大直至生命死亡。uu辐射对鲜活食品所产生的影响是进一步延辐射对鲜活食品所产生的影响是进一步延缓了其后熟的进程，符合储藏的需要。缓了其后熟的进程，符合储藏的需要。uu在正常的辐照条件下食品成分发生的变化在正常的辐照条件下食品成分发生的变化较小，而对生命活动影响较大。较小，而对生命活动影响较大。第42页，此课件共66页哦第四节 食品辐照工艺及条件控制一、食品辐照的分类1.按辐照方式分类uu静态辐照静态辐照uu动态辐照动态辐照 动态步进辐照动态步进辐照 产品流动辐照产品流动辐照第43页，此课件共66页哦2.按辐照剂量分类uu低剂量辐照（低剂量辐照（1kGy1kGy以下）：以下）：抑制发芽，杀灭抑制发芽，杀灭抑制发芽，杀灭抑制发芽，杀灭害虫、寄生虫，推迟生理反应（熟化作用）。害虫、寄生虫，推迟生理反应（熟化作用）。害虫、寄生虫，推迟生理反应（熟化作用）。害虫、寄生虫，推迟生理反应（熟化作用）。uu中剂量辐照（中剂量辐照（1 110kGy10kGy）：）：延长货架期，减延长货架期，减延长货架期，减延长货架期，减少腐败微生物和降低致病菌数量，食品品质改善。少腐败微生物和降低致病菌数量，食品品质改善。少腐败微生物和降低致病菌数量，食品品质改善。少腐败微生物和降低致病菌数量，食品品质改善。uu高剂量辐照（高剂量辐照（101050kGy50kGy）：）：工业杀菌（结工业杀菌（结工业杀菌（结工业杀菌（结合温和的热处理），某些食品添加剂和配料的抗污染。合温和的热处理），某些食品添加剂和配料的抗污染。合温和的热处理），某些食品添加剂和配料的抗污染。合温和的热处理），某些食品添加剂和配料的抗污染。第44页，此课件共66页哦二、食品辐照的应用范围类别类别辐照处理的目的辐照处理的目的豆类谷类及其制品豆类谷类及其制品 控制生虫控制生虫干果果脯类干果果脯类控制生虫，减少损失，延长储藏期控制生虫，减少损失，延长储藏期熟畜禽肉类熟畜禽肉类灭菌、延长保质期灭菌、延长保质期冷冻分割畜禽肉类冷冻分割畜禽肉类 杀灭沙门氏菌杀灭沙门氏菌干香料干香料杀菌、防霉、延长保质期杀菌、防霉、延长保质期新鲜水果蔬菜类新鲜水果蔬菜类抑制发芽、储藏保鲜、延缓后熟、抑制发芽、储藏保鲜、延缓后熟、延长货架期延长货架期薯干酒薯干酒改进品质改进品质花粉花粉保鲜、防霉、延长储存期保鲜、防霉、延长储存期猪肉猪肉灭活旋毛虫灭活旋毛虫第45页，此课件共66页哦食品辐照的其他应用检疫处理与其他处理方法的对比处理方法处理方法处理处理费用费用处理对象处理对象寄主商寄主商品的耐品的耐受性受性处理处理速度速度残残留留辐照处理辐照处理中等中等所有害虫所有害虫非常好非常好快快无无热蒸汽处理热蒸汽处理中等中等主要是实蝇主要是实蝇好好中等中等无无热空气处理热空气处理中等中等主要是实蝇主要是实蝇好好中等中等无无热水处理热水处理较低较低主要是实蝇主要是实蝇好好快快无无冷藏处理冷藏处理太贵太贵大部分害虫大部分害虫可接受可接受慢慢无无熏蒸处理熏蒸处理较低较低大部分害虫大部分害虫非常好非常好快快有有第46页，此课件共66页哦三、食品辐照工艺及影响因素 1.辐照工艺流程 食品的预处理（包装）和质量检查（微食品的预处理（包装）和质量检查（微生物、感官品质等）生物、感官品质等）原材料或半成品原材料或半成品（运行参数设定、工艺剂量设定）辐（运行参数设定、工艺剂量设定）辐照处理（运行参数监测）照处理（运行参数监测）辐照产品辐照产品微生物抽检、辐照质量检查、辐照产品微生物抽检、辐照质量检查、辐照产品标记标记产品库存控制和出库产品库存控制和出库第47页，此课件共66页哦2.辐照包装uu产品应具有外包装，包装材料或容器经辐照产品应具有外包装，包装材料或容器经辐照后仍具有对食品的保护功能。后仍具有对食品的保护功能。uu包装材料应采用食品级、耐辐照、保护性材包装材料应采用食品级、耐辐照、保护性材料。（料。（GBT 18524-2001 GBT 18524-2001 附录附录B B）包装材料包装材料最大辐照剂量最大辐照剂量/kGy尼龙尼龙1110玻璃玻璃10聚乙烯聚乙烯-纸纸-铝层合薄膜铝层合薄膜35木材木材35（波兰），（波兰），10（印度）（印度）第48页，此课件共66页哦3.辐照前要求uu脱水蔬菜脱水蔬菜 水分含量水分含量13%13%，初始含菌量，初始含菌量1101106 6/g/guu香料和调味品香料和调味品 水分含量水分含量13.5%13.5%，初始含菌量，初始含菌量1101107 7/g/g第49页，此课件共66页哦4.辐照工艺参数uu加工能力加工能力 辐照装置在一定时间内能够处理的产辐照装置在一定时间内能够处理的产品量。品量。uu辐照效率辐照效率 辐照一定时间间隔内，经辐照的全部辐照一定时间间隔内，经辐照的全部产品中吸收的产生辐射效应所需的能量在产品中吸收的产生辐射效应所需的能量在辐射源发射的总能量中所占的份额。辐射源发射的总能量中所占的份额。第50页，此课件共66页哦uu吸收剂量不均匀度吸收剂量不均匀度 特定工艺辐照下全部产品中最大吸特定工艺辐照下全部产品中最大吸收剂量与最小吸收剂量的比值。收剂量与最小吸收剂量的比值。不均匀度是反映辐照质量的一个指不均匀度是反映辐照质量的一个指标。与辐射的穿透能力，源与产品间的标。与辐射的穿透能力，源与产品间的几何排布，产品组成、大小、密度及照几何排布，产品组成、大小、密度及照射方式等有关。射方式等有关。第51页，此课件共66页哦uu辐照工艺剂量辐照工艺剂量 食品辐照过程中为在产品内产生预期辐食品辐照过程中为在产品内产生预期辐射效应、达到辐照质量要求所规定的剂量范射效应、达到辐照质量要求所规定的剂量范围或剂量限值。围或剂量限值。一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下食食食食品品品品不不不不得得得得进进进进行行行行重重重重复复复复照照照照射射射射。但但但但下下下下列列列列食食食食品品品品除外，其总的累积吸收剂量不得大于除外，其总的累积吸收剂量不得大于除外，其总的累积吸收剂量不得大于除外，其总的累积吸收剂量不得大于10kGy10kGy10kGy10kGy：a)a)对含水量低的产品进行辐照杀虫处理；对含水量低的产品进行辐照杀虫处理；对含水量低的产品进行辐照杀虫处理；对含水量低的产品进行辐照杀虫处理；b)b)b)b)用小于用小于用小于用小于1kGy1kGy1kGy1kGy的剂量辐照过的原料制成的产品；的剂量辐照过的原料制成的产品；的剂量辐照过的原料制成的产品；的剂量辐照过的原料制成的产品；c)c)c)c)为为为为达达达达到到到到预预预预期期期期效效效效果果果果，可可可可将将将将所所所所需需需需的的的的全全全全部部部部吸吸吸吸收收收收剂剂剂剂量量量量分分分分多多多多次次次次进进进进行行行行照射的食品；照射的食品；照射的食品；照射的食品；d)d)含含5 5 5 5以下辐照配料的食品。以下辐照配料的食品。第52页，此课件共66页哦uu最低有效剂量最低有效剂量 食品辐照时为达到某种辐照目的所需食品辐照时为达到某种辐照目的所需的最低剂量，即工艺剂量的下限值。的最低剂量，即工艺剂量的下限值。例如，脱水蔬菜例如，脱水蔬菜 4kGy4kGy；初始含菌量；初始含菌量1101106 6/g/g的香料和调味料，的香料和调味料，4kGy4kGy；初始含菌；初始含菌量量1101107 7/g/g的，的，6kGy6kGy。第53页，此课件共66页哦uu最高耐受剂量最高耐受剂量 食品辐照时不会对食品的品质和功能食品辐照时不会对食品的品质和功能特性产生危害的最高剂量，即工艺剂量的上特性产生危害的最高剂量，即工艺剂量的上限值。限值。例如，脱水蔬菜和香料和调味料均为例如，脱水蔬菜和香料和调味料均为10kGy10kGy。第54页，此课件共66页哦5.影响食品辐照效果的因素uu辐照剂量辐照剂量剂量越高，食品保藏时间越长。剂量越高，食品保藏时间越长。同等的辐照剂量，较高的剂量率可获得较好同等的辐照剂量，较高的剂量率可获得较好的辐照效果。的辐照效果。第55页，此课件共66页哦uu 食品接受辐照时的状态食品接受辐照时的状态食品种类食品种类含水量含水量污染的微生物、虫害种类及数量污染的微生物、虫害种类及数量食品生长发育阶段、成熟状况、品质等食品生长发育阶段、成熟状况、品质等第56页，此课件共66页哦uu 辐照过程环境条件辐照过程环境条件氧气：氧气：可增加微生物对辐照的敏感性可增加微生物对辐照的敏感性2 23 3倍，倍，对辐照化学效应生成物也有影响。对辐照化学效应生成物也有影响。温度：温度：适当提高温度可降低辐照剂量，减少适当提高温度可降低辐照剂量，减少对果蔬的损伤；冻结点以下的低温辐照可大对果蔬的损伤；冻结点以下的低温辐照可大大减少肉类辐照味及减少维生素的损失。大减少肉类辐照味及减少维生素的损失。压力：压力：适当加压、加热，可使细菌孢子萌发，适当加压、加热，可使细菌孢子萌发，再使用较小剂量，可以把需要高剂量辐照杀再使用较小剂量，可以把需要高剂量辐照杀灭的孢子杀死。灭的孢子杀死。第57页，此课件共66页哦uu 辐照与其他保藏方法的协同作用辐照与其他保藏方法的协同作用热处理热处理气调保藏气调保藏腌制腌制冷藏冷藏化学保藏（如防腐剂、抗氧化剂）化学保藏（如防腐剂、抗氧化剂）第58页，此课件共66页哦6.辐照食品的检验uu辐照引起食品的外观、形状、温度及组辐照引起食品的外观、形状、温度及组成上的变化是十分微小的。因此检测食成上的变化是十分微小的。因此检测食品是否已被辐照和估测辐照食品的吸收品是否已被辐照和估测辐照食品的吸收剂量是困难的。剂量是困难的。第59页，此课件共66页哦uu电离辐射与食品物质的相互作用，可在电离辐射与食品物质的相互作用，可在食品组分上诱发复杂的化学变化，这些食品组分上诱发复杂的化学变化，这些变化是由自由基过程产生的。变化是由自由基过程产生的。uu不是所有化学变化的结果都能用来指示不是所有化学变化的结果都能用来指示食品是否已被辐照，只有其中的一些辐食品是否已被辐照，只有其中的一些辐照专一性辐解产物、一些在食品辐照前照专一性辐解产物、一些在食品辐照前后含量有明显变化的产物、以及辐照在后含量有明显变化的产物、以及辐照在食品组成上诱导的某些化学特性，才能食品组成上诱导的某些化学特性，才能用于辐照食品的检测。用于辐照食品的检测。第60页，此课件共66页哦uu检测方法检测方法利利用用挥挥发发性性碳碳氢氢化化合合物物和和烷烷基基环环丁丁酮酮或或有有机机过过氧化合物检测含脂辐照食品氧化合物检测含脂辐照食品利利用用生生成成的的长长寿寿命命的的自自由由基基检检测测辐辐照照食食品品电子自旋共振法（电子自旋共振法（ESRESR）用用O O酪氨酸方法来检测含蛋白质食品酪氨酸方法来检测含蛋白