食品辐射处理.ppt

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1、食品辐射处理现在学习的是第1页，共23页第一节第一节 辐射基本原理辐射基本原理一、辐射类型一、辐射类型低频辐射（非电离辐射）低频辐射（非电离辐射）：辐射源波长较：辐射源波长较长、产生能量小（频率低），仅能使物质长、产生能量小（频率低），仅能使物质分子产生转动或振动而产生热，可起到分子产生转动或振动而产生热，可起到加加热杀菌热杀菌的作用。的作用。高频辐射（电离辐射）高频辐射（电离辐射）：辐射源频率较高、：辐射源频率较高、产生能量大，如产生能量大，如X-X-，-射线，可使物质射线，可使物质的原子受到激发或电离，因而可起到杀菌的原子受到激发或电离，因而可起到杀菌作用（作用（冷杀菌冷杀菌）。）。现在学

2、习的是第2页，共23页-射线：相对质量较大，电离能力大，穿射线：相对质量较大，电离能力大，穿透能力小。透能力小。-射线：为射线：为-射线质量的几千分之一，点射线质量的几千分之一，点电量为其一倍，穿透能力比电量为其一倍，穿透能力比-射线大。射线大。-射线：电离能力比射线：电离能力比-、-射线小，射线小，但穿透能力比它们大。但穿透能力比它们大。X-X-射线：电离能力小，穿透能力很强。射线：电离能力小，穿透能力很强。都具有使被辐射物质的原子或分子发生电离作用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穿透程度的能力。的能力和不同穿透程度的能力。现在学习的是第3页，共23页 放射性同位素放出

3、射线后，就转变成放射性同位素放出射线后，就转变成另一个原子核，从不稳定元素变成稳定同另一个原子核，从不稳定元素变成稳定同位素，原子核转变过程称为位素，原子核转变过程称为放射性衰变放射性衰变。若放射性强度因衰变而降低到原来的若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一半所需要的时间称为半衰期半衰期。现在学习的是第4页，共23页二、辐射单位二、辐射单位现在学习的是第5页，共23页三、辐射源三、辐射源人工放射性同位素人工放射性同位素电子加速器电子加速器现在学习的是第6页，共23页第二节第二节 食品辐射技术的化学与生物学效应食品辐射技术的化学与生物学效应一、辐射的化学效应一、辐射的化学效应

4、由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及质子的基本过程有初级辐射和次级辐射。质子的基本过程有初级辐射和次级辐射。1.1.初级辐射初级辐射:使物质形成离子、激发态分子或使物质形成离子、激发态分子或分子碎片。分子碎片。2.2.次级辐射次级辐射：使初级辐射的产物相互作用，生：使初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物。成与原始物质不同的化合物。现在学习的是第7页，共23页二、辐射的生物学效应二、辐射的生物学效应1.1.辐射对微生物的作用辐射对微生物的作用（1 1）直接效应）直接效应细胞内蛋白质、细胞内蛋白质、DNADNA受损，即受损，即DNADNA分子碱基分

5、子碱基发生分解或氢键断裂等，致使微生物细胞活发生分解或氢键断裂等，致使微生物细胞活动紊乱，甚至停止。动紊乱，甚至停止。细胞膜受损，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰细胞膜受损，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。微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。（2 2）间接效应）间接效应 当水分子被激活和电离后，成为游离基，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起氧化还原作用，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。生理机能受到影响。现在学习的是第8页，

6、共23页（3 3）微生物对辐射的敏感性）微生物对辐射的敏感性D D1010：辐射处理后残存微生物下降到原数的：辐射处理后残存微生物下降到原数的10%10%所需要的辐射剂量，表示某种微生物对辐射所需要的辐射剂量，表示某种微生物对辐射的敏感性。的敏感性。to menu微生物对辐射的敏感度：微生物对辐射的敏感度：G-G-G G酵母霉菌酵母霉菌 N D log=N0 D10 N N0 0最初的微生物数最初的微生物数N N使用使用D D剂量后残留的微生物数剂量后残留的微生物数D D初期使用剂量初期使用剂量D D1010微生物残存数减到原数微生物残存数减到原数10%10%时的剂量时的剂量现在学习的是第9页

7、，共23页2.2.辐射对病毒的作用辐射对病毒的作用 通常使用高达通常使用高达30KGy30KGy的剂量才能抑制的剂量才能抑制病毒的活性。病毒的活性。3.3.辐射对昆虫的作用辐射对昆虫的作用 辐射敏感性与昆虫细胞的生殖活性成辐射敏感性与昆虫细胞的生殖活性成正比，与它们的分化程度成反比。正比，与它们的分化程度成反比。4.4.辐射对寄生虫的作用辐射对寄生虫的作用 辐射可使寄生虫不育或死亡。辐射可使寄生虫不育或死亡。现在学习的是第10页，共23页第三节第三节 辐射的应用及其卫生安全性辐射的应用及其卫生安全性一、辐射保藏的三种形式一、辐射保藏的三种形式1.1.辐射阿氏杀菌（辐射阿氏杀菌（radapper

8、tization）所使用的辐射剂量（所使用的辐射剂量（101050KGy50KGy）可）可以使食品中的微生物数量减少到零或有限以使食品中的微生物数量减少到零或有限个数。这种辐射处理后，食品可在任何条个数。这种辐射处理后，食品可在任何条件下贮藏，但要防止再污染。件下贮藏，但要防止再污染。2.辐射巴氏杀菌辐射巴氏杀菌（radicidation）只只杀杀灭灭无无芽芽孢孢病病原原细细菌菌（除除病病毒毒外外）。所所使使用用的的辐辐射射剂剂量量（5 510KGy10KGy）使使食食品品在在检检测测时不出现无芽孢病原菌（如沙门氏菌）。时不出现无芽孢病原菌（如沙门氏菌）。3.3.辐射耐储杀菌（辐射耐储杀菌（r

9、adurizationradurization）能能提提高高食食品品的的贮贮藏藏性性，降降低低腐腐败败菌菌的的原原发发菌菌数数，并并延延长长新新鲜鲜食食品品的的后后熟熟期期及及保保藏藏期期，辐辐射剂量在射剂量在5KGy5KGy以下以下。现在学习的是第11页，共23页二、现有的一些商业化应用二、现有的一些商业化应用1.1.果蔬类果蔬类防止微生物的腐败作用防止微生物的腐败作用控制害虫感染及蔓延控制害虫感染及蔓延延缓后熟期，防止老化延缓后熟期，防止老化现在学习的是第12页，共23页（1 1）辐射对水果的影响）辐射对水果的影响对于有呼吸变换期的水果，在其呼吸率达对于有呼吸变换期的水果，在其呼吸率达最小

10、值时是辐射处理的关键时刻。在此时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，主要是能改变体内辐射能抑制其后熟期，主要是能改变体内乙烯的生成率从而影响其生理活动。乙烯的生成率从而影响其生理活动。辐射能使水果的化学成分发生变化，如维辐射能使水果的化学成分发生变化，如维生素生素C C的破坏、原果胶变成果胶及果胶酸的破坏、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。辐射在水果中的商业化应用辐射在水果中的商业化应用控制辐射剂量，杀灭霉菌控制辐射剂量，杀灭霉菌辐射水果抑虫辐射水果抑虫延迟后熟期，对香蕉等热带水果十

11、分有效延迟后熟期，对香蕉等热带水果十分有效增强水果中色素的合成增强水果中色素的合成现在学习的是第13页，共23页（2 2）辐射对蔬菜的影响）辐射对蔬菜的影响辐射可影响新鲜蔬菜的代谢反应，如改变辐射可影响新鲜蔬菜的代谢反应，如改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变其化学成蔬菜的呼吸率，防止老化，改变其化学成分等，作用效果与辐射剂量有关。分等，作用效果与辐射剂量有关。根菜类如土豆、洋葱等辐射后可抑制发芽，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，但辐照剂量过高，在光照下皮层也不发绿，但辐照剂量过高，会腐烂。会腐烂。辐照可防止蘑菇开伞，延迟后熟。辐照可防止蘑菇开伞，延迟后熟。辐射在蔬菜中

12、的商业化应用辐射在蔬菜中的商业化应用 抑制发芽，延缓新陈代谢作用抑制发芽，延缓新陈代谢作用现在学习的是第14页，共23页2.2.谷类及其制品谷类及其制品:以控制虫害及其蔓延为主。以控制虫害及其蔓延为主。3.3.肉禽类肉禽类(1)(1)高剂量辐射处理高剂量辐射处理 处理后不需要冷冻保藏。所用辐射剂量处理后不需要冷冻保藏。所用辐射剂量能破坏抗辐射性强的肉毒梭状芽孢杆菌菌能破坏抗辐射性强的肉毒梭状芽孢杆菌菌株，对低盐、无酸的肉类使用剂量为株，对低盐、无酸的肉类使用剂量为4.5Mrad4.5Mrad，产品必须密闭包装防止辐射后再，产品必须密闭包装防止辐射后再受微生物污染。受微生物污染。(2)(2)低剂

13、量辐射处理低剂量辐射处理:处理后需冷冻保藏。处理后需冷冻保藏。现在学习的是第15页，共23页4.4.水产品水产品 高剂量辐射处理效果同于肉类，但异高剂量辐射处理效果同于肉类，但异味不如肉类明显。低剂量辐射常与味不如肉类明显。低剂量辐射常与33左右左右的冷藏结合。使用最高剂量为的冷藏结合。使用最高剂量为300Krad300Krad。5.5.蛋类蛋类 应用辐射巴氏杀菌剂量，杀灭其中的应用辐射巴氏杀菌剂量，杀灭其中的沙门氏菌。蛋白质受到辐射降解而使蛋液沙门氏菌。蛋白质受到辐射降解而使蛋液粘度降低。粘度降低。现在学习的是第16页，共23页三、卫生安全性三、卫生安全性诱惑放射性诱惑放射性轻元素中轻元素中

14、,放射性同位素的半衰期极短放射性同位素的半衰期极短毒性问题毒性问题微生物发生变异的危险性微生物发生变异的危险性“辐辐射射食食品品总总平平均均剂剂量量10KGy10KGy以以下下不不需需要要进进行行此此剂剂量量范范围围的的毒毒理理学学实实验验，无无特特殊殊营营养养和和微微生生物学问题。物学问题。”现在学习的是第17页，共23页 一种元素若在电离辐射下，辐射能量将一种元素若在电离辐射下，辐射能量将传递给元素中的一些原子核，在一定条件下传递给元素中的一些原子核，在一定条件下会造成激发反应，引起这些原子核的不稳定，会造成激发反应，引起这些原子核的不稳定，由此而发射出中子并产生由此而发射出中子并产生-辐

15、射，这种电辐射，这种电离辐射使物质产生放射性（是由电离辐射诱离辐射使物质产生放射性（是由电离辐射诱发出来的）发出来的）诱惑放射性。诱惑放射性。1414N 10.5Mev-N 10.5Mev-射线会产生放射性射线会产生放射性 1616O 15.5Mev-O 15.5Mev-射线会产生放射性射线会产生放射性 1212C 18.8Mev-C 18.8Mev-射线会产生放射性射线会产生放射性 现在学习的是第18页，共23页四、四、辐射食品的测定方法辐射食品的测定方法1.1.物理法物理法测定原理：膜性质的变化测定原理：膜性质的变化测定项目：电阻抗法、粘度法测定项目：电阻抗法、粘度法适用食品：土豆、调味品

16、适用食品：土豆、调味品现在学习的是第19页，共23页2.2.化学法化学法脂类变化脂类变化碳氢化合物法，适用所有含脂食品，包括碳氢化合物法，适用所有含脂食品，包括鸡肉、牛肉、猪肉、贝类、虾、蟹等；鸡肉、牛肉、猪肉、贝类、虾、蟹等；2-2-羟基环丁酮法，适用含脂食品如鸡肉、羟基环丁酮法，适用含脂食品如鸡肉、猪肉和蛋制品等；猪肉和蛋制品等；过氧化物法，过氧化物法，适用猪肉、蛋粉、奶粉、大适用猪肉、蛋粉、奶粉、大豆粉等豆粉等。核酸变化核酸变化 采采用用DNADNA（碱碱基基损损伤伤和和链链断断裂裂）法法，适适用用鸡肉、猪肉等。鸡肉、猪肉等。蛋白质变化蛋白质变化 采采用用酪酪氨氨酸酸法法，适适用用含含苯

17、苯丙丙氨氨酸酸的的食食品品，如如鸡肉。鸡肉。乙醇变化乙醇变化 采用采用d-2d-2，3-3-丁二醇法，适用酒类。丁二醇法，适用酒类。现在学习的是第20页，共23页3.3.发光法发光法化学发光法，基于被辐照物溶于水时发光化学发光法，基于被辐照物溶于水时发光的原理，适用于调味品、姜、洋葱等食品的原理，适用于调味品、姜、洋葱等食品的辐照测定。的辐照测定。热释光法，基于陷落载流子受热发光的原热释光法，基于陷落载流子受热发光的原理，适用于贝类、甲壳类、土豆、洋葱、理，适用于贝类、甲壳类、土豆、洋葱、调味品、鲜蘑菇等食品的辐照测定。调味品、鲜蘑菇等食品的辐照测定。现在学习的是第21页，共23页4.4.生物

18、学和生理学方法生物学和生理学方法 微生物体系变化，基于微生物对辐照敏感性微生物体系变化，基于微生物对辐照敏感性不同的原理，测定食品辐照效果。不同的原理，测定食品辐照效果。发芽试验，由发芽试验，由DNADNA变化测定食品辐照效果。变化测定食品辐照效果。5.5.电子自旋共振法（电子自旋共振法（ESRESR法）法）由由长长寿寿命命自自由由基基生生成成的的原原理理，适适用用带带骨骨肉肉、干干果果、骨骨头头、硬硬果果壳壳、包包装装材材料料等等食食品品辐辐照照效效果果的测定。的测定。现在学习的是第22页，共23页思考题思考题辐射的类型有哪些？各自的特点及其适辐射的类型有哪些？各自的特点及其适用性是什么？用性是什么？辐射有哪些化学效应及生物学效应？辐射有哪些化学效应及生物学效应？讨论辐射保藏食品的原理。讨论辐射保藏食品的原理。简述辐射食品的检测方法。简述辐射食品的检测方法。现在学习的是第23页，共23页