第四章食品辐照保藏..ppt

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1、第四章 食品辐照保藏食品辐射食品辐射(照照)的意义及特点的意义及特点食品的辐射保藏食品的辐射保藏:是利用原子能射线照射食品或是利用原子能射线照射食品或原材料，进行灭菌、杀虫、消毒、抑制鲜活食品原材料，进行灭菌、杀虫、消毒、抑制鲜活食品的生命活动，从而达到防霉、防腐、延长食品货的生命活动，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和技术。这种技术架期目的的一种食品保藏方法和技术。这种技术又称为食品辐照（又称为食品辐照（Food irradiationFood irradiation）技术。）技术。辐照食品：经辐照技术处理后的食品。在我国辐照食品：经辐照技术处理后的食品。在我国辐照食

2、品卫生管理办法辐照食品卫生管理办法附则中定义：辐照食附则中定义：辐照食品是指用钴品是指用钴6060、铯、铯137137产生的产生的射线或电子射线或电子加速器产生的低于加速器产生的低于10MeV10MeV电子束照射加工保藏的电子束照射加工保藏的食品。食品。辐照食品标志辐照食品标志l辐射加工是一种高效加工手段，具有穿透性强、辐射加工是一种高效加工手段，具有穿透性强、可在常温下进行、节能、无残毒、易控制等独特可在常温下进行、节能、无残毒、易控制等独特优势。优势。l食品辐射的特点：食品辐射的特点：1.1.“冷杀菌冷杀菌”；2.2.具有良好的保鲜效果；具有良好的保鲜效果；3.3.辐照辐照处理食品能耗低；

3、处理食品能耗低；4.4.对环境的污染小。对环境的污染小。与微波的区别：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，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。而微波则是将电能转化为电磁波来处理食品。食品辐照历史食品辐照历史 18951895伦琴发现伦琴发现X X射线射线 1896 1896，minkmink发现发现 X X射线可杀菌。以后研究多，应用少。射线可杀菌。以后研究多，应用少。二战时：美二战时：美MITMIT的罗克多用来处理汉堡包应用开始的罗克多用来处理汉堡包应用开始 50 50年代起，年代起，美国美国、加拿大加拿大、前苏联前苏联、

4、欧、日等、欧、日等 3030多国家多国家 60 60年代：第三世界年代：第三世界l我国的发展情形我国的发展情形：5858年开始年开始 70 70年代后，进入新的研究阶段，研究的对象种类：粮食，年代后，进入新的研究阶段，研究的对象种类：粮食，肉类，水产品，水果，蔬菜，蛋类等。肉类，水产品，水果，蔬菜，蛋类等。我国批准的辐照食我国批准的辐照食品品第一节第一节 电磁辐射的基本概电磁辐射的基本概念念l一、电磁辐射线一、电磁辐射线l主要射线主要射线:射线、射线、射线、射线、射线射线 、X X射射线。线。l、等射线辐射的结果能使被辐射等射线辐射的结果能使被辐射（辐照）物质产生电离作用，因此常称为电（辐照）

5、物质产生电离作用，因此常称为电离辐射离辐射l-射线：相对质量较大，电离能力大，穿透能力小射线：相对质量较大，电离能力大，穿透能力小l-射线：为射线：为-射线质量的几千分之一，点电量为射线质量的几千分之一，点电量为其一倍，穿透能力比其一倍，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，但穿透能力射线小，但穿透能力比它们大。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。l二、辐照源二、辐照源l1.放

6、射性同位素辐照源放射性同位素辐照源l辐照源：放射性同位素辐照源：放射性同位素 天然、人工制造天然、人工制造 电子加速器电子加速器 x射线发生器射线发生器辐射源是食品辐射加工的核心部分，它可以分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。为放射性同位素和电子加速器两大类。(1)放射性同位素放射性同位素 60Co辐射源、辐射源、137Cs辐射源辐射源 (2)电子加速器电子加速器 电子射线、电子射线、X射线射线电子射线电子射线 电子射线射程短，密度大，穿透力差，一般电子射线射程短，密度大，穿透力差，一般适用于食品表面的照射。适用于食品表面的照射。如对易腐食品辐射时，选定

7、适当的如对易腐食品辐射时，选定适当的“加加速能速能”，就可使射线不穿透食品内部，只进，就可使射线不穿透食品内部，只进行表面杀菌。行表面杀菌。X射线射线 X射线具有高穿透能力，可以用于食品辐射射线具有高穿透能力，可以用于食品辐射加工。加工。但是由于电子加速器作但是由于电子加速器作X射线源效率低，射线源效率低，而且能量中包含大量低能部分，难以均匀照而且能量中包含大量低能部分，难以均匀照射大块样品，故没有得到广泛的应用。射大块样品，故没有得到广泛的应用。放射性衰变：放射性衰变：放射性同位素放出射线后，就转变成另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位素，原子一个原子核，

8、从不稳定元素变成稳定同位素，原子核转变过程称为放射性衰变。核转变过程称为放射性衰变。半衰期：半衰期：若放射性强度因衰变而降低到原来的一半所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半衰期。需要的时间称为半衰期。并用并用t t0.50.5表示表示 不同的放射性同位素，其半衰期是不同的。不同的放射性同位素，其半衰期是不同的。用作食品辐射加工的辐射源用作食品辐射加工的辐射源6060CoCo的半衰期为的半衰期为5.275.27年，年，137137CsCs为为3030年。年。l三、辐照剂量单位三、辐照剂量单位l辐射单位辐射单位l照射量及其单位照射量及其单位 l(量度放射性同位素放射出的射线的量

9、度放射性同位素放射出的射线的)照射量照射量(Exposure)是用来量度是用来量度x射线或射线或r射射线在空气中电离能力的物理量，其单位为线在空气中电离能力的物理量，其单位为伦琴伦琴(R)。吸收剂量、剂量率及其单位吸收剂量、剂量率及其单位(量度被辐射物体吸收量的量度被辐射物体吸收量的)l在辐射源的辐射场内单位质量在辐射源的辐射场内单位质量被照射物质所吸收的被照射物质所吸收的射线的能量称为射线的能量称为吸收量吸收量，其单位为拉德，其单位为拉德(radrad)或戈或戈瑞瑞(GyGy)。l戈瑞与拉德的关系：戈瑞与拉德的关系：1Gy=100rad1Gy=100radl吸收剂量率吸收剂量率单位质量被照射

10、物质单位时间内吸单位质量被照射物质单位时间内吸收的能量（收的能量（Gy/sGy/s）。l吸收剂量吸收剂量率率:D=:D=dE/dtdE/dt剂量当量、剂量当量率及其单位剂量当量、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，其单位为雷姆的不同的生物学效应，其单位为雷姆(remrem)或希汶特或希汶特(SvSv)。单位时间内的剂量当量称为剂量当量率，单位时间内的剂量当量称为剂量当量率，其单位用其单位用remrems s-1-1或或remremh h-1-1等表示。等表示。第二节 食品的辐照保藏原理 辐照保藏食品的原理与射线照

11、射时引起辐照保藏食品的原理与射线照射时引起食品及食品中的微生物、昆虫等发生一系列食品及食品中的微生物、昆虫等发生一系列物理化学反应有关，这些反应称为物理化学反应有关，这些反应称为辐照效应，辐照效应，主要有化学效应和生物学效应。主要有化学效应和生物学效应。一、食品辐照的化学效应一、食品辐照的化学效应 辐照的化学效应：辐照的化学效应：是指被辐照物质中的分子是指被辐照物质中的分子所发生的化学变化。所发生的化学变化。食品的辐照处理，发生化学变化的物质，除食品的辐照处理，发生化学变化的物质，除了食品本身及包装材料之外，还有附着在食了食品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

12、生品表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等生物体。物体。辐射化学效应的强弱用辐射化学效应的强弱用G G值表示，所谓值表示，所谓G G值就是介质中每值就是介质中每吸收吸收100100eVeV能量时发生变化的分子数。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例如：麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G G值为值为4.04.0，则表示麦芽糖溶液每吸收，则表示麦芽糖溶液每吸收100100eVeV的辐射能，就有的辐射能，就有4 4个个麦芽糖分子发生降解。不同介质的麦芽糖分子发生降解。不同介质的G G值可能相差很大，值可能相差很大，G G值大的，辐射引起的化学效应较强烈；值大的，辐射引起的化学效应较强

13、烈；G G值相同者，值相同者，吸收剂量大者所引起的化学效应较强烈。例如吸收剂量大者所引起的化学效应较强烈。例如G G值等值等于于3 3，吸收剂量为，吸收剂量为1 1MradMrad时，每千克介质发生变化的摩时，每千克介质发生变化的摩尔数为尔数为3.13.11010-6-6，剂量提高到，剂量提高到6 6MradMrad时，则每千克发时，则每千克发生变化的摩尔数达生变化的摩尔数达1.91.91010-2-2。食品及其他生物有机体的主要化学组成是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合物

14、分子在射线的辐射下会发生一系列的化学变化。化学变化。1.水水 大大多多数数食食品品均均含含有有丰丰富富的的水水分分，水水也也是是构构成成微微生生物物、昆昆虫虫等等生生物物体体的的重重要要成成分分，食食品品经经辐辐射射引引起的水分变化十分复杂。起的水分变化十分复杂。水辐射的化学效应可概括为：水辐射的化学效应可概括为：H2O 2.7OH+0.55H+2.7e-水化水化+0.45H2+0.71H2O2+2.7H3O2.蛋白质和酶蛋白质和酶 蛋白质蛋白质 结构破坏结构破坏 辐射交联辐射交联 辐射降解辐射降解 蛋白质辐照时交联与降解同时发生，而往往是交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

15、，所以降解常被掩盖而不易觉察。联大于降解，所以降解常被掩盖而不易觉察。酶酶 酶的主要组成部分是蛋白质，所以辐射对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蛋白质类似，酶中所含的巯所引起的作用与蛋白质类似，酶中所含的巯基基(-SH)由于容易氧化会增大酶对辐射的敏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。需要相当大的辐射剂量。3.糖类糖类 糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作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

16、的形成，若干故态糖类的辐解用和辐解产物的形成，若干故态糖类的辐解产物见下表。产物见下表。辐射不同固态糖类的主要辐解产物辐射不同固态糖类的主要辐解产物糖糖辐解产物辐解产物G值值500krad时浓度时浓度(10mgkg-1)葡萄糖葡萄糖甲醛甲醛0.060.095乙醛乙醛丙酮丙酮葡糖醛酸葡糖醛酸0.44.1葡糖酸葡糖酸0.88.25-脱氧葡糖酸脱氧葡糖酸0.323果糖果糖甲醛甲醛2.54蔗糖蔗糖甲醛甲醛0.160.25果糖果糖葡萄糖葡萄糖甘露糖醇甘露糖醇甲醛甲醛0.81.26果糖果糖0.565.24.脂类脂类 脂肪和脂肪酸被射线照射时，脂肪和脂肪酸被射线照射时，饱和脂肪饱和脂肪比较稳定，比较稳定，而

17、而不饱和脂肪不饱和脂肪容易氧化，出现脱羧、氧化、脱氢等容易氧化，出现脱羧、氧化、脱氢等作用。作用。有氧有氧存在时，由于会发生自动氧化作用，饱存在时，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过氧化物的分解，并使抗由于促进自由基的形成和过氧化物的分解，并使抗氧化剂遭到破坏。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，也有非氧化的分解有辐射诱导的自动氧化产物外，也有非氧化的分解产物。产物。5.维生素维生素 食品中维生素在辐

18、射中的稳定性和食品的性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。剂量的增大而增大。二、食品辐射的生物学效应二、食品辐射的生物学效应 1.抑制蔬菜发芽和果实后熟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。响着储藏期

19、的长短。辐射对生物体作用的机理目前尚未十分清楚，但可能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：与下列原因有关：（1 1）由于射线的辐照，细胞中的）由于射线的辐照，细胞中的DNADNA和和RNARNA受到损伤受到损伤，植物体生长点上的细胞不能发生分裂，所以马铃薯、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。参见洋葱等经辐照后不会发芽。参见下表下表。（2 2）食品辐照时，干扰了）食品辐照时，干扰了ATPATP的合成，使细胞的核酸的合成，使细胞的核酸减少，抑制了植物体的发芽。减少，抑制了植物体的发芽。马铃薯经辐射后核酸含量的变化马铃薯经辐射后核酸含量的

20、变化核酸核酸照射剂量照射剂量核酸含量核酸含量(mgg-1干物质干物质)(krad)12月月3月月4月月0140140154RNA5618384857650170131170DNA51081208121121123（3）植植物物组组织织处处于于休休眠眠状状态态时时，其其生生长长点点缺缺乏乏植植物物生生长长激激素素或或生生长长激激素素被被钝钝化化，若若把把经经过过辐辐射射的的马马铃铃薯薯放放入入一一种种生生长长激激素素赤赤霉霉素素酸酸溶溶液液中中，马马铃铃薯就开始发芽薯就开始发芽(下表下表)。赤霉素酸对赤霉素酸对g g辐照的马铃薯发芽的影响辐照的马铃薯发芽的影响处理法处理法处理数处理数发芽率发芽率

21、剂量剂量(krad)赤霉素酸浓度赤霉素酸浓度(ppm)5日日后后10日日后后15日日后后20日日后后80000082507162020120200000122505121720125008142020（4）对于具有呼吸高峰的果实，在高峰开始出现）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，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。其高峰的出现，延长果实的储藏期。2.导致微生

22、物和昆虫的死亡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：有密切关系：(1)造成遗传物质造成遗传物质DNA的损伤；的损伤；(2)辐射化学效应的产物与细胞组成发生反应。辐射化学效应的产物与细胞组成发生反应。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：细胞膜受损，酶释放出来，酶功能紊乱，

23、干扰微生物代谢，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。使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。细胞内蛋白质、细胞内蛋白质、DNADNA受损，即受损，即DNADNA分子碱基发生分解或氢键分子碱基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。断裂等，致使微生物细胞活动紊乱，甚至停止。（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，起氧化还原作用，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理活性物质相互作用，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。而使细

24、胞生理机能受到影响。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3030KGyKGy的剂量才能抑制病毒的活性。的剂量才能抑制病毒的活性。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正比，与它们的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。分化程度成反比。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。第三节第三节 食品的辐照保藏应用食品的辐照保藏应用一、食品辐射的类型一、食品辐射的类型 联合国粮农组织联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织和世界卫生组织(WHO

25、)联合专家委员联合专家委员会把食品辐射分为下列三类：会把食品辐射分为下列三类：低剂量辐照、低剂量辐照、中等剂量辐照、高剂量辐照。中等剂量辐照、高剂量辐照。l辐射保藏的三种形式辐射保藏的三种形式 辐射阿氏杀菌（辐射阿氏杀菌（radappertizationradappertization）辐射巴氏杀菌（辐射巴氏杀菌（radicidationradicidation）辐射耐贮杀菌（辐射耐贮杀菌（radurizationradurization）l1.1.辐射阿氏杀菌（辐射阿氏杀菌（radappertizationradappertization）l 所使用的辐射剂量（所使用的辐射剂量（101050

26、KGy50KGy）可以使食）可以使食品中的微生物数量减少到零或有限个数。这品中的微生物数量减少到零或有限个数。这种辐射处理后，食品可在任何条件下贮藏，种辐射处理后，食品可在任何条件下贮藏，但要防止再污染。但要防止再污染。l为高剂量辐照为高剂量辐照。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时不出现无芽孢病原菌（如沙门氏菌）。不出现无芽孢病原菌（如沙门氏菌）。为中剂量辐照为中剂量辐照3.3.辐射耐储杀菌（辐射耐储杀菌（raduriza

27、tionradurization）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。为低剂量辐照。为低剂量辐照。l二、辐照保藏的辐照保藏的商业化应用商业化应用1.1.果蔬类果蔬类l防止微生物的腐败作用防止微生物的腐败作用l控制害虫感染及蔓延控制害虫感染及蔓延l延缓后熟期，防止老化延缓后熟期，防止老化l（1 1）辐射对水果的影响）辐射对水果的影响l对于对于有呼吸变换期有呼吸变换期的水果，在其呼吸率达最小值时的水果，在其呼吸率达最小值时是辐射处理的关键时刻。是

28、辐射处理的关键时刻。l在此时辐射能在此时辐射能抑制其后熟期抑制其后熟期，主要是能改变体内乙，主要是能改变体内乙烯的生成率从而影响其生理活动。烯的生成率从而影响其生理活动。l辐射能使水果的辐射能使水果的化学成分发生变化化学成分发生变化，如维生素，如维生素C C的的破坏、原果胶变成果胶及果胶酸盐、纤维素及淀粉破坏、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。的降解、某些酸的破坏及色素的变化等。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分有效延迟后熟期，对香蕉等热带

29、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n对香蕉等热带水果十分有效，对香蕉等热带水果十分有效，u香蕉：对绿色香蕉辐照剂量常低于香蕉：对绿色香蕉辐照剂量常低于0.5kGy0.5kGy，但对有机，但对有机械伤的香蕉一般无效。械伤的香蕉一般无效。u木瓜：用木瓜：用1kGy1kGy剂量即可延迟木瓜的成熟。剂量即可延迟木瓜的成熟。u芒果：芒果：0.4kGy0.4kGy剂量辐照可延长保藏期剂量辐照可延长保藏期8d8d，用，用1.5kGy1.5kGy可可完全杀死果实中的害虫。完全杀死果实中的害虫。l（2 2）辐射对蔬菜的影响）辐射对蔬菜的影响l辐射可影响新鲜蔬菜的代谢反应，如改变蔬菜的呼辐射可影

30、响新鲜蔬菜的代谢反应，如改变蔬菜的呼吸率，防止老化，改变其化学成分等，作用效果与吸率，防止老化，改变其化学成分等，作用效果与辐射剂量有关。辐射剂量有关。l低剂量低剂量0.060.060.15kGy0.15kGy对控制根茎作物如马铃薯、对控制根茎作物如马铃薯、洋葱、大蒜的发芽是有效的。但辐照剂量过高，会洋葱、大蒜的发芽是有效的。但辐照剂量过高，会腐烂。腐烂。l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，杀死寄生虫杀死寄生虫l2.2.谷类及其制品谷类及其制品:以控制虫害及其蔓

31、延为主。以控制虫害及其蔓延为主。造造成粮食耗损的重要原因之一：是昆虫的危害和成粮食耗损的重要原因之一：是昆虫的危害和霉菌活动导致的霉烂变质。霉菌活动导致的霉烂变质。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。所用辐射剂量能破坏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株，对低盐、无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酸的肉类使用剂量为4.54.5MradMrad，产品必须密闭包装产品必须密闭包装防止辐射后再受微生物污染。防止辐射后再受微生物污染。(2)(2)低剂量辐射处理低剂量辐射处理:处理后需冷冻保

32、藏。处理后需冷冻保藏。4.4.水产品水产品 高剂量辐射处理效果同于肉类，但异味不如肉类明高剂量辐射处理效果同于肉类，但异味不如肉类明显。低剂量辐射常与显。低剂量辐射常与3 3左右的冷藏结合。使用最左右的冷藏结合。使用最高剂量为高剂量为300300KradKrad。5.5.蛋类蛋类 应用应用辐射巴氏杀菌剂量辐射巴氏杀菌剂量，杀灭其中的沙门氏菌。蛋，杀灭其中的沙门氏菌。蛋白质受到辐射降解而使蛋液粘度降低。带壳鲜蛋可白质受到辐射降解而使蛋液粘度降低。带壳鲜蛋可用低射线辐照，剂量用低射线辐照，剂量10kGy 10kGy。高剂量会使蛋白质降。高剂量会使蛋白质降解而使蛋液粘度降低或产生解而使蛋液粘度降低或

33、产生H H2 2S S等异味。等异味。l6.6.香辛料和调味品香辛料和调味品l天然香辛料容易生虫长霉天然香辛料容易生虫长霉l常规处理的局限性：熏蒸消毒法有药物残留且易导致香味挥常规处理的局限性：熏蒸消毒法有药物残留且易导致香味挥发甚至产生有害物质。发甚至产生有害物质。l辐照处理可避免引起上述的不良效果，控制昆虫侵害，减少辐照处理可避免引起上述的不良效果，控制昆虫侵害，减少微生物的数量，保证原料的质量。微生物的数量，保证原料的质量。l剂量：允许高达剂量：允许高达10kGy10kGy剂量，但实际上为避免导致香味及颜色剂量，但实际上为避免导致香味及颜色的变化，降低成本，香料消毒的辐照剂量应视品种及消

34、毒要的变化，降低成本，香料消毒的辐照剂量应视品种及消毒要求来确定，求来确定，尽量降低辐照剂量。尽量降低辐照剂量。如胡椒粉、快餐佐料、酱油如胡椒粉、快餐佐料、酱油等直接人口的调味料以等直接人口的调味料以杀灭致病菌为主剂量可高些。杀灭致病菌为主剂量可高些。辐照调味品味道变化的阈值辐照调味品味道变化的阈值产品阈值剂量kGy芫荽7.5黑胡椒及其代用品12.5白胡椒12.5桂皮5丁香7辣椒粉5辣椒4.55.0l7.7.酒的陈化酒的陈化l我国在白酒的辐照催陈（陈化）方面已取得显著成我国在白酒的辐照催陈（陈化）方面已取得显著成绩。辐照处理薯干酒，使酒中酯、酸、醛量有所增绩。辐照处理薯干酒，使酒中酯、酸、醛量

35、有所增加，酮类化学物减少，甲醇、杂醇含量降低，酒口加，酮类化学物减少，甲醇、杂醇含量降低，酒口味醇和，苦涩辛辣味减少，酒质提高。味醇和，苦涩辛辣味减少，酒质提高。l关学雨关学雨等用等用60Co60Co射线射线辐照白兰地酒，证明用辐照白兰地酒，证明用0.888kGy0.888kGy和和1.331kGy1.331kGy剂量辐照的两种白兰地酒，经剂量辐照的两种白兰地酒，经存放存放3 3个月品尝鉴定，其酒质相当于个月品尝鉴定，其酒质相当于3 3年老酒，辐照年老酒，辐照酒的总酸、总酚均有不同程度的增加，辛酸乙酯和酒的总酸、总酚均有不同程度的增加，辛酸乙酯和癸酸乙酯等酯的气相色谱的谱峰显著提高，且证明癸酸

36、乙酯等酯的气相色谱的谱峰显著提高，且证明饮用辐照酒是安全的。饮用辐照酒是安全的。l8.8.辐照的其他应用辐照的其他应用l果蔬检疫处理：果蔬检疫处理：国际贸易法及各国的安全法规常要求对进口的国际贸易法及各国的安全法规常要求对进口的果蔬进行安全处理（特别是热带和亚热带果蔬），以杀灭果蝇果蔬进行安全处理（特别是热带和亚热带果蔬），以杀灭果蝇等传染性病虫害。等传染性病虫害。目前辐照是这方面最可行的替代方法，满足检疫条例，杀灭果蝇目前辐照是这方面最可行的替代方法，满足检疫条例，杀灭果蝇所需辐照剂量（所需辐照剂量（0.15kGy0.15kGy）并不改变大多数水果和蔬菜的物理）并不改变大多数水果和蔬菜的物理

37、化学性质和感官特性。化学性质和感官特性。0.1kGy0.1kGy的低剂量辐照可以防止大多数种的低剂量辐照可以防止大多数种类的果蝇卵发育成为成虫。类的果蝇卵发育成为成虫。辐照是杀灭在羽化为成虫之前留居种子之内的芒果种子象鼻虫的辐照是杀灭在羽化为成虫之前留居种子之内的芒果种子象鼻虫的唯一的一种技术，唯一的一种技术，0.25kGy0.25kGy的剂量足以阻止虫害羽化为成虫的剂量足以阻止虫害羽化为成虫国际上已确立防止所有昆虫虫害的检疫可靠性保证剂量为国际上已确立防止所有昆虫虫害的检疫可靠性保证剂量为0.3kGy0.3kGy不同的辐射加工目的与效果不同的辐射加工目的与效果三三、影响食品辐照效果的因素、影

38、响食品辐照效果的因素1.1.辐照辐照剂量剂量及及剂量率剂量率2.2.食品的状态食品的状态 3.3.辐照过程环境条辐照过程环境条件件辐照剂量辐照剂量：根据各种食品辐照目的及各自的特点，根据各种食品辐照目的及各自的特点，选选择最适辐照剂量范围择最适辐照剂量范围是食品辐照的首要问题。是食品辐照的首要问题。剂量等级影响微生物、虫害等生物的杀灭程度，也剂量等级影响微生物、虫害等生物的杀灭程度，也影响食品的辐照物理化学效应，两者要兼顾考虑。影响食品的辐照物理化学效应，两者要兼顾考虑。一般来说，一般来说，剂量越高，食品保藏时间越长剂量越高，食品保藏时间越长。剂量率剂量率：同等剂量，高剂量率，照射时间短；低剂

39、量同等剂量，高剂量率，照射时间短；低剂量率，照射时间长。率，照射时间长。通常较高的剂量率可获得较好的辐照效果，如对洋通常较高的剂量率可获得较好的辐照效果，如对洋葱的辐照，葱的辐照，1h0.3kGy1h0.3kGy的剂量率比的剂量率比l h 0.05kGyl h 0.05kGy的剂的剂量率有更明显的辐照保藏效果。量率有更明显的辐照保藏效果。剂量率的选择要根据剂量率的选择要根据辐照源的强度、辐照品种和辐辐照源的强度、辐照品种和辐照目的而定照目的而定。l食品接受辐照时的状态食品接受辐照时的状态：l由于食品种类繁多，同种食品其化学组成及由于食品种类繁多，同种食品其化学组成及组织结构也有差异。污染的组织

40、结构也有差异。污染的微生物、虫害等微生物、虫害等种类与数量以及食品生长发育阶段、成熟状种类与数量以及食品生长发育阶段、成熟状况、呼吸代谢的快慢等况、呼吸代谢的快慢等，对辐照效应也影响对辐照效应也影响很大。很大。如大米的品质、含水量不仅影响剂量要求，也影响辐照如大米的品质、含水量不仅影响剂量要求，也影响辐照效果。同等剂量，品质好的大米，食味变化小；品质差的效果。同等剂量，品质好的大米，食味变化小；品质差的大米，食味变化大。大米，食味变化大。用牛皮纸包装的大米，若含水量在用牛皮纸包装的大米，若含水量在1515以下，以下，2 2 kGykGy剂剂量可延长保藏期量可延长保藏期3 34 4倍；若大米含水

41、量在倍；若大米含水量在1717以上，剂量以上，剂量低于低于4kGy4kGy，就不可能延长保藏期。，就不可能延长保藏期。上等大米的变味剂量极限是上等大米的变味剂量极限是0.5kGy0.5kGy，中、下等大米的变，中、下等大米的变味剂量极限只味剂量极限只0.45kGy0.45kGy。辐照抑制洋葱发芽，在采收后辐照抑制洋葱发芽，在采收后40d40d内，辐照效果很好，内，辐照效果很好，但到了苞芽期（但到了苞芽期（40d40d后）再辐照，后）再辐照，5050的洋葱仍会发芽。的洋葱仍会发芽。l辐照过程环境条件辐照过程环境条件：l氧的存在氧的存在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

42、3倍，对辐照化学效倍，对辐照化学效应的生成物也有影响，因此辐照过程维持氧压力的稳定是获取应的生成物也有影响，因此辐照过程维持氧压力的稳定是获取均匀辐照效果的条件之一。均匀辐照效果的条件之一。l适当适当提高辐照时食品的温度提高辐照时食品的温度（加热或热水洗），达到同样的杀（加热或热水洗），达到同样的杀菌、杀虫效果，常可降低辐照剂量，因此减少对果蔬的损伤；菌、杀虫效果，常可降低辐照剂量，因此减少对果蔬的损伤；适当加压、加热，使细菌抱子萌发，再使用较小的剂量，可以适当加压、加热，使细菌抱子萌发，再使用较小的剂量，可以把需要高剂量辐照杀灭的抱子杀死。冻结点以下的低温辐照，把需要高剂量辐照杀灭的抱子杀死

43、。冻结点以下的低温辐照，则可大大减少肉类辐照产生的异味（辐照味）及减少维生素的则可大大减少肉类辐照产生的异味（辐照味）及减少维生素的损失。损失。l四、提高食品辐射保藏效果的措施四、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。的营养成分少受损失。l添加化学药品添加化学药品l改变温度条件改变温度

44、条件l改变气体条件改变气体条件l合理包装合理包装l低温储藏低温储藏第四节第四节 食品辐照的安全性与卫生性食品辐照的安全性与卫生性 FAO FAO、IAEAIAEA和和WHOWHO联合专家委员会于联合专家委员会于19801980年年1010月月2727日至日至1111月月3 3日在日内瓦召开了关于辐照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，会议所作出的结论，允许食品辐照的最大能允许食品辐照的最大能量水平是：量水平是：电子射线电子射线为为1010

45、MeVMeV；射线和射线和X X射线射线为为5 5MeVMeV。l目前关心的问题：辐照食品有无残留放射性及目前关心的问题：辐照食品有无残留放射性及诱导诱导放射性放射性，可否食用，有无毒性，营养成分是否被破，可否食用，有无毒性，营养成分是否被破坏，是否致畸、致癌、致突变等。坏，是否致畸、致癌、致突变等。n所涉及研究范围：毒理学、营养学、微生物学等所涉及研究范围：毒理学、营养学、微生物学等n研究结果已确认，研究结果已确认，只要剂量合理和在确能实现预期只要剂量合理和在确能实现预期技术效果的条件下的辐照食品是安全的食品技术效果的条件下的辐照食品是安全的食品 一种元素若在电离辐射下，辐射能量将传递给元素

46、中的一一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，在一定条件下会造成激发反应，引起这些原子些原子核，在一定条件下会造成激发反应，引起这些原子核的不稳定，由此而发射出中子并产生核的不稳定，由此而发射出中子并产生-辐射，这种电离辐射，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）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。1414N 10.5Mev-N 10.5Mev-射线会产生放射性射线会产生放射性 16 16O 15.5Mev-O 15.5Mev-射线会产生放射性射线会产生放射性 12 12C 18.8Mev-C 18.8Mev-射线会产生放射

47、性射线会产生放射性 另外，通过以下五个方面的研究：另外，通过以下五个方面的研究：1、食品的辐照剂量、食品的辐照剂量 2、食品的包装方法和包装材料、食品的包装方法和包装材料 3、辐射化学、辐射化学 4、动物或家畜喂养实验、动物或家畜喂养实验 5、辐照食品的毒理学研究、辐照食品的毒理学研究 FAO、IAEA和和WHO联合专家委员会得出结论，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任何商品食物辐照总平均剂量达10kGy水平时，水平时，不具有毒理学上的危害性，这样处理的食品毋需进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。用行毒理学检查。用10kGy剂量辐照过的食品，剂量辐照过的食品，不不会引起特殊的营养或微生物问题。会引起特殊的营养或微生物问题。l本章思考题：本章思考题：l辐照的类型有哪些？各自的特点及其适用性是什么？辐照的类型有哪些？各自的特点及其适用性是什么？l辐照可引起哪些化学效应及生物学效应？辐照可引起哪些化学效应及生物学效应？l简述辐照保藏食品的原理。简述辐照保藏食品的原理。l辐射量、吸收剂量、吸收剂量速率及相应的单位。辐射量、吸收剂量、吸收剂量速率及相应的单位。l辐照食品卫生安全性如何？辐照食品卫生安全性如何？