食品辐射加工工艺及质量控制

1、食品辐射加工工艺及质量控制1 民以食为天，食品安全已是当前公众及政府关注的焦点之一。中华人民共和国食品安全法已于今年6月1日正式施行。本文就辐射加工技术在保障食品安全中的作用及辐射加工工艺作一简单探讨。2 引言1.1影响食品的安全主要因素 影响食品安全主要有四大因素，即：农药残留 农药和化肥(农用化学物质)的不正当使用导致食品中残留超标。3重金属超标 重金属是指比重大于4或5的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等，它们以天然深度广泛存在于自然中。但由于人类对重金属矿的开采、冶炼、废气排放、4污水灌溉及使用重金属制品等人为因素。使其以各种化学形

2、态进入大气、水、土壤及食物链中，从而造成危害、添加剂被非法或不正确地使用食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成物或天然5物质。添加剂是食品生产加工中必不可少的基础配料。但是，违规或超量使用添加剂也是引发食品安全问题的重要因素之一。食品在生产、贮藏和加工过程中受致病性微生物的污染 致病性微生物污染是指有害的6病毒、细菌、真菌和寄生虫污染食品。主要危害为：使食品腐败、变质、霉烂、破坏其使用价值；有害微生物在食品中繁殖时产生毒性代谢物，如细菌外毒素和真菌毒素，人摄入后可引起各种急性和慢性中毒；细菌随食物进入人体，在肠道内分解释放7出内毒素，使人中毒

3、；细菌随食物进入人体侵入组织，使人感染致病。常见致病性微生物有大肠菌群、耐热大肠菌群、埃希氏大肠菌、出血性大肠菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌、致病性弧菌、单核细胞增生李斯特氏菌、弯曲菌属、产气荚膜8梭菌、内毒素菌、亚硫酸盐还原菌、耶尔森氏菌、蜡样芽孢杆菌、假单胞菌属、溶血性链球菌、粪链球菌、平酸菌、霉菌和酵母菌、肠杆菌科、肠球菌等。 笔者从11月11日苏州城市商报获悉：苏州食品药品监管局、农林局、9质监局、工商局和卫生局联合发布9、10月食品监测抽样结果，23个品种共抽检714批次，经检测，合格691批次，不合格23批次，总体合格率为96.78%，其中不合格批次见表1。10表1 苏州市

4、9-10抽样检测不合格产品汇总表序号产品名称生产日期判定备注不合格指标及原因标准值1紫角叶/不合格甲胺磷(mg/kg):1.97、乙酰甲胺磷(mg/kg):8.46甲胺磷不得检出、乙酰甲胺磷0.22苏式椒盐月饼2009.8.21不合格菌落总数(cfu/g):260015003带鱼2009.9.8不合格大肠菌群(MPN/100G):46001504酱鸭2009.9.8不合格大肠菌群(MPN/100G):4301505咖喱鸡块2009.9.8不合格大肠菌群(MPN/100G):11000；菌落总数(cfu/g):20000大肠菌群150菌落总数800006红烧鱼2009.9.9不合格大肠菌群(MP

5、N/100G) :110001507油炸鸡翅2009.9.9不合格大肠菌群(MPN/100G) :46001508鲈鱼/不合格孔雀石绿禁用9黑鱼/不合格孔雀石绿禁用10鳊鱼/不合格孔雀石绿禁用1111鳊鱼/不合格孔雀石绿禁用12鳜鱼/不合格孔雀石绿禁用13甲鱼/不合格孔雀石绿禁用14水芹/不合格镉(mg/kd):0.1110.0515银耳2009.10.13不合格二氧化硫残留量(g/kg):0.2550.0516银耳2009.10.14不合格二氧化硫残留量(g/kg):0.1260.0517蓝莓芝士2009.10.13不合格菌落总数(cfu/g):21000霉菌(cfu/g):200菌落总数1

6、0000霉菌15018泡芙2009.10.12不合格菌落总数(cfu/g):22000霉菌(cfu/g):250菌落总数10000霉菌15019奶酪慕斯2009.10.12不合格菌落总数(cfu/g):24000霉菌(cfu/g):270菌落总数10000霉菌15020芝麻面包2009.10.12不合格菌落总数(cfu/g):1700150021松仁枣泥麻饼2009.10.4不合格菌落总数(cfu/g):2500150022芝麻薄饼2009.10.4不合格菌落总数(cfu/g):2000150023苏州糕点2009.10.1不合格菌落总数(cfu/g):3000150012 从表1可以看出，2

7、3批不合格产品中致病性微生物超标的有13批，占不合格总数的56.5%；有毒化学品超标的有9批，占不合格总数的39.1%；重金属超标的1批，占不合格总数的4.4%。可见，致病性微生物超标是食品安全中突出的问题。131.2食品辐射加工工艺依据的主要法规和标准食品辐射加工工艺主要依据下述标准：GB16334-2009 食品加工用辐照装置剂量测量规范 该标准规定了食品加工用射线、电子束和X射线装置在安装鉴14定、运行鉴定、性能鉴定和日常加工时所涉及的剂量测量内容与程序，以及相关的其他程序。GB16509-2009 辐射加工剂量测量不确定度评估导则GB17568-2008 辐照装置设计建造和使用规范15

8、另外，食品辐射加工工艺可参考如下标准：GB18280.1-2010 医疗保健产品灭菌 辐照 医疗器械灭菌过程进展、确认和常规控制的要求GB18280.2-2010 医疗保健产品灭菌 辐照 灭菌剂量的设定16GB18280.3-2010 医疗保健产品灭菌 辐照 剂量测定指南另外，1997年我国卫生部发布了6类辐照食品国家标准，2002年国家质检总局批准了17种辐照食品加工工艺标准。相关的中国辐照食品卫生标准见表2、表3和表4。17表2 中国辐照食品卫生标准批准时间数量批准的辐照食品及吸收剂量(kGy)1984年11月7土豆(0.2)、洋葱(0.25)、大蒜(0.2)、大米(0.45)、蘑菇(1)

9、、花生仁(0.4)、香肠(8)1988年9月1苹果(0.4)1994年2月10扒鸡(8)、花粉(8)、果脯(1)、生杏仁(1)、番茄(0. 4)、猪肉(0.65)、荔枝(0.5)1996年4月6豆类、谷物及其制品，干果果脯类、熟畜禽肉类、香辛料、新鲜水果蔬菜、冷冻分割包装畜禽肉类18表3 中国辐照食品卫生标准1)类别(国际编号)辐照处理目的总体平均剂量(kGy)豆类谷类及其制品GB14891.8-1997控制生虫0.2(豆类)0.40.6(谷类)干果果脯类GB14891.3-1997控制生虫，减少损失，延长储藏期0.41.0熟畜禽肉类GB14891.1-1997杀菌，延长保质期8.0冷冻分割畜

10、禽肉类GB14891.7-1997杀灭沙门氏菌2.5干香料GB14891.4-1997杀菌、防霉、延长保质期10新鲜水果蔬菜类GB14891.5-1997抑制发芽，储藏保鲜，延缓后熟，延长货架期1.5薯干酒GB14891.9-1997改进品质4花粉GB14891.2-1997保鲜、防霉、延长贮存期8猪肉GB14891.6-1997灭活旋毛虫0.65191)我国的辐照食品卫生标准中对产品剂量不均匀度(U)限值的要求很不一致，有的没有要求，有的要求为1.5，还有要求为220表4 农产品、食品辐照工艺规范1)农产品 食品辐照处理目的最低有效剂量De(kGy)最高耐受剂量Dt(kGy)豆类GB/T18

11、525.1-2001杀虫0.32.5(1)谷物GB/T18525.2-2001杀虫0.30.51红枣GB/T18525.3-2001杀虫0.31枸杞干葡萄干GB/T18525.4-2001杀虫0.753(2)干香菇GB/T18525.5-2001杀虫防霉0.73(2)8(5)桂圆干GB/T18525.6-2001杀虫防霉0.46.09空心莲GB/T18525.7-2001杀虫0.44(2)速溶茶GB/T18526.1-2001杀菌49花粉GB/T18526.2-2001杀菌4.08.021带括号的剂量值为设定的工艺剂量上限值222.食品辐射加工工艺及质量控制 按照GB16334和GB18280

12、的相关规定，食品辐射加工工艺的要点有：加工剂量的设定；安装鉴定；运行鉴定；性能鉴定；确认的评审和日常加工控制等。2.1加工剂量的设定23在GB16334中，在附录A中提出了辐照食品卫生标准规定的剂量限值，见表5。 另外在表2、表3、表4中提出了我国辐照食品的最低有效剂量和最高耐受剂量，均可作为食品辐照剂量设定的依据。24对于未列入上述规范的食品，其加工剂量可通过与厂家合作进行条件试验获得，以确定食品辐照的最低有效剂量和最高耐受剂量。25表5 辐照食品卫生标准规定的剂量限值辐照食品辐照目的剂量（D）或总体平均剂量（ ）限值kGy标准号熟畜禽肉类（包括：熟猪肉、熟牛肉、熟兔肉、盐水鸭、烤鸭、烧鸡、

13、扒鸡等）杀菌、保鲜、延长货架期8.0GB 14891.1-1997干果果脯类（包括：花生仁、桂圆、空心莲、核桃、生杏仁、红枣、桃脯、山楂脯及其他蜜饯类食品）杀菌、灭虫、延长贮存期0.4D1.0GB 14891.3-1997香辛料类杀菌、防霉、提高卫生质量10GB 14891.4-1997新鲜水果、蔬菜类抑制发芽、贮藏保鲜或推迟后熟延长货架期1.5GB 14891.5-1997冷冻包装畜禽肉类（包括：冷冻包装的猪、牛、羊、鸡、鸭等）杀灭沙门氏菌2.5GB 14891.7-1997豆类及其制品杀虫0.2GB 14891.8-1997谷类及其制品杀虫0.6GB 14891.8-1997262.2安装

14、鉴定 安装鉴定的目的是证明辐照装置、加工设备和测量仪器均是按照相关的规范提供或安装的。该项工作的主要内容有：建立设备文档、设备的测试和校准等。有效的安装鉴定将确保辐照装置的可靠和正确运行，并保证授27予产品所需要的吸收剂量。 设备文件是指描述辐照器、加工设备和测量仪器的书面文件，其文件应终身存档备查。文件至少包括如下内容：辐照装置、操作人员和辐照与未辐照产品隔离区域等位置的描述；28辐照装置特性的描述； 辐照运行程序的描述；产品装卸设备组成和运行的描述；用于装载食品的辐照容器材料与结构的描述；加工控制系统的描述；辐照器安装时与安装后所作的改29进的描述。 另外，安装鉴定要求建立辐照器、加工设备

15、和测量仪器的试验、操作和校准的程序，所有试验的结果均应记录，如果在安装鉴定期间加工设备或测量仪器有改进或变化，则应再次进行试验。30例如对于辐照装置，它包括计时器、称重设备和剂量测量系统的校准，上述设备原则上应每年校准一次，计时器应每周自校一次。2.3关于运行鉴定 运行鉴定的目的是评价该装置在其运行的条件范围内对每个确立的辐31照产品所期望的辐照参数和加工参数是否有效，并可以重复。运行鉴定的工作包括：在运行鉴定之前，对于监视、控制、指示或记录所需的测量仪器在内的所有仪器均应校准，运行鉴定是采用适当的测试材料辐照来证明的。32运行鉴定用来证明已安装的辐照装置能够按规定的标准运行并提供适当的剂量。

16、得出剂量分布图以描述辐照装置的剂量分布和剂量变化。使用相似密度的产品充满一个辐照容器来做剂量分布图。剂量计被用来33测量产品不同深度的剂量，在做剂量分布图期间，为了有效地模拟一个满载的辐照装置，装满同样产品的辐照容器必须有足够的数量。剂量分布图需在足够的辐照容器中进行，从而得到剂量变化以及不同容器之间的剂量分布。34如果传输通道不止一个，那么用于产品加工的每个通道均需做剂量分布图。应测定和记录加工中断对于剂量的影响。剂量分布图应包括辐照装置的运行情况，剂量测量的方法以及得出的结论。 对于伽玛辐照装置，需要建立计时器35设定、传输速度与剂量之间的关系。对于电子束和X射线辐照装置，在进行剂量分布测

17、试时束的特征变化应在电子束和X射线装置规定范围之内。对于电子束和X射线装置，应建立束的特征、传输装置速度和剂量间的关系。362.4性能鉴定 性能鉴定是针对客户的特定的产品，在参照安装鉴定和运行鉴定的结果后，确定加工的装载模式和运行工艺参数(指计时器设定、照射时间及剂量测定)的过程，它是实施辐射加工前必须履行的程序。主要的程序有：37执行剂量分布测试时，应按照规定的装载模式装载产品，以便：a)确定最大与最小剂量值和位置；b)确定最大与最小剂量与日常监测位置的剂量间的关系。加工的产品需要做详细说明，包括： a)包装产品的尺寸和密度；38b)产品在包装中的位置摆放；c)对辐照容器的描述；d)对传输途

18、经的描述。每个加工同类项都应该做剂量分布图。做剂量分布图应依照给定的装置模式将产品装入辐照容器中，如此可以39达到以下目的：a)确定最大剂量和最小剂量的位置和大小；b)确定最大剂量与最小剂量同常规剂量点处剂量的关系。如果在常规加工中辐照容器只有部分被充满，那么需测定和记录对辐照40容器中剂量分布的影响。需测定和记录部分的装载辐照容器对于同时处于辐照场中的其它辐照容器在剂量和剂量分布方面的影响。为确定不同容器之间剂量的变化，剂量分布图应在数量充足且有代表性的辐照容器中进行。41用于性能鉴定产品的每条传输通道都应做剂量分布图。对于伽玛和X-射线辐照装置，剂量分布图用来定义产品的分类，加工同类项是指

19、可一起加工的产品，同时测定存在于辐照装置内的不同密度的产品在剂量方面的影响，以确定产品42可以一起加工。 合并同类项加工时必须考虑的因素是：产品箱的尺寸；产品箱的重量；产品箱内的产品的方向；每个产品箱内产品的数量；灭菌剂量；最大可接受剂量。上述因素经评估并形成文件记录后即可实施合并43同类项加工。 （10）剂量分布图应包括辐照装置运行的条件，剂量测量的方法和得出的结论。2.5确认的评审和批准评审的主要内容有：需评审安装鉴定、运行鉴定和性能44鉴定所获得的信息，评审的结果要有记录。过程规范的制定应考虑这些信息和评审的结果。对于伽玛辐照装置，过程规范应包括：a)产品描述，包括尺寸、密度，产品45在

20、包装内的分布和可接受的变化性；b)产品在辐照容器中的装载模式图；c)所用的传输通道；d)最大可接受剂量；e)加工剂量；f)对于支持微生物生长的产品，从制造到完成辐照之间的最大时间间隔；46g)常规剂量监测点的位置；h)常规剂量与最大、最小剂量之间的关系；i) 对于需要重复辐照的产品，重复辐照期间必须的再定位。对电子束和X射线的辐照装置，过程规范应包括：47a)对包装产品的描述，包括：尺寸、密度和包装中产品的位置摆放；b)产品在辐照容器中的装载模式；c)使用的传输路径；d)最大可接受剂量；e)加工剂量；f)对于支持微生物生长的产品，从制48造到完成辐照之间的最大时间间隔；g)常规剂量计监测位置；h)监测位置的剂量和最大与最小剂量间的关系；i)辐照装置的操作条件和限制。2.6日常加工控制 在历经了性