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1、第7章 食品辐射保藏 曾凡坤 西南大学食品科学学院 食品辐射(照)的意义及特点食品辐射的基本原理食品的辐照效应食品的辐射及其影响因素食品辐照的卫生与安全主要内容第一节 食品辐射的意义及特点 食品的辐射保藏是是利用射线照射食品，灭菌、杀虫，抑制鲜活食品的生命活动，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。 现有食品保藏的特点食品冷冻保藏低温抑制微生物活动和减少酶活优点：能够较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值；缺点：能耗大，需建立冷藏链。食品罐藏提高温度杀灭微生物和酶。优点：绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏；缺点：热对风味组织结构和色泽有影响。现有食品保藏的特点食品干藏降低水分活

2、度（aw），控制微生物和减少酶活。优点：简便宜行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆；缺点：自然脱水后的食品难复水，易变色。化学保藏通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。优点：操作简便易行；缺点：化学物质残留。加工效率高，杀灭菌效果好，可按目的进行剂量调整，辐照过程可以精确控制，整个工序可连续化、自动化 低剂量(0.5Mrad)照射的食品并不引起感官上的变化即使是高剂量(1.0 Mrad)辐照，食品中的化学变化也很小。因是冷加工处理，食品内部温度不会升高，因而不会引起食品在色、香、味方面的重大变化，外观好，营养价值不降低，保鲜效果优于其它方法 加工过程容易控制，无需使用化学添加剂，没有外加非食

3、品物质的残留，对环境的污染小二、食品辐射的特点（优点） 5. 与加热杀菌相比，射线穿透性强，能瞬间、均一深入地到达物体内部，杀灭病菌和害虫6. 能耗低，与传统的冷藏、热处理和干燥脱水相比，可以节约7090的能量，且装置投产后可日夜连续作业；7. 处理方法简便，辐射过程不受温度、物态影响，不论食品是固体、液体、冻结状态、干货还是鲜货、大包、小包还是散包，均可包装或捆包好了进行杀菌处理 二、食品辐射的特点（优点） 杀菌剂量不同有时酶不能完全失活化学变化虽然很微量但食品有可能产生不好的感官性变化。这些变化主要是由游离基的作用引起对微生物的致死剂量对人来说是相当大的，因此，操作人员的防护必须采取万全之

4、策。必须遮蔽放射源，并且必须经常地对作业区域和作业人员进行连续监护 二、食品辐射的特点（不利） 第二节 食品辐射的基本原理 一、辐射类型辐射指能量传递的一种方式，在电磁波谱中，根据能量相应的大小，可使电磁波分成无线电波、微波、红外、可见光、紫外线，和射线。通常根据辐射的作用形式可将辐射分为电离辐射和非电离辐射两种类型。通常按辐射的频率来划分 一、辐射类型1非电离辐射低频辐射线 1015，波长较长（频率较低），能量小，如微波、红外线的能量仅能使物质分子产生转动或振动而产生热，则起到加热杀菌作用。是非电离辐射。2电离辐射高频辐射线1015，频率较高，能量大，有激发和电离两种作用：在10151018

5、Hz，如紫外线的能量，仅能使被照射物质的原子受到激发（激发为使电子从低能态到高能态），亦可起到抑菌杀菌的作用 二、放射性同位素与辐射2.-、-、-及 X-射线（1）-射线：相对质量较大，电离能力很强，穿透能力很小；一张纸就能阻挡它的通过；（2）-射线：为氢核质量的几千分之一，带电量为-射线的一半，电离能力比-射线小，穿透能力比-射线大；（3）-射线：电离能力比、小，但穿透能力比、大；（4）X-射线：电离能力小，穿透力很高。三辐射用各种单位（一） 能量单位电子伏特ev.表示辐射能量单位普通用eV，即相当于个电子在真空中通过电位差为伏特的电场被加速所获得的动能。ev=1.602*10-12尔格（e

6、vg）；1Mev=106ev 1kev=103ev。三辐射用各种单位（二）放射性强度衡量放射性强弱程度的一个物理量。指单位时间内发生核衰变的次数。（1）居里（以前曾用）， 1Ci=3.7*1010衰变秒即每秒中有3.7*1010次原子核衰变。（2）现法定单位用贝克Bq，即每秒中有一个原子核衰变为1贝克。（3）1Bq=1S1，因此，1Ci=3.71010Bq。 三辐射用各种单位（三）辐射计量指被照射物质吸收辐射能量程度的一些物理量。常用辐射量、物料吸收剂量和吸收剂量速率来表示。（1）辐射（照射）量是用X-射线或-射线辐射源的辐射场内空气电离的程度来表示。（2）吸收剂量是指在辐射源的辐射场内单位质

7、量被辐射物质吸收的辐射能量。简称剂量。（3）单位质量的被照射物质在单位时间中所吸收的能量称为吸收剂量速率 四、辐射源（一）人工放射性同位素在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为-和-射线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co（钴，半衰期5.26年）和137Cs（铯，半衰期30.3年）。（二）电子加速器利用电磁场作用，使电子获得较高能量，即将电能转变成辐射能，这样仪器设备装置有静电加速器、高频高压加速器、绝缘磁芯变压器，直流加速器有两种方式：1.直接加高压，很高电压使电子获得动能如范德格拉夫加速器（静电加速器）；2.不是直接利用高电压，但反复多次将电子加速，如回旋加速器，电子感应加速器。 第三

8、节 食品的辐照效应 食品辐射技术的化学与生物学效应 电离辐射之所以用来保藏食品，这是由辐射对被照射物质中发生的化学效应与生物学效应所决定的 食品辐射技术的化学与生物学效应 一、食品辐射化学效应电离辐射使物质产生化学变化的问题至今仍不是很清楚由电离辐射使食品产生多种离子、粒子及质子的基本过程有：直接 初级辐射即物质接受辐射能后，形成离子、激发态分子或分子碎片与辐射程度有关。间接 次级辐射初级辐射的产物相互作用生成与原物质不同的化合物与温度等其他条件有关。食品辐射技术的化学与生物学效应 一、食品辐射化学效应1. 水分子水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分

9、子和食品中的其他成分发生反应。水接受辐射后的最后产物是氢和过氧化氢，形成的机制很复杂。现已知的中间产物主要有三种：水合电子（eaq），氢氧基（OH），氢基（H）。水分子被辐射后可能反应途径：（eaq）+H2O=H+ OH H+ OH=H2O H+ H=H2 OH+ OH=H2O2 H+H2O2=H2O+ OH OH+ H2O2=H2O+HO2 H2+ OH= H2O+ H H+O2=HO2 HO2+ HO2= H2O2+O2食品辐射技术的化学与生物学效应 一、食品辐射化学效应1.水分子2氨基酸与蛋白质3酶4脂类5碳水化合物6维生素食品辐射技术的化学与生物学效应 二食品辐射的生物学效应 生物学效

10、应指辐射对生物体如微生物、昆虫、寄生虫、植物等的影响。这种影响是由于生物体内的化学变化造成的。（一）微生物（二）病毒（三）霉菌和酵母（四）昆虫（五）寄生虫（六）植物食品辐射的基本原理 食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品以及食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会迅速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。而食品则不同，除了鲜活食品之外均不存在着生命活动，鲜活食品的新陈代谢也处在缓慢的阶段，辐射所产生的影响是进一步延缓了它们后熟的进程，符合储藏的需要。 第四节 食品的辐射及其影响因素 一、食品辐射的类型 食品辐射处理取决于保藏的目的。由于食

11、品种类不同，食品腐败变质的因素也不一样，根据食品处理后所要求达到的保藏期，常有三种方式。辐射阿氏杀菌、辐射巴氏杀菌、辐射耐贮杀菌 一、食品辐射的类型 1. 辐射阿氏杀菌（辐射完全杀菌）2. 辐射巴氏杀菌（消毒）3. 辐射耐贮杀菌 二、辐射处理的食品种类1、畜禽肉类 2、水产品3、蛋类4、果蔬类5、谷物及其制品 三、食品辐射保藏工艺1食品辐射保藏的工艺流程。2工艺条件控制3影响食品辐照的因素影响食品辐照的因素很多，如含水量、pH、温度、食品的化学成分、照射时环境的温度及含氧量等 四、辐照食品的包装辐射处理前必须根据产品的性状、辐射处理目的、运输和贮存的要求以及将来销售的方便来合理选择包装材料。在

12、食品辐射保藏中一般采用的辐射剂量低，因此，比较好的包装材料有玻璃纸、人造纤维、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龙、复合薄膜、玻璃容器及金属容器 五、辐照食品的保藏食品辐照处理的目的是为了延长贮存时间,而辐照处理后的贮存条件往往会直接影响其效果。辐照食品的贮存条件,特别是温度不同程度的影响着辐照保藏的效果及所要求的辐照剂量。通常较低的温度可延长辐照食品的保藏时间，但并不是温度越低越好，象香蕉、番茄、黄瓜等宜贮存在10-15条件下，温度低于5就会发生冷害 六、卫生安全性为了确认这种放射线照射食品的卫生安全性，从50年代就开始了长期的研究。1.有关诱感放射性一种元素若在电离辐射的照射下，辐射能量将传递给元素中

13、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，由此而发射出中子并产生-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）诱感放射性。 如人工制造放射性同位素 将59Co27 60Co27 （中子照射） 二、食品辐射保藏的效果及其影响因素食品进行辐射处理时，必须根据食品的种类和预期的目的，控制辐射剂量和照射条件，才能达到良好的保藏效果。(一) 食品辐射保藏粮食的辐射保藏果蔬的辐射保藏畜、禽、鱼肉的辐射保藏香料和调味品的辐射保藏 (二) 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。 添加化学药品改变温度条件改变气体条件合理包装低温储藏 第五节 食品辐照的卫生与安全 FAO、IAEA和WHO联合专家委员会于1980年10月27日至11月3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，允许食品辐照