第八章-食品的辐射保藏

第八章

食品辐射保藏第八章食品的辐射保藏【知识目标】1．了解辐射保藏的发展现状2．深刻理解食品辐射保藏的基本原理3．掌握影响辐照射杀菌作用的因素【技能目标】理解辐射在食品保藏中的应用；选择合适的辐射类型、剂量。第一节

食品辐射保藏概述辐射保藏技术是一门新的技术，比现有保藏技术有其优越性的一面。是继传统的物理、化学保藏之后又一发展较快的食品保藏新技术和新方法。一、食品辐射保藏的概念食品辐射保藏：就是利用放射性核素60Co或137Cs的γ射线及电子加速器产生的电子束等所产生的辐射能量对新鲜肉类及其制品、水产品及其制品、蛋及其制品、粮食、水果、蔬菜、调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、防止霉变、抑制发芽、延迟后熟等处理，从而最大限度的减少食品的损失，保持食品的品质，以达到延长食品保质期的方法和技术。我国《辐照食品卫生管理办法》中定义：辐照食品是指用钴-60、铯-137产生的γ射线或电子加速器产生的低于10MeV的电子束照射加工保藏的食品。LINEARElectronHighenergyelectronsHighenergyelectrons二、辐射保藏的优越性（意义、特点）

1．对食品品质特性影响小

食品在受辐射过程中温度升高甚微（＜2℃），可在常温或低温下进行，又被称为“冷杀菌”。被辐射适当处理后的食品的感官性状与新鲜食品差别很小，特别适合于一些不耐热的食品和药品。2.射线穿透力强

在不拆包装和不解冻的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或冻肉内部的害虫和微生物，也节省了包装材料，避免再污染。3.安全、射线处理过的食品不会留下任何残留物。射线不与产品结合，与化学处理相比是一大特点。（一）食品辐射保藏的优点4.节省能源：据国际原子能机构（IAEA）通报，食品采用冷藏需消耗能量为90千瓦时/T，巴氏消毒230千瓦时/T，热力杀菌300千瓦时/T，脱水处理（干燥）700千瓦时/T，而辐射杀菌只需6.34千瓦时/T，辐射巴氏消毒0.76千瓦时/T。可节约70~90%的能源。5.应用范围广：能处理各种不同类型的食物品种，从装箱的马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、谷物、水产等。不同体积、不同状态、固体液体食品。6.加工效率高：整个工序可连续化、自动化。在同一射线场所可以处理多种体积、状态、类型的食品，并且可以方便地调节剂量。1．经过杀菌剂量的照射，一般情况下，酶不能完全被钝化。2．经辐射处理后，食品所发生的化学变化从量上来讲虽然是微乎其微的，但敏感性强的食品和经高剂量照射的食品可能会发生不愉快的感官性质变化，尤其对高蛋白和高脂肪的食品特别突出。3．辐射这种保藏方法不适用于所有的食品，要有选择性地应用。4．要对辐射源进行充分地遮蔽，必须经常连续对辐射区和工作人员进行监测检查。（二）食品辐射保藏的缺点现有保藏技术的优缺点食品冷冻保藏—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。食品干藏—降低水分活度（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。补充内容常见的辐照食品种类：1．特殊食品：病人食用的无菌食品、太空食品。2．脱水食品：洋葱粉、八角粉、虾粉、青葱、辣椒粉、蒜粉、虾仁等脱水食品。3．延长货架的食品：月饼、袋装肉制品、果脯等产品。

补充内容4．冻品：冻鱿鱼、冻虾仁、冻蟹肉、冻蛙腿等产品。

5．保健品：减肥茶、洋参、花粉、灵芝制品、袋泡茶、口服美容保健食品等。

三、国内外发展简况1895年伦琴发现X-射线后，Mink于1896年就提出X-射线的杀菌作用。二次大战期间，美国麻省理工的罗克多尔将射线处理汉堡包，揭开了辐射保藏食品研究的序幕50年代起北美、欧洲、日本等30多个国家先后投入大量的费用进行研究；60年代一些第三世界国家也加入该行列，目前从事这方面研究的有50-60个国家。在国际原子能组织（IAEA）、联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）等的支持和组织下，1976年25种辐射处理食品在18个国家得到无条件批准或暂定批准，允许作为商品供一般使用。1980年10月27日上述组织联合举行的第四次专门委员会议作出结论：用10kGy以下平均最大剂量照射任何食品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问题，而且今后无须再对低于此剂量辐照的各种食品进行毒性实验。1999年同意10kGy以上剂量辐照食品是安全与营养的目前许多国家将辐射用于食品的加工与保藏。前苏联、美国、加拿大、法国、日本、中国等国家均批准在一些食品中使用辐照。日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼虾、果蔬等。欧洲（丹麦、保加利亚、法国等）用于抑制土豆、大蒜、洋葱发芽。发展中国家，印度、伊朗、泰国、智利、阿根廷等用于粮食（谷物）的防霉、防虫。我国自1958年开始，70年代的研究工作取得了一定的成效。1984年11月国家卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。之后又有20多种食品通过了不同级别的技术鉴定。80年代，一些省市建立了一起容量较大的辐射应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、广东等地。迄今为止，已有40多个国家批准了100多种类的辐照食品。但辐照技术真正大规模商业化应用，是从20世纪90年代开始的。辐照加工技术虽然从技术讲已相对成熟，但由于公众接受性、各类别食品的标准、法规以及检验、辐照设施等尚存在一定问题，辐照食品仍未被广泛接受。我国批准允许辐射的食品类别与剂量第二节

食品辐射保藏的基本原理一、放射性同位素与辐射原子包括一个带正电荷的原子核，核外围有电子云。原子核的直径约为10-12cm，内有质子和中子，是其质量的组成部分。质子带正电荷，中子不带电荷。整个原子(包括运转的电子)的直径约为10-8cm。1．放射性同位素原子核为P++n，P+为带正电荷质子，n为不带电荷中子，核内质子数决定化学元素的特性，一般情况下（在原子核范围内）P+=n，组成原子的质量。P+相同而n不同的同一元素的不同核素互称为同位素，P+=n时原子稳定，P+≠n则不稳定。原子序数在84以上时，原子核是不稳定的，能以一定的速率放出射线，由这种原子组成的元素称为放射性同位素。放射性同位素能发射α-、β--、β+-及γ-射线2.α-、β-、γ-及

X-射线α-射线：当同位素中n：P+＞1.5，从原子核中放射出带2P+和2n的带正电高速粒子流（氦核）；β-射线：当核内中子数和质子数不等时：若n＞P+，中子放出β－粒子，释放能量转变成质子

n→P++β－（带负电荷的高速粒子）若P+＞n，质子吸收能量发射β+转变成中子

P++1.02MeV→n+β+（带正电荷的高速粒子）β－和β+→β-射线，即从原子核中射出的带电的高速电子X-射线：若核内质子从外层电子云K层捕获电子e－，转变成中子（K-捕获），使质子数减少。P++e－→nK层（低能态）电子被捕获后剩下的空穴，被外层（高能态）电子补充，释放出能量—X-射线，指原子核外电子所放出的能量。γ-射线：当原子核在发射了α或β或K-捕获之后，核的能级处于激发态（高能态），当这种激发态回到基态时，原子就发出光子流（即不带电荷的粒子流），称γ-射线，发源于原子核本身。3.四种射线的特点

这四种射线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程度的穿透能力。但是由于射线性质的不同，从而电离能力和穿透能力各不相同。α-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。β-射线：为氢核质量的几千分之一，带电量为α-射线的一半，电离能力比α-射线小，穿透能力比α-射线大；无法穿透铅片。γ-射线：电离能力比α、β小，但穿透能力比α、β大；可穿透一块铅。X-射线：电离能力小，穿透力很高4．放射性衰变每个放射性同位素经放出射线后，就转变成另一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素。原子核的转变过程称为放射性衰变。放射性强度因衰变而降低到原来的一半所需要的时间，或原子数衰变至一半时所需的时间称为半衰期。常见放射性同位素的半衰期二、辐射源

辐射源（radiationsource）指能发射电离辐射的物质或装置。

在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为β-和γ-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）以及电子加速器、X射线。（一）人工放射性同位素1、钴-60（

60Co

）辐射源60Co产生的γ-射线主要用于商业杀菌。通过在原子炉中照射59Co产生。制备方法：将自然界中存在的稳定同位素59Co金属制成棒形、长方形、薄片形、颗粒形、圆筒形或所需要的形状，置于反应堆活性区，经中子一定时间照射，少量59Co原子吸收一个光子后即生成60Co辐射源。60Co经β-衰变后放出两个能量不同的γ-光子最后变为60Ni。59Co(stable)60Co(isotope)60Ni(stable)辐射源137Cs是从原子炉和分裂物中分离出来的，为了提高它的放射性比度，往往把粉末状137Cs压成小弹丸，装入不锈钢管内双层封焊。137Cs产生的γ-射线能量比60Co弱，达到相同功效需4倍。137Cs提取分离较难，价格高，应用范围较小。2、铯-137（137CS）137Cs经β-衰变后放出γ-光子最后变为137Ba★电子加速器是利用电磁场的作用，使电子获得较高的能量，即将电能转变成辐射能，产生高能电子束或X射线的装置。电子射线：利用加速器产生的电子流与放射性同位素中的β射线具有相同的性质，故称为人工β射线源。

电子加速器产生的电子束穿透性差，一般只用于食品表层的辐照。（二）电子加速器用于食品辐照处理的加速器主要有：静电加速器（范德格拉夫电子加速器）、高频高压加速器（地那米加速器）、绝缘磁芯变压器、微波电子直线加速器、高压倍加器、脉冲电子加速器等。范德格拉夫加速器直流高压电源6通过针尖电晕放电将负电荷喷射到高速运行的输电带4上，电荷被带到球型高压电极1内，电刷7收集电荷。在电荷累积下，在球型电极形成高压电场。电子枪5发射的电子，在高压电场下，沿着加速管3被加速，即得到电子射线。X射线：用高能电子来轰击重金属靶（如金、钽），其能量的一小部分转变为短波长的电磁射线，即产生X-射线。用于食品辐射处理是波长较短的硬X射线，它是在较高电压下产生的，具有高穿透能力。（三）X射线三、诱导放射性概念：物质在受到辐射时，辐射能量将传递给物质中的部分原子，在一定条件下会造成激发反应使原子核变得不稳定，由此而发射出中子，并产生γ-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）——诱导放射性。诱导放射性的产生取决于被辐射物质的性质以及所使用的射线能量，若射线能量很高，超过某元素的核反应能阈，则该元素会产生放射性。食品不直接接触放射性核素，不会沾染放射性物质。目前允许使用的辐射源有60Co（r1=1.17MeV，r2=1.33MeV）；137Cs；不超过10MeV的加速电子；X-射线源，其能束不超过5MeV。能量均＜10MeV。食品中基本元素氮、氧、碳，14N＞10.5MeV，16O＞15.5MeV，12C＞18.8MeV，大部分元素核反应能阈都在10MeV以上。故不会产生放射性。在氢元素中，放射性同位素的半衰期极短（几秒钟-几十分钟），还不等食品到达消费者手里，放射能就消失了。食品中含有可能或“容易”生成放射性核素的微量元素（如锶、锡、钡、镉等），需控制放射剂量。第三节影响辐射效果的因素一、射线的种类应用于食品辐射的放射线有高速电子流、γ-射线及X射线。射线的种类不同，辐射效果也会有相应不同，高速电子流和γ-射线杀菌效果相近，其他射线效果差异较大，随着电离密度越大，辐射杀菌效果越好。二、辐射剂量剂量影响微生物、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。一般来说，剂量越高，食品保藏时间越长。剂量率也是影响辐照效果的重要因素。同等的辐照剂量，高剂量率辐照，照射的时间就短；低剂量率辐照，照射的时间就长。通常较高的剂量率可获得较好的辐照效果。三、辐射温度在接近常温范围内，温度对杀菌效果影响不大；冰点以下辐射间接作用不明显，微生物抗辐射性增加，但冻结使细胞受损后辐射敏感性会增加；对于肉类等辐射后易产生“辐射味”的食品辐射处理最好在低温下进行。四、微生物种类及状态微生物对辐射的敏感性差异很大。同一菌株，由于细胞增殖，不同生长阶段对辐射的敏感性也有所不同，处于稳定期和衰亡期的细菌对辐射有较强的耐受性，而对于对数生长期的细菌择敏感性强。不同菌株，一般来说，Ｄ10G->G+>酵母菌>霉菌(敏感)

NDlg—=-—

N0D10

其中：N0表示最初的微生物数

N表示使用D剂量后残留的微生物数

D表示初期剂量

D10表示微生物残存数减到原数的10%时的剂量

★为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死90%微生物所需要的戈瑞（Gy)数来表示，即残存微生物下降到原数的10%所需要的剂量，并用D10值表示：微生物对辐射的敏感性五、氧气一般情况下杀菌效果因氧的存在而加强。一般可使微生物对辐射的敏感性提高2~3倍。氧存在时辐射氧化作用加强，常引起蛋白质、脂肪的氧化，防止氧化可采用抽真空和充惰性气体包装。六、食品的化学组成和结构污染的微生物、虫害等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，对辐照效应也影响很大。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；品质差的大米，食味变化大。七、食品的包装材料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。金属罐如渡锡薄钢板罐和铝罐对使用杀菌剂量的照射是稳定的。超过600kGy会使钢基板、铝出现损坏。金属箔和各种复合包装材料是比较理想的食品辐射包装材料，可接受高达60kGy的照射。塑料包装的食品在剂量低于20kGy辐照对其物理性质没有明显影响。剂量超过＞50kGy，包装材料受损，影响产品品质。在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。第四节辐射对食品的影响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。辐射的化学效应：是指被辐射物质中的分子所发生的化学变化。辐射化学效应的强弱用G值表示，所谓G值就是介质中每吸收100eV能量时发生变化的分子数。食品的辐射处理，发生化学变化的物质，除了食品本身及包装材料之外，还有附着在食品表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等生物体。例如：麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值为4.0，则表示麦芽糖溶液每吸收100eV的辐射能，就有4个麦芽糖分子发生降解。不同介质的G值可能相差很大，G值大的，辐射引起的化学效应较强烈。一、辐射对食品的化学效应大多数食品均含有丰富的水分，水也是构成微生物、昆虫等生物体的重要成分，食品经辐射引起的水分变化十分复杂。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·）。

（一）水的辐射效应这些中间产物很重要，因为它们可以和其他有机体的分子接触而进行反应，特别是在稀溶液中或含水的食品中，大多由于水的辐射而产生了间接效应进行了氧化反应。（二）蛋白质和酶

1.蛋白质

结构破坏辐射交联辐射降解

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，所以降解常被掩盖而不易觉察。

蛋白质由于它的多级结构而具有独特的性质，射线辐照的结果会使某些蛋白质中二硫键、氢键、盐键和醚键等断裂，从而蛋白质的三级结构和二级结构遭到破坏，导致蛋白质变性。辐射也会促使蛋白质的一级结构发生变化，除了-SH基氧化外，还会发生脱氨基作用、脱羧作用和氧化作用。a-氨基在蛋白质分子中作为端基而存在，辐射脱氨正是发生在这个基团上。氨基酸的a-羧基，在蛋白质分子中也是作为端基而存在的，在射线的作用下则发生脱羧反应。蛋白质经射线照射会发生辐射交联，其主要原因是由于硫氢基氧化生成分子内或分子间的二硫键发生的；也可以由酪氨酸和苯丙氨酸的苯环偶合而发生，辐射交联导致蛋白质发生凝聚作用，甚至出现一些不溶解的聚集体。用X射线照射血纤蛋白，会引起部分裂解，产生较小的碎片，卵清蛋白在等电点照射也发现粘度减小，这证明发生了降解。2.酶酶的主要组成是蛋白质，故它对辐射的反应与蛋白质相似。纯酶稀溶液对辐射敏感，若增加其浓度也必须增加辐射剂量才能产生同样的钝化效果。食品体系中酶很容易受到保护，同时也受外界条件变化（温度、pH、含氧量）的影响。如提高温度会增加酶对辐射的敏感度，在有氧状态下干燥胰蛋白酶极易钝化。有时酶由于蛋白质分子降解，活性中心暴露，反而对酶反应更有利。因此对控制酶活性的食品，辐射前先加热灭酶酶会因有巯基（-SH）的存在而增加其对辐射的敏感性。（三）脂类

脂肪对辐射敏感，饱和脂肪较稳定，不饱和脂肪容易发生氧化。辐射对脂类所产生的影响可分为三个方面：理化性质的变化；受辐射感应而发生自动氧化；发生非自动氧化性的辐射分解。脂肪酸酯和某些天然油脂在受50kGy以下剂量照射，品质变化极少；但其他类脂肪成为异臭发生源，如肉类风味变化，牛奶产生蜡烛味，鱼类产生异臭。辐照可促使脂类的自动氧化，有氧存在，其促进作用更明显，加速自由基的生成，使氢过氧化物和抗氧化物质分解反应加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等饱和脂类在无氧状态下辐照时会发生非自动氧化性分解反应，产生H2、CO、CO2、碳氢化合物、醛和高分子化合物。不饱和脂肪酸也会产生类似的物质，其生成的碳氢化合物为链烯烃、二烯烃、二烯烃和二聚物形成的酸。磷脂类的辐射分解物也是碳氢化合物类、醛类和酯类。对含有脂肪的食品辐照时也鉴定出了过氧化物、酯类、酸类和碳氢化合物等，这与天然脂肪和典型脂肪的情况相同（四）碳水化合物

纯糖类经辐照后有明显的降解作用和辐射分解产物的形成单糖在C4上发生氧化产生糖酮酸低分子糖类：旋光度降低、褐变、还原性和吸收光谱变化、产生H2、CO、CO2、CH4等气体。多糖类：多糖链断裂，熔点降低、旋光度降低、褐变。直链淀粉黏度下降（淀粉降解）果胶解聚（植物组织受损）辐照后结构发生变化，对酶的敏感性也随之发生变化，并引起α-1，4-糖苷键偶发性断裂及生成H2、CO、CO2气体。糖辐解产物G值500krad时浓度(10mg·kg-1)葡萄糖甲醛0.060.095

乙醛

丙酮

葡糖醛酸0.44.1

葡糖酸0.88.2

5-脱氧葡糖酸0.323果糖甲醛2.54蔗糖甲醛0.160.25

果糖

葡萄糖

甘露糖醇甲醛0.81.26

果糖0.565.2表8-1辐射不同固态糖类的主要辐解产物

（五）维生素维生素是食品中重要的微量营养物质。维生素对辐照食品的敏感性在评价辐照食品的营养价值上是一个很重要的指标水溶性维生素中以VB1和VC的辐射敏感性最强，其他水溶性如VB2，泛酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸）对辐射很不敏感较稳定。脂溶性维生素对辐射比较敏感，尤其是VE、VA更敏感，VD对辐照比较稳定。二、辐射对食品的生物学效应

1．辐射对微生物的作用(机制）（1）直接效应：指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。（2）间接效应：来自被激活的水分子或电离所得的游离基那么对微生物来说需要多大的辐射剂量才能杀死微生物呢？这取决于微生物对辐射的敏感性。生物学效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（1）直接效应细胞内DNA受损：即DNA分子碱基发生分解或氢键断裂等。由于DNA分子本身受到损伤而致使细胞死亡-直接击中学说细胞内膜受损：膜内的蛋白质和脂肪（磷脂）分子断裂，造成细胞膜泄露，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。（2）间接效应当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应作用，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。2．微生物对辐射的敏感性

为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死90%微生物所需用的戈瑞数来表示，即残存微生物数下降到原数的10%时所需用戈瑞的剂量，并用D10值来表示。人们通过大量的实验发现，微生物（细菌）残存数与辐射剂量存在如下关系:logN/N0=-D/D10

N0：初始微生物数

N：使用D剂量后残留的微生物数

D：辐照初始剂量

D10：微生物残留数减到原数的10%时的剂量微生物（细菌）种类不同，对辐射的敏感性各不同，因而D10也不同。并且微生物所处环境不同，则辐射敏感也不相同。一些微生物的D10值菌种基质D10（kGy）菌种基质D10（kGy）肉毒杆菌A食品4啤酒酵母缓冲液2~2.5肉毒杆菌B缓冲液3.3嗜热脂肪芽孢杆菌缓冲液需氧1短小芽孢杆菌缓冲液厌氧3鼠伤寒沙门氏菌冷冻蛋0.7产气荚膜杆菌肉2.1~2.4产黄青霉缓冲液0.4枯菌杆菌缓冲液2~2.5大肠杆菌肉汤0.23.霉菌和酵母酵母与霉菌对辐射的敏感性与无芽孢细菌相同。霉菌会造成新鲜果蔬的大量腐败，用2kGy左右的辐射剂量即可抑制其发展。酵母可使果汁及水果制品腐败，可用热处理与低剂量辐射结合的办法杀灭。4.病毒病毒是最小的生物体，它没有呼吸作用，是细胞的寄生生物。是以食品和酶为寄主。通常使用高达30kGy的剂量才能抑制。如脊髓灰色质病毒和传染性肝炎病毒据推测来自食品污染，用γ-射线照射有助于杀死病毒。（二）昆虫辐射对昆虫的效应是与其组成细胞的效应密切相关的。对于昆虫细胞来说，辐射敏感性与它们的生殖活性成正比，与它们的分化程度成反比。处于幼虫期的昆虫对辐射比较敏感，成虫（细胞)对辐射的敏感性较小，高剂量才能使成虫致死，但成虫的性腺细胞对辐射是敏感的，因此使用低剂量可造成绝育或引起遗传上的紊乱。辐射对昆虫总的损伤作用是致死、“击倒”（貌似死亡，随后恢复）、寿命缩短、推迟换羽、不育、减少卵的孵化，延迟发育、减少进食量和抑制呼吸。这些作用都是在一定剂量水平下发生的，而在其它低剂量下，甚至可能出现相反的效应，如延长寿命，增加产卵，增进卵的孵化和促进呼吸。成年前的昆虫经辐射可产生不育，辐射过的卵可以发育为幼虫，但不能发育成蛹，照射的蛹可发育为成虫，但其成虫是不育的。蛾、螨、甲虫不育0.1-0.5KGy，致死30-50KGy商业上为防止食品中的昆虫传播，用3~5kGy剂量处理食品可立即杀死昆虫，一次给足剂量比分次杀灭效果好。（三）果蔬类辐射主要应用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制块茎、鳞茎类发芽，推迟蘑菇开伞、调节后熟和衰老上。1、抑制发芽原因是辐射后植物的分生组织被破坏，核酸和植物激素代谢受到干扰，以及核蛋白发生变性。研究发现，辐射土豆、洋葱等可抑制其发芽，辐射剂量004~0.08kGy，常温贮藏一年。2、调节呼吸和后熟对于有呼吸变换期的水果，在其呼吸率达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，主要是能改变体内乙烯的生产率从而影响其生理活动。辐射能使水果化学成分发生变化，如维生素C的破坏、原果胶变成果胶及果胶酸盐、纤维素及淀粉的降解、某些酸的破坏及色素的变化等。第五节辐射在食品保藏中的应用

根据食品辐射的目的及所需的剂量，FAO/IAEA/WHO把应用于食品中的辐射分为下列三大类：

1．辐射耐藏杀菌（防止繁殖）

2．辐射巴氏杀菌（消毒）

3．辐射阿氏杀菌（辐射完全杀菌）一、食品辐射的类型1.辐射阿氏杀菌（完全杀菌）足以使微生物的数量减少到零或有限个数，在后处理没有污染的情况下，以目前方法检不出腐败微生物，也没有毒素检出，可长时间保藏。一般使用高剂量10-50kGy，肉类特别是牛肉，高剂量会产生异味，此时可在冷冻温度-30℃以下辐射。因为异味形成大多是化学反应，冷冻时水中的自由基流动性减少，可防止自由基与肉类形成分子的相互反应。2.辐射巴氏杀菌（消毒）足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙门氏菌）的数量，用现有方法检不出。这种方法因食品中可能有芽孢菌的存在，因此不能保证长期贮存。必须与其他保藏方法如低温或降低水分活度等结合。另外，若食品中已存在大量微生物（繁殖）也不能用该法处理。因为辐射不能除去产生的微生物毒素。辐射剂量：5kGy-10kGy3.辐射耐贮杀菌（防止繁殖）足以降低腐败菌数量，延缓微生物大量增殖出现的时间。用于推迟新鲜果蔬的后熟期，提高耐贮期。辐射剂量：＜5kGy。各种应用所需的剂量范围二、影响食品辐射剂量的因素1．食品感官质量的辐射耐受性2．微生物的辐射耐受性3．酶的辐射耐受性