辐照加工技术终结版

食品辐射保藏技术

主要内容食品辐照（辐射）的定义及基本原理1辐照的特点及对食品中营养成分的影响2

3辐照技术在储粮害虫防治中的应用4辐照技术在新鲜水果和蔬菜的应用2023/12/28定义食品辐照是利用射线照射食品（包括原材料），延迟新鲜食物某些生理过程（发芽和成熟）的发展，或对食品进行杀虫、消毒、杀菌、防霉等处理，达到延长保藏时间，稳定、提高食品质量目的的操作过程。

基本原理

食品辐照的基本原理是利用射线对食品和农产品的辐射生物学和辐射化学效应，杀灭农产品和食品中的寄生害虫、腐败微生物和病原微生物，抑制发芽，延缓生理过程，从而达到安全保藏和保证食品卫生安全的目的。是一种冷处理的物理方法便于产业化应用具有很强的穿透力无有害物质残留特点耗能低,可以节约能源食品辐照技术的特点

辐照对食品营养成分的影响（1）辐照对食品中脂肪的影响辐照诱导的自氧化过程与无辐照时的自氧化非常相似,只是辐照加速了此反应的进行。辐照对脂肪的影响取决于脂肪的类型、不饱和度、照射剂量、氧的存在与否等。饱和脂肪一般是稳定的,不饱和脂肪则易被氧化,氧化程度与照射剂量呈正比。（2）辐照对食品中蛋白质的影响蛋白质分子经辐照后可能会发生变性现象，如紫外线吸收光谱发生变化、蛋白质分子发生裂解以及裂解后的小分子聚合、释放H2S、黏度和电泳性质也可能有变化、形成羧基、结构和抗原性的改变、蛋白质酶解能力的变化和氨基酸的破坏等。这些变化会使蛋白质的颜色发生改变,使核蛋白失去生物过程中的功能,导致食品的功能性质发生改变。

（3）辐照对食品中糖类的影响

碳水化合物分子经辐照后相对稳定,研究证实20~50kGy的剂量不会使糖类食品的质量发生变化,其营养价值也不因辐射而改变。只在大剂量辐照后才引起氧化和分解,如多糖类会放出H2、CO及CO2等气体,而且变得松脆和易于水解,黏度、熔点和旋光度下降,但主要还是引起光谱和多糖结构的变化。所以一般情况下,采用杀菌剂量的照射,对糖的消化率和营养价值几乎没有影响。

（4）辐照对食品中维生素的影响

维生素是食品营养成分中重要组成部分，各种维生素对辐照敏感性不同。VB和VD对辐照比较稳定。而辐照加工对水果蔬菜的Vc含量的影响存在矛盾的研究报告，大部分报告表明，较高剂量的辐照处理对水果蔬菜中Vc有不利影响，其影响程度受到食品种类、辐照剂量、辐照环境条件、贮藏时间和贮藏温度的影响。但在水果蔬菜辐照保鲜加工时，剂量一般都小于1kGy，低剂量辐照对Vc的含量影响较小。

（5）辐照对水分的影响

水分广泛存在于各类食品中,辐照导致的大多数其它组分的化学变化,很大程度上都是这些组分与水辐解的离子和自由基产物相互作用而产生的结果。

辐照纯水后,水的辐解中间产物主要有:水合电子、H原子、OH自由基、HO2自由基和过氧化氢。如水合电子作为强还原剂,可以很快与大部分芳香族化合物、羧酸、醛、酮、硫代化合物以及二硫化合物反应,与氨基酸和糖反应较慢。所以,水分辐照后的辐解产物是食品中最重要最活跃的因素。三．辐照技术在新鲜水果和蔬菜的应用延迟成熟和延长储藏期辐照通过推迟植物内源激素乙烯的产生和呼吸跃变的出现,降低储藏期呼吸强度和提高乙烯的作用阈值来达到延长果蔬储藏寿命的目的。用20一40KGy处理密桔,贮藏100天后,好果率比其它方法高约10%,且果实外观、营养成份,无味等无明显变化。若采用较低剂量(1.0一2.0KGy)辐照草莓、芒果、桃子等水果,可以有效地控制霉菌生长,减少这些水果在运输销售期间的损失,保藏期得到延长。辐照用于延缓成熟时间时,辐照剂量的确定应该兼顾果蔬对辐照的耐受性,不同的品种、不同的采摘期对水果蔬菜的辐照耐受性都有很大的影响。草莓、龙眼、芒果和蔬菜可以忍受1~2kGy的辐照剂量;香蕉、苹果、柑橘、甜瓜等可以耐受0.3~1kGy的辐照剂量;葡萄、桃、梨等果蔬所能耐受的剂量在0.3kGy以下。蘑菇在储藏期间容易出现开伞现象,用0.5~1.0kGy的剂量辐照,可以有效地抑制蘑菇的开伞。抑制发芽大蒜、洋葱、马铃薯等鳞茎和块根类蔬菜在采摘后有休眠期,它们在休眠期内生长暂停,内部代谢维持在很低的水平。休眠期一过,其呼吸强度加强,生理代谢加剧。这类蔬菜在休眠期过后极易发芽,辐照能通过影响果蔬的生理代谢和生长点的结构,干扰生理活性物质的正常合成,达到有效抑制发芽的目的。马铃薯、大蒜、洋葱上的潜伏芽对辐射线十分敏感。用200Gy处理马铃薯,用100Gy处理大蒜,用150Gy处理洋葱,均取得抑制伤芽生长,减少营养损耗,不致变原有品质与风味、延缓衰老、延长贮期与保鲜的效果。处理后的马铃薯保存240d,发芽率比对照低14.2%;大蒜贮藏1a以上不发芽;洋葱贮藏226d,发芽率低于2%,而对照100d时全部发芽。四.辐照技术在储粮害虫防治中的应用储粮害虫不仅造成粮食数量的巨大损失,同时会产生大量的碎屑,降低完整粮粒的百分率;同时,害虫的吐丝结茧、排泄的粪便、遗留的虫尸引起发霉发热等都会降低粮食的质量,还有一些害虫如赤拟谷盗、螨类的分泌物和排泄物不但有很重的异味,而且会产生对人体有害的物质降低储粮食用品质.另外,随着粮食生产和贸易的多元化,储粮害虫的传播途径也越来越广,一些害虫可以在田间侵入粮粒,随收获后的粮食进入粮仓为害;有些害虫成虫在仓外越冬,翌年春天再返回粮仓;还有一些害虫在粮食的储运加工过程中侵入繁殖蔓延由于储粮害虫一般个体较小,而且其为害具有隐蔽性,因此储粮害虫随粮食储运加工的传播蔓延的现象也日益严重。

储粮害虫的种类

我国储粮昆虫有270种,储粮害虫226种，重要储粮害虫有玉米象、米象、绿豆象、大谷盗、赤拟谷盗、麦蛾等。大米中发现的主要有玉米象、米象、大谷盗、锯谷盗等。绿豆、红豆中是绿豆象，面粉中是赤拟谷盗、锯谷盗等。昆虫对辐射的敏感性与昆虫种类、发育阶段、性别以及辐照条件、外界环境有关。不同目的害虫对辐照的敏感性表现为:鞘翅目>蜱螨目>鳞翅目。同种害虫不同虫态的敏感性顺序为:卵、幼虫>蛹>成虫;雌性害虫的敏感性大于雄性害虫。

基本原理辐照杀虫是利用电离辐射与害虫的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,导致害虫不育或死亡的一种物理防虫技术。用于辐照食品处理的主要是γ射线、电子束(10MeV以下)或X射线(5MeV以下)。60Co源装置由于设备简单,运行维护方便,被广泛地应用于食品储藏领域,特别是小包装食品的辐照处理。辐照杀虫处理RaoVS等研究了低剂量γ射线辐照对产于印度当地的一种大米的杀虫和品质的影响，经过塑料双层包装的大米经0.25~1.0kGy辐照后在室温下保藏1个月，对照中出现害虫的严重危害，而经辐照的大米则没有出现害虫危害；在保藏到6个月时，对照中出现幼虫、蛹和成虫各种虫态，而且造成的损失达14.5／100g大米，经0.25~1.0kGy辐照的大米在清洁的环境中可以保藏6月，造成的损失在0.4g／100g大米。辐照杀虫关键技术

1.辐照前处理谷物在辐照前应采取一定的措施加以防护，根据各种昆虫生活特性去掉成虫和蛹，以降低辐照杀虫所需要的工艺剂量。2.辐照产品的包装防止蛀入型害虫应考虑包装的材料和厚度，此外小包装产品的外包装规格应考虑辐照装置运行参数，谷物采用小包装材料为聚乙烯与聚丙烯复合膜，具有较好的防虫和保藏效果。

3.辐照时期昆虫在卵至幼虫期对辐照最为敏感，在这一阶段进行辐照处理不仅可以降低辐照的剂量和成本，还可以阻止或迟滞昆虫的发育和繁殖，减少害虫的进一步危害。4.辐照装置用于粮食辐照杀虫的装置分为γ辐照装置和电子束辐照装置,在进行小包装谷物辐照时一般使用γ辐照装置，在口岸或粮库进行大量散装谷物杀虫时，使用电子加速器效率更高。5.适宜剂量的确定辐照杀虫的工艺剂量包括两个概念,即最低有效剂量和最高耐受剂量。最低有效剂量指保证达到辐照杀虫目的的工艺剂量下限;最高耐受剂量指不影响产品品质和功能特性的工艺剂量上限。辐照杀虫工艺剂量的设定必须满足这两个要求,因此在辐照杀虫工艺剂量下辐照对粮食品质影响可以不考虑。我国食品辐照技术面临的问题1.消费者对食品辐照技术认识具有局限性;2.钴源装置规模小、效率低,辐照站布局不合理;3.辐照工艺标准和卫生标准相对滞后;4.缺乏专业辐照技术人员;5.辐照食品鉴定及检测技术应用不够广泛;6.食品辐照技术机理研究较少,研究不够深入。

食品辐照技术发展建议

为使我国食品辐照技术更好、更快地发展,为我国食品工业的发展贡献力量,应做好5个方面工作:1.加大宣传普及力度,提高消费者对辐照食品的接受性;2.加强辐照食品行业的规范化管理;3.完善相关法规与标准;4.加大政府投入力度,组织辐照食品专项科技攻关;5.培养专业、创新型人才,充分有效地利用食品辐照技术。参考文献[1]邹朝晖,邓钢桥.食品辐照技术与食品质量安全[J].湖南农业科学,2005,06:70-72.[2]程安玮,杜方岭,徐同成,王文亮.辐照对食品中营养成分的影响[J].山东农业科学,2009,11:57-64.[3]王炳奎,吴庆,熊立东.食品辐照对食品品质的影响及其安全性[J].食品科技,2010,04:307-309[4]王锋,哈益明,周洪杰,高美须.辐照对食品营养成分的影响[J].食品与机械,200