食品辐照保藏

食品辐照保藏王毅目录

一、概述

二、食品辐照保藏的原理

三、食品辐照保藏的应用

五、食品辐照保藏的设备四、食品辐照保藏平安卫生与法规一、概述概念食品辐照保藏的特点食品辐照保藏的开展过程食品辐照保藏在我国的开展gogogo上页下页目录结束go1.概念返回2.食品辐照保藏的特点常温进行、产热少，几乎不引起食品内部温度升高食品辐照保藏的缺乏：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。返回3.食品辐照保藏的开展过程返回4.食品辐照保藏在我国的开展1958年，我国开始食品辐照研究工作；1970年，在四川、天津、河南、北京、上海、华东地区、湖南、广东等地相继进行辐照保藏食品的研究；1984年，国家卫生部公布批准马铃薯、洋葱、大蒜、大米、蘑菇、花生仁、香肠辐照食品的卫生标准；随后又批准了扒鸡、花粉等9种食品的辐照卫生标准；1997年，批准了豆类、谷类及其制品、干果果脯类、熟畜禽肉类、冷冻包装畜禽肉类、香辛料类、新鲜水果蔬菜类辐照卫生标准，根本覆盖了绝大局部食品；我国现有30多个省、市、自治区、县具有60Co辐照装置，总量近150多台，设计装机能量1.11×1016Bq以上的装置超过50座。上页下页结束目录返回二、食品辐照保藏的原理1.食品辐照保藏的根本原理2.食品辐照的化学效应3.食品辐照的生物学效应gogogo下页上页结束目录1.食品辐照保藏的根本原理下页上页结束目录食品辐照保藏的根本原理：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，抑制新鲜植物产品的生理活动，实现杀虫灭菌，抑制发芽，延缓生理过程，从而到达平安保藏和保证食物卫生平安的目的射线是由辐射产生的，什么是辐射呢？定义：

辐射是一种能量传输的过程，主要包括电波、微波、红外、可见光、紫外线、X射线、γ射线和宇宙射线。辐射的定义和分类分类：辐射非电离辐射电离辐射电子束辐射其他电磁辐射特别：只有电磁辐射〔尤其是X、γ射线〕和电子束辐射用于食品辐照X射线和γ射线X射线和γ射线是电磁波谱的一局部，位于波谱中短波长的高能区，具有很强的穿透力。电子束辐射

由加速到很高速度的电子组成，含有很高能量，具有较强穿透力。定义：物质被辐射时吸收的辐射能量辐射的剂量单位：戈瑞〔Gray，简称Gy〕返回2.食品辐照的化学效应定义：辐照的化学效应是指被辐照物质中的分子所发生的化学变化。根据作用机理可分为：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。

分类讲述：详细详细详细详细详细水蛋白质和酶糖类脂类维生素下页上页结束目录效应：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响。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。现的中间产物主要有三种：水合电子〔eaq〕，羟基自由基〔OH·〕，氢原子〔H·〕。其中，eaq和H·是强复原剂，OH·是强氧化剂，和食品中其他成分发生氧化复原等反响，从而破坏食品其他化学组分结构，到达杀菌保藏的目的。水分子被辐射后可能反响途径：〔eaq〕+H2O=H·+OH·H·+OH·=H2OH·+H·=H2OH·+OH·=H2O2H·+H2O2=H2O+OH·OH·+H2O2=H2O+HO2·H2+OH·=H2O+H·H·+O2=HO2·HO2·+HO2·=H2O2+O2水返回作用方式和机理？加成到芳香族化合物和烯烃化合物上；

从醇类、糖类、羧酸类、酯类、醛类、酮类、氨基酸类脂肪族化合物的碳-氢键上抽出氢原子；

从硫代化合物的硫-氢键上抽除氢原子羟基自由基〔OH·〕水合电子〔eaq〕加成到含低空轨道的化合物上，如大局部芳香族化合物、羧酸、醛、酮、硫代化合物以及二硫化物；与蛋白质反响时，可加成到组氨酸、半胱氨酸和胱氨酸残留物上，也可加成到其他氨基酸上，其最初产物是简单电子加合物；和脂肪醇或糖类反响不显著。PS：水合电子和羟基自由基不同，它们不是必须和体系中的主要组分起反响，而是可以和较少的组分如维生素、色素等反响。氢原子〔H·〕从醇、糖等脂肪族化合物的碳-氢键中抽出氢原子；在与硫代化合物的每一次碰撞中抽去氢原子加成到二硫化合物上，分裂-S-S键为-S·和HS-与蛋白质的反响主要是和含硫氨基酸和芳香族氨基酸PS：在水溶液中，氢原子的反响介于羟基自由基和水合电子的反响之间返回返回蛋白质和酶效应：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；

促使蛋白质一级结构发生变化，促使-SH基氧化、脱氨基作用、脱羧作用和氧化作用；蛋白质水溶液经辐照发生辐照交联和降解作用。PS：由于酶的主要组分是蛋白质，因此辐照对酶的效应与辐照蛋白质的效应根本一致。高剂量辐照含蛋白质食品，如肉类及禽类、乳类常会产生辐照味，为防止或减少其形成，可在低于冻结点的温度下进行辐照糖类一般来说，糖类对辐照处理时相当稳定的，只有在大剂量辐照处理下，才引起氧化和分解，产生大量产物，如H2、CO2、醛、酮、酸和其他碳水化合物。稀溶液中的单糖经辐照后葡萄糖可生成葡萄糖醛酸、葡萄糖酸、糖二酸等；低聚糖经辐照后可形成单糖和类似单糖的辐照分解产物；多糖〔如淀粉和纤维素〕辐照后会发生糖苷键的断裂，形成更小单位的糖类，如葡萄糖和麦芽糖等。ps:下表为不同固态糖类物质主要辐解产物返回脂类自氧化作用非氧化作用脂类辐照整个理化性质发生变化

自氧化作用：辐照脂类的主要作用是在脂肪酸长链中C—C键断裂而产生正烷类化合物，又由于次级反响，化合物进一步转化为正烯类，由于烷自由基的反响而形成过氧化物及氢过氧化物，最后生成醛、酮等化合物，但其羰基化合物的数量比正烷类及正烯类要少。非自氧化作用：饱和的脂类在无氧状态下辐照时，会发生非自动氧化性分解反响，产生H2、CO、C02、碳氢化合物、醛和高分子化合物。返回

维生素维生素在辐照中发生分解，从而使其损失，其辐照损失量受剂量、温度、氧气存在与食品类型等的影响。维生素具有不同的化学结构，导致对辐射的反响也有差异：水溶性维生素中B1最敏感。B1的化学结构极易受水合电子eaq的攻击，维生素c也对辐照敏感；脂溶性维生素中维生素E及维生素K对辐射最敏感；返回下页上页结束目录3.食品辐照的生物学效应定义：

生物学效应指辐射对生物体如微生物、病毒、昆虫、寄生虫、植物等的影响，这些影响是由于生物体内的化学变化造成的。机理：在较低剂量的电离辐射作用下，能引起某些蛋白质和核蛋白分子的改变，破坏新陈代谢，抑制核糖核酸和脱氧核糖核酸的代谢，使自身的生长发育和繁殖能力受到一定的危害。食品辐照的生物学效应也与生成的游离基和离子有关。当射线穿过生物有机体时，会使其中的水和其他的物质电解，生成游离基和离子，从而影响到机体的新陈代谢过程，严重时那么杀死细胞。下页上页结束目录

微生物昆虫植物详细详细详细

分类讲述：微生物

定义：辐照保藏是直接控制或杀灭食品中的腐败性微生物及致病微生物机理：细胞内蛋白质、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，膜由蛋白质和磷脂组成，这些分子的断裂造成细胞膜泄漏，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡返回昆虫辐射对昆虫的效应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，成虫细胞对射线的敏感性较小，高剂量才能使成虫致死，但是成虫的性腺细胞对辐射是敏感的。因此，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夏发生的，而在其它剂量下，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。三个剂量，一个结果不孕剂量：害虫受到射线照射后，丧失生殖能力，产生不孕现象所需的剂量为不孕剂量。这种剂量一般在80Gy以下。用不孕剂量不仅可以降低照射费用，而且可以防止高剂量照射对食品的不良影响。缓期致死剂量：害虫受到射线照射后要经过一个星期以上的潜伏期才能大量死亡所需的剂量为缓期致死剂量。缓期致死剂量一般在几十戈瑞到几百戈瑞。谷象为80-160Gy，大豆象为840Gy。35Gy可作为防治常见鞘翅目储粮害虫的有效致死剂量。立即致死剂量：害虫受到射线照射后立即死亡所需要的剂量为立即致死量。立即致死剂量往往很大，一般要在几千戈瑞才有效。如引起谷象立即死亡的剂量为2.7kGy。这种剂量具有杀虫迅速的优点，但费用很高。返回效应：植物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，推迟蘑菇破膜开伞，调节后熟和衰老上。返回抑制发芽调节呼吸和后熟辐射与乙烯代谢辐射与组织褐变分类讲解：详细详细详细详细抑制发芽：电离辐射抑制植物器官发芽的原因是由于植物分生组织被破坏，核酸和植物激素代谢受到干扰，以及核蛋白发生变性。调节呼吸和后熟：跃变型果实经适当剂量照射后，一般都表现出后熟被抑制、呼吸跃变后延、慢等现象。辐射与乙烯代谢：不管是跃变型或非跃变型果实，辐射都会对乙烯的产量有瞬时性的促进，从而使呼吸加强〔释放的CO2增多〕。增长的程度因果实的种类、成熟度和辐射剂量而异。但这种增长极短暂，随即就减低。辐射剂量较低的，乙烯的生成量再次上升，到达顶峰后又下降。乙烯的变化与呼吸的变化根本是吻合的。高剂量辐射后，乙烯不再生成，呼吸也表现出紊乱。辐射与组织褐变：作为辐射损伤，即使在低照射量范围〔50-400kGy〕，褐变程度也随剂量而增高，并因植物品种、产地、成熟度等的不同而不同。返回三、食品辐照的应用下页上页结束目录

应用于食品保藏的辐照类型

食品辐照保藏工艺影响食品辐照效果的因素

GOGOGO在食品辐射保藏中，按照所要到达的目的把应用于食品上的辐射分为三大类，即辐射阿氏杀菌、辐射巴氏杀菌和辐射耐贮杀菌。1.应用于食品保藏的辐照类型返回1.1辐射阿氏杀菌此杀菌也称商业性杀菌，所使用的辐射剂量可以使食品中的微生物数量减少到零或有限个数。在这种辐射处理以后，食品可在任何条件下贮藏，但要防止再污染。剂量范围为10-50kGy。1.2辐射巴氏杀菌此杀菌只杀灭无芽孢病原细菌〔除病毒外〕。所使用的辐射剂量使在食品检测时不出现无芽孢病原菌〔如沙门氏菌〕。剂量范围为5-10kGy。1.3辐射耐贮杀菌这种辐射处理能提高食品的贮藏性，降低腐败菌的原发菌数，并延长新鲜食品的后熟期及保藏期。所用剂量在5kGy以下。2.食品辐照保藏工艺食品辐照保藏下页上页结束目录果蔬类畜、禽肉及水产类粮食类香辛料和调味品蛋类2.1果蔬类果蔬辐照的目的主要是：防止微生物的腐败作用；控制害虫感染及蔓延；延缓后熟期、防止老化。通常引起水果腐败的微生物主要是霉菌，杀灭霉菌的剂量依水果种类及贮藏期而定。生命活动期较短的水果，如草莓，用较小的剂量即可停止其生理作用。辐照延迟水果的后熟期，对香蕉等热带水果十分有效，对绿色香蕉辐照剂量常低于0.5kGy，但对有机械伤的香蕉一般无效。用2kGy剂量即可延迟木瓜的成熟。对芒果用0.4kGy剂量辐照可延长保藏期8天，用1.5kGy可完全杀死果实中的害虫。水果的辐照处理，除可延长保藏期外，还可促进水果中色素的合成。返回2.2粮食类造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。辐照可以使昆虫不育，1kGy可使昆虫几天内死亡，3-5kGy可使昆虫立即死亡；抑制谷类霉菌的蔓延开展的辐照剂量为2-4kGy,小麦和面粉杀虫的剂量为0.200.75kGy，焙烤食品为1kGy。返回在通常的辐照量下不能使肉的酶失活〔酶失活的剂量高达100kGy)，所以用辐照方法保藏鲜肉，可结合热方法。如用加热方式使鲜肉内部的温度升高到70℃，保持30min,使其蛋白分解酶完全钝化后才进行辐照。高剂量辐照处理肉类〔已包装〕，可到达灭菌保藏的目的，所用的剂量要能杀死抗辐射性强的肉毒芽抱杆菌，如对低盐、无酸的肉类〔如鸡肉〕需用剂量45kGｙ以上。肉类的高剂量辐照灭菌处理会使产品产生异味，此异味随肉类的品种不同而异，牛肉产生的异味最强。目前防止异味最好的方法是在冷冻温度-30~-80℃下辐照，因为异味的形成大多数是间接的化学效应。2.3畜、禽肉及水产类返回辐照处理既能控制昆虫的侵害，又能减少微生物的数量，保证原料的质量。全世界至少已有15个国家批准对80多种香辛料和调味品进行辐照。2.4香辛料和调味品返回蛋类辐照主要采用辐照巴氏杀菌剂量，以杀灭沙门氏菌为对象。举例：一般蛋液及冰蛋液辐照灭菌效果较好；带壳鲜蛋可用β射线辐照，剂量10kGy，高剂量会使蛋白质降解而使蛋液粘度降低或产生H2S等异味。2.5蛋类返回3影响食品辐照效果的因素下页上页结束目录3.1辐照剂量3.2食品接受辐照时的状态3.3辐照过程的环境条件

详细详细详细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。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。3.1辐照剂量返回污染的微生物、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。举例：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3.2食品接受辐照时的状态返回氧气：辐照时射线可以使空气中的氧电离，形成氧化性很强的臭氧，在肉类食品而言空气中氧的存在将会造成一定的氧化作用。温度：适当提高食品的温度，到达同样的杀菌、杀虫效果，常可降低辐照剂量，从而减少果蔬的损伤。压力：适当加压、加热，使细菌孢子萌发，再使用较小剂量，可把需要高剂量辐照杀灭的孢子杀死。含水量：在枯燥状态下照射，生成的游离基因失去了水的连续相而变得不能移动，游离基等的辐射间接作用就会随之降低，因而辐射作用显著减弱。3.3辐照过程的环境条件返回四、食品辐照保藏平安卫生与法规1.辐照食品的平安性下页上页结束目录20世纪90年代中期，世界卫生组织WHO回忆了辐照食品的平安与营养平衡的研究，也已得出如下结论：1.辐照不会导致对人类健康有不利影响的食品成分的毒性变化；2.辐照食品不会增加微生物学的危害；3.辐照食品不会导致人们营养供给的损失。这是为什么呢？1.放射性的污染和放射性物质的诱发食品辐照是外照射，食品同辐射源不接触，不会产生污染。食品中放射能的诱发受射线种类、能量、剂量及食品中含有成分等的影响。而受感应的同位素的半衰期也很重要，倘假设半衰期极短，还不等食品到达消费者手中，放射能就消失了。2．毒性物质的生成照射会不会使食品产生有毒物质是一个很复杂的问题。迄今为止，研究结果还未确证会产生有毒、致癌和致畸物质。3．微生物类发生变异的危险至今尚没有人证明辐照微生物能增加其致病性，或者被辐照的细菌增加了毒素的形成力或诱发了抗菌力。因此