第六章食品的輻照保藏

1、食品保藏原理食品保藏原理第六章第六章 食品的輻照保藏食品的輻照保藏 食品輻照的意義及特點(diǎn)食品輻照的意義及特點(diǎn)食品輻射的基本原理食品輻射的基本原理食品的輻照效應(yīng)食品的輻照效應(yīng)食品輻射的影響因素食品輻射的影響因素食品輻照保藏方法食品輻照保藏方法食品輻照的衛(wèi)生與安全食品輻照的衛(wèi)生與安全內(nèi)容提要內(nèi)容提要6.1 食品輻照的意義及特點(diǎn)食品輻照的意義及特點(diǎn)食品的輻射保藏是是利用射線照射食品，食品的輻射保藏是是利用射線照射食品，滅菌、殺蟲(chóng)，抑制鮮活食品的生命活動(dòng)，滅菌、殺蟲(chóng)，抑制鮮活食品的生命活動(dòng)，從而達(dá)到防霉、防腐、延長(zhǎng)食品貨架期目從而達(dá)到防霉、防腐、延長(zhǎng)食品貨架期目的的一種食品保藏方法。的的一種食品保藏方

2、法。食品輻照保藏是指利用放射線核素食品輻照保藏是指利用放射線核素6060CoCo或或137137CsCs的的射線，以及加速器產(chǎn)生的電子束等輻照食射線，以及加速器產(chǎn)生的電子束等輻照食品，使之抑制發(fā)芽、推遲成熟、殺蟲(chóng)殺菌、防品，使之抑制發(fā)芽、推遲成熟、殺蟲(chóng)殺菌、防止霉變，從而達(dá)到保鮮或貯存的目的。止霉變，從而達(dá)到保鮮或貯存的目的。與微波的區(qū)別：與微波的區(qū)別： 輻射是利用原子核衰變產(chǎn)生的電磁輻射是利用原子核衰變產(chǎn)生的電磁波來(lái)處理食品，而微波則是將電能轉(zhuǎn)化波來(lái)處理食品，而微波則是將電能轉(zhuǎn)化為電磁波來(lái)處理食品。為電磁波來(lái)處理食品。6.1.1 6.1.1 原子輻射研究的歷史發(fā)展原子輻射研究的歷史發(fā)展189

3、6年年，亨利，亨利貝克萊在研究各種物質(zhì)的貝克萊在研究各種物質(zhì)的磷光現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)了放射性。磷光現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)了放射性。1896年年，Roentgen發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了X射線，并對(duì)這射線，并對(duì)這種射線的特性做了完整而準(zhǔn)確的計(jì)算。種射線的特性做了完整而準(zhǔn)確的計(jì)算。6.1.1 6.1.1 原子輻射研究的歷史發(fā)展原子輻射研究的歷史發(fā)展1898年年斯密特和居里夫婦獨(dú)立地觀察到斯密特和居里夫婦獨(dú)立地觀察到釷化合物發(fā)射類似的射線。同時(shí)居里夫婦釷化合物發(fā)射類似的射線。同時(shí)居里夫婦從鈾鹽中分離出了一個(gè)新元素，取名鐳從鈾鹽中分離出了一個(gè)新元素，取名鐳(由由拉丁詞拉丁詞radius而來(lái)，意為射線而來(lái)，意為射線)1921年年S

4、chraty獲得獲得X射線殺菌專利。射線殺菌專利。6.1.1 6.1.1 原子輻射研究的歷史發(fā)展原子輻射研究的歷史發(fā)展1943年年美國(guó)發(fā)表了對(duì)漢堡包進(jìn)行輻照殺美國(guó)發(fā)表了對(duì)漢堡包進(jìn)行輻照殺菌的論文后，美國(guó)由此解決了海軍食品保菌的論文后，美國(guó)由此解決了海軍食品保存問(wèn)題。爾后研究遍及美國(guó)存問(wèn)題。爾后研究遍及美國(guó)90多所大學(xué)及多所大學(xué)及科研單位?？蒲袉挝弧Ｎ迨甏跷迨甏跚疤K聯(lián)、歐洲和日本也相繼前蘇聯(lián)、歐洲和日本也相繼進(jìn)行了廣泛的研究。進(jìn)行了廣泛的研究。 6.1.1 6.1.1 原子輻射研究的歷史發(fā)展原子輻射研究的歷史發(fā)展我國(guó)食品輻照我國(guó)食品輻照研究最早于研究最早于19581958年開(kāi)始，年開(kāi)始，

5、7070年代在四川、河南、天津、北京、上海、東年代在四川、河南、天津、北京、上海、東北地區(qū)、湖南、廣東等地相繼開(kāi)展了食品輻北地區(qū)、湖南、廣東等地相繼開(kāi)展了食品輻照的研究。照的研究。19701970年年在巴黎成立了在巴黎成立了“食品輻射食品輻射( (照照) )國(guó)際國(guó)際計(jì)劃計(jì)劃”(”(IFIP)IFIP)，先后共有先后共有2424個(gè)國(guó)家參加該計(jì)個(gè)國(guó)家參加該計(jì)劃，分工協(xié)作進(jìn)行研究。劃，分工協(xié)作進(jìn)行研究。 6.1.1 6.1.1 原子輻射研究的歷史發(fā)展原子輻射研究的歷史發(fā)展八十年代八十年代-食品輻照已進(jìn)入一定規(guī)模的生產(chǎn)階段食品輻照已進(jìn)入一定規(guī)模的生產(chǎn)階段19841984年年19971997年年-國(guó)家衛(wèi)

6、生部頒布的食品輻照衛(wèi)國(guó)家衛(wèi)生部頒布的食品輻照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了絕大部份食品。生標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了絕大部份食品。迄今為止，已有迄今為止，已有4242個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)了個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)了500500多種輻照食品多種輻照食品輻照食品雖然從技術(shù)上講已相對(duì)成熟，但由于公眾輻照食品雖然從技術(shù)上講已相對(duì)成熟，但由于公眾的接受性、各類別食品的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)以及檢驗(yàn)、輻的接受性、各類別食品的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)以及檢驗(yàn)、輻照設(shè)施等尚存在問(wèn)題，輻照食品未被廣泛接受。照設(shè)施等尚存在問(wèn)題，輻照食品未被廣泛接受。6.1.2 6.1.2 食品輻照的特點(diǎn)食品輻照的特點(diǎn) 射線具有較高能量，穿透力強(qiáng)；射線具有較高能量，穿透力強(qiáng)； 耗能低，可以節(jié)約能量；耗能

7、低，可以節(jié)約能量； 無(wú)污染、無(wú)殘留、安全衛(wèi)生；無(wú)污染、無(wú)殘留、安全衛(wèi)生； 很好地保持食品的新鮮狀態(tài)和食用品質(zhì)；很好地保持食品的新鮮狀態(tài)和食用品質(zhì)； 6.1.2 6.1.2 食品輻照的特點(diǎn)食品輻照的特點(diǎn) 改善品質(zhì)，提高產(chǎn)品檔次；改善品質(zhì)，提高產(chǎn)品檔次； 殺蟲(chóng)殺菌可作為進(jìn)出口貿(mào)易有效的檢疫處理殺蟲(chóng)殺菌可作為進(jìn)出口貿(mào)易有效的檢疫處理手段；手段； 常溫下保藏較長(zhǎng)時(shí)間；常溫下保藏較長(zhǎng)時(shí)間； 節(jié)約食品包裝材料、降低成本。節(jié)約食品包裝材料、降低成本。 6.2 食品輻照的基本原理食品輻照的基本原理6.2.1 放射性同位素與輻射放射性同位素與輻射放射性同位素放射性同位素原子核中質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的一類原子的

8、原子核中質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的一類原子的總稱為同位素，自然界中有總稱為同位素，自然界中有1800多種同位素，穩(wěn)多種同位素，穩(wěn)定的有定的有300多種，不穩(wěn)定的有多種，不穩(wěn)定的有1500多種，不穩(wěn)定多種，不穩(wěn)定同位素衰變過(guò)程中伴有各種輻射線產(chǎn)生，這些不同位素衰變過(guò)程中伴有各種輻射線產(chǎn)生，這些不穩(wěn)定同位素稱為放射性同位素。穩(wěn)定同位素稱為放射性同位素。6.2 食品輻照的基本原理食品輻照的基本原理6.2.1 放射性同位素與輻射放射性同位素與輻射放射性衰變放射性衰變每個(gè)放射性同位素經(jīng)放出射線后，就轉(zhuǎn)變成另一每個(gè)放射性同位素經(jīng)放出射線后，就轉(zhuǎn)變成另一個(gè)原子核，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素。原個(gè)原子核，從不

9、穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素。原子核的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為放射性衰變。子核的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為放射性衰變。實(shí)踐證明實(shí)踐證明, ,在單位時(shí)間內(nèi)在單位時(shí)間內(nèi), ,衰變著的原子衰變著的原子核的數(shù)目和其總數(shù)成正比核的數(shù)目和其總數(shù)成正比, ,這一過(guò)程是不這一過(guò)程是不可逆的可逆的, ,可用公式表示如下可用公式表示如下: : N=N0e-t6.2.1 放射性同位素與輻射放射性同位素與輻射半衰期半衰期放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來(lái)一半所需的時(shí)間稱放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來(lái)一半所需的時(shí)間稱為半衰期?；蛟訑?shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。為半衰期?；蛟訑?shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。對(duì)于單獨(dú)的一種放射性元素而言，半衰期和衰變對(duì)于單獨(dú)的一種放射性

10、元素而言，半衰期和衰變常數(shù)一樣也是常數(shù)。用作食品輻射加工的輻射源常數(shù)一樣也是常數(shù)。用作食品輻射加工的輻射源60Co的半衰期為的半衰期為5.27年，年，137Cs為為30年。年。半衰期以半衰期以t t1/21/2表示，則根據(jù)前面公式可得：表示，則根據(jù)前面公式可得： t t1/21/2=ln2=0.693=ln2=0.693即衰變常數(shù)與同位素半衰期的乘積為即衰變常數(shù)與同位素半衰期的乘積為0.6930.693，這樣可利用半衰期求出其衰變常數(shù)。這樣可利用半衰期求出其衰變常數(shù)。放射性強(qiáng)度因衰變而隨時(shí)間不斷減弱，此特放射性強(qiáng)度因衰變而隨時(shí)間不斷減弱，此特點(diǎn)在籌建輻照?qǐng)鰰r(shí)必須考慮的問(wèn)題。點(diǎn)在籌建輻照?qǐng)鰰r(shí)必須

11、考慮的問(wèn)題。6.2.2 放射性強(qiáng)度及其單位放射性強(qiáng)度及其單位能量單位：能量單位：電子伏特電子伏特evev表示輻射能量單位通常用表示輻射能量單位通常用eVeV，即相當(dāng)于個(gè)電子，即相當(dāng)于個(gè)電子在真空中通過(guò)電位差為伏特的電場(chǎng)被加速所獲在真空中通過(guò)電位差為伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。得的動(dòng)能。1ev=1.61ev=1.610-19KJ6.2.2 放射性強(qiáng)度及其單位放射性強(qiáng)度及其單位照射劑量照射劑量: :衡量衡量X X射線或射線或射線在空氣中的電離能力。射線在空氣中的電離能力。法定單位為庫(kù)侖法定單位為庫(kù)侖/ /千克（千克（C/kgC/kg），以前曾用倫琴（），以前曾用倫琴（R R）倫琴就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，

12、每立方厘米空氣（倫琴就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每立方厘米空氣（0.00129g0.00129g）形成一個(gè)正電或負(fù)電的靜電單位的形成一個(gè)正電或負(fù)電的靜電單位的X X射線或射線或射線的射線的照照射量。一個(gè)正電或負(fù)電的離子具有射量。一個(gè)正電或負(fù)電的離子具有4.804.80101010 10 e.s.ue.s.u, 1R=2.581R=2.5810104 4C/kgC/kg（空氣）（空氣） 6.2.2 放射性強(qiáng)度及其單位放射性強(qiáng)度及其單位吸收劑量吸收劑量: :在輻射源的輻射場(chǎng)內(nèi)單位質(zhì)量被輻射物質(zhì)在輻射源的輻射場(chǎng)內(nèi)單位質(zhì)量被輻射物質(zhì)吸收的輻射能量，簡(jiǎn)稱為劑量。吸收的輻射能量，簡(jiǎn)稱為劑量。法定單位為法定單位為J/k

13、gJ/kg，也稱為戈瑞，也稱為戈瑞GyGy，以前用拉德，以前用拉德RadRad1 1GyGy=1J/kg=1J/kg=100Rad100Rad照射過(guò)程中物料接受的輻射劑量，即吸收輻射能量的照射過(guò)程中物料接受的輻射劑量，即吸收輻射能量的單位數(shù)極為重要，物料不同，吸收輻射能的程度不同單位數(shù)極為重要，物料不同，吸收輻射能的程度不同不同食品在同樣的輻射源的照射量照射時(shí)不同食品在同樣的輻射源的照射量照射時(shí), ,有有些食品就會(huì)比另一些食品吸收較多的能量些食品就會(huì)比另一些食品吸收較多的能量, ,即即吸收拉德量較大。吸收拉德量較大。6.2.2 放射性強(qiáng)度及其單位放射性強(qiáng)度及其單位吸收劑量速率吸收劑量速率: :

14、單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)在單位時(shí)間中所吸收的能量單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)在單位時(shí)間中所吸收的能量稱為吸收劑量速率。單位為稱為吸收劑量速率。單位為Gy/sGy/s吸收劑量速率與照射距離和輻射強(qiáng)度有關(guān)。距離越吸收劑量速率與照射距離和輻射強(qiáng)度有關(guān)。距離越近近, ,吸收劑量速率越大，距離相同，輻射強(qiáng)度越大吸收劑量速率越大，距離相同，輻射強(qiáng)度越大, ,則吸收劑量越大。則吸收劑量越大。物料不同，吸收劑量速率也是不一樣的。物料不同，吸收劑量速率也是不一樣的。6.2.2 放射性強(qiáng)度及其單位放射性強(qiáng)度及其單位輻射劑量與吸收劑量關(guān)系輻射劑量與吸收劑量關(guān)系在輻照?qǐng)鰞x器測(cè)定的是輻射劑量，而食品保藏通常在輻照?qǐng)鰞x器測(cè)定的是輻射

15、劑量，而食品保藏通常講的是吸收劑量，它們之間可以換算。講的是吸收劑量，它們之間可以換算。D Df fX X D D為吸收劑量，為吸收劑量，X X為輻射劑量，為輻射劑量， f f為轉(zhuǎn)換系數(shù)為轉(zhuǎn)換系數(shù)空氣空氣 f f0.830.83，食品，食品 f f0.92 - 0.970.92 - 0.97對(duì)空氣來(lái)講，對(duì)空氣來(lái)講，1 1倫琴就等于倫琴就等于0.830.83拉德（拉德（RadRad）6.2.3 放射源的來(lái)源放射源的來(lái)源人工放射性同位素人工放射性同位素在食品輻射時(shí)供電離輻射用的放射線主要為在食品輻射時(shí)供電離輻射用的放射線主要為-射線，經(jīng)常采用人工制備的放射性同位素射線，經(jīng)常采用人工制備的放射性同位

16、素6060CoCo（鈷，半衰期鈷，半衰期5.275.27年）和年）和137137CsCs（銫，半衰期（銫，半衰期3030年）年）6060CoCo經(jīng)經(jīng)-衰變后放出兩個(gè)能量不同的衰變后放出兩個(gè)能量不同的-光子最光子最后變?yōu)楹笞優(yōu)?060NiNi；137137CsCs經(jīng)經(jīng)-衰變后放出衰變后放出-光子最后光子最后變?yōu)樽優(yōu)?37137BaBa。制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素5959CoCo金屬制成棒形、長(zhǎng)方形、薄片形、顆粒形、圓金屬制成棒形、長(zhǎng)方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)筒形或所需要的形狀，置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時(shí)間照射

17、，少量中子一定時(shí)間照射，少量5959CoCo原子吸收一個(gè)中原子吸收一個(gè)中子后即生成子后即生成6060CoCo輻射源。目前在商業(yè)上采用輻射源。目前在商業(yè)上采用6060CoCo作為作為-射線源。射線源。6.2.3 放射源的來(lái)源放射源的來(lái)源電子加速器電子加速器利用電磁場(chǎng)作用，使電子獲得較高能量，即將電利用電磁場(chǎng)作用，使電子獲得較高能量，即將電能轉(zhuǎn)變成輻射能，這樣儀器設(shè)備裝置有靜電加速能轉(zhuǎn)變成輻射能，這樣儀器設(shè)備裝置有靜電加速器、高頻高壓加速器、絕緣磁芯變壓器，直流加器、高頻高壓加速器、絕緣磁芯變壓器，直流加速器有兩種方式：速器有兩種方式：直接加高壓；直接加高壓；不是直接利用高電壓。不是直接利用高電壓

18、。 6.3 食品的輻照效應(yīng)食品的輻照效應(yīng)6.3.1 食品輻照裝置食品輻照裝置食品的輻射裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、食品的輻射裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制與安全系統(tǒng)。輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制與安全系統(tǒng)。輻射源輻射源輻射源是食品輻射加工的核心部分，它可輻射源是食品輻射加工的核心部分，它可以分為放射性同位素和電子加速器兩大類以分為放射性同位素和電子加速器兩大類輻射源輻射源放射性同位素放射性同位素 60Co輻射源輻射源 137Cs輻射源輻射源 電子加速器電子加速器 電子射線電子射線 X射線射線電子射線電子射線射程短，密度大，穿透力差，一般適用射程短，密度大，穿透力差，一般適用于食品表面的照射。

19、如對(duì)易腐食品輻射于食品表面的照射。如對(duì)易腐食品輻射時(shí)，選定適當(dāng)?shù)臅r(shí)，選定適當(dāng)?shù)摹凹铀倌芗铀倌堋?，就可使射，就可使射線不穿透食品內(nèi)部，只進(jìn)行表面殺菌線不穿透食品內(nèi)部，只進(jìn)行表面殺菌。X X射線射線 X射線具有高穿透能力，可以用于食品射線具有高穿透能力，可以用于食品輻射加工。但是由于電子加速器作輻射加工。但是由于電子加速器作X射射線源效率低，而且能量中包含大量低能線源效率低，而且能量中包含大量低能部分，難以均勻照射大塊樣品，故沒(méi)有部分，難以均勻照射大塊樣品，故沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用得到廣泛的應(yīng)用。6.3.1 食品輻照裝置食品輻照裝置 防護(hù)設(shè)備防護(hù)設(shè)備輻照對(duì)人體的危害作用有兩條途徑：一是輻照對(duì)人體的危害

20、作用有兩條途徑：一是外照射；另一種是內(nèi)照射。為了防止射線外照射；另一種是內(nèi)照射。為了防止射線傷害輻射源附近的工作人員，必須對(duì)輻射傷害輻射源附近的工作人員，必須對(duì)輻射源和射線進(jìn)行嚴(yán)密的屏蔽，最常用的屏蔽源和射線進(jìn)行嚴(yán)密的屏蔽，最常用的屏蔽材料是鉛、鐵、混凝土和水。材料是鉛、鐵、混凝土和水。6.3.1 食品輻照裝置食品輻照裝置 輸送與安全系統(tǒng)輸送與安全系統(tǒng)被輻照食品靠自動(dòng)輸送系統(tǒng)通過(guò)輻照區(qū)被輻照食品靠自動(dòng)輸送系統(tǒng)通過(guò)輻照區(qū),輸送路徑的選擇要使射線能穿透產(chǎn)品的輸送路徑的選擇要使射線能穿透產(chǎn)品的所有部分，以確保產(chǎn)品接受均勻的照射所有部分，以確保產(chǎn)品接受均勻的照射劑量。在輻照室內(nèi)，放在容器中或運(yùn)轉(zhuǎn)劑量。

21、在輻照室內(nèi)，放在容器中或運(yùn)轉(zhuǎn)支架上的產(chǎn)品靠壓縮空氣推進(jìn)。支架上的產(chǎn)品靠壓縮空氣推進(jìn)。魚(yú)品輻照裝置簡(jiǎn)圖魚(yú)品輻照裝置簡(jiǎn)圖6.3.2 食品輻照效應(yīng)食品輻照效應(yīng) 食品輻射的物理效應(yīng)食品輻射的物理效應(yīng)射線和射線和X X射線的作用射線的作用 康普頓散射康普頓散射 感生放射性感生放射性電子射線的作用電子射線的作用 庫(kù)侖散射庫(kù)侖散射 契連科夫效應(yīng)契連科夫效應(yīng)電子射線的作用電子射線的作用電子射線經(jīng)散射、電離軔致輻射等作用后，消耗電子射線經(jīng)散射、電離軔致輻射等作用后，消耗了大部分能量，速度大為減慢；了大部分能量，速度大為減慢；有的被所經(jīng)過(guò)的原子所俘獲，使原子或原子所在有的被所經(jīng)過(guò)的原子所俘獲，使原子或原子所在的分

22、子變成負(fù)離子，有的與陽(yáng)離子相碰發(fā)生陰、的分子變成負(fù)離子，有的與陽(yáng)離子相碰發(fā)生陰、陽(yáng)離子湮滅；陽(yáng)離子湮滅；電子射線的作用電子射線的作用放出兩個(gè)光子，其光子對(duì)被照射物的作放出兩個(gè)光子，其光子對(duì)被照射物的作用與上述的光子一樣。用與上述的光子一樣。為了防止被照射物誘發(fā)產(chǎn)生放射性，電為了防止被照射物誘發(fā)產(chǎn)生放射性，電子射線的能量不得超過(guò)子射線的能量不得超過(guò)10MeV，大多數(shù)，大多數(shù)采用采用5MeV。6.3.2 食品輻照效應(yīng)食品輻照效應(yīng) 食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)輻射的化學(xué)效應(yīng)是指被輻射物質(zhì)中的分子輻射的化學(xué)效應(yīng)是指被輻射物質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。食品的輻射處理，發(fā)所發(fā)生的化學(xué)變化。食品的輻

23、射處理，發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，除了食品本身及包裝生化學(xué)變化的物質(zhì)，除了食品本身及包裝材料之外，還有附著在食品表面及內(nèi)部的材料之外，還有附著在食品表面及內(nèi)部的微生物、昆蟲(chóng)和寄生蟲(chóng)等生物體。微生物、昆蟲(chóng)和寄生蟲(chóng)等生物體。 食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)輻射化學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)弱用輻射化學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)弱用G值表示，所謂值表示，所謂G值就是介質(zhì)中每吸收值就是介質(zhì)中每吸收100eV能量時(shí)發(fā)生變能量時(shí)發(fā)生變化的分子數(shù)。化的分子數(shù)。食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)例如例如:麥芽糖溶液經(jīng)過(guò)輻射發(fā)生降解的麥芽糖溶液經(jīng)過(guò)輻射發(fā)生降解的G值為值為4.0，則表示麥芽糖溶液每吸收，則表示麥芽糖溶液每吸收100eV的輻射能，

24、就有的輻射能，就有4個(gè)麥芽糖分子發(fā)個(gè)麥芽糖分子發(fā)生降解。不同介質(zhì)的生降解。不同介質(zhì)的G值可能相差很大，值可能相差很大，G值大的，輻射引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈；值大的，輻射引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈；食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)G值相同者，吸收劑量大者所引起的化學(xué)值相同者，吸收劑量大者所引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈。例如效應(yīng)較強(qiáng)烈。例如G值等于值等于3，吸收劑量，吸收劑量為為1Mrad時(shí)，每千克介質(zhì)發(fā)生變化的摩爾時(shí)，每千克介質(zhì)發(fā)生變化的摩爾數(shù)為數(shù)為3.110-6，劑量提高到，劑量提高到6Mrad時(shí)，則時(shí)，則每千克發(fā)生變化的摩爾數(shù)達(dá)每千克發(fā)生變化的摩爾數(shù)達(dá)1.910-2食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食

25、品及其他生物有機(jī)體的主要化學(xué)組成是食品及其他生物有機(jī)體的主要化學(xué)組成是水、蛋白質(zhì)、糖類、脂類及維生素等，這水、蛋白質(zhì)、糖類、脂類及維生素等，這些化合物分子在射線的輻射下會(huì)發(fā)生一系些化合物分子在射線的輻射下會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)變化。列的化學(xué)變化。食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)水水大多數(shù)食品均含有豐富的水分，水也是構(gòu)大多數(shù)食品均含有豐富的水分，水也是構(gòu)成微生物、昆蟲(chóng)等生物體的重要成分，食成微生物、昆蟲(chóng)等生物體的重要成分，食品經(jīng)輻射引起的水分變化十分復(fù)雜品經(jīng)輻射引起的水分變化十分復(fù)雜。水輻射的化學(xué)效應(yīng)可概括為：水輻射的化學(xué)效應(yīng)可概括為：H2O 2.7OH +0.55H +2.7e-水化水化+0.

26、45H2 +0.71H2O2 +2.7H3O食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)蛋白質(zhì)和酶蛋白質(zhì)和酶蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)破壞結(jié)構(gòu)破壞 輻射交聯(lián)輻射交聯(lián) 輻射降解輻射降解蛋白質(zhì)輻照時(shí)交聯(lián)與降解同時(shí)發(fā)生，而往蛋白質(zhì)輻照時(shí)交聯(lián)與降解同時(shí)發(fā)生，而往往是交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而往是交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而不易覺(jué)察。不易覺(jué)察。 蛋白質(zhì)和酶蛋白質(zhì)和酶酶酶酶的主要組成部分是蛋白質(zhì)，所以輻射對(duì)酶的主要組成部分是蛋白質(zhì)，所以輻射對(duì)酶所引起的作用與蛋白質(zhì)類似，酶中所含酶所引起的作用與蛋白質(zhì)類似，酶中所含的巰基的巰基(-SH)由于容易氧化會(huì)增大酶對(duì)輻射由于容易氧化會(huì)增大酶對(duì)輻射的敏感性。的敏感性。酶酶在

27、復(fù)雜的食品體系中，由于其他物質(zhì)在復(fù)雜的食品體系中，由于其他物質(zhì)的伴生存在而使酶得以保護(hù)，欲使酶的伴生存在而使酶得以保護(hù)，欲使酶鈍化需要相當(dāng)大的輻射劑量。鈍化需要相當(dāng)大的輻射劑量。食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)糖類糖類糖類在輻射過(guò)程中發(fā)生的變化主要是降解糖類在輻射過(guò)程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解產(chǎn)物的形成作用和輻解產(chǎn)物的形成，干固態(tài)糖類的輻干固態(tài)糖類的輻照分解產(chǎn)物多種。照分解產(chǎn)物多種。輻射不同固態(tài)糖類的主要輻解產(chǎn)物輻射不同固態(tài)糖類的主要輻解產(chǎn)物糖糖輻解產(chǎn)物輻解產(chǎn)物G值值500krad時(shí)濃度時(shí)濃度(10mgkg-1)葡萄糖葡萄糖甲醛甲醛0.060.095 乙醛乙醛 丙酮丙酮 葡糖醛酸葡糖

28、醛酸0.44.1 葡糖酸葡糖酸0.88.2 5-脫氧葡糖酸脫氧葡糖酸0.323果糖果糖甲醛甲醛2.54蔗糖蔗糖甲醛甲醛0.160.25 果糖果糖 葡萄糖葡萄糖 甘露糖醇甘露糖醇甲醛甲醛0.81.26 果糖果糖0.565.2食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)脂類脂類脂肪和脂肪酸被射線照射時(shí)，脂肪和脂肪酸被射線照射時(shí)，飽和脂肪飽和脂肪比較穩(wěn)定，而比較穩(wěn)定，而不飽和脂肪不飽和脂肪容易氧化，出容易氧化，出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等作用?，F(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等作用。有氧有氧存在存在時(shí)，由于會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，飽和脂時(shí)，由于會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，飽和脂肪也會(huì)被氧化。肪也會(huì)被氧化。脂類脂類輻射促進(jìn)自動(dòng)氧化過(guò)程可能是

29、由于促進(jìn)輻射促進(jìn)自動(dòng)氧化過(guò)程可能是由于促進(jìn)自由基的形成和氫過(guò)氧化物的分解，并自由基的形成和氫過(guò)氧化物的分解，并使抗氧化劑遭到破壞。使抗氧化劑遭到破壞。 食品中的脂類組分受輻射而產(chǎn)生的化合食品中的脂類組分受輻射而產(chǎn)生的化合物，除了有輻射誘導(dǎo)的自動(dòng)氧化產(chǎn)物外物，除了有輻射誘導(dǎo)的自動(dòng)氧化產(chǎn)物外,也有非氧化的分解產(chǎn)物。也有非氧化的分解產(chǎn)物。食品輻射的化學(xué)效應(yīng)食品輻射的化學(xué)效應(yīng)維生素維生素食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定性和食品食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定性和食品的性質(zhì)及成分有密切的關(guān)系，其損失率的性質(zhì)及成分有密切的關(guān)系，其損失率隨著輻射劑量的增大而增大。隨著輻射劑量的增大而增大。6.3.2 食品輻照效應(yīng)食品輻

30、照效應(yīng) 食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)指輻射對(duì)生物體如微生物、昆蟲(chóng)、寄生物學(xué)效應(yīng)指輻射對(duì)生物體如微生物、昆蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)、植物等的影響。生蟲(chóng)、植物等的影響。（1 1）已證實(shí)輻射不會(huì)產(chǎn)生特殊毒素，但在輻射）已證實(shí)輻射不會(huì)產(chǎn)生特殊毒素，但在輻射后某些機(jī)體組織中有時(shí)發(fā)現(xiàn)帶有毒性的不正常代后某些機(jī)體組織中有時(shí)發(fā)現(xiàn)帶有毒性的不正常代謝產(chǎn)物。謝產(chǎn)物。（2 2）輻射對(duì)活體組織的損傷主要是有關(guān)其代謝）輻射對(duì)活體組織的損傷主要是有關(guān)其代謝反應(yīng)，視其機(jī)體組織受輻射損傷后的恢復(fù)能力而反應(yīng)，視其機(jī)體組織受輻射損傷后的恢復(fù)能力而異，這還取決于所使用的輻射總劑量的大小。異，這還取決于所使用的輻射總劑量的大

31、小。食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)輻射對(duì)植物的影響輻射對(duì)植物的影響輻射主要應(yīng)用在植物性食品抑制塊莖、鱗莖類發(fā)芽，輻射主要應(yīng)用在植物性食品抑制塊莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇開(kāi)傘、調(diào)節(jié)后熟和衰老上。推遲蘑菇開(kāi)傘、調(diào)節(jié)后熟和衰老上。抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟蔬菜中的馬鈴薯和洋蔥，主要是通過(guò)控制其休眠來(lái)進(jìn)蔬菜中的馬鈴薯和洋蔥，主要是通過(guò)控制其休眠來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)藏的。在結(jié)束休眠后，如果溫度和濕度適宜時(shí)，行儲(chǔ)藏的。在結(jié)束休眠后，如果溫度和濕度適宜時(shí)，便會(huì)旺盛地發(fā)芽；果實(shí)采收后的成熟現(xiàn)象稱為后熟，便會(huì)旺盛地發(fā)芽；果實(shí)采收后的成熟現(xiàn)象稱為后熟，后熟的速度影響著儲(chǔ)藏期的長(zhǎng)短。后熟的速度影響著儲(chǔ)

32、藏期的長(zhǎng)短。抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟輻射對(duì)生物體作用的機(jī)理目前尚未十分清楚，輻射對(duì)生物體作用的機(jī)理目前尚未十分清楚，但可能與下列原因有關(guān)：但可能與下列原因有關(guān)：由于射線的輻照，細(xì)胞中的由于射線的輻照，細(xì)胞中的DNA和和RNA受到受到損傷，植物體生長(zhǎng)點(diǎn)上的細(xì)胞不能發(fā)生分裂，損傷，植物體生長(zhǎng)點(diǎn)上的細(xì)胞不能發(fā)生分裂，所以馬鈴薯、洋蔥等經(jīng)輻照后不會(huì)發(fā)芽所以馬鈴薯、洋蔥等經(jīng)輻照后不會(huì)發(fā)芽抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟食品輻照時(shí)，干擾了食品輻照時(shí)，干擾了ATP的合成，使細(xì)胞的核酸的合成，使細(xì)胞的核酸減少，抑制了植物體的發(fā)芽；減少，抑制了植物體的發(fā)芽；植物組織處于休眠狀態(tài)時(shí)

33、，其生長(zhǎng)點(diǎn)缺乏植物植物組織處于休眠狀態(tài)時(shí)，其生長(zhǎng)點(diǎn)缺乏植物生長(zhǎng)激素或生長(zhǎng)激素被鈍化，若把經(jīng)過(guò)輻照的馬生長(zhǎng)激素或生長(zhǎng)激素被鈍化，若把經(jīng)過(guò)輻照的馬鈴薯放入一種生長(zhǎng)激素鈴薯放入一種生長(zhǎng)激素赤霉素酸溶液中，馬鈴赤霉素酸溶液中，馬鈴薯就開(kāi)始發(fā)芽薯就開(kāi)始發(fā)芽赤霉素酸對(duì)赤霉素酸對(duì)g g輻照的馬鈴薯發(fā)芽的影響輻照的馬鈴薯發(fā)芽的影響 處理法處理法處理處理數(shù)數(shù)發(fā)芽率發(fā)芽率劑量劑量(krad)赤霉素酸濃赤霉素酸濃度度(ppm) 5日日后后10日日后后15日日后后20日日后后80 00008250 716202012020000012250 512172012500 8142020抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟抑制蔬菜發(fā)芽和

34、果實(shí)后熟對(duì)于具呼吸高峰的果實(shí)，高峰開(kāi)始前夕，體內(nèi)乙對(duì)于具呼吸高峰的果實(shí)，高峰開(kāi)始前夕，體內(nèi)乙烯的合成明顯增加烯的合成明顯增加, 從而促進(jìn)成熟的到來(lái)。若在高從而促進(jìn)成熟的到來(lái)。若在高峰前對(duì)果實(shí)進(jìn)行輻照處理峰前對(duì)果實(shí)進(jìn)行輻照處理, 由于干擾了果實(shí)體內(nèi)乙由于干擾了果實(shí)體內(nèi)乙烯的合成，就能夠抑制其高峰的出現(xiàn)，延長(zhǎng)果實(shí)烯的合成，就能夠抑制其高峰的出現(xiàn)，延長(zhǎng)果實(shí)的儲(chǔ)藏期。的儲(chǔ)藏期。食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的作用機(jī)制輻射對(duì)微生物的作用機(jī)制（1 1）直接效應(yīng)：指微生物接受輻射后本身發(fā)生的）直接效應(yīng)：指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應(yīng)，可使微生物死亡

35、。反應(yīng)，可使微生物死亡。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、DNADNA受損，即受損，即DNADNA分子堿基發(fā)生分子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，由于分解或氫鍵斷裂等，由于DNADNA分子本身受到損傷而分子本身受到損傷而致使細(xì)胞死亡致使細(xì)胞死亡直接擊中學(xué)說(shuō)；直接擊中學(xué)說(shuō)；輻射對(duì)微生物的作用機(jī)制輻射對(duì)微生物的作用機(jī)制細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜由蛋白質(zhì)和磷脂組成，這些細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜由蛋白質(zhì)和磷脂組成，這些分子的斷裂造成細(xì)胞膜泄漏，酶釋放出來(lái)，酶功分子的斷裂造成細(xì)胞膜泄漏，酶釋放出來(lái)，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。而使微生物死亡。（2 2）間接效

36、應(yīng)：）間接效應(yīng)： 當(dāng)水分子被激活和電離后，會(huì)當(dāng)水分子被激活和電離后，會(huì)產(chǎn)生大量的活性離子，這些活性離子與微生物體產(chǎn)生大量的活性離子，這些活性離子與微生物體內(nèi)的生理活性物質(zhì)相互作用，而使細(xì)胞生理機(jī)能內(nèi)的生理活性物質(zhì)相互作用，而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影響。受到影響。輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響微生物對(duì)輻射的敏感性微生物對(duì)輻射的敏感性為了表示某種微生物對(duì)輻射的敏感性，就通常以為了表示某種微生物對(duì)輻射的敏感性，就通常以每殺死每殺死90%90%微生物所需用的戈瑞數(shù)來(lái)表示，即殘存微生物所需用的戈瑞數(shù)來(lái)表示，即殘存微生物數(shù)下降到原數(shù)的微生物數(shù)下降到原數(shù)的10%10%時(shí)所需用戈瑞的劑量，時(shí)所需用戈瑞的劑量

37、，并用并用D D1010值來(lái)表示。值來(lái)表示。人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微生物殘存數(shù)與輻射人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微生物殘存數(shù)與輻射劑量存在如下關(guān)系劑量存在如下關(guān)系: :logN/NlogN/N0 0 =-D/D =-D/D1010微生物種類不同，對(duì)輻射的敏感性各不同，微生物種類不同，對(duì)輻射的敏感性各不同，因而因而D D1010也不同。并且微生物所處環(huán)境不同，也不同。并且微生物所處環(huán)境不同，則輻射敏感也不相同。則輻射敏感也不相同。輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響細(xì)菌細(xì)菌通常殺菌所需的最小輻照劑量的大小取決于輻照通常殺菌所需的最小輻照劑量的大小取決于輻照對(duì)象微生物的種類、被輻照食品種類和輻照時(shí)的

38、對(duì)象微生物的種類、被輻照食品種類和輻照時(shí)的溫度等。通常，帶芽孢的細(xì)菌比非芽孢菌對(duì)輻照溫度等。通常，帶芽孢的細(xì)菌比非芽孢菌對(duì)輻照有較強(qiáng)的抵抗力。有較強(qiáng)的抵抗力。沙門(mén)氏菌是最常見(jiàn)污染食品的沙門(mén)氏菌是最常見(jiàn)污染食品的致病菌，也是非芽孢菌中最耐輻照的致病微生物致病菌，也是非芽孢菌中最耐輻照的致病微生物, ,工業(yè)上常用熱處理殺滅該菌，但熱處理會(huì)使食品工業(yè)上常用熱處理殺滅該菌，但熱處理會(huì)使食品組織和形狀發(fā)生變化。組織和形狀發(fā)生變化。通常，革蘭氏陰性菌較陽(yáng)性菌對(duì)輻照更敏感通常，革蘭氏陰性菌較陽(yáng)性菌對(duì)輻照更敏感輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響酵母和霉菌酵母和霉菌酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無(wú)芽孢細(xì)菌相同。酵

39、母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無(wú)芽孢細(xì)菌相同。霉菌會(huì)造成新鮮果蔬的大量腐敗，用霉菌會(huì)造成新鮮果蔬的大量腐敗，用2kGy2kGy左右的左右的輻射劑量即可抑制其發(fā)展。輻射劑量即可抑制其發(fā)展。酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低劑量輻射結(jié)合的辦法殺滅。劑量輻射結(jié)合的辦法殺滅。輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響病毒病毒病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，自身沒(méi)病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，自身沒(méi)有代謝能力，但進(jìn)入細(xì)胞后能改變細(xì)胞的代謝機(jī)有代謝能力，但進(jìn)入細(xì)胞后能改變細(xì)胞的代謝機(jī)能，產(chǎn)生新的病毒成分，是以食品和酶為寄主。能，產(chǎn)生新的病毒成分，是以食品和酶

40、為寄主。通常使用高達(dá)通常使用高達(dá)30kGy30kGy的劑量才能抑制。如脊髓灰色的劑量才能抑制。如脊髓灰色質(zhì)病毒和傳染性肝炎病毒據(jù)推測(cè)來(lái)自食品污染。質(zhì)病毒和傳染性肝炎病毒據(jù)推測(cè)來(lái)自食品污染。用用射線照射有助于殺死病毒射線照射有助于殺死病毒, ,但使用過(guò)但使用過(guò)高劑量時(shí)對(duì)新鮮食品的質(zhì)量有影響，因此，高劑量時(shí)對(duì)新鮮食品的質(zhì)量有影響，因此，常用加熱與輻射并舉的方法降低輻照劑量及常用加熱與輻射并舉的方法降低輻照劑量及抑制病毒活性。抑制病毒活性。輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響昆蟲(chóng)昆蟲(chóng)輻射對(duì)昆蟲(chóng)的效應(yīng)是與其組成細(xì)胞的效應(yīng)密切相輻射對(duì)昆蟲(chóng)的效應(yīng)是與其組成細(xì)胞的效應(yīng)密切相關(guān)的。對(duì)于昆蟲(chóng)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，輻射敏感性

41、與它們的關(guān)的。對(duì)于昆蟲(chóng)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，輻射敏感性與它們的生殖活性成正比，與它們的分化程度成反比。處生殖活性成正比，與它們的分化程度成反比。處于幼蟲(chóng)期的昆蟲(chóng)對(duì)輻射比較敏感，成蟲(chóng)（細(xì)胞于幼蟲(chóng)期的昆蟲(chóng)對(duì)輻射比較敏感，成蟲(chóng)（細(xì)胞) )對(duì)對(duì)輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲(chóng)致死，但輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲(chóng)致死，但成蟲(chóng)的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的，因此使用低劑成蟲(chóng)的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的，因此使用低劑量可造成絕育或引起配子在遺傳上的紊亂。量可造成絕育或引起配子在遺傳上的紊亂。輻射對(duì)昆蟲(chóng)總的損傷作用是致死，輻射對(duì)昆蟲(chóng)總的損傷作用是致死，“擊倒擊倒”（貌似死亡，隨后恢復(fù)），壽命縮短，推遲換羽貌似死亡，隨后恢復(fù)

42、），壽命縮短，推遲換羽，不育，減少卵的孵化，延遲發(fā)育，減少進(jìn)食，不育，減少卵的孵化，延遲發(fā)育，減少進(jìn)食量和抑制呼吸。這些作用都是在一定劑量水平量和抑制呼吸。這些作用都是在一定劑量水平下發(fā)生的，而在其它低劑量下，甚至可能出現(xiàn)下發(fā)生的，而在其它低劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應(yīng)，如延長(zhǎng)壽命，增加產(chǎn)卵，增進(jìn)卵相反的效應(yīng)，如延長(zhǎng)壽命，增加產(chǎn)卵，增進(jìn)卵的孵化和促進(jìn)呼吸。的孵化和促進(jìn)呼吸。輻射對(duì)微生物的影響輻射對(duì)微生物的影響寄生蟲(chóng)寄生蟲(chóng)輻射可使寄生蟲(chóng)不育或死亡。輻射可使寄生蟲(chóng)不育或死亡。豬肉中旋毛蟲(chóng)不育劑量豬肉中旋毛蟲(chóng)不育劑量0.12kGy 0.12kGy 死亡死亡劑量劑量7.5 7.5 kGykGy。牛肉

43、中絳蟲(chóng)致死劑量牛肉中絳蟲(chóng)致死劑量3.0-5.0KGy3.0-5.0KGy。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素微生物對(duì)放射線的敏感性是放射線殺菌的一個(gè)基礎(chǔ)微生物對(duì)放射線的敏感性是放射線殺菌的一個(gè)基礎(chǔ)性問(wèn)題，它與熱殺菌和藥劑殺菌一樣，受各種因素性問(wèn)題，它與熱殺菌和藥劑殺菌一樣，受各種因素的影響，所涉及的條件包括輻照劑量的大小、菌種的影響，所涉及的條件包括輻照劑量的大小、菌種及其菌株、菌數(shù)及其濃度、培養(yǎng)基的化學(xué)成分、培及其菌株、菌數(shù)及其濃度、培養(yǎng)基的化學(xué)成分、培養(yǎng)基的物理狀態(tài)以及食品輻照后的貯藏條件。養(yǎng)基的物理狀態(tài)以及食品輻照后的貯藏條件。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4

44、.1 放射線的種類放射線的種類能用于食品殺菌的放射線有高速電子流、能用于食品殺菌的放射線有高速電子流、- -射線射線及及X-X-射線。射線種類不同，殺菌效果也會(huì)發(fā)生相應(yīng)射線。射線種類不同，殺菌效果也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。放射線種類雖然不同，但對(duì)微生物來(lái)講，的變化。放射線種類雖然不同，但對(duì)微生物來(lái)講，D D值不會(huì)發(fā)生變化。對(duì)于其他放射線，電離密度越值不會(huì)發(fā)生變化。對(duì)于其他放射線，電離密度越大，其殺菌效果越好。大，其殺菌效果越好。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.2 照射劑量照射劑量在使用不同裝置的放射源進(jìn)行照射時(shí)，必須要考慮在使用不同裝置的放射源進(jìn)行照射時(shí)，必須要考慮到照射劑量的差

45、異到照射劑量的差異。在照射處理中，射線強(qiáng)度有時(shí)。在照射處理中，射線強(qiáng)度有時(shí)發(fā)生變化，一般來(lái)說(shuō)，在照射線照射引起的化學(xué)反發(fā)生變化，一般來(lái)說(shuō)，在照射線照射引起的化學(xué)反應(yīng)中，照射效果依賴于放射線的照射強(qiáng)度，即放射應(yīng)中，照射效果依賴于放射線的照射強(qiáng)度，即放射線強(qiáng)度影響殺菌效果。線強(qiáng)度影響殺菌效果。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.3 間歇照射間歇照射間歇照射是將所確定的殺菌劑量不是一次性持續(xù)完間歇照射是將所確定的殺菌劑量不是一次性持續(xù)完成，而是經(jīng)過(guò)多次照射，達(dá)到總的照射要求成，而是經(jīng)過(guò)多次照射，達(dá)到總的照射要求。結(jié)果。結(jié)果表明，間歇照射對(duì)殺菌效果沒(méi)有影響。放射線殺菌表明，間歇照射對(duì)殺

46、菌效果沒(méi)有影響。放射線殺菌盡管在各自的照射環(huán)境條件不同，但只要射線總劑盡管在各自的照射環(huán)境條件不同，但只要射線總劑量相同，就能達(dá)到相同的殺菌效果。量相同，就能達(dá)到相同的殺菌效果。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.4 微生物的狀態(tài)微生物的狀態(tài)微生物的菌種或菌株不同對(duì)放射線的敏感性有很大微生物的菌種或菌株不同對(duì)放射線的敏感性有很大差異，同一菌株，細(xì)胞所處的狀態(tài)不同，敏感性也差異，同一菌株，細(xì)胞所處的狀態(tài)不同，敏感性也會(huì)有所不同會(huì)有所不同。處于穩(wěn)定和衰亡期的微生物對(duì)放射線。處于穩(wěn)定和衰亡期的微生物對(duì)放射線有較強(qiáng)的抵抗力，而處于對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的微生物則敏有較強(qiáng)的抵抗力，而處于對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的

47、微生物則敏感性比較強(qiáng)。培養(yǎng)條件也會(huì)影響微生物對(duì)放射線的感性比較強(qiáng)。培養(yǎng)條件也會(huì)影響微生物對(duì)放射線的敏感性。敏感性。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.5 照射過(guò)程中的溫度照射過(guò)程中的溫度對(duì)放射線殺菌殺菌來(lái)說(shuō)，接近常溫條件下，溫度變對(duì)放射線殺菌殺菌來(lái)說(shuō)，接近常溫條件下，溫度變化對(duì)射線殺菌效果沒(méi)有太大影響化對(duì)射線殺菌效果沒(méi)有太大影響。冰點(diǎn)以下，放射。冰點(diǎn)以下，放射線殺菌的間接作用不起作用，主要是由于介質(zhì)水凍線殺菌的間接作用不起作用，主要是由于介質(zhì)水凍結(jié)，此時(shí)微生物的抵抗力增大。另一方面，溫度下結(jié)，此時(shí)微生物的抵抗力增大。另一方面，溫度下降，水形成冰的過(guò)程會(huì)對(duì)微生物細(xì)胞膜產(chǎn)生機(jī)械損降

48、，水形成冰的過(guò)程會(huì)對(duì)微生物細(xì)胞膜產(chǎn)生機(jī)械損傷，微生物對(duì)放射線敏感性可能增加。傷，微生物對(duì)放射線敏感性可能增加。6.4.5 照射過(guò)程中的溫度照射過(guò)程中的溫度雖然微生物在低溫下對(duì)放射線敏感性低，但射線對(duì)雖然微生物在低溫下對(duì)放射線敏感性低，但射線對(duì)食品成分破壞及品質(zhì)變化都很少食品成分破壞及品質(zhì)變化都很少。因此，低溫放射。因此，低溫放射線照射殺菌對(duì)保持食品品質(zhì)是十分有益的。線照射殺菌對(duì)保持食品品質(zhì)是十分有益的。實(shí)際上，照射前后的加熱處理對(duì)放射線殺菌也是非實(shí)際上，照射前后的加熱處理對(duì)放射線殺菌也是非常重要的，為了抑制酶活性，還需要比殺菌大得多常重要的，為了抑制酶活性，還需要比殺菌大得多的劑量。放射線殺菌

49、后的食品在儲(chǔ)存過(guò)程中，由于的劑量。放射線殺菌后的食品在儲(chǔ)存過(guò)程中，由于殘存酶活性會(huì)降低食品品質(zhì)，照射前后，很有必要?dú)埓婷富钚詴?huì)降低食品品質(zhì)，照射前后，很有必要進(jìn)行熱處理。進(jìn)行熱處理。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.6 氧氣氧氣放射線照射時(shí)分子狀態(tài)氧氣的存在對(duì)殺菌效果有顯放射線照射時(shí)分子狀態(tài)氧氣的存在對(duì)殺菌效果有顯著影響，氧存在會(huì)增加殺菌效果著影響，氧存在會(huì)增加殺菌效果。將。將100%100%氧氣氛圍氧氣氛圍中的中的D D值與值與100%100%氮?dú)夥諊械牡獨(dú)夥諊械腄 D值之比稱作氧氣增效值之比稱作氧氣增效比。這主要是由于放射線的間接作用所致。比。這主要是由于放射線的間接

50、作用所致。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.7 水分含量水分含量與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞相比，芽孢對(duì)放射線有較大的抵抗與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞相比，芽孢對(duì)放射線有較大的抵抗性，這是由于芽孢的水分含量和水分的存在狀性，這是由于芽孢的水分含量和水分的存在狀態(tài)所決定的態(tài)所決定的。如果沒(méi)有水分，放射線間接作用。如果沒(méi)有水分，放射線間接作用效果就會(huì)變小，生成的游離基不能自由移動(dòng)，效果就會(huì)變小，生成的游離基不能自由移動(dòng)，尤其在干燥狀態(tài)下，芽孢干燥時(shí)間越長(zhǎng)，抵抗尤其在干燥狀態(tài)下，芽孢干燥時(shí)間越長(zhǎng)，抵抗力越大。力越大。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.8 pH值值只有極端只有極端pH值，才會(huì)影響微生物

51、對(duì)放射線的抵值，才會(huì)影響微生物對(duì)放射線的抵抗性抗性。在正常的食品中，。在正常的食品中，pH值對(duì)放射線作用幾值對(duì)放射線作用幾乎沒(méi)有影響。乎沒(méi)有影響。6.4 食品輻照的影響因素食品輻照的影響因素6.4.9 化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)微生物對(duì)放射線抵抗性與加熱、藥劑殺菌相類微生物對(duì)放射線抵抗性與加熱、藥劑殺菌相類似，也受周邊存在的化學(xué)物質(zhì)的影響，既有對(duì)似，也受周邊存在的化學(xué)物質(zhì)的影響，既有對(duì)微生物起保護(hù)作用的物質(zhì)，也有促進(jìn)微生物死微生物起保護(hù)作用的物質(zhì)，也有促進(jìn)微生物死亡的物質(zhì)。亡的物質(zhì)。防御物質(zhì)防御物質(zhì)增感劑增感劑6.5 食品輻照保藏方法食品輻照保藏方法6.5.1 放射線輻照應(yīng)用放射線輻照應(yīng)用食品輻射處理取

52、決于保藏的目的。由于食品種類食品輻射處理取決于保藏的目的。由于食品種類不同，食品腐敗變質(zhì)的因素也不一樣，根據(jù)食品不同，食品腐敗變質(zhì)的因素也不一樣，根據(jù)食品處理后所要求達(dá)到的保藏期，常有三種方式。處理后所要求達(dá)到的保藏期，常有三種方式。輻射阿氏殺菌、輻射巴氏殺菌、輻射耐貯殺菌。輻射阿氏殺菌、輻射巴氏殺菌、輻射耐貯殺菌。6.5.1 放射線輻照應(yīng)用放射線輻照應(yīng)用輻射阿氏殺菌輻射阿氏殺菌足以使微生物的數(shù)量減少到零或有限個(gè)數(shù)，在后足以使微生物的數(shù)量減少到零或有限個(gè)數(shù)，在后處理沒(méi)有污染的情況下，以目前現(xiàn)在方法檢不出處理沒(méi)有污染的情況下，以目前現(xiàn)在方法檢不出腐敗微生物；也沒(méi)有毒素檢出，可長(zhǎng)時(shí)間保藏。腐敗微生

53、物；也沒(méi)有毒素檢出，可長(zhǎng)時(shí)間保藏。一般使用高劑量一般使用高劑量1-5Mrad1-5Mrad，肉類特別是牛肉，高，肉類特別是牛肉，高劑量會(huì)產(chǎn)生異味，此時(shí)可在冷凍溫度劑量會(huì)產(chǎn)生異味，此時(shí)可在冷凍溫度3030以下以下輻射。輻射。因?yàn)楫愇缎纬纱蠖嗍腔瘜W(xué)反應(yīng)，因冷凍時(shí)水中因?yàn)楫愇缎纬纱蠖嗍腔瘜W(xué)反應(yīng)，因冷凍時(shí)水中的自由基流動(dòng)性減少，可防止自由基與肉類形的自由基流動(dòng)性減少，可防止自由基與肉類形成分子的相互反應(yīng)。成分子的相互反應(yīng)。6.5.1 放射線輻照應(yīng)用放射線輻照應(yīng)用輻照巴氏殺菌輻照巴氏殺菌足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙門(mén)氏菌）的數(shù)量，用現(xiàn)有方法檢不出

54、。這種方沙門(mén)氏菌）的數(shù)量，用現(xiàn)有方法檢不出。這種方法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保證法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保證長(zhǎng)期貯存。必須與其他保藏方法如低溫或降低水長(zhǎng)期貯存。必須與其他保藏方法如低溫或降低水分活度等結(jié)合。另外，若食品中已存在大量微生分活度等結(jié)合。另外，若食品中已存在大量微生物（繁殖）也不能用該法處理。因?yàn)檩椛洳荒艹铮ǚ敝常┮膊荒苡迷摲ㄌ幚?。因?yàn)檩椛洳荒艹ギa(chǎn)生的微生物毒素。去產(chǎn)生的微生物毒素。輻射劑量：輻射劑量：500krad-1Mrad500krad-1Mrad。6.5.1 放射線輻照應(yīng)用放射線輻照應(yīng)用輻照耐貯殺菌輻照耐貯殺菌足以降低腐敗菌數(shù)量，延緩微生物大量增

55、足以降低腐敗菌數(shù)量，延緩微生物大量增殖出現(xiàn)的時(shí)間（防止繁殖）。殖出現(xiàn)的時(shí)間（防止繁殖）。用于推遲新鮮果蔬的后熟期，提高耐貯期用于推遲新鮮果蔬的后熟期，提高耐貯期輻射劑量：輻射劑量：500krad500krad。6.5 食品輻照保藏方法食品輻照保藏方法6.5.2 食品輻照保藏食品輻照保藏輻照的對(duì)象多是具有生命活力的東西，包括農(nóng)產(chǎn)輻照的對(duì)象多是具有生命活力的東西，包括農(nóng)產(chǎn)品本身、微生物和昆蟲(chóng)，要達(dá)到保藏、保鮮、保品本身、微生物和昆蟲(chóng)，要達(dá)到保藏、保鮮、保持食品質(zhì)量的目的，就必須明確農(nóng)產(chǎn)品對(duì)射線的持食品質(zhì)量的目的，就必須明確農(nóng)產(chǎn)品對(duì)射線的最大耐受劑量和滅菌殺蟲(chóng)的有效劑量，然后才能最大耐受劑量和滅菌殺

56、蟲(chóng)的有效劑量，然后才能選定最佳的輻照劑量。選定最佳的輻照劑量。6.5.2 食品輻照保藏食品輻照保藏肉禽類肉禽類肉禽類屠宰后，若不及時(shí)加工處理，就很容易造成肉禽類屠宰后，若不及時(shí)加工處理，就很容易造成腐敗變質(zhì)。我國(guó)與其他許多國(guó)家一樣對(duì)肉類產(chǎn)品的腐敗變質(zhì)。我國(guó)與其他許多國(guó)家一樣對(duì)肉類產(chǎn)品的輻照保藏進(jìn)行了大量研究。輻照保藏進(jìn)行了大量研究。用高劑量輻照處理肉類產(chǎn)品之后不需要冷凍保藏，用高劑量輻照處理肉類產(chǎn)品之后不需要冷凍保藏，所用輻照劑量能破壞抗輻射強(qiáng)的肉毒梭狀芽孢桿菌所用輻照劑量能破壞抗輻射強(qiáng)的肉毒梭狀芽孢桿菌菌株。為了使酶鈍化，輻照前先熱處理，效果更好菌株。為了使酶鈍化，輻照前先熱處理，效果更好肉

57、禽類肉禽類高劑量輻照處理會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，此異味隨肉類的高劑量輻照處理會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，此異味隨肉類的品種不同而異，牛肉產(chǎn)生的異味最強(qiáng)。對(duì)肉類輻照異品種不同而異，牛肉產(chǎn)生的異味最強(qiáng)。對(duì)肉類輻照異味的抑制方法，還沒(méi)有徹底的解方法，目前防止異味味的抑制方法，還沒(méi)有徹底的解方法，目前防止異味的最好方法是在冷凍溫度的最好方法是在冷凍溫度-80-30下輻照，因?yàn)楫愊螺椪眨驗(yàn)楫愇兜男纬纱蠖嗍情g接的化學(xué)效應(yīng)。在冰凍時(shí)水中的自味的形成大多是間接的化學(xué)效應(yīng)。在冰凍時(shí)水中的自由基的流動(dòng)性減少了，這樣就防止或減少了自由基與由基的流動(dòng)性減少了，這樣就防止或減少了自由基與肉類成分的相互作用。肉類成分的相互作用。6.5

58、.2 食品輻照保藏食品輻照保藏水產(chǎn)類水產(chǎn)類高劑量輻照時(shí)與肉類同，但產(chǎn)品產(chǎn)生的異味不如肉高劑量輻照時(shí)與肉類同，但產(chǎn)品產(chǎn)生的異味不如肉類明顯。使用的最高劑量為類明顯。使用的最高劑量為3kGy左右。低劑量輻照左右。低劑量輻照的目的是為了延長(zhǎng)新鮮品的貯藏期，與的目的是為了延長(zhǎng)新鮮品的貯藏期，與3左右的冷左右的冷藏結(jié)合會(huì)取得更好的效果。對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行低劑量輻藏結(jié)合會(huì)取得更好的效果。對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行低劑量輻照處理可達(dá)到兩個(gè)目的：第一，防止干魚(yú)被昆蟲(chóng)侵照處理可達(dá)到兩個(gè)目的：第一，防止干魚(yú)被昆蟲(chóng)侵害；第二，減少微生物負(fù)荷和某些致病微生物數(shù)量害；第二，減少微生物負(fù)荷和某些致病微生物數(shù)量6.5.2 食品輻照保藏食品輻照

59、保藏蛋類蛋類蛋類的輻照主要是為了殺滅其中的沙門(mén)氏菌。蛋白蛋類的輻照主要是為了殺滅其中的沙門(mén)氏菌。蛋白質(zhì)受到輻照降解而使蛋液黏度降低。一般蛋液及冰質(zhì)受到輻照降解而使蛋液黏度降低。一般蛋液及冰凍蛋液可用凍蛋液可用射線及射線及射線輻照，滅菌效果良好。射線輻照，滅菌效果良好。對(duì)帶殼鮮蛋可用對(duì)帶殼鮮蛋可用射線輻照，劑量在射線輻照，劑量在10kGy10kGy左右。高左右。高劑量的劑量的射線輻照會(huì)使其帶有射線輻照會(huì)使其帶有H H2 2S S等異味。等異味。6.5.2 食品輻照保藏食品輻照保藏果蔬類果蔬類果蔬含水量大，富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易遭受微生物污果蔬含水量大，富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易遭受微生物污染和昆蟲(chóng)寄生，在流

60、通中容易腐爛變質(zhì)。果蔬輻照染和昆蟲(chóng)寄生，在流通中容易腐爛變質(zhì)。果蔬輻照的目的是為了防止微生物腐敗作用，控制害蟲(chóng)的感的目的是為了防止微生物腐敗作用，控制害蟲(chóng)的感染及蔓延，以及延緩后熟和衰老。染及蔓延，以及延緩后熟和衰老。輻照可促進(jìn)色素合成輻照可促進(jìn)色素合成輻照后果蔬組織變軟輻照后果蔬組織變軟抑制發(fā)芽抑制發(fā)芽6.5.2 食品輻照保藏食品輻照保藏谷類及其制品谷類及其制品造成糧食損耗的一個(gè)重要原因是糧食中昆蟲(chóng)的危害造成糧食損耗的一個(gè)重要原因是糧食中昆蟲(chóng)的危害和霉菌活動(dòng)導(dǎo)致的霉?fàn)€變質(zhì)。對(duì)谷類輻照應(yīng)以控制和霉菌活動(dòng)導(dǎo)致的霉?fàn)€變質(zhì)。對(duì)谷類輻照應(yīng)以控制蟲(chóng)害蔓延及滅霉為主。蟲(chóng)害蔓延及滅霉為主?？刂葡x(chóng)害如立即致死