第四章__食品輻射保藏

1、第四章食品的輻射保藏1 1、概念：輻照保藏技術(shù)、概念：輻照保藏技術(shù)是利用原子能射線的輻射能量對(duì)食是利用原子能射線的輻射能量對(duì)食品進(jìn)行殺菌、殺蟲、抑制發(fā)芽、延遲后熟等處理，使食品的品進(jìn)行殺菌、殺蟲、抑制發(fā)芽、延遲后熟等處理，使食品的保藏期延長的技術(shù)。保藏期延長的技術(shù)。一、概念及特點(diǎn)一、概念及特點(diǎn)2、食品輻照殺菌的特點(diǎn)及意義、食品輻照殺菌的特點(diǎn)及意義升溫極微，可保持原有的新鮮感官特征；升溫極微，可保持原有的新鮮感官特征；射線穿透力強(qiáng)射線穿透力強(qiáng)；經(jīng)安全劑量射線照射的食品無任何殘留，射線不與產(chǎn)品結(jié)經(jīng)安全劑量射線照射的食品無任何殘留，射線不與產(chǎn)品結(jié)合。合。第一節(jié)第一節(jié) 輻射保藏特點(diǎn)及進(jìn)展輻射保藏特點(diǎn)及

2、進(jìn)展節(jié)約能源。節(jié)約能源。操作適應(yīng)范圍廣。操作適應(yīng)范圍廣。加工效率高，射線的穿透度高、均勻。加工效率高，射線的穿透度高、均勻。缺點(diǎn)：輻射滅菌效果與微生物種類有關(guān)；用輻射方法鈍化食缺點(diǎn)：輻射滅菌效果與微生物種類有關(guān)；用輻射方法鈍化食品中的酶比較困難；敏感性強(qiáng)和經(jīng)高劑量照射的食品有可能品中的酶比較困難；敏感性強(qiáng)和經(jīng)高劑量照射的食品有可能產(chǎn)生不愉快的感官變化；對(duì)操作人員的安全防護(hù)要求相當(dāng)高。產(chǎn)生不愉快的感官變化；對(duì)操作人員的安全防護(hù)要求相當(dāng)高。二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展 1、開創(chuàng)階段（、開創(chuàng)階段（1895年年1949年）年）l 1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)年，倫琴發(fā)現(xiàn)X-射線。射線。l 18

3、96年，法國貝可勒爾（年，法國貝可勒爾（H.Becguerel）發(fā)現(xiàn)鈾的）發(fā)現(xiàn)鈾的放射性。放射性。l 1898年，發(fā)現(xiàn)年，發(fā)現(xiàn)X-射線對(duì)病原菌的致死作用。射線對(duì)病原菌的致死作用。l 1899年，證實(shí)年，證實(shí)X-射線對(duì)寄生蟲有致死作用。射線對(duì)寄生蟲有致死作用。 20世紀(jì)世紀(jì)50年代以前，主要用于軍事目的，加上年代以前，主要用于軍事目的，加上人力、財(cái)力不足及缺乏大功率的人力、財(cái)力不足及缺乏大功率的X-射線機(jī)和大的輻射線機(jī)和大的輻射源，研究處于初級(jí)階段，不夠深入。射源，研究處于初級(jí)階段，不夠深入。二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展 2、研究和開發(fā)階段（、研究和開發(fā)階段（1950年年1969

4、年）年）l 1953年，美國總統(tǒng)艾森豪威爾向聯(lián)合國提出和平利年，美國總統(tǒng)艾森豪威爾向聯(lián)合國提出和平利用原子能計(jì)劃。用原子能計(jì)劃。l 1955年，在日內(nèi)瓦召開了第一屆世界和平利用原子年，在日內(nèi)瓦召開了第一屆世界和平利用原子能大會(huì)。能大會(huì)。l 1957年，成立了國際原子能機(jī)構(gòu)（年，成立了國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）。）。 這階段，公眾對(duì)食品輻照持積極態(tài)度，主要開這階段，公眾對(duì)食品輻照持積極態(tài)度，主要開展了輻照殺蟲、殺菌、抑制發(fā)芽、延長食品貨架期展了輻照殺蟲、殺菌、抑制發(fā)芽、延長食品貨架期的條件（輻照劑量、產(chǎn)品成熟度、包裝材料、溫度、的條件（輻照劑量、產(chǎn)品成熟度、包裝材料、溫度、氣體等）的研究。氣體等

5、）的研究。二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展 3、輻照食品衛(wèi)生安全性和技術(shù)可行性研究階段、輻照食品衛(wèi)生安全性和技術(shù)可行性研究階段（1970年年1988年）年）l 20世紀(jì)世紀(jì)70年代，國際上掀起了反核運(yùn)動(dòng)，存在公眾偏見、年代，國際上掀起了反核運(yùn)動(dòng)，存在公眾偏見、媒體信息誤導(dǎo)，食品衛(wèi)生部門嚴(yán)格控制，食品加工、貿(mào)媒體信息誤導(dǎo)，食品衛(wèi)生部門嚴(yán)格控制，食品加工、貿(mào)易部門持觀望和消極態(tài)度。易部門持觀望和消極態(tài)度。l 1976年，年， FAO/IAEA/WHO輻照食品聯(lián)合專家委員會(huì)輻照食品聯(lián)合專家委員會(huì)（JECFI）首次闡明食品輻照同熱加工和冷藏一樣，是一）首次闡明食品輻照同熱加工和冷藏一樣，是

6、一種物理過程，輻照食品衛(wèi)生安全性評(píng)價(jià)應(yīng)與食品添加劑種物理過程，輻照食品衛(wèi)生安全性評(píng)價(jià)應(yīng)與食品添加劑與食品污染區(qū)別開來。同年，有與食品污染區(qū)別開來。同年，有25種輻射處理的食品在種輻射處理的食品在18個(gè)國家得到無條件批準(zhǔn)或暫定批準(zhǔn)，允許作為商品供個(gè)國家得到無條件批準(zhǔn)或暫定批準(zhǔn)，允許作為商品供一般食用。一般食用。二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展 3、輻照食品衛(wèi)生安全性和技術(shù)可行性研究階段、輻照食品衛(wèi)生安全性和技術(shù)可行性研究階段（1970年年1988年）年）l 19801980年年1010月月2727日舉行的第四屆專門委員會(huì)會(huì)議作出的日舉行的第四屆專門委員會(huì)會(huì)議作出的結(jié)論是：結(jié)論是：“用

7、用10kGy10kGy以下的平均最大劑量照射任何食以下的平均最大劑量照射任何食品，在毒理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)及微生物學(xué)上都絲毫不存在問品，在毒理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)及微生物學(xué)上都絲毫不存在問題，而且今后無須再對(duì)經(jīng)低于此劑量輻照的各種食品題，而且今后無須再對(duì)經(jīng)低于此劑量輻照的各種食品進(jìn)行毒性試驗(yàn)。進(jìn)行毒性試驗(yàn)?！贝私Y(jié)論推動(dòng)了世界各國對(duì)輻照食品此結(jié)論推動(dòng)了世界各國對(duì)輻照食品研究的熱潮。研究的熱潮。 二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展二、食品輻照技術(shù)的發(fā)展 4、食品輻照法規(guī)的協(xié)調(diào)和商業(yè)化階段、食品輻照法規(guī)的協(xié)調(diào)和商業(yè)化階段（1988年）年）l 20032003年，國際食品法典委員會(huì)（年，國際食品法典委員會(huì)（CACCAC）在羅馬召開

8、第）在羅馬召開第2626屆大會(huì)，通過了修訂后的屆大會(huì)，通過了修訂后的輻照食品國際通用標(biāo)輻照食品國際通用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，食品輻照加工工藝國際推薦準(zhǔn)則食品輻照加工工藝國際推薦準(zhǔn)則。突破了。突破了食品輻照加工中食品輻照加工中10kGy10kGy的最大吸收劑量的限制，允許的最大吸收劑量的限制，允許在不對(duì)食品結(jié)構(gòu)的完整性、功能性和感官品質(zhì)發(fā)生負(fù)在不對(duì)食品結(jié)構(gòu)的完整性、功能性和感官品質(zhì)發(fā)生負(fù)面作用，不影響消費(fèi)者健康安全的情況下，食品輻照面作用，不影響消費(fèi)者健康安全的情況下，食品輻照劑量可高于劑量可高于10kGy10kGy。二、國外食品輻照技術(shù)的進(jìn)展二、國外食品輻照技術(shù)的進(jìn)展美國食品輻照簡介美國食品輻照簡介l 美國

9、是世界上最大的食品和農(nóng)產(chǎn)品市場，也是世界上對(duì)輻照食品研究最深入的國家之一 l 輻照作為提高食品安全性和作為一種檢疫處理方法方面的研究和法規(guī)建設(shè)，并成功地進(jìn)行了商業(yè)化應(yīng)用。 l 在食品輻照標(biāo)準(zhǔn)制定方面，美國政府早在1963年就批準(zhǔn)了小麥及其制品的輻照，而后又批準(zhǔn)了香辛料、豬肉防旋毛蟲、糧食殺蟲和新鮮水果蔬菜延長貨架期的輻照處理，影響較大的是1997年批準(zhǔn)的紅肉制品的輻照處理。 美國主要批準(zhǔn)食品輻照的歷程如下：l 1963年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了小麥和小麥粉的輻照以用于病蟲的控制，由于當(dāng)時(shí)美國沒有使用輻照，每年400，000噸小麥在烏克蘭進(jìn)行輻照。l 1964年，首次在美國本土使用輻照技術(shù)。FDA批準(zhǔn)了白

10、馬鈴薯的輻照以延長其貨架期。l 20世紀(jì)70年代，美國宇航局NASA采用輻照方式對(duì)宇航員在太空使用的肉進(jìn)行滅菌。至現(xiàn)在，美國宇航局仍然在使用輻照。l 1997年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)紅肉的輻照。l 2000年，美國農(nóng)業(yè)部USDA的食品安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)FSIS批準(zhǔn)了牛肉的輻照。FDA批準(zhǔn)了新鮮雞蛋和易發(fā)芽種子的輻照。l 2002年，美國農(nóng)業(yè)部USDA就已經(jīng)接受采用輻照方式對(duì)進(jìn)口水果、蔬菜進(jìn)行檢疫處理。l 2005年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了軟體貝殼類的輻照以用于控制新鮮的或者冰凍軟體貝殼類中的病原體（如弧菌類和其他食源性病原體）。l 2007年，美國農(nóng)業(yè)部USDA批準(zhǔn)了進(jìn)口泰國、印度、巴基斯坦等國采用輻照方式檢疫后的熱帶

11、水果進(jìn)入美國市場。l 2008年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了對(duì)新鮮卷心萵苣和菠菜進(jìn)行輻照以控制食源性致病菌如大腸桿菌和沙門氏菌。 美國批準(zhǔn)的食品輻照的清單 產(chǎn)品目的允許劑量（KGy）批準(zhǔn)日期小麥及面粉殺蟲0.2-0.51963.8.21白馬鈴薯延長貨架壽命0.05-0.11964.6.30白馬鈴薯延長貨架壽命0.05-0.151965.11.1香料和調(diào)味用干菜（38種）干的或脫水滅菌，殺蟲301983.7.5酶制劑（包括固定化酶制劑）控制昆蟲和微生物101985.6.10白條豬或新鮮的未經(jīng)熱殺菌的分割肉扇控制旋毛蟲0.3-1.01985.7.22新鮮水果推遲成熟11986.4.18食品殺蟲11986.4.1

12、8干的或脫水酶制劑滅菌101986.4.18干的或脫水的芳香植物滅菌301986.4.18家禽滅菌31990.5.11新鮮食品抑制生長和成熟1食品節(jié)肢動(dòng)物消毒1干的或脫水香料/調(diào)味品微生物消毒30新鮮或冷凍未加工家禽制品控制病菌441970s冷藏未加工肉制品控制病菌4.51997冷凍未加工肉制品控制病菌71997新鮮雞蛋控制沙門氏菌3.02000育種控制微生物致病體8.02000新鮮或冷凍軟體貝殼類控制弧菌類和其他食源性病原體5.52005新鮮卷心萵苣和菠菜控制食源性病原體，延長貨架期4.02008英國和歐盟食品輻照的發(fā)展現(xiàn)狀英國和歐盟食品輻照的發(fā)展現(xiàn)狀l 歐盟議會(huì)決定2000年9月20日起允

13、許出售和使用輻照草藥，調(diào)味品和脫水蔬菜最大劑量為10kGy。l 此前，歐盟中比利時(shí)，丹麥，芬蘭，法國，意大利，荷蘭,西班牙已經(jīng)立法允許專項(xiàng)輻照食品上市，l 此后，歐盟其他成員國奧地利，德國，希臘，盧森堡，葡萄牙，愛爾蘭和瑞典也已經(jīng)允許輻照食品上市。l根據(jù)英國（英格蘭）2009年7月實(shí)施的新的食品輻照條例來看，批準(zhǔn)的食品輻照包括水果、蔬菜、谷物、球莖和塊莖類食物、干草藥、香料和調(diào)味品、魚和貝類以及家禽肉等7類。 l總體而言，歐盟對(duì)輻照食品持相當(dāng)嚴(yán)格和謹(jǐn)慎的態(tài)度，尤其是對(duì)用于食品輻照的裝置具有非常嚴(yán)格的審批程序，下表是經(jīng)歐盟批準(zhǔn)的用于食品輻照的裝置情況。l歐盟歐盟共有10個(gè)國家個(gè)國家的21座輻照裝

14、置座輻照裝置獲得歐盟的食品輻照的批準(zhǔn)；l歐盟之外歐盟之外共有4個(gè)國家個(gè)國家的7座輻照裝置座輻照裝置獲得了歐盟的食品輻照的批準(zhǔn)；l中國也已經(jīng)有幾家單位向歐盟提出了申請(qǐng)，但目前尚未獲得批準(zhǔn)。經(jīng)歐盟批準(zhǔn)的食品輻照裝置清單國家名稱法國德國西斑牙荷蘭比利時(shí)、捷克、匈牙利、意大利、波蘭、英國裝置數(shù)量7421國家名稱南非南非泰國泰國瑞士、土耳其裝置數(shù)量321歐盟成員國非歐盟成員國日本食品輻照的發(fā)展現(xiàn)狀日本食品輻照的發(fā)展現(xiàn)狀l日本北海道的土豆輻照設(shè)施是世界上較早的商業(yè)化運(yùn)行的輻照設(shè)施，其在1974年就開始運(yùn)營主要應(yīng)用于土豆的抑制發(fā)芽 ；l2007年日本政府撥出資金列入專題，對(duì)國際輻照食品進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，以推動(dòng)日

15、本國內(nèi)輻照食品的發(fā)展。l調(diào)味品的輻照正在審批階段。澳洲食品輻照的發(fā)展現(xiàn)狀澳洲食品輻照的發(fā)展現(xiàn)狀l 近年，澳大利亞和新西蘭取消了1989年以來對(duì)食品輻照的禁令。 l 1999年下半年澳大利亞新西蘭食品標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(ANZFSC)核準(zhǔn)了澳新食品主管局(ANZFA)標(biāo)準(zhǔn)AI7食品輻照。 l 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)食品、食品配料或成分進(jìn)行輻照或再次輻照要得到根據(jù)逐項(xiàng)審核原則作出的許可，并對(duì)有關(guān)的輻照劑量、包裝材料及認(rèn)可的場所和設(shè)施實(shí)施嚴(yán)格的條件限制。該標(biāo)準(zhǔn)要求輻照食品進(jìn)行標(biāo)識(shí)。其他國家l南非：批準(zhǔn)了絕大多數(shù)食品的輻照處理；主要輻照產(chǎn)品：調(diào)味品、蜂蜜等。輻照食品總量很大；l以色列：輻照食品的發(fā)展速度較快。水果輻照

16、檢疫的發(fā)展現(xiàn)狀水果輻照檢疫的發(fā)展現(xiàn)狀l 輻照作為檢疫的一種方法已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行了大量的科學(xué)研究積累，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用低劑量的射線、電子束或者X射線對(duì)水果害蟲進(jìn)行輻照處理，能引致害蟲的不育或者延緩死亡，同時(shí)輻照檢疫方法具有殺蟲時(shí)間短，殺蟲徹底，處理不需拆包、不受溫度影響、對(duì)寄主安全，沒有殘留和環(huán)境污染問題。l 聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）發(fā)布的國際植物檢疫措施標(biāo)準(zhǔn)（ISPN）第18號(hào)出版物（2003）植物檢疫措施的準(zhǔn)則 輻照處理，又為各國采用輻照作為檢疫方法提供了共同的準(zhǔn)則，截至2008年底，全世界范圍內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)國家批準(zhǔn)了多種水果的輻照檢疫 輻照檢疫處理水果及國家清單 出口國家或地區(qū)水果種類

17、進(jìn)口國家最低劑量（Gy）澳大利亞芒果、木瓜新西蘭150或250美國夏威夷荔枝、香蕉、面包果、楊桃、柑橘、火龍果、菠蘿蜜、荔枝、龍眼、芒果、莽吉柿、甜瓜、番石榴、菠蘿、人心果等美國本土150或400印度芒果美國400印度芒果澳大利亞400墨西哥番石榴美國400泰國荔枝、龍眼、芒果、莽吉柿、菠蘿和紅毛丹美國400越南火龍果美國400泰國-美國l 在泰國，有兩家美國農(nóng)業(yè)部認(rèn)可的輻照裝置：一家為政府擁有的泰國輻照中心，另一家為Isotron的伽馬輻照裝置，這兩座輻照裝置都靠近泰國曼谷 l 2008年，泰國有大約1700噸噸的水果輻照后出口到美國，大部分是龍眼（占總數(shù)2/3）和山竹，少量為紅毛丹果和芒果

18、。l 估計(jì)，2009年出口總量基本不變。印度-美國l 2007年，在芒果銷售的三四個(gè)月中，大約有170噸的芒果輻照后出口到美國；l 2008年，出口量為275噸；l 2009年，預(yù)計(jì)為300噸。 l 印度生產(chǎn)的芒果占世界總產(chǎn)量的一半，但由于基礎(chǔ)設(shè)施不完善和檢疫的限制，其出口量還不足世界芒果交易的1%。l 預(yù)計(jì)未來芒果輻照的數(shù)量將繼續(xù)擴(kuò)大。越南-美國l美國允許從越南中部省份Binh Thuan進(jìn)口輻照后的火龍果火龍果 ；l主要有兩家單位：越南VINAGAMMA的鈷源輻照裝置和Son Son的電子加速器裝置用于水果輻照；l從2008年10月開始，每周大約運(yùn)輸7噸 澳大利亞-新西蘭 l芒果、番木瓜果

19、和荔枝已經(jīng)獲批進(jìn)行輻照處理；l2008年輻照水果總量為800m3；l2009年的處理量為660m3， 輻照總量減少是由于運(yùn)輸受阻的原因。我國第一所核應(yīng)用技術(shù)研究所于我國第一所核應(yīng)用技術(shù)研究所于1962年在成都建成，開始了年在成都建成，開始了食品輻射研究工作。食品輻射研究工作。 7070年代的研究工作取得了一定的成效。年代的研究工作取得了一定的成效。 8080年代國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)部分（馬鈴薯、洋蔥、大蒜、花生、年代國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)部分（馬鈴薯、洋蔥、大蒜、花生、蘑菇、香腸）輻照食品允許消費(fèi)。一些省市建立了一起容量較蘑菇、香腸）輻照食品允許消費(fèi)。一些省市建立了一起容量較大的輻射應(yīng)用試驗(yàn)基地，如北京、上

20、海、天津、湖南、四川、大的輻射應(yīng)用試驗(yàn)基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、廣東等地。廣東等地。9090年代至今，我國已有近年代至今，我國已有近2020項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品輻照標(biāo)準(zhǔn)獲得批準(zhǔn)。項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品輻照標(biāo)準(zhǔn)獲得批準(zhǔn)。 第二節(jié)第二節(jié) 輻照輻照的基本原理的基本原理輻射指輻射指的一種方式，的一種方式，在電磁波譜中，根據(jù)能量相在電磁波譜中，根據(jù)能量相應(yīng)的大小，可使電磁波分成應(yīng)的大小，可使電磁波分成無線電波、微波、紅外、可見光、無線電波、微波、紅外、可見光、紫外線，紫外線，和和射線射線。 頻率頻率 =C105Hz 1010 1015 1018 1020 低頻輻射區(qū)低頻輻射區(qū) 10 10 101515HzHz微波微波

21、 紅外紅外 紫外紫外 X X射線和射線和射線射線一、放射性同位素與輻射一、放射性同位素與輻射1 1、放射性同位素、放射性同位素同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中同位素：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的一類原子總稱；子數(shù)不同的一類原子總稱；放射性同位素：當(dāng)原子序放射性同位素：當(dāng)原子序數(shù)在數(shù)在8484以上的同位素，原子以上的同位素，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線，由這種原子速率放出射線，由這種原子組成的元素。組成的元素。 2 2、放射性衰變、放射性衰變放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定，會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定，會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射出射線，直至變成另一種穩(wěn)定同位素，

22、從不穩(wěn)定的元放射出射線，直至變成另一種穩(wěn)定同位素，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素，原子核的轉(zhuǎn)變過程稱為素變成穩(wěn)定同位素，原子核的轉(zhuǎn)變過程稱為放射性衰變放射性衰變。這就是所謂這就是所謂“核衰變核衰變”。 半衰期：放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來一半所需半衰期：放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來一半所需的時(shí)間，或原子數(shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。的時(shí)間，或原子數(shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。3 3、半衰期、半衰期-射線、射線、-射線、射線、X-X-射線、射線、-射線射線4、放射線的種類及其特征、放射線的種類及其特征（1 1）放射線的種類）放射線的種類（2 2）特征）特征-射線：射線：相對(duì)質(zhì)量較大，電離能力很強(qiáng)，穿透能力很小

23、；相對(duì)質(zhì)量較大，電離能力很強(qiáng)，穿透能力很?。?射線：射線：為氫核質(zhì)量的幾千分之一，帶電量為為氫核質(zhì)量的幾千分之一，帶電量為-射線的射線的一半，電離能力比一半，電離能力比-射線小，穿透能力比射線小，穿透能力比-射線大；射線大； -射線：射線：電離能力比電離能力比、小，但穿透能力比小，但穿透能力比、大；大； X-X-射線：射線：電離能力小，穿透力很高電離能力小，穿透力很高 二、輻照量單位與吸收劑量二、輻照量單位與吸收劑量1 1、能量單位能量單位 電子伏特電子伏特ev表示輻射能量，單位普通用表示輻射能量，單位普通用eV，即相當(dāng)于，即相當(dāng)于個(gè)電子在真空中通過電位差為伏特的電場被加速所獲得的個(gè)電子在真空

24、中通過電位差為伏特的電場被加速所獲得的動(dòng)能。動(dòng)能。2 2、放射性強(qiáng)度（放射性活度）放射性強(qiáng)度（放射性活度）指單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生核衰變的次數(shù)指單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生核衰變的次數(shù)。放射性同位素原子數(shù)目。放射性同位素原子數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律。隨著時(shí)間的增加，放射性原子的數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律。隨著時(shí)間的增加，放射性原子的數(shù)目按幾何級(jí)數(shù)減少，放射性同位素不斷地衰變，按幾何級(jí)數(shù)減少，放射性同位素不斷地衰變，。 u居里（以前曾用），居里（以前曾用），1Ci=3.7*1010次衰變秒，即每秒中有次衰變秒，即每秒中有3.7*1010次原子核衰變。次原子核衰變。u現(xiàn)法定單位用貝可現(xiàn)法定單位用貝可Bq，即每秒中有一個(gè)原子核

25、衰變?yōu)?，即每秒中有一個(gè)原子核衰變?yōu)?貝貝可。即可。即1Bq=1s1，因此，因此，1Ci=3.71010Bq3 3、輻射劑量輻射劑量用來度量用來度量射線或射線或射線在空氣中電離能力的物理量。射線在空氣中電離能力的物理量。以前曾用倫琴（以前曾用倫琴（R），國際單位為（），國際單位為（c/kg，SI，庫侖，庫侖/千克）。千克）。4 4、吸收劑量、吸收劑量被輻照物質(zhì)所吸收的射線能量稱為吸收劑量被輻照物質(zhì)所吸收的射線能量稱為吸收劑量(D)(D)。以前曾用拉。以前曾用拉德（德（RadRad），國際單位為戈瑞（），國際單位為戈瑞（GyGy） 1 Gy=1J/kg=100Rad5 5、輻射劑量與吸收劑量的關(guān)系

26、輻射劑量與吸收劑量的關(guān)系在輻照?qǐng)鰞x器測定的是輻射劑量，而食品保藏主要用吸在輻照?qǐng)鰞x器測定的是輻射劑量，而食品保藏主要用吸收劑量來衡量。收劑量來衡量。 吸收劑量輻射劑量吸收劑量輻射劑量 轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù) 空氣轉(zhuǎn)換系數(shù)空氣轉(zhuǎn)換系數(shù)0.83;0.83;食品的轉(zhuǎn)換系數(shù)食品的轉(zhuǎn)換系數(shù)0.920.920.97 0.97 由于不同食品具有不同的輻射吸收性質(zhì)，故必須規(guī)定被由于不同食品具有不同的輻射吸收性質(zhì)，故必須規(guī)定被輻照食品的吸收劑量，才能達(dá)到需要的要求。輻照食品的吸收劑量，才能達(dá)到需要的要求。輻照劑量輻照劑量根據(jù)達(dá)到加工目的最適宜的劑量范圍以及食品根據(jù)達(dá)到加工目的最適宜的劑量范圍以及食品所能耐受的最大劑量

27、確定。所能耐受的最大劑量確定。 三、輻射源與食品輻照裝置三、輻射源與食品輻照裝置1 1、人工放射性同位素、人工放射性同位素6060CoCo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59Co金屬制成棒形、金屬制成棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應(yīng)長方形、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)中子一定時(shí)間照射，少量堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時(shí)間照射，少量59Co原子吸收一個(gè)中子原子吸收一個(gè)中子后即生成后即生成60Co輻射源。輻射源。 6060CoCo經(jīng)經(jīng)-衰變后放出一個(gè)衰變后放出一個(gè)粒子和兩個(gè)能量不同的粒子和兩個(gè)能量不同的-光子

28、光子（1.17Mev1.17Mev和和1.33Mev1.33Mev），最后變?yōu)椋?，最后變?yōu)?060Ni(Ni(鎳鎳) ) 。60Co輻射源的人工制備方法l 將自然界存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬根據(jù)使用需要制成不同形狀（如棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形），l 置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)一定時(shí)間的中子照射，少量59Co原子吸收一個(gè)光子后即生成60Co輻射源，其核反應(yīng)是： 國際上的鈷國際上的鈷-60輻照裝置絕大部分都輻照裝置絕大部分都是由加拿大的是由加拿大的MDS Nordion提供，我國三提供，我國三強(qiáng)核力公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的強(qiáng)核力公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的SQ（H）型工）型工業(yè)鈷源輻照裝置已經(jīng)于業(yè)鈷源輻照

29、裝置已經(jīng)于2006年在艾索創(chuàng)泰年在艾索創(chuàng)泰國公司投產(chǎn)，該裝置除了用于醫(yī)療器械的國公司投產(chǎn)，該裝置除了用于醫(yī)療器械的滅菌，還用于寵物飼料、冰凍魚以及水果滅菌，還用于寵物飼料、冰凍魚以及水果的輻照，并獲得了美國農(nóng)業(yè)部（的輻照，并獲得了美國農(nóng)業(yè)部（USDA）頒發(fā)的輻照許可。頒發(fā)的輻照許可。輻照裝置輻照裝置輻照裝置輻照裝置l最近北京三強(qiáng)核力輻射工程技術(shù)有限公司已經(jīng)完成了SQ（G）型工業(yè)輻照裝置的開發(fā)并即已經(jīng)安裝在杭州；l該裝置采用輥道和鏈條輸送機(jī)，承重能力大大提升；l特別適合食品輻照。 137137CsCs137137CsCs輻射源主要是由核燃料的渣滓中抽提制得的。輻射源主要是由核燃料的渣滓中抽提制得

30、的。 137137CsCs經(jīng)經(jīng)-衰變后放出衰變后放出-光子最后變?yōu)楣庾幼詈笞優(yōu)?37137BaBa（鋇），所產(chǎn)（鋇），所產(chǎn)生的生的-射線的能量為射線的能量為0.66Mev0.66Mev，比，比6060CoCo來得弱，所以放射性來得弱，所以放射性強(qiáng)度比強(qiáng)度比6060CoCo弱，要想達(dá)到和弱，要想達(dá)到和6060CoCo一樣的輻射強(qiáng)度，要衰變次一樣的輻射強(qiáng)度，要衰變次數(shù)就要多幾次。數(shù)就要多幾次。2 2、電子加速器、電子加速器電子加速器是利用電磁場的作電子加速器是利用電磁場的作用，使電子獲得較高的能量，即用，使電子獲得較高的能量，即將電能轉(zhuǎn)變成輻射能，產(chǎn)生高能將電能轉(zhuǎn)變成輻射能，產(chǎn)生高能電子束或電子束

31、或X X射線的裝置。射線的裝置。u電子射線：電子射線：利用加速器產(chǎn)生的利用加速器產(chǎn)生的電子流與放射性同位素中的電子流與放射性同位素中的射射線具有相同的性質(zhì)，故稱為人工線具有相同的性質(zhì)，故稱為人工射線源。射線源。 電子加速器產(chǎn)生的電子束穿電子加速器產(chǎn)生的電子束穿透性差，一般只用于食品表層的透性差，一般只用于食品表層的輻照。輻照。加速器輻照裝置加速器輻照裝置 最近幾年由于最近幾年由于鈷鈷-60源源市場緊缺，市場緊缺，輻輻照裝置的照裝置的環(huán)境問題環(huán)境問題，再加上，再加上工業(yè)加速器工業(yè)加速器本本身在能量、束流、功率及安全方面身在能量、束流、功率及安全方面技術(shù)技術(shù)有有重大重大突破突破，特別是，特別是束下

32、裝置的完善束下裝置的完善，加速，加速器的輻照應(yīng)用具有大發(fā)展趨勢(shì)，特別是它器的輻照應(yīng)用具有大發(fā)展趨勢(shì)，特別是它在輻照消毒，輻照食品方面也能發(fā)揮在輻照消毒，輻照食品方面也能發(fā)揮能量能量高，功率大，處理量大高，功率大，處理量大的特點(diǎn)，下面簡介的特點(diǎn)，下面簡介幾種近年來新發(fā)展起來的加速器。幾種近年來新發(fā)展起來的加速器。 l用于食品輻照處理的加速器l主要有1.靜電加速器（范德格拉夫電子加速器）、2.高頻高壓加速器（地那米加速器）、3.絕緣磁芯變壓器、4.微波電子直線加速器、5.高壓倍加器、6.脈沖電子加速器等。（1）IBA公司的公司的RHODOTRON加速器加速器 該加速器該加速器1996年研制成功，到

33、目前為止已在年研制成功，到目前為止已在美國、日本、法國、瑞典、西斑牙、丹麥、奧美國、日本、法國、瑞典、西斑牙、丹麥、奧地利等國家有地利等國家有30多臺(tái)多臺(tái)生產(chǎn)線已經(jīng)或即將投入運(yùn)生產(chǎn)線已經(jīng)或即將投入運(yùn)行，主要用于食品輻照和輻照消毒。目前已有行，主要用于食品輻照和輻照消毒。目前已有一臺(tái)一臺(tái)TT-200的的IBA加速器在中國上海地區(qū)投入加速器在中國上海地區(qū)投入運(yùn)行運(yùn)行（2）IBA公司的公司的Betaline可移動(dòng)自屏蔽式生產(chǎn)線可移動(dòng)自屏蔽式生產(chǎn)線 該生產(chǎn)線可用于小包裝食品，羊肉片，牛排等該生產(chǎn)線可用于小包裝食品，羊肉片，牛排等食品加工，可移動(dòng)，可在普通廠房內(nèi)作為生產(chǎn)食品加工，可移動(dòng)，可在普通廠房內(nèi)作

34、為生產(chǎn)線在線消毒裝置。線在線消毒裝置。（3）俄羅斯科學(xué)院新西伯利亞分院核物理）俄羅斯科學(xué)院新西伯利亞分院核物理研究所研究所 雙掃描頭，可轉(zhuǎn)為雙掃描頭，可轉(zhuǎn)為X射線，轉(zhuǎn)換效率超過射線，轉(zhuǎn)換效率超過8-10，既可用于輻照食品，也可用于，既可用于輻照食品，也可用于輻照消毒，已有兩臺(tái)于輻照消毒，已有兩臺(tái)于2001年在美國投年在美國投入運(yùn)行。入運(yùn)行。 （4）日新公司和三菱重工公司）日新公司和三菱重工公司 以上裝置已在日本用于輻照食品和輻照以上裝置已在日本用于輻照食品和輻照消毒并投入運(yùn)行。消毒并投入運(yùn)行。 X射線：射線：用高能電子來轟擊重用高能電子來轟擊重金屬靶，其能量的一小部分轉(zhuǎn)金屬靶，其能量的一小部分

35、轉(zhuǎn)變?yōu)槎滩ㄩL的電磁射線，即產(chǎn)變?yōu)槎滩ㄩL的電磁射線，即產(chǎn)生生X-射線。射線。而而紫外線，紫外線，尤其是尤其是波長在波長在200280nm范圍內(nèi)的，范圍內(nèi)的，可以用來使食品表面的微生物可以用來使食品表面的微生物鈍化。鈍化。食品輻照裝置的發(fā)展趨勢(shì)食品輻照裝置的發(fā)展趨勢(shì) l 鈷鈷-60輻照裝置輻照裝置由于輻照工藝和各種條件越來越成熟，在未來一段時(shí)間內(nèi)仍然是食品輻照的主要技術(shù)裝備。在未來一段時(shí)間內(nèi)仍然是食品輻照的主要技術(shù)裝備。但是用于食品輻照的鈷-60輻照裝置將向?qū)I(yè)化、大型專業(yè)化、大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高度自動(dòng)化化、標(biāo)準(zhǔn)化、高度自動(dòng)化方向發(fā)展。l 專業(yè)化：專業(yè)化：由現(xiàn)在的大多數(shù)為多功能輻照裝置向食品專用輻照

36、裝置發(fā)展；l 大型化：大型化：單座設(shè)計(jì)裝源能力和實(shí)際裝源能力將繼續(xù)擴(kuò)大；l 標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化：形成更多更好的標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品，如諾迪安公司的JS系列以及三強(qiáng)核力的SQ系列；l 高度自動(dòng)化高度自動(dòng)化：隨著人力成本的提高，自動(dòng)裝卸料以及連接立體庫的自動(dòng)化程度將繼續(xù)提高。加速器及X射線裝置l 由于技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及歷史的因素，現(xiàn)在鈷-60輻照裝置仍然是食品輻照的主要裝備，但最近幾年由于鈷鈷-60源市場緊缺源市場緊缺、成本增加以及運(yùn)輸問題成本增加以及運(yùn)輸問題，鈷-60輻照裝置的潛在環(huán)境問題。潛在環(huán)境問題。l 工業(yè)加速器本身在能量、束流、功率及安全方面技術(shù)有重大突破，特別是束下裝置的完善，加速器的輻照應(yīng)用具有

37、大發(fā)展趨勢(shì)，特別是它在輻照食品方面也能發(fā)揮能量高，功率大，處理量大的特點(diǎn)l 美國國會(huì)美國國會(huì)批準(zhǔn)的一個(gè)報(bào)告放射源的使用與替代放射源的使用與替代也建議逐步采用加速器替代放射源的應(yīng)用。l 加速器逐步取代鈷加速器逐步取代鈷-60輻照裝置將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。輻照裝置將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。 3、防護(hù)設(shè)備、防護(hù)設(shè)備輻射對(duì)人體的危害途徑：外照射和內(nèi)照射；輻射對(duì)人體的危害途徑：外照射和內(nèi)照射；電離輻射對(duì)人體的作用效應(yīng)：物理、化學(xué)和生物；電離輻射對(duì)人體的作用效應(yīng)：物理、化學(xué)和生物；防止措施：屏蔽輻射源和射線，屏蔽材料有鉛、混凝土、防止措施：屏蔽輻射源和射線，屏蔽材料有鉛、混凝土、鐵和水。鐵和水。： l輻射源的防護(hù)措施

38、l 為了防止射線傷害輻射源附近的工作人員和其他生物，必須對(duì)輻射源和射線進(jìn)行嚴(yán)格的屏蔽，如圖7-2的各種安全結(jié)構(gòu)。l 鉛的密度大（11.34g/cm3），屏蔽性能好，鉛容器可以用來貯存輻射源。l 鋼材在加工較大的容器和設(shè)備中常需用作結(jié)構(gòu)骨架。l 鐵用于制作防護(hù)門、鐵鉤和蓋板等。l 水屏蔽的優(yōu)點(diǎn)是具有可見性和可入性，常用深水井貯存輻射源（如60Co、137Cs等）。l 混凝土墻，既是建筑結(jié)構(gòu)又是屏蔽物，混凝土中含有水可以較好地屏蔽中子。l 各種屏蔽材料的厚度必須大于射線所能穿透的厚度，屏蔽材料在施工過程中要防止產(chǎn)生空洞及縫隙過大等問題，防止射線泄漏。l電離輻射對(duì)人體的作用n 有物理、化學(xué)和生物三種

39、效應(yīng)有物理、化學(xué)和生物三種效應(yīng)n 短期受大劑量輻射會(huì)產(chǎn)生急性放射病短期受大劑量輻射會(huì)產(chǎn)生急性放射病n 長期受小劑量輻射會(huì)產(chǎn)生慢性病長期受小劑量輻射會(huì)產(chǎn)生慢性病n 人體對(duì)輻射有一定適應(yīng)能力和抵御能力，規(guī)定的人體對(duì)輻射有一定適應(yīng)能力和抵御能力，規(guī)定的允許值：允許值：510-2Sv（=J/kg）/（年全身）（年全身）（0.00lSv周）。周）。l輻射裝置對(duì)人體的危害途徑n 輻射對(duì)人體危害的兩種途徑輻射對(duì)人體危害的兩種途徑u外照射，即輻射源在人體外部照射外照射，即輻射源在人體外部照射u內(nèi)照射，放射性物質(zhì)通過呼吸道、食道、皮膚或傷口內(nèi)照射，放射性物質(zhì)通過呼吸道、食道、皮膚或傷口侵入人體，射線在人體內(nèi)照射

40、。侵入人體，射線在人體內(nèi)照射。n 食品輻照一般使用的是嚴(yán)格密封在不銹鋼中的食品輻照一般使用的是嚴(yán)格密封在不銹鋼中的60Co輻射源輻射源和電子加速器，輻照對(duì)人體的危害主要是外輻射造成的。和電子加速器，輻照對(duì)人體的危害主要是外輻射造成的。（三）輸送與安全系統(tǒng)l工業(yè)用食品輻照裝置是以輻射源為核心，并配有嚴(yán)格的安全防護(hù)設(shè)施和自動(dòng)輸送、排風(fēng)系統(tǒng)。l食品輻照采用的設(shè)備應(yīng)有權(quán)威管理部門審批，符合安全、衛(wèi)生、有效的要求，符合國際操作規(guī)范（CAC/RCP19 一106rev.l一1983）。 l所有的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備、自動(dòng)控制、報(bào)警與安全系統(tǒng)必須組合得極其嚴(yán)密聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。只有在完成這些安全操作手續(xù)，確保輻照室不再有任何射

41、線時(shí)，工作人員才能進(jìn)人輻照室。 一、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)一、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)是指被輻照物質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。是指被輻照物質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。由電離輻射使食品產(chǎn)生多種離子、粒子及質(zhì)子的基本過由電離輻射使食品產(chǎn)生多種離子、粒子及質(zhì)子的基本過程有：程有： 初級(jí)輻射初級(jí)輻射即物質(zhì)接受輻射能后，形成離子、激發(fā)態(tài)即物質(zhì)接受輻射能后，形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片分子或分子碎片-與輻射程度有關(guān)。與輻射程度有關(guān)。次級(jí)輻射次級(jí)輻射初級(jí)輻射的產(chǎn)物相互作用生成與原物質(zhì)不初級(jí)輻射的產(chǎn)物相互作用生成與原物質(zhì)不同的化合物同的化合物-與溫度等其他條件有關(guān)。與溫度等其他條件有關(guān)。第三節(jié)第三節(jié) 食品的輻照及輻照

42、保藏原理食品的輻照及輻照保藏原理1 1、水的輻射效應(yīng)、水的輻射效應(yīng)水分子對(duì)輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線的能量后，水分子水分子對(duì)輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線的能量后，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發(fā)首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)。生反應(yīng)。 水接受輻射后的最后產(chǎn)物是水接受輻射后的最后產(chǎn)物是氫和過氧化氫氫和過氧化氫，形成的機(jī)制很，形成的機(jī)制很復(fù)雜?，F(xiàn)已知的中間產(chǎn)物主要有三種：復(fù)雜?，F(xiàn)已知的中間產(chǎn)物主要有三種：水合電子（水合電子（eaqeaq），），氫氧基（氫氧基（OHOH），氫基（），氫基（H H）。）。 這些中間產(chǎn)物很重要，因?yàn)樗鼈兛梢院推渌袡C(jī)體

43、的分這些中間產(chǎn)物很重要，因?yàn)樗鼈兛梢院推渌袡C(jī)體的分子接觸而進(jìn)行反應(yīng)，特別是在子接觸而進(jìn)行反應(yīng)，特別是在稀溶液中或含水的食品稀溶液中或含水的食品中，大中，大多由于水的輻射而產(chǎn)生了間接效應(yīng)進(jìn)行了氧化反應(yīng)。多由于水的輻射而產(chǎn)生了間接效應(yīng)進(jìn)行了氧化反應(yīng)。l水的輻射化學(xué)l 水受輻射后可產(chǎn)生的總效應(yīng)： 2 2、氨基酸與蛋白質(zhì)、氨基酸與蛋白質(zhì)氨基酸經(jīng)輻射后，會(huì)引起氨基酸脫氨等。氨基酸經(jīng)輻射后，會(huì)引起氨基酸脫氨等。射線照射到食品蛋白質(zhì)分子，很容易使它的二硫鍵、氫鍵、射線照射到食品蛋白質(zhì)分子，很容易使它的二硫鍵、氫鍵、鹽鍵、醚鍵斷裂，破壞蛋白質(zhì)分子的三級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)，改變鹽鍵、醚鍵斷裂，破壞蛋白質(zhì)分子的三級(jí)、二

44、級(jí)結(jié)構(gòu)，改變物理性質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性，發(fā)生凝聚、粘度下降和溶物理性質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性，發(fā)生凝聚、粘度下降和溶解度降低。解度降低。3 3、糖類、糖類一般來說相當(dāng)穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解。一般來說相當(dāng)穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解。在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質(zhì)性質(zhì)變化極小。在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質(zhì)性質(zhì)變化極小。4 4、脂類、脂類一般來說，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。一般來說，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。輻射脂類的主要作用是在脂肪酸長鏈中輻射脂類的主要作用是在脂肪酸長鏈中-C-C-鍵外斷裂。鍵外斷裂。輻照可促使脂類的自動(dòng)氧

45、化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明輻照可促使脂類的自動(dòng)氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過氧化物和抗氧化物質(zhì)分顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過氧化物和抗氧化物質(zhì)分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解產(chǎn)物。解產(chǎn)物。n從表7-6可看出，50kGy的輻照劑量產(chǎn)生的還原力變化類似100加熱10h的變化。l高劑量下輻照脂肪n 用60kGy輻照豬肉，輻照產(chǎn)物烴類產(chǎn)量，1kg脂肪中烴的含量如下：l 十七碳烯 90 mg，l 十六碳二烯 89 mg，l 十七烷 34 mg，l 十六碳烯 22 mg，l 十五烷 55 mg

46、，l 十四烯 38 mg，n 所產(chǎn)生的主要烴類的質(zhì)量也隨劑量和輻照溫度而直線增加。n 當(dāng)輻照劑量大于20kGy時(shí)“輻照脂肪”氣味可察覺，在較高劑量時(shí)變得更強(qiáng)烈。n 有人估計(jì)30kGy輻照產(chǎn)生的烴量相當(dāng)于170，24h加熱所產(chǎn)生的烴量。主要烷烴（戊烷）的量是山加熱所形成的兩倍，而在加熱處理中產(chǎn)生的主要烯烴（丁烯）的量較多。5 5、維生素、維生素不同維生素對(duì)射線的敏感性不同。不同維生素對(duì)射線的敏感性不同。水溶性維生素中以水溶性維生素中以VCVC和維生素和維生素B1B1的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如溶性如VB2VB2，泛酸，泛酸，VB6VB6，葉酸也較敏感，葉酸也較敏感，VB

47、5VB5（煙酸）對(duì)輻射（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。很不敏感，較穩(wěn)定。一般認(rèn)為維生素一般認(rèn)為維生素A和維生素和維生素E是是脂溶性維生素對(duì)輻射最敏感脂溶性維生素對(duì)輻射最敏感的維生素。的維生素。 維生素對(duì)輻照食品的敏感性在評(píng)價(jià)輻照食品的營養(yǎng)價(jià)值上是維生素對(duì)輻照食品的敏感性在評(píng)價(jià)輻照食品的營養(yǎng)價(jià)值上是一個(gè)很重要的指標(biāo)。一個(gè)很重要的指標(biāo)。l脂溶性維生素n VA和VE：是脂溶性V中對(duì)輻照最敏感的V。牛肉在氮?dú)庵薪?jīng)20kGy劑量輻照，維生素A破壞率達(dá)66%，維生素E則沒有損失；禽肉在氮?dú)庵蟹謩e經(jīng)10kGy、20kGy和40kGy的輻照，其維生素A的降解率分別達(dá)58、72和95%；全脂牛乳經(jīng)2.4kGy的

48、輻照，維生素E將損失40%；n VD食物中的維生素D對(duì)輻照似乎是相當(dāng)穩(wěn)定。鯉魚油經(jīng)幾十千戈瑞劑量輻照，都沒有發(fā)現(xiàn)維生素D的破壞。l水溶性維生素n VBl和VC對(duì)輻照最敏感，n低于5kGy時(shí)，VC損失很少超過2030。n維生素輻照損失數(shù)量受劑量、溫度、氧氣存在與食品類型等的影響。n一般來說，在無氧或低溫條件下輻照可減少食品中任何維生素的損失。不同條件下B1輻照損失情形三、食品輻照的生物學(xué)效應(yīng)三、食品輻照的生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)指生物學(xué)效應(yīng)指輻射對(duì)生物體輻射對(duì)生物體如微生物、昆蟲、寄生蟲、植如微生物、昆蟲、寄生蟲、植物等物等的影響的影響。這種影響是由于生物體內(nèi)的化學(xué)變化造成的。這種影響是由于生物體內(nèi)

49、的化學(xué)變化造成的。輻射對(duì)活體組織的損傷輻射對(duì)活體組織的損傷主要是與其代謝反應(yīng)有關(guān)，視其機(jī)主要是與其代謝反應(yīng)有關(guān)，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。輻射總劑量的大小。大小低低高高1、微生物、微生物直接效應(yīng)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。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。當(dāng)水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原反應(yīng)當(dāng)水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原反應(yīng)作用，這些激活的水分子就與微生物內(nèi)的生理活性物質(zhì)相互作用，這些激活的水分子就與微生物內(nèi)的生理活

50、性物質(zhì)相互作用，而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影響。作用，而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影響。 間接效應(yīng)間接效應(yīng) N D lg = - N0 D10 其中：其中： N N0 0表示最初的微生物數(shù)表示最初的微生物數(shù) N N表示使用表示使用D D劑量后殘留的微生物數(shù)劑量后殘留的微生物數(shù) D D表示初期劑量表示初期劑量 D D1010表示微生物殘存數(shù)減到原數(shù)的表示微生物殘存數(shù)減到原數(shù)的10%10%時(shí)的劑量時(shí)的劑量 為了表示某種微生物對(duì)輻射的敏感性，就通常以每殺死為了表示某種微生物對(duì)輻射的敏感性，就通常以每殺死90%90%微生物所需要的戈瑞數(shù)來表示，即殘存微生物下降到原微生物所需要的戈瑞數(shù)來表示，即殘存微生物下降到原數(shù)的

51、數(shù)的10%10%所需要的劑量，并用所需要的劑量，并用D D10值表示：值表示：微生物對(duì)輻射的敏感性微生物對(duì)輻射的敏感性一些微生物的一些微生物的D10值值菌種基 質(zhì)D10（kGy）菌種基質(zhì)D10（kGy）肉毒桿菌A食品4啤酒酵母緩沖液22.5肉毒桿菌B緩沖液3.3嗜熱脂肪芽孢桿菌緩沖液需氧1短小芽孢桿菌緩沖液厭氧3鼠傷寒沙門氏菌冷凍蛋0.7產(chǎn)氣莢膜桿菌肉2.12.4產(chǎn)黃青霉緩沖液0.4枯菌桿菌緩沖液22.5大腸桿菌肉湯0.2 2 2、病毒、病毒病毒是最小的生物體，它沒有呼吸作用，是以食品和酶為病毒是最小的生物體，它沒有呼吸作用，是以食品和酶為寄主。通常使用高達(dá)寄主。通常使用高達(dá)30kGy的劑量才

52、能抑制。如脊髓灰色質(zhì)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)推測來自食品污染。用病毒和傳染性肝炎病毒據(jù)推測來自食品污染。用射線照射射線照射有助于殺死病毒。有助于殺死病毒。3、霉菌和酵母、霉菌和酵母酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無芽孢細(xì)菌相同。酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無芽孢細(xì)菌相同。酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低劑量輻射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。結(jié)合的辦法殺滅。4 4、昆蟲、昆蟲處于幼蟲期的昆蟲對(duì)輻射比較敏感，成蟲（細(xì)胞處于幼蟲期的昆蟲對(duì)輻射比較敏感，成蟲（細(xì)胞) )對(duì)輻射對(duì)輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但成蟲的性腺細(xì)胞的敏感

53、性較小，高劑量才能使成蟲致死，但成蟲的性腺細(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。遺傳上的紊亂。 成年前的昆蟲經(jīng)輻射可產(chǎn)生不育；輻照過的卵可以發(fā)育成成年前的昆蟲經(jīng)輻射可產(chǎn)生不育；輻照過的卵可以發(fā)育成幼蟲，但不能發(fā)育成蛹；照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不幼蟲，但不能發(fā)育成蛹；照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不育。育。5 5、寄生蟲、寄生蟲輻射可使寄生蟲不育或死亡。輻射可使寄生蟲不育或死亡。 豬肉中旋毛蟲不育劑量豬肉中旋毛蟲不育劑量0.12kGy 0.12kGy 死亡死亡7.5 kGy7.5 kGy 牛肉中絳蟲致死劑量牛肉

54、中絳蟲致死劑量3.0-5.0KGy 3.0-5.0KGy 6 6、植物、植物輻射主要應(yīng)用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制輻射主要應(yīng)用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制塊莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇開傘、調(diào)節(jié)后熟和衰老上。塊莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇開傘、調(diào)節(jié)后熟和衰老上。一、輻照在食品中的應(yīng)用一、輻照在食品中的應(yīng)用1 1、低劑量照射（輻射耐貯殺菌）、低劑量照射（輻射耐貯殺菌）第四節(jié)第四節(jié) 食品輻照工藝及條件控制食品輻照工藝及條件控制平均輻射劑量在平均輻射劑量在1kGy1kGy以下。以下。抑制發(fā)芽；殺滅昆蟲和寄生蟲；延緩水果和蔬菜的后抑制發(fā)芽；殺滅昆蟲和寄生蟲；延緩水果和蔬菜的后熟過程熟過程2、

55、中劑量照射（輻射巴氏殺菌）、中劑量照射（輻射巴氏殺菌）平均輻射劑量在平均輻射劑量在1 110kGykGy。殺菌、防腐；延長保藏期；改良食品的工藝品質(zhì)。殺菌、防腐；延長保藏期；改良食品的工藝品質(zhì)。3、大劑量照射（輻射阿氏殺菌）、大劑量照射（輻射阿氏殺菌）平均輻射劑量在平均輻射劑量在10kGy 50kGy 。香料、調(diào)味品的商業(yè)殺菌。香料、調(diào)味品的商業(yè)殺菌。一、輻照應(yīng)用類型1. 輻射阿氏殺菌（radappertization）2. 輻射巴氏殺菌（radicidation）3. 輻射耐貯殺菌（radurization）1.輻射阿氏殺菌（radappertization）l所使用的輻照劑量可以將食品中的

56、微生物減少所使用的輻照劑量可以將食品中的微生物減少到零或有限個(gè)數(shù)。到零或有限個(gè)數(shù)。l經(jīng)過這種輻照處理后，食品在無再污染條件下經(jīng)過這種輻照處理后，食品在無再污染條件下可在正常條件下達(dá)到一定的貯存期?？稍谡l件下達(dá)到一定的貯存期。l為高劑量輻照，劑量范圍為高劑量輻照，劑量范圍3050kGy。2.輻射巴氏殺菌（radicidation）l 所使用的輻照劑量可以使食品中檢測不出特定的所使用的輻照劑量可以使食品中檢測不出特定的無芽袍的致病菌（如沙門氏菌等）。無芽袍的致病菌（如沙門氏菌等）。l 為中劑量輻照，輻照劑量范圍為為中劑量輻照，輻照劑量范圍為110kGy。3.輻射耐貯殺菌（radurizatio

57、n）l 主要目的是降低食品中腐敗微生物及其他生物數(shù)量，延長主要目的是降低食品中腐敗微生物及其他生物數(shù)量，延長新鮮食品的后熟期及保藏期（如抑制發(fā)芽等）。新鮮食品的后熟期及保藏期（如抑制發(fā)芽等）。l 為低劑量輻照，一般劑量在為低劑量輻照，一般劑量在1kGy以下。以下。二、食品輻射保藏的工藝流程二、食品輻射保藏的工藝流程 1 1、一般輻照工藝、一般輻照工藝2 2、典型食品輻照工藝、典型食品輻照工藝1.果蔬類l 果蔬輻照的目的主要是防止微生物的腐敗作用，控制害蟲感染及蔓延；延緩后熟期，防止老化。水果的輻照處理，除可延長保藏期外，還可促進(jìn)水果中色素的合成、使?jié)撂崆懊摑驮黾悠咸训某鲋?。l 蔬菜的輻照

58、處理主要是抑制發(fā)芽，殺死寄生蟲。l抑制發(fā)芽n 低劑量0.060.15kGy對(duì)控制根莖作物如馬鈴薯、洋蔥、大蒜的發(fā)芽是有效的。n 為了獲得更好的貯藏效果，蔬菜的輻照處理常結(jié)合一定的低溫貯藏或其他有效的貯藏方式。如收獲的洋蔥在3暫存，并在3的低溫下輻照，照射后可在室溫下貯藏較長時(shí)間，又可以避免內(nèi)芽枯死、變褐發(fā)黑。l輻照延遲水果的后熟期n 對(duì)香蕉等熱帶水果十分有效，u香蕉：對(duì)綠色香蕉輻照劑量常低于0.5kGy，但對(duì)有機(jī)械傷的香蕉一般無效。u木瓜：用1kGy劑量即可延遲木瓜的成熟。u芒果：0.4kGy劑量輻照可延長保藏期8d，用1.5kGy可完全殺死果實(shí)中的害蟲。2.糧食類l 造成糧食耗損的重要原因之

59、一是昆蟲的危害和霉菌活動(dòng)導(dǎo)致的霉?fàn)€變質(zhì)。3 畜、禽肉及水產(chǎn)類畜、禽肉及水產(chǎn)類 針對(duì)沙門氏菌等非芽孢菌的處理 與其他方法聯(lián)合處理 高劑量輻照處理肉類 輻照與冷藏結(jié)合處理 水產(chǎn)品輻照保藏針對(duì)沙門氏菌等非芽孢菌的處理l 沙門氏菌是最耐輻照的非芽孢致病菌，l 1.53.0kGy劑量可獲得99.9至99.999的滅菌率；l 而對(duì)O157:H7大腸桿菌，1.5kGy可獲得99.9999的滅菌率（D100.24kGy）；l 寄生蟲Toxoplasma gondii和Trichinella sprialis此的失活劑量分別為0.25kGy和0.3kGy。l 革蘭氏陰性菌對(duì)輻照較敏感，1kGy輻照可獲得較好效果

60、，但對(duì)革蘭氏陽性菌作用較小。l Lambert等報(bào)告，充N2包裝的塊狀豬肉在1kGy輻照后于5可存放26d。 與其他方法聯(lián)合處理l 通常的輻照量（100kGy）不能使肉的酶失活,可結(jié)合加熱方法。如用加熱使鮮肉內(nèi)溫度升到70保持30min，使其蛋白分解酶完全鈍化后才進(jìn)行輻照。 高劑量輻照處理肉類l 目的：使（已包裝）肉類在常溫下長期保藏。l 劑量：殺死抗輻射性強(qiáng)的肉毒芽孢桿菌；對(duì)低鹽、無酸的肉類（如雞肉）需用劑量45kGy以上。l 產(chǎn)生異味：高劑量輻照滅菌處理會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，程度因肉類品種不同而異），牛肉產(chǎn)生的異味最強(qiáng)。目前防止異味最好的方法是在冷凍溫度-30-80下輻照，因?yàn)楫愇兜男纬纱蠖鄶?shù)