食品保藏PPT課件

1、1第五章第五章 食品輻射保藏食品輻射保藏概述概述 輻射加工：輻射加工： 是利用電離輻射（主要鈷是利用電離輻射（主要鈷-60-60射線和電子加速射線和電子加速器產(chǎn)生的電子束）與物質(zhì)相互作用的物理、化器產(chǎn)生的電子束）與物質(zhì)相互作用的物理、化學(xué)和生物效應(yīng)，對物質(zhì)或材料進(jìn)行加工處理的學(xué)和生物效應(yīng)，對物質(zhì)或材料進(jìn)行加工處理的過程。過程。 食品輻射保藏：食品輻射保藏： 是利用原子能射線的輻射能對新鮮肉類、水產(chǎn)、是利用原子能射線的輻射能對新鮮肉類、水產(chǎn)、蛋及其制品，糧食、水果、蔬菜、調(diào)味料、飲蛋及其制品，糧食、水果、蔬菜、調(diào)味料、飲料及其它加工產(chǎn)品進(jìn)行殺菌、殺蟲，抑制發(fā)芽，料及其它加工產(chǎn)品進(jìn)行殺菌、殺蟲，抑

2、制發(fā)芽，延遲后熟等處理。延遲后熟等處理。第1頁/共140頁2食品輻射保藏優(yōu)點(diǎn)：食品輻射保藏優(yōu)點(diǎn)： 最大限度減少食品損失，使它在一定期限不最大限度減少食品損失，使它在一定期限不發(fā)芽、不腐敗變質(zhì)、不發(fā)生品質(zhì)和風(fēng)味的變發(fā)芽、不腐敗變質(zhì)、不發(fā)生品質(zhì)和風(fēng)味的變化化 輻射加工是種高效加工手段輻射加工是種高效加工手段 穿透性強(qiáng)穿透性強(qiáng) 可常溫下進(jìn)行可常溫下進(jìn)行 節(jié)能節(jié)能 無殘毒無殘毒 易控制易控制 目前輻射加工技術(shù)已滲透于多行業(yè)目前輻射加工技術(shù)已滲透于多行業(yè)第2頁/共140頁3輻射保藏與其他方法比較的優(yōu)點(diǎn)輻射保藏與其他方法比較的優(yōu)點(diǎn)： 與化學(xué)藥物保藏比較，無化學(xué)物質(zhì)殘留與化學(xué)藥物保藏比較，無化學(xué)物質(zhì)殘留 與

3、熱處理保藏比較，能較好保持食品原有新與熱處理保藏比較，能較好保持食品原有新鮮狀態(tài)鮮狀態(tài) 與冷凍保藏相比，節(jié)省能源與冷凍保藏相比，節(jié)省能源 輻射是種較好的保藏食品的輻射是種較好的保藏食品的物理方法物理方法不足：不足： 不完全適用所有食品，有選擇性不完全適用所有食品，有選擇性第3頁/共140頁4國內(nèi)外發(fā)展簡況國內(nèi)外發(fā)展簡況 輻射技術(shù)加工食品在輻射技術(shù)加工食品在2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代開始，年代開始，5050年代美國等加強(qiáng)研究，年代美國等加強(qiáng)研究，7070年代證明輻照年代證明輻照食品的衛(wèi)生安全性，食品的衛(wèi)生安全性，8080年代各國建立規(guī)程、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)年代各國建立規(guī)程、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn) 19801980

4、年年FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO輻照食品安全聯(lián)合專家委員會(huì)結(jié)論：輻照食品總平均劑量輻照食品安全聯(lián)合專家委員會(huì)結(jié)論：輻照食品總平均劑量1000krad1000krad以下不需要做毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，無特殊營養(yǎng)和微生物學(xué)問題以下不需要做毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，無特殊營養(yǎng)和微生物學(xué)問題 19841984年，代表年，代表130130多個(gè)國家食品法典委員會(huì)（多個(gè)國家食品法典委員會(huì)（CACCAC）向成員國建議輻照食品）向成員國建議輻照食品CACCAC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)施推薦規(guī)程及設(shè)施推薦規(guī)程 迄今，迄今，4040多國家批準(zhǔn)多國家批準(zhǔn)100100多種輻照食品。輻照技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用于多種輻照食品。輻照技術(shù)大規(guī)模

5、商業(yè)化應(yīng)用于2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代。年代。 輻照技術(shù)已成熟，但公眾接受性、各食品的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及檢驗(yàn)、輻照設(shè)施等問題，輻輻照技術(shù)已成熟，但公眾接受性、各食品的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及檢驗(yàn)、輻照設(shè)施等問題，輻照食品未被廣泛接受。照食品未被廣泛接受。第4頁/共140頁5 從健康環(huán)境和安全角度，溴甲烷、二溴已烷和環(huán)氧乙烷越來越被禁用，食品輻照可從健康環(huán)境和安全角度，溴甲烷、二溴已烷和環(huán)氧乙烷越來越被禁用，食品輻照可取代化學(xué)熏蒸。取代化學(xué)熏蒸。 19971997年蒙特利爾公約會(huì)議決定發(fā)達(dá)國家在年蒙特利爾公約會(huì)議決定發(fā)達(dá)國家在20052005年前、發(fā)展中國家在年前、發(fā)展中國家在20152015年前要徹年前要徹底

6、禁用溴甲烷，這使食品輻照的替代作用更突出。底禁用溴甲烷，這使食品輻照的替代作用更突出。 食源性疾病近年在美國、日本等地多有發(fā)生，沙門氏菌、彎曲菌、大腸桿菌、單核食源性疾病近年在美國、日本等地多有發(fā)生，沙門氏菌、彎曲菌、大腸桿菌、單核細(xì)胞李斯特菌、弧菌等所致疾病與輻照食品近年發(fā)展密切相關(guān)。細(xì)胞李斯特菌、弧菌等所致疾病與輻照食品近年發(fā)展密切相關(guān)。 如如19971997年美國年美國25002500萬磅牛肉受大腸桿菌萬磅牛肉受大腸桿菌O157O157：H7H7的污染，的污染，9 9萬人致病，萬人致病，2525人死亡，人死亡，導(dǎo)致美國歷史上最大一次凍漢堡包的回收（約導(dǎo)致美國歷史上最大一次凍漢堡包的回收（

7、約1 1萬噸）。此事直接導(dǎo)致了萬噸）。此事直接導(dǎo)致了19971997年年1212月美國月美國FDAFDA批準(zhǔn)了紅肉輻照。批準(zhǔn)了紅肉輻照。第5頁/共140頁6 我國輻射加工食品我國輻射加工食品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展很快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展很快 1984-19941984-1994年共批準(zhǔn)年共批準(zhǔn)1818種輻照食品種輻照食品 19961996年又正式頒布年又正式頒布“輻照食品衛(wèi)生管理輻照食品衛(wèi)生管理辦法辦法” 19971997年公布年公布“輻照食品類別衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)輻照食品類別衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”，鼓勵(lì)對進(jìn)口食物、食品原料及國內(nèi)鼓勵(lì)對進(jìn)口食物、食品原料及國內(nèi)6 6大類大類食品進(jìn)行輻照處理食品進(jìn)行輻照處理第6頁/共140頁7第二節(jié)第二節(jié)

8、 輻射基本原理輻射基本原理一、輻射類型一、輻射類型 輻射是能量傳遞的一種方式輻射是能量傳遞的一種方式 在電磁波譜中，根據(jù)在電磁波譜中，根據(jù)能量相應(yīng)的大小能量相應(yīng)的大小可將電磁波分成可將電磁波分成無線電波、微波、紅外、可見、紫外線、無線電波、微波、紅外、可見、紫外線、X X射線和射線和射線。射線。第7頁/共140頁8 頻率 波長=C=C/低頻輻射區(qū)1018HzE能量無線電波微波紅外可見紫外X射線和射線105Hz 1010 1015 1018 10203km 3cm 3m 3nm 0.3nm410-10 ev 410-5 410-3 4 4102 4k 4M 第8頁/共140頁9 低頻輻射線（非電

9、離輻射）：低頻輻射線（非電離輻射）： 波長較長、能量?。l率低），僅能使物質(zhì)分子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)而產(chǎn)波長較長、能量?。l率低），僅能使物質(zhì)分子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)而產(chǎn)生熱，也可起到加熱殺菌作用。生熱，也可起到加熱殺菌作用。 高頻輻射線（電離輻射）：高頻輻射線（電離輻射）： 頻率較高、能量大，如頻率較高、能量大，如X-X-，-射線，可使物質(zhì)的原子受到激發(fā)或電離，射線，可使物質(zhì)的原子受到激發(fā)或電離，因而可起到殺菌作用（冷殺菌）。因而可起到殺菌作用（冷殺菌）。第9頁/共140頁10二、二、-、-、-、X-X-射線射線1. 1. 放射性同位素放射性同位素 當(dāng)原子序數(shù)在當(dāng)原子序數(shù)在8484以上，原子核是不穩(wěn)定的

10、，以上，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線，由這種原子組能以一定的速率放出射線，由這種原子組成的元素稱為放射性同位素。成的元素稱為放射性同位素。 自然界中有天然的不穩(wěn)定同位素，但還有自然界中有天然的不穩(wěn)定同位素，但還有一些不穩(wěn)定同位素是使用原子反應(yīng)堆及粒一些不穩(wěn)定同位素是使用原子反應(yīng)堆及粒子加速器等人工制造的。子加速器等人工制造的。第10頁/共140頁11（1 1）-射線：射線：當(dāng)同位素中，（中子：質(zhì)子）當(dāng)同位素中，（中子：質(zhì)子）n n：p p+ +1.5:1,1.5:1,從原子核中放射出帶從原子核中放射出帶2p+2p+和和2n2n的帶正電高速粒子流（氦核）的帶正電高速粒子流（氦核）稱為

11、稱為-射線。射線。（2 2）-射線：射線：當(dāng)核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)不等時(shí)，若某一中子釋放出能量轉(zhuǎn)變成質(zhì)子（當(dāng)核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)不等時(shí)，若某一中子釋放出能量轉(zhuǎn)變成質(zhì)子（npnp+ +) ) npnp+ + + +- -( ( 帶負(fù)電的高速電子帶負(fù)電的高速電子) )；若核內(nèi)；若核內(nèi)p p+ +nn時(shí)時(shí)( (這種情況一般指在加速器中這種情況一般指在加速器中) )， p p+ +1.02Mevn+1.02Mevn+ + （帶正電荷的高速電子）（帶正電荷的高速電子） - - -和和+ +- -粒子是帶正電荷和負(fù)電荷的高速電子粒子是帶正電荷和負(fù)電荷的高速電子第11頁/共140頁12（3 3）X-X-射線射線

12、若核內(nèi)質(zhì)子從外層電子云中的若核內(nèi)質(zhì)子從外層電子云中的K K層捕獲電子，轉(zhuǎn)變成層捕獲電子，轉(zhuǎn)變成中子，中子， p p+ + +e +e- - n n 當(dāng)當(dāng)K K層（低能態(tài)）電子被捕獲后剩下一空穴，高能態(tài)層（低能態(tài)）電子被捕獲后剩下一空穴，高能態(tài)（外層）電子會(huì)捕獲進(jìn)去，釋放出能量（外層）電子會(huì)捕獲進(jìn)去，釋放出能量X-X-射線。射線。 所以，所以，X-X-射線指射線指原子核外電子所放出的能量原子核外電子所放出的能量。（4 4）-射線射線 當(dāng)原子核在發(fā)射了當(dāng)原子核在發(fā)射了-和和-射線或射線或k-k-捕獲后，核的捕獲后，核的能級處于激發(fā)態(tài)（高能態(tài)），當(dāng)這種激發(fā)態(tài)回到基態(tài)能級處于激發(fā)態(tài)（高能態(tài)），當(dāng)這種激

13、發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，原子就發(fā)出時(shí)，原子就發(fā)出光子流光子流-射線射線 （即不帶電荷粒（即不帶電荷粒子流）。子流）。 以上這些射線都具有使被輻射物質(zhì)的原子或分子發(fā)生以上這些射線都具有使被輻射物質(zhì)的原子或分子發(fā)生電離作用的能力和不同穿透程度的能力。電離作用的能力和不同穿透程度的能力。第12頁/共140頁13 -射線：射線：相對質(zhì)量較大，電離能力大，穿透能力小相對質(zhì)量較大，電離能力大，穿透能力小 -射線：射線：為為-射線質(zhì)量的幾千分之一，點(diǎn)電量為其一半，穿透能力比射線質(zhì)量的幾千分之一，點(diǎn)電量為其一半，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-、-射線小，穿透能力比二者大。射線小，穿

14、透能力比二者大。 X-X-射線：射線：電離能力小，穿透能力強(qiáng)。電離能力小，穿透能力強(qiáng)。第13頁/共140頁142. 2. 放射性衰變放射性衰變 每個(gè)放射性同位素放出射線后，就轉(zhuǎn)變成另一個(gè)原子核，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定每個(gè)放射性同位素放出射線后，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，同位素，原子核轉(zhuǎn)變過程原子核轉(zhuǎn)變過程稱為放射性衰變。稱為放射性衰變。 若放射性強(qiáng)度因衰變而降低到原來的一半所需要的時(shí)間稱為半衰期。若放射性強(qiáng)度因衰變而降低到原來的一半所需要的時(shí)間稱為半衰期。第14頁/共140頁15三、輻射用單位三、輻射用單位 第15頁/共140頁16四、輻射源四、輻射源 人工放射性同位

15、素人工放射性同位素, ,如如6060CoCo 電子加速器電子加速器第16頁/共140頁17 第三節(jié)第三節(jié) 食品輻射技術(shù)的化學(xué)與生物學(xué)食品輻射技術(shù)的化學(xué)與生物學(xué)效應(yīng)效應(yīng)一、輻射化學(xué)效應(yīng)一、輻射化學(xué)效應(yīng)電離輻射使食品產(chǎn)生各種粒子、離子和質(zhì)子的基本電離輻射使食品產(chǎn)生各種粒子、離子和質(zhì)子的基本過程有過程有兩個(gè)兩個(gè)：初級輻射初級輻射: :使物質(zhì)形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。使物質(zhì)形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。次級輻射次級輻射: :使初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質(zhì)不同的化合物。使初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質(zhì)不同的化合物。 初級輻射一般無特殊條件，而次級輻射與溫度等其它條件有關(guān)。初級輻

16、射一般無特殊條件，而次級輻射與溫度等其它條件有關(guān)。第17頁/共140頁18 氧氣：氧氣：經(jīng)輻射能導(dǎo)致臭氧的形成經(jīng)輻射能導(dǎo)致臭氧的形成 氮?dú)夂脱鯕饣旌虾蠼?jīng)輻射能形成氮的氧化物，溶于水可成硝酸等化合物氮?dú)夂脱鯕饣旌虾蠼?jīng)輻射能形成氮的氧化物，溶于水可成硝酸等化合物 水：水：對輻射敏感，水分子首先被激活，然后由活化的對輻射敏感，水分子首先被激活，然后由活化的水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng) 在稀溶液或含水食品中，大多因水的輻射而產(chǎn)生間接效應(yīng)，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)在稀溶液或含水食品中，大多因水的輻射而產(chǎn)生間接效應(yīng)，進(jìn)行氧化還原反應(yīng) 氨基酸與蛋白質(zhì)氨基酸與蛋白質(zhì)： 干燥狀態(tài)氨基

17、酸：主要反應(yīng)是脫氨基作用而產(chǎn)生氨干燥狀態(tài)氨基酸：主要反應(yīng)是脫氨基作用而產(chǎn)生氨 水溶液時(shí)：可能形成有胺類、水溶液時(shí)：可能形成有胺類、COCO2 2、脂類及其它酸類、脂類及其它酸類 蛋白質(zhì)：吸收能量最初破壞了鍵而形成氨基酸蛋白質(zhì)：吸收能量最初破壞了鍵而形成氨基酸 蛋白質(zhì)有變性現(xiàn)象蛋白質(zhì)有變性現(xiàn)象 蛋白質(zhì)的溶解度，溶液粘度，蛋白質(zhì)的電泳性及吸收光譜等都有變化蛋白質(zhì)的溶解度，溶液粘度，蛋白質(zhì)的電泳性及吸收光譜等都有變化第18頁/共140頁19 酶：酶： 對輻射反應(yīng)與蛋白質(zhì)相似，有變性作用對輻射反應(yīng)與蛋白質(zhì)相似，有變性作用 純酶稀溶液對輻射很敏感，增加濃度必須增加輻射劑量才能產(chǎn)生同樣的鈍化效果純酶稀溶液

18、對輻射很敏感，增加濃度必須增加輻射劑量才能產(chǎn)生同樣的鈍化效果 酶對輻射敏感性因其它物質(zhì)的伴生存在而減弱酶對輻射敏感性因其它物質(zhì)的伴生存在而減弱 受外界條件變化的影響，如提高溫度，增加酶稀釋液的敏感性受外界條件變化的影響，如提高溫度，增加酶稀釋液的敏感性 酶會(huì)因酶會(huì)因-SH-SH基團(tuán)的存在而增加它對輻射的敏感性基團(tuán)的存在而增加它對輻射的敏感性 介質(zhì)介質(zhì)pHpH值及含氧量對有些酶起很大作用，如輻射干燥胰蛋白酶，有氧狀態(tài)極易鈍化值及含氧量對有些酶起很大作用，如輻射干燥胰蛋白酶，有氧狀態(tài)極易鈍化并可能有過氧化物形成并可能有過氧化物形成 在復(fù)雜食品體系中酶容易被保護(hù)，鈍化時(shí)就需增大輻射劑量在復(fù)雜食品體系

19、中酶容易被保護(hù)，鈍化時(shí)就需增大輻射劑量第19頁/共140頁20 糖類糖類 稀釋的單糖溶液也有初級和次級的輻射效應(yīng)稀釋的單糖溶液也有初級和次級的輻射效應(yīng) 氧化作用和裂解反應(yīng)的產(chǎn)物主要視單糖的性質(zhì)，如葡萄糖輻射后產(chǎn)生葡萄糖醛酸，氧化作用和裂解反應(yīng)的產(chǎn)物主要視單糖的性質(zhì)，如葡萄糖輻射后產(chǎn)生葡萄糖醛酸，葡萄糖酸，葡萄糖二酸，乙二醛，甲醛和二羥丙酮葡萄糖酸，葡萄糖二酸，乙二醛，甲醛和二羥丙酮 低聚糖可成為單糖，最后產(chǎn)物與單糖輻射相同低聚糖可成為單糖，最后產(chǎn)物與單糖輻射相同 多聚糖的輻射如淀粉、纖維素可被降解成葡萄糖、麥芽糖、糊精等多聚糖的輻射如淀粉、纖維素可被降解成葡萄糖、麥芽糖、糊精等 植物組織中果膠

20、質(zhì)也有解聚現(xiàn)象植物組織中果膠質(zhì)也有解聚現(xiàn)象 動(dòng)物組織中糖原也會(huì)因輻射而斷裂成小分子動(dòng)物組織中糖原也會(huì)因輻射而斷裂成小分子第20頁/共140頁21 脂類脂類 輻射主要作用是脂肪酸長鏈中輻射主要作用是脂肪酸長鏈中c-cc-c鍵外斷鍵外斷裂產(chǎn)生正烷類裂產(chǎn)生正烷類 由于次級反應(yīng)可生成正烯類由于次級反應(yīng)可生成正烯類 在有氧存在時(shí)，由于烷自由基的反應(yīng)而形在有氧存在時(shí)，由于烷自由基的反應(yīng)而形成過氧化物及氫過氧化物成過氧化物及氫過氧化物 此反應(yīng)與常規(guī)脂類的自動(dòng)氧化過程相此反應(yīng)與常規(guī)脂類的自動(dòng)氧化過程相似，最后導(dǎo)致產(chǎn)生醛、酮似，最后導(dǎo)致產(chǎn)生醛、酮第21頁/共140頁22 維生素維生素 維生素是食品中重要的微量營

21、養(yǎng)物質(zhì)，許多保維生素是食品中重要的微量營養(yǎng)物質(zhì)，許多保藏食品的加工過程中造成維生素?fù)p失藏食品的加工過程中造成維生素?fù)p失 純維生素溶液對輻射很敏感，若在食品中因與其它物質(zhì)復(fù)合存在，敏感性降低純維生素溶液對輻射很敏感，若在食品中因與其它物質(zhì)復(fù)合存在，敏感性降低 水溶性維生素中以維生素水溶性維生素中以維生素C C的輻射敏感性最強(qiáng)，可以與水輻射分解出的自由基發(fā)生反的輻射敏感性最強(qiáng)，可以與水輻射分解出的自由基發(fā)生反應(yīng)應(yīng) 在冷凍狀態(tài)下可保護(hù)維生素在冷凍狀態(tài)下可保護(hù)維生素C C，是因水分子的自，是因水分子的自由基流動(dòng)性較小由基流動(dòng)性較小 其它水溶性維生素其它水溶性維生素B1B1、B2B2、泛酸，、泛酸，B6

22、B6，葉酸對輻射較敏感，葉酸對輻射較敏感，B5B5不敏感不敏感 脂溶性維生素對輻射敏感，尤其維生素脂溶性維生素對輻射敏感，尤其維生素E E、K K更敏感更敏感第22頁/共140頁23二、食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)二、食品輻射的生物學(xué)效應(yīng) 生物學(xué)效應(yīng)指輻射對生物體如微生物、病毒、昆生物學(xué)效應(yīng)指輻射對生物體如微生物、病毒、昆蟲、寄生蟲、植物等的影響蟲、寄生蟲、植物等的影響 這些影響是由于生物體內(nèi)的化學(xué)變化造成的。這些影響是由于生物體內(nèi)的化學(xué)變化造成的。 對某些物質(zhì)的輻射效應(yīng)可分直接和間接的對某些物質(zhì)的輻射效應(yīng)可分直接和間接的 有機(jī)體含水分而產(chǎn)生間接效應(yīng)是輻射反應(yīng)重要部分，在干燥和冷凍組織中很少有機(jī)體含水

23、分而產(chǎn)生間接效應(yīng)是輻射反應(yīng)重要部分，在干燥和冷凍組織中很少有這種間接效應(yīng)有這種間接效應(yīng) 輻射不會(huì)產(chǎn)生特殊毒素，但某些機(jī)體組織中有時(shí)輻射不會(huì)產(chǎn)生特殊毒素，但某些機(jī)體組織中有時(shí)發(fā)現(xiàn)帶有毒性的不正常的代謝產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)帶有毒性的不正常的代謝產(chǎn)物 輻射對活體組織的損傷主要是有關(guān)代謝反應(yīng)，視輻射對活體組織的損傷主要是有關(guān)代謝反應(yīng)，視其機(jī)體組織受輻射損傷后的恢復(fù)能力而異，還取其機(jī)體組織受輻射損傷后的恢復(fù)能力而異，還取決所用輻射總劑量的大小決所用輻射總劑量的大小第23頁/共140頁24（一）微生物（一）微生物1.1.輻射對微生物的作用輻射對微生物的作用（1 1）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)

24、，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。A.A.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)生分解或氫鍵斷裂等，因分子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，因DNADNA分子本分子本身受損傷而致使細(xì)胞死亡身受損傷而致使細(xì)胞死亡直接擊中學(xué)說直接擊中學(xué)說。B. B. 細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜由蛋白質(zhì)和磷脂組成，分子斷裂造成細(xì)胞膜泄漏，酶釋放出來，細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜由蛋白質(zhì)和磷脂組成，分子斷裂造成細(xì)胞膜泄漏，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，使微生物死亡。酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，使微生物死亡。第24頁/共140頁25（

25、2 2）間接效應(yīng)）間接效應(yīng) 來自被激活的水分子或電離的游離基來自被激活的水分子或電離的游離基 當(dāng)水分子被激活和電離后，成為游離基，當(dāng)水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原作用，這些激活的水分離子起氧化還原作用，這些激活的水分離子就與微生物內(nèi)的生理活性物質(zhì)相互作用，就與微生物內(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。而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影響。第25頁/共140頁262.2.微生物對輻射的敏感性微生物對輻射的敏感性 為表示某微生物對輻射的敏感性，通常以每殺死為表示某微生物對輻射的敏感性，通常以每殺死90%90%微生物所需要的微生物所需要的拉德拉德數(shù)來表示，數(shù)來表示，即殘存微生物下降

26、到原數(shù)的即殘存微生物下降到原數(shù)的10%10%所需劑量，并用所需劑量，并用D D1010值表示：值表示： N DN D lg lg = - = - N N0 0 D D1010 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)的劑量第26頁/共140頁27不同微生物的輻射敏感性不同微生物的輻射敏感性微生物微生物環(huán)境環(huán)境輻射輻射D D1010(Krad)(Krad)加熱加熱121 121 肉毒桿

27、菌肉毒桿菌A A型型磷酸緩沖液磷酸緩沖液2412416-12s6-12s罐裝雞肉罐裝雞肉311311罐裝咸肉罐裝咸肉189 189 嗜熱脂肪芽孢桿菌嗜熱脂肪芽孢桿菌緩沖液緩沖液10010040-50 min40-50 min大腸桿菌大腸桿菌肉湯肉湯10201020金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌干燥狀態(tài)干燥狀態(tài)6565肉湯肉湯1010第27頁/共140頁28微生物對輻射的敏感性微生物對輻射的敏感性 一般來說一般來說 G G- - G G+ + 酵母酵母 霉菌霉菌( (敏感度敏感度) ) G G- -：革蘭氏陰性菌：革蘭氏陰性菌 G G+ +：革蘭氏陽性菌：革蘭氏陽性菌第28頁/共140頁29（二）

28、病毒（二）病毒 通常使用高達(dá)通常使用高達(dá)3000Krad3000Krad劑量才能抑制。劑量才能抑制。 使用劑量過高對新鮮食品的質(zhì)量有影響使用劑量過高對新鮮食品的質(zhì)量有影響 采用加熱與輻射并用方法，可降低劑量達(dá)到使病毒活動(dòng)抑制的目的采用加熱與輻射并用方法，可降低劑量達(dá)到使病毒活動(dòng)抑制的目的第29頁/共140頁30（三）昆蟲（三）昆蟲 輻射對昆蟲的效應(yīng)與其組成細(xì)胞的效應(yīng)密切相關(guān)輻射對昆蟲的效應(yīng)與其組成細(xì)胞的效應(yīng)密切相關(guān) 對昆蟲細(xì)胞，輻射敏感性與其生殖活性成正比，對昆蟲細(xì)胞，輻射敏感性與其生殖活性成正比，與其分化程度成反比。與其分化程度成反比。 處幼蟲期的昆蟲對輻射較敏感，成蟲細(xì)胞對射線處幼蟲期的昆

29、蟲對輻射較敏感，成蟲細(xì)胞對射線的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死 但成蟲的性腺細(xì)胞對輻射敏感。因此，低劑量可但成蟲的性腺細(xì)胞對輻射敏感。因此，低劑量可造成絕育或引起遺傳上紊亂造成絕育或引起遺傳上紊亂。 輻射對昆蟲損傷作用：輻射對昆蟲損傷作用： 致死，致死，“擊倒擊倒”（貌似死亡，隨后恢復(fù)），壽命縮短、推遲換羽，不育、減少（貌似死亡，隨后恢復(fù)），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)食量和抑制呼吸卵的孵化、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下發(fā)生的這些作用都是在一定劑量水平下發(fā)生的 而在其它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應(yīng)

30、，如延長壽命、增加產(chǎn)卵、增進(jìn)卵而在其它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應(yīng)，如延長壽命、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。第30頁/共140頁31 成年前的昆蟲經(jīng)輻射可產(chǎn)生不育；成年前的昆蟲經(jīng)輻射可產(chǎn)生不育； 輻照過卵可發(fā)育成幼蟲，不能發(fā)育成蛹；輻照過卵可發(fā)育成幼蟲，不能發(fā)育成蛹； 照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不育；照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不育； 用用13-25Krad13-25Krad照射可使卵和幼蟲有一定的發(fā)育能力，但能阻止它們發(fā)育到成蟲階段；照射可使卵和幼蟲有一定的發(fā)育能力，但能阻止它們發(fā)育到成蟲階段； 用用40-100Krad40-100Krad劑量，能阻止所有卵和幼蟲

31、、蛹發(fā)育到下一階段；劑量，能阻止所有卵和幼蟲、蛹發(fā)育到下一階段； 甲蟲成蟲不育需要甲蟲成蟲不育需要13-25Krad13-25Krad，蛾需要，蛾需要45-100Krad45-100Krad才行；才行； 螨需用螨需用25-45Krad25-45Krad劑量才能達(dá)到不育，劑量才能達(dá)到不育，3000-5000Krad3000-5000Krad才能致死。才能致死。第31頁/共140頁32（四）寄生蟲（四）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 豬肉內(nèi)旋毛蟲，豬肉內(nèi)旋毛蟲， 不育劑量，不育劑量，12Krad12Krad，死亡，死亡750Krad750Krad 牛肉絳蟲，牛肉絳蟲， 致

32、死致死300-500Krad300-500Krad第32頁/共140頁33（五）植物（五）植物 水果：水果： 對有呼吸變換期的水果，其呼吸率達(dá)最小值時(shí)是輻射處理的關(guān)鍵時(shí)刻對有呼吸變換期的水果，其呼吸率達(dá)最小值時(shí)是輻射處理的關(guān)鍵時(shí)刻 此時(shí)輻射能抑制其后熟期此時(shí)輻射能抑制其后熟期 主要改變體內(nèi)乙烯生產(chǎn)率而影響其生理活動(dòng)主要改變體內(nèi)乙烯生產(chǎn)率而影響其生理活動(dòng)。 輻射能使化學(xué)成分發(fā)生變化，如維生素輻射能使化學(xué)成分發(fā)生變化，如維生素C C的破壞、原果膠變成果膠質(zhì)及果膠酸鹽、的破壞、原果膠變成果膠質(zhì)及果膠酸鹽、纖維素及淀粉的降解、某些酸的破壞及色素變化等。纖維素及淀粉的降解、某些酸的破壞及色素變化等。第3

33、3頁/共140頁34 蔬菜蔬菜 輻射影響新鮮蔬菜的代謝反應(yīng)，效果與劑量有關(guān)。輻射影響新鮮蔬菜的代謝反應(yīng)，效果與劑量有關(guān)。 輻射改變蔬菜呼吸率，防止老化，改變化學(xué)成分。輻射改變蔬菜呼吸率，防止老化，改變化學(xué)成分。 根菜類如土豆、洋蔥等輻射后可抑制發(fā)芽，在光照下皮層也不發(fā)綠，但劑量過高，會(huì)根菜類如土豆、洋蔥等輻射后可抑制發(fā)芽，在光照下皮層也不發(fā)綠，但劑量過高，會(huì)腐爛。腐爛。 對蘑菇可防止開傘延遲后熟。對蘑菇可防止開傘延遲后熟。第34頁/共140頁35本節(jié)思考題本節(jié)思考題1.1.輻射有哪些化學(xué)效應(yīng)及生物學(xué)效應(yīng)？輻射有哪些化學(xué)效應(yīng)及生物學(xué)效應(yīng)？2.2.輻射保藏食品的原理輻射保藏食品的原理( (從輻射效

34、應(yīng)對微生物、酶、病蟲害、果蔬等影響角度回答從輻射效應(yīng)對微生物、酶、病蟲害、果蔬等影響角度回答) )。第35頁/共140頁36第四節(jié)第四節(jié) 輻射在食品保藏和加工輻射在食品保藏和加工中的應(yīng)用及其衛(wèi)生安全性中的應(yīng)用及其衛(wèi)生安全性一、輻射保藏的三種形式一、輻射保藏的三種形式1.1.輻射阿氏滅菌輻射阿氏滅菌所使用的輻射劑量可以使食品的微生物減少到零或有所使用的輻射劑量可以使食品的微生物減少到零或有限個(gè)數(shù)，食品在任何條件下貯藏限個(gè)數(shù)，食品在任何條件下貯藏劑量：劑量：15Mrad15Mrad2. 2. 輻射巴氏滅菌輻射巴氏滅菌所使用的輻射劑量使在食品中檢測不出特定的無芽孢所使用的輻射劑量使在食品中檢測不出特

35、定的無芽孢的致病菌（如沙門氏菌）的致病菌（如沙門氏菌）劑量：劑量：0.51Mrad0.51Mrad3. 3. 輻射耐儲(chǔ)殺菌輻射耐儲(chǔ)殺菌這種輻射處理只降低其腐敗菌數(shù)，并延長新鮮食品的這種輻射處理只降低其腐敗菌數(shù)，并延長新鮮食品的后熟期及保藏期。后熟期及保藏期。劑量：劑量：0.5Mrad0.5Mrad以下以下第36頁/共140頁37二、現(xiàn)有的一些二、現(xiàn)有的一些商業(yè)商業(yè)化應(yīng)用化應(yīng)用1.1.肉禽類肉禽類 高劑量處理高劑量處理 能破壞抗輻射性強(qiáng)的肉毒梭狀芽孢桿菌菌株，對低鹽、無酸的肉類需用能破壞抗輻射性強(qiáng)的肉毒梭狀芽孢桿菌菌株，對低鹽、無酸的肉類需用4.5Mrad4.5Mrad 產(chǎn)品必須密封包裝，防止輻

36、射后再受微生物污染產(chǎn)品必須密封包裝，防止輻射后再受微生物污染 為抑制酶的活性，在輻射處理前先加熱至為抑制酶的活性，在輻射處理前先加熱至7070效果最好效果最好 高劑量輻射處理會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，隨肉類的品種不同而異，牛肉產(chǎn)生的異味高劑量輻射處理會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，隨肉類的品種不同而異，牛肉產(chǎn)生的異味最強(qiáng)最強(qiáng) 低劑量處理低劑量處理 只殺滅腐敗微生物，保持短期運(yùn)輸中的產(chǎn)品質(zhì)量，并可以延長其市售期只殺滅腐敗微生物，保持短期運(yùn)輸中的產(chǎn)品質(zhì)量，并可以延長其市售期第37頁/共140頁382.2.水產(chǎn)品水產(chǎn)品 高劑量處理與肉同高劑量處理與肉同 低劑量的目的是為了延長新鮮品的貯藏期低劑量的目的是為了延長新鮮品的貯

37、藏期 常用輻射與常用輻射與33左右冷藏結(jié)合的方法，在左右冷藏結(jié)合的方法，在33左右可防止帶芽孢的菌株產(chǎn)生毒素左右可防止帶芽孢的菌株產(chǎn)生毒素 劑量：劑量：300Krad300Krad3 3、蛋類、蛋類 巴氏殺菌劑量，為了殺滅其中的沙門氏菌巴氏殺菌劑量，為了殺滅其中的沙門氏菌 蛋白質(zhì)受到輻射降解而使蛋液粘度降低蛋白質(zhì)受到輻射降解而使蛋液粘度降低 蛋液及冰凍蛋液用蛋液及冰凍蛋液用-及及-射線，滅菌效果良好射線，滅菌效果良好 帶殼鮮蛋可用帶殼鮮蛋可用-射線，射線， 劑量劑量1Mrad1Mrad 高劑量的輻射會(huì)使其帶有高劑量的輻射會(huì)使其帶有H H2 2S S等異味等異味第38頁/共140頁394 4、果

38、蔬制品、果蔬制品 目的：目的： 防止微生物腐敗作用防止微生物腐敗作用 控制害蟲感染及蔓延控制害蟲感染及蔓延 延緩后熟期，防止老化延緩后熟期，防止老化 水果：水果：殺滅霉菌殺滅霉菌 生命活動(dòng)較短的如草莓用較小的劑量即可停止其生理生命活動(dòng)較短的如草莓用較小的劑量即可停止其生理作用作用 耐儲(chǔ)期較長的水果如柑桔要完全控制霉菌的危害，劑耐儲(chǔ)期較長的水果如柑桔要完全控制霉菌的危害，劑量量3050Krad3050Krad 過高達(dá)過高達(dá)280Krad280Krad時(shí)，皮上會(huì)產(chǎn)生銹斑時(shí)，皮上會(huì)產(chǎn)生銹斑 輻射水果抑蟲是最有效的方法之一輻射水果抑蟲是最有效的方法之一第39頁/共140頁40 延緩水果的后熟期延緩水果

39、的后熟期 香蕉等熱帶水果十分有效，綠色香蕉低于香蕉等熱帶水果十分有效，綠色香蕉低于50Krad50Krad即可，木瓜即可，木瓜200Krad200Krad，一般，一般100150Krad100150Krad，VcVc損損失失10%10% 抑制發(fā)芽，延緩新陳代謝抑制發(fā)芽，延緩新陳代謝 最明顯的是土豆、洋蔥、大蒜、蘿卜，常溫貯藏最明顯的是土豆、洋蔥、大蒜、蘿卜，常溫貯藏可延長一年以上可延長一年以上 土豆土豆8Krad8Krad，洋蔥，洋蔥4Krad4Krad 蘑菇延長開傘十幾天蘑菇延長開傘十幾天5 5、谷物及其制品、谷物及其制品：控制蟲害及其蔓延：控制蟲害及其蔓延 昆蟲：分為蛾、螨、甲蟲昆蟲：分為

40、蛾、螨、甲蟲 立即致死：立即致死：300500 Krad300500 Krad 幾天內(nèi)死亡：幾天內(nèi)死亡：100 Krad100 Krad 不育：不育：1020 Krad1020 Krad第40頁/共140頁41 霉菌霉菌 劑量：劑量：200400 200400 KradKrad 175 Krad175 Krad輻射面粉，能在輻射面粉，能在2424保存一年以上保存一年以上 大米可用大米可用500 500 KradKrad滅霉滅霉 包裝包裝 目的：是食品與環(huán)境隔絕目的：是食品與環(huán)境隔絕 材料：玻璃紙，人造纖維，聚乙烯膜，聚氯乙烯膜，尼龍，玻璃容器及金屬罐材料：玻璃紙，人造纖維，聚乙烯膜，聚氯乙烯膜

41、，尼龍，玻璃容器及金屬罐第41頁/共140頁42三、衛(wèi)生安全性三、衛(wèi)生安全性1. 1. 有關(guān)誘惑放射性有關(guān)誘惑放射性 一種元素若在電離輻射的照射下，輻射能量將傳遞給元素中的一些原子核，在一種元素若在電離輻射的照射下，輻射能量將傳遞給元素中的一些原子核，在一定條件下會(huì)造成激發(fā)反應(yīng)，引起這些原子核的不穩(wěn)定，由此而發(fā)射出中子并產(chǎn)一定條件下會(huì)造成激發(fā)反應(yīng)，引起這些原子核的不穩(wěn)定，由此而發(fā)射出中子并產(chǎn)生生-輻射，這種電離輻射使物質(zhì)產(chǎn)生放射性（是由電離輻射誘發(fā)出來的）輻射，這種電離輻射使物質(zhì)產(chǎn)生放射性（是由電離輻射誘發(fā)出來的）誘惑放射性。誘惑放射性。 誘惑放射性的可能性取決于被輻射物質(zhì)的性質(zhì)以及所使用的射

42、線能量，若射線誘惑放射性的可能性取決于被輻射物質(zhì)的性質(zhì)以及所使用的射線能量，若射線能量很高，超過某元素的核反應(yīng)能閾，則該元素會(huì)產(chǎn)生放射性。能量很高，超過某元素的核反應(yīng)能閾，則該元素會(huì)產(chǎn)生放射性。第42頁/共140頁43 食品中的基本元素，氮、氫、氧食品中的基本元素，氮、氫、氧1414N 10.5Mev -N 10.5Mev -射線射線 會(huì)產(chǎn)生放射性會(huì)產(chǎn)生放射性1616O 15.5Mev -O 15.5Mev -射線射線 會(huì)產(chǎn)生放射性會(huì)產(chǎn)生放射性1212C 18.8Mev -C 18.8Mev -射線射線 會(huì)產(chǎn)生放射性會(huì)產(chǎn)生放射性 大部分元素核反應(yīng)能閾都在大部分元素核反應(yīng)能閾都在10Mev10M

43、ev以上，目前在食品中允許使用的輻射以上，目前在食品中允許使用的輻射源只有源只有6060CoCo，（，（1= 1.171= 1.17MevMev，2 = 1.33Mev2 = 1.33Mev）能量）能量10Mev, 蔗糖蔗糖 飴糖中的糊飴糖中的糊精（精（5.215.21：3.83.8：1.001.00） 擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而增大，擴(kuò)散速度隨之顯著增大擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而增大，擴(kuò)散速度隨之顯著增大 溫度每增加溫度每增加1 1，各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散系數(shù)，各種物質(zhì)在水溶液中的擴(kuò)散系數(shù)平均增加平均增加2.6%2.6%（2 23.5%3.5%） 擴(kuò)散總是從高濃度向低濃度擴(kuò)散，濃度差越大，擴(kuò)散速度增加

44、越快擴(kuò)散總是從高濃度向低濃度擴(kuò)散，濃度差越大，擴(kuò)散速度增加越快 溶液濃度增加，粘度增加，溶液濃度增加，粘度增加，擴(kuò)散系數(shù)降低擴(kuò)散系數(shù)降低 增加濃度差增加擴(kuò)散速度，增加濃度差增加擴(kuò)散速度，但粘度增加仍會(huì)對但粘度增加仍會(huì)對擴(kuò)散速度產(chǎn)生不利影響，這一點(diǎn)不能忽略擴(kuò)散速度產(chǎn)生不利影響，這一點(diǎn)不能忽略第56頁/共140頁57從擴(kuò)散方程可看出，擴(kuò)散速度的影響因素從擴(kuò)散方程可看出，擴(kuò)散速度的影響因素: : 擴(kuò)散系數(shù) D NA （擴(kuò)散速度） 溶質(zhì)總濃度 C NA X（截面間的距離） X NA 溶質(zhì)濃度差 NA D （濃度增加）第57頁/共140頁58( (二二) ) 滲透滲透（上述擴(kuò)散方程的另一個(gè)方面，溶劑行為

45、）（上述擴(kuò)散方程的另一個(gè)方面，溶劑行為）1 1、滲透現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上與擴(kuò)散現(xiàn)象頗為相似，嚴(yán)格地說，滲透就是溶劑從低濃度經(jīng)過半滲、滲透現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上與擴(kuò)散現(xiàn)象頗為相似，嚴(yán)格地說，滲透就是溶劑從低濃度經(jīng)過半滲透膜向高濃度擴(kuò)散的過程透膜向高濃度擴(kuò)散的過程2 2、半透膜就是允許溶劑通過而不允許溶質(zhì)通過的膜、半透膜就是允許溶劑通過而不允許溶質(zhì)通過的膜 比如細(xì)胞膜，實(shí)際上，半透膜對鈉、氯、比如細(xì)胞膜，實(shí)際上，半透膜對鈉、氯、小分子（電解質(zhì)）也能通過，只是對于細(xì)小分子（電解質(zhì)）也能通過，只是對于細(xì)胞而言，由于原生質(zhì)內(nèi)電阻較高，而阻止胞而言，由于原生質(zhì)內(nèi)電阻較高，而阻止了電解質(zhì)的滲透進(jìn)入。了電解質(zhì)的滲透進(jìn)入。第58頁/

46、共140頁593 3、所有細(xì)胞（活的和死的）都能滲水，這是在滲透壓差的影響下發(fā)生的現(xiàn)象、所有細(xì)胞（活的和死的）都能滲水，這是在滲透壓差的影響下發(fā)生的現(xiàn)象 在滲透壓差的影響下，電解質(zhì)液能滲透，但與水相比通過細(xì)胞膜的速度比較緩慢在滲透壓差的影響下，電解質(zhì)液能滲透，但與水相比通過細(xì)胞膜的速度比較緩慢4 4、細(xì)胞進(jìn)入食鹽和糖溶液中，細(xì)胞內(nèi)呈膠狀溶液的蛋白質(zhì)不會(huì)溶出（因?yàn)榘胪改げ荒茉?、?xì)胞進(jìn)入食鹽和糖溶液中，細(xì)胞內(nèi)呈膠狀溶液的蛋白質(zhì)不會(huì)溶出（因?yàn)榘胪改げ荒茉试S分子很大的物質(zhì)外滲）許分子很大的物質(zhì)外滲） 腌制時(shí)電解質(zhì)不僅會(huì)向已死亡的動(dòng)植物組織細(xì)胞內(nèi)滲透，同時(shí)也向微生物細(xì)胞內(nèi)滲腌制時(shí)電解質(zhì)不僅會(huì)向已死亡的動(dòng)

47、植物組織細(xì)胞內(nèi)滲透，同時(shí)也向微生物細(xì)胞內(nèi)滲透透 因而腌制不僅能阻止微生物利用食品的營養(yǎng)物質(zhì)，而且在遭受電解質(zhì)滲入后生長活因而腌制不僅能阻止微生物利用食品的營養(yǎng)物質(zhì)，而且在遭受電解質(zhì)滲入后生長活動(dòng)也會(huì)受到抑制動(dòng)也會(huì)受到抑制第59頁/共140頁605 5、滲透壓、滲透壓：是溶質(zhì)而不是溶液的影響下才形成的：是溶質(zhì)而不是溶液的影響下才形成的 純?nèi)軇┮好嫔铣惺芤褐膲毫Γ內(nèi)軇┮好嫔铣惺芤褐膲毫Γ≒ P） P=9.81 P=9.81 h(N/mh(N/m2 2) ) h:h:溶液的液柱高度（溶液的液柱高度（m m） :溶液的密度（溶液的密度（Kg/mKg/m3 3) ) 溶液濃度越高，密度越大，液柱越

48、高，液面上所受的壓力越大溶液濃度越高，密度越大，液柱越高，液面上所受的壓力越大 若在液柱內(nèi)的液面上施加和溶液滲透時(shí)所形成的液柱相同壓力，則原來內(nèi)滲若在液柱內(nèi)的液面上施加和溶液滲透時(shí)所形成的液柱相同壓力，則原來內(nèi)滲溶劑不斷外滲，直至形成液柱消失，還阻止了純?nèi)軇┰偻ㄟ^半滲透膜內(nèi)滲，溶劑不斷外滲，直至形成液柱消失，還阻止了純?nèi)軇┰偻ㄟ^半滲透膜內(nèi)滲，此時(shí)所施加的壓力就是滲透壓此時(shí)所施加的壓力就是滲透壓 滲透壓的大小取決于溶液溶質(zhì)的濃度，與溶液的數(shù)量無關(guān)滲透壓的大小取決于溶液溶質(zhì)的濃度，與溶液的數(shù)量無關(guān)第60頁/共140頁617 7、根據(jù)、根據(jù)VanVant hofft hoff定律定律溶液的滲透壓和理

49、想氣體的性質(zhì)是完全相似溶液的滲透壓和理想氣體的性質(zhì)是完全相似的。的。 VanVant hofft hoff方程方程 1 1RTCRTC P P0 0= = 100M 100M2 2P P0 0 滲透壓（滲透壓（KN/mKN/m2 2）, ,C C溶液的濃度溶液的濃度, Kg/Kg, Kg/Kg溶劑中溶質(zhì)的千克數(shù)之比溶劑中溶質(zhì)的千克數(shù)之比1 1 溶液密度（等于質(zhì)量除以容積）（溶液密度（等于質(zhì)量除以容積）（Kg/mKg/m3 3）, , T T 絕對溫度（絕對溫度（K K）R R 氣體常數(shù)氣體常數(shù) 8.298.291010-3-3 N Nm/molm/molK,K,M M2 2 溶質(zhì)分子量溶質(zhì)分子

50、量第61頁/共140頁628 8、腌制速度、腌制速度腌制速度取決于滲透壓腌制速度取決于滲透壓 滲透壓和溫度及濃度成正比滲透壓和溫度及濃度成正比 為加速腌制過程，應(yīng)盡可能在高溫和高為加速腌制過程，應(yīng)盡可能在高溫和高濃度溶液條件下進(jìn)行濃度溶液條件下進(jìn)行 但鹽腌若用高溫，則原料在尚未腌透前但鹽腌若用高溫，則原料在尚未腌透前常已出現(xiàn)腐敗跡象，因此腌鹽時(shí)以采用常已出現(xiàn)腐敗跡象，因此腌鹽時(shí)以采用低溫（低于低溫（低于10 10 ）為宜，有時(shí)溫度可）為宜，有時(shí)溫度可低達(dá)低達(dá)2 244左右左右第62頁/共140頁63 滲透壓和溶質(zhì)分子量及其濃度有一定關(guān)滲透壓和溶質(zhì)分子量及其濃度有一定關(guān)系系 溶質(zhì)分子量越大，需用

51、溶質(zhì)重量也越溶質(zhì)分子量越大，需用溶質(zhì)重量也越大大 若溶質(zhì)能離解為離子，能提高滲透壓，若溶質(zhì)能離解為離子，能提高滲透壓，用量可減少用量可減少 如選用分子量低的并在溶液中能離解如選用分子量低的并在溶液中能離解成離子的食鹽時(shí)，當(dāng)其濃度為成離子的食鹽時(shí)，當(dāng)其濃度為101015%15%，就能建立起就能建立起303.2303.2606.5KN/m2(606.5KN/m2(或或3 36 6個(gè)大氣壓）相當(dāng)?shù)臐B透壓個(gè)大氣壓）相當(dāng)?shù)臐B透壓第63頁/共140頁642.2.影響滲透壓的因素影響滲透壓的因素 溫度上升，滲透壓上升，溫度上升，滲透壓上升， 溶質(zhì)摩爾濃度上升，滲透壓上升溶質(zhì)摩爾濃度上升，滲透壓上升 相同質(zhì)量

52、下，溶質(zhì)分子量增大，滲透壓下降相同質(zhì)量下，溶質(zhì)分子量增大，滲透壓下降 溶質(zhì)解離系數(shù)大，滲透壓大溶質(zhì)解離系數(shù)大，滲透壓大第64頁/共140頁65三、生物組織的擴(kuò)散和滲透現(xiàn)象三、生物組織的擴(kuò)散和滲透現(xiàn)象 生物組織包括微生物、動(dòng)植物組織，它們在腌制過程中都存在著生物組織包括微生物、動(dòng)植物組織，它們在腌制過程中都存在著擴(kuò)散擴(kuò)散和和滲透滲透作用。作用。第65頁/共140頁66（一）微生物細(xì)胞（一）微生物細(xì)胞 微生物細(xì)胞是有細(xì)胞壁保護(hù)和原生質(zhì)膜包圍的膠微生物細(xì)胞是有細(xì)胞壁保護(hù)和原生質(zhì)膜包圍的膠體狀原生質(zhì)漿體體狀原生質(zhì)漿體 分兩層：外層含有脂多糖和蛋白質(zhì)；內(nèi)層主要為粘肽層即有糖和氨基酸組成，分兩層：外層含有

53、脂多糖和蛋白質(zhì)；內(nèi)層主要為粘肽層即有糖和氨基酸組成，位于細(xì)胞內(nèi)側(cè)，把細(xì)胞漿包在里面。位于細(xì)胞內(nèi)側(cè)，把細(xì)胞漿包在里面。 細(xì)胞壁由平行的雙層磷脂構(gòu)成，中間嵌入蛋白質(zhì)。細(xì)胞壁由平行的雙層磷脂構(gòu)成，中間嵌入蛋白質(zhì)。細(xì)胞壁細(xì)胞壁上有很多微小的小孔，可允許直徑上有很多微小的小孔，可允許直徑1nm1nm大大小的可溶性物質(zhì)通過，一般小的可溶性物質(zhì)通過，一般為全滲透性為全滲透性，可透過，可透過水、無機(jī)鹽、非離子化有機(jī)分子和各種營養(yǎng)素。水、無機(jī)鹽、非離子化有機(jī)分子和各種營養(yǎng)素。 而細(xì)胞內(nèi)膜（而細(xì)胞內(nèi)膜（原生質(zhì)膜原生質(zhì)膜）則則為半透性為半透性，僅允許水，僅允許水和小分子透過，但也能使電解質(zhì)透過，只是活細(xì)和小分子透過

54、，但也能使電解質(zhì)透過，只是活細(xì)胞有較高的電阻，因而離子進(jìn)出細(xì)胞就很困難或胞有較高的電阻，因而離子進(jìn)出細(xì)胞就很困難或滲透速度極慢。滲透速度極慢。第66頁/共140頁67（二）當(dāng)微生物細(xì)胞處在濃度不同的溶液中，就（二）當(dāng)微生物細(xì)胞處在濃度不同的溶液中，就會(huì)出現(xiàn)三種對微生物活動(dòng)有影響的情況。會(huì)出現(xiàn)三種對微生物活動(dòng)有影響的情況。1.1.細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相等細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度相等對微生物最適宜對微生物最適宜比如比如:0.9%NaCl:0.9%NaCl，此溶液常稱為等滲溶液，此溶液常稱為等滲溶液（isotonic)2.C2.C外外CC內(nèi)內(nèi) P P外外PCC內(nèi)內(nèi) P P外外PP內(nèi)內(nèi) 原生質(zhì)內(nèi)的水分將向細(xì)胞間隙

55、內(nèi)轉(zhuǎn)移，原生質(zhì)緊縮，這種現(xiàn)象稱質(zhì)壁分離原生質(zhì)內(nèi)的水分將向細(xì)胞間隙內(nèi)轉(zhuǎn)移，原生質(zhì)緊縮，這種現(xiàn)象稱質(zhì)壁分離（plasmolysis) ) 其結(jié)果使微生物停止生長活動(dòng)，細(xì)胞外的這種溶液成為高滲溶液其結(jié)果使微生物停止生長活動(dòng)，細(xì)胞外的這種溶液成為高滲溶液腌制保藏原理腌制保藏原理 腌漬就是利用這種原理以達(dá)到保藏食品的目的腌漬就是利用這種原理以達(dá)到保藏食品的目的 用鹽、糖和香料腌漬時(shí)，它們的濃度達(dá)到足夠高時(shí)就可以抑制住微生物的生長活動(dòng)用鹽、糖和香料腌漬時(shí)，它們的濃度達(dá)到足夠高時(shí)就可以抑制住微生物的生長活動(dòng)第68頁/共140頁694. 4. 原生質(zhì)膜滲透性隨微生物種類、菌齡、細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)膜滲透性隨微生物種類

56、、菌齡、細(xì)胞內(nèi)成分、溫度、成分、溫度、pHpH值、表面張力的性質(zhì)和大小等相值、表面張力的性質(zhì)和大小等相關(guān)關(guān)（三）高滲透壓下微生物的穩(wěn)定性（三）高滲透壓下微生物的穩(wěn)定性 取決于它們的種類，其質(zhì)壁分離程度取決于原生質(zhì)的滲透性取決于它們的種類，其質(zhì)壁分離程度取決于原生質(zhì)的滲透性 如溶質(zhì)極易通過原生質(zhì)，細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓就會(huì)迅速達(dá)到平衡，不再存在質(zhì)壁如溶質(zhì)極易通過原生質(zhì)，細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓就會(huì)迅速達(dá)到平衡，不再存在質(zhì)壁分離現(xiàn)象分離現(xiàn)象 微生物種類不同，對鹽液濃度反應(yīng)不同，因此腌漬時(shí)不同濃度鹽液中生長的微微生物種類不同，對鹽液濃度反應(yīng)不同，因此腌漬時(shí)不同濃度鹽液中生長的微生物的種類就會(huì)不同，從而會(huì)進(jìn)一步對食

57、品發(fā)酵產(chǎn)生影響生物的種類就會(huì)不同，從而會(huì)進(jìn)一步對食品發(fā)酵產(chǎn)生影響 在不少情況下因不良微生物受到抑制，從而有利于食品的發(fā)酵在不少情況下因不良微生物受到抑制，從而有利于食品的發(fā)酵第69頁/共140頁70 鹽濃度鹽濃度2.5% 2.5% 大多數(shù)微生物暫時(shí)性受到抑制大多數(shù)微生物暫時(shí)性受到抑制 10-15% 10-15% 完全停止生長完全停止生長 例如例如 腐敗菌腐敗菌( (大多數(shù)大多數(shù)) ) 不能忍受不能忍受2.5%2.5%以上的鹽濃度，暫時(shí)受到抑制，以上的鹽濃度，暫時(shí)受到抑制，10%10%以上，基本受到抑制，包括肉毒桿菌。以上，基本受到抑制，包括肉毒桿菌。 乳酸菌乳酸菌 能忍受能忍受10-18%10

58、-18%鹽濃度鹽濃度 20-25%20-25%鹽濃度，差不多所有微生物都停止生長，但也有少數(shù)如霉菌、酵母鹽濃度，差不多所有微生物都停止生長，但也有少數(shù)如霉菌、酵母（圓酵母）可忍受（圓酵母）可忍受30%30%鹽濃度鹽濃度 對糖液，對糖液，50-75%50-75%能抑制細(xì)菌和霉菌的生長，酵母能忍受更高糖液濃度，說明能抑制細(xì)菌和霉菌的生長，酵母能忍受更高糖液濃度，說明酵母菌膜滲透性大，溶質(zhì)易擴(kuò)散，建立不了高滲透壓而引起質(zhì)壁分離。酵母菌膜滲透性大，溶質(zhì)易擴(kuò)散，建立不了高滲透壓而引起質(zhì)壁分離。第70頁/共140頁71（二）（二） 動(dòng)植物組織動(dòng)植物組織 動(dòng)植物組織，若結(jié)構(gòu)完整，存在影響溶質(zhì)擴(kuò)散的障礙，如膜

59、使溶質(zhì)難于擴(kuò)散，則動(dòng)植物組織，若結(jié)構(gòu)完整，存在影響溶質(zhì)擴(kuò)散的障礙，如膜使溶質(zhì)難于擴(kuò)散，則動(dòng)植物組織在鹽和糖溶液中也會(huì)出現(xiàn)和微生物細(xì)胞一樣的三種情況。（相等、內(nèi)動(dòng)植物組織在鹽和糖溶液中也會(huì)出現(xiàn)和微生物細(xì)胞一樣的三種情況。（相等、內(nèi)大、外大）大、外大）第71頁/共140頁72 如鮮山楂果做蜜餞，在高濃度糖液中高溫熬煮，則見山楂果出現(xiàn)收縮，而其內(nèi)如鮮山楂果做蜜餞，在高濃度糖液中高溫熬煮，則見山楂果出現(xiàn)收縮，而其內(nèi)部沒有甜味。部沒有甜味。 高滲透壓時(shí)，水分向外滲透。若將山楂破碎，糖易向果肉組織擴(kuò)散，吃起來有高滲透壓時(shí)，水分向外滲透。若將山楂破碎，糖易向果肉組織擴(kuò)散，吃起來有甜味。甜味。 在腌制蘿卜、蔬

60、菜時(shí)，都是要將其切小，使組織結(jié)構(gòu)破壞，而使溶質(zhì)易擴(kuò)散進(jìn)在腌制蘿卜、蔬菜時(shí)，都是要將其切小，使組織結(jié)構(gòu)破壞，而使溶質(zhì)易擴(kuò)散進(jìn)入組織，使腌制品有咸味，若調(diào)味料，應(yīng)有調(diào)味料的特點(diǎn)。入組織，使腌制品有咸味，若調(diào)味料，應(yīng)有調(diào)味料的特點(diǎn)。第72頁/共140頁73 所以對腌漬保藏，所以對腌漬保藏，兩個(gè)目的兩個(gè)目的： (1)動(dòng)植物組織動(dòng)植物組織使之易擴(kuò)散，使風(fēng)味一致使之易擴(kuò)散，使風(fēng)味一致 (2)微生物微生物使之不易進(jìn)入，建立高滲透環(huán)境，造成其被抑制。使之不易進(jìn)入，建立高滲透環(huán)境，造成其被抑制。第73頁/共140頁74四、四、食鹽食鹽在食品保藏中的作用在食品保藏中的作用1. 1. 食鹽對微生物細(xì)胞的影響：食鹽對