《食品技術原理》教案-第四章 食品輻射保藏

第一節(jié)概述食品輻射保藏食品輻射保藏即利用射線能處理食品所產生的生物和生理效應，使食品的保藏期得以延長的一種食品保藏技術。利用射線照射食品可以起到殺蟲、殺菌、抑制發(fā)芽、延遲后熟等作用。這一技術是繼傳統的物理、化學方法之后以又一發(fā)展較快的食品保藏新技術和新方法。輻射保藏食品特點與傳統的方法相比，輻射保藏食品技術有許多優(yōu)點，主要表現在：殺死微生物效果顯著，劑量可根據需要進行調節(jié)（準確控制）食品受射線照射過程中升溫甚微，從而可以保持食品原有的新鮮感官特征。食品可以在包裝以后不再拆包裝的情況下接受照射處理，節(jié)約了材料，也避免了再污染的可能操作適應范圍廣。在同一射線處理場所可以處理多種體積、狀態(tài)、類型不同的食品沒有非食品物質殘留射線處理過的食品不會留下任何殘留物，這與熏蒸殺蟲和其他化學處理相比是最突出的優(yōu)點節(jié)約能源根據國際原子能機構通報的估計，與傳統的冷藏、熱處理、干燥脫水方法相比，輻射處理可節(jié)約70%～90%的能源輻射裝置加工效率高整個工序可連續(xù)作業(yè)，易實現自動化輻射處理食品主要缺點：經過殺菌劑量的照射，一般情況下，酶不能完全被鈍化經輻射處理后，食品所發(fā)生的化學變化從量上來講是微乎其微的，但敏感強的食品和經高劑量照射的食品可能會發(fā)生不愉快的感官性質變化（食品中存在游離基）。輻射不適用于所有食品，使用范圍受到限制輻射劑量對人體有危害，所以使用輻射處理食品必須非常謹慎，做好運輸及處理食品的工作人員的安全防護工作。為此，要對輻射源進行充分遮蔽，必須經常連續(xù)的對照射區(qū)和工作人員進行監(jiān)測檢查。食品輻射保藏發(fā)展史自1895年（19世紀末）倫琴發(fā)現x－射線后第二年，有人就發(fā)表論文，提出x－射線對細菌的作用及其實際應用問題，但由于當時放射源強度不夠和其他原因，以后三年時間研究者得出結論：x－射線無殺菌作用。后來，隨著射線源的增大和實驗的改進，開始著重研究射線滅菌機理，但應用研究較少。二戰(zhàn)期間，美國麻省理工學院的羅克多爾進行了射線處理應用于漢堡包保鮮的研究工作，拉開了輻射保藏食品研究的序幕。50年代起，北美、歐洲及日本等30多個國家先后抽入了大量的費用，逐步開展了輻射保藏食品的研究。60年代起，包括我國在內的一些發(fā)展中國家也加入了這一研究的行列。目前從事這方面研究的國家有50多個。受到研究的食品種類有糧食、糧食制品、水果、蔬菜、各種肉類、肉制品、家禽、水產品、香料和動物飼料等。人們從多方面對這項技術進行了研究。其中包括食品輻照的機理和滅菌原理，輻照食品工藝，輻射食品化學、營養(yǎng)學、微生物學、毒理學和劑量學等與此同時，自60年代初起，聯合國糧農組織、國際原子能機構、世界衛(wèi)生組織聯合主持召開了國際輻射保藏食品的科學討論會。1980年10月由以上三個組織的專家委員建議：批準經兆拉德（10KGy）以下處理的任何食品均可供食用。在實際應用方面，一些國家先后批準了一批輻射產品的商業(yè)化應用。其中輻照馬鈴薯是獲得最多國家批準食用的一種商業(yè)化產品。其他一些輻射產品在不同范圍和程度上獲準產業(yè)化生產。其中包括：鮮鱈魚片、蝦、去內臟雞、谷物、面粉、芒果、草莓、蘑菇、蘆筍、大蒜、洋蔥、調味品等在所有的食品處理方法中，還沒有其他任何一種技術受到如電離輻射技術那樣曠日持久、內容廣泛、耗費巨大的研究。正如其他保藏方法一樣，輻射保藏有其局限性，不完全適用于所有食品，必須有選擇地使用。從人們對這一新的技術觀念，市場接受性和經濟可行性方面來看，這種方法的推廣仍然受到其他傳統保藏方法的很大挑戰(zhàn)和阻礙。食品輻射保藏的各種問題還有待進一步解決。食品輻射處理發(fā)展動向食品輻射保藏的研究，國際上一直有兩種發(fā)展方向：高劑量輻射：用于牛肉、雞肉的輻射滅菌，特別著重于衛(wèi)生安全性方面低劑量輻射：所用輻射劑量低，成本也較低，適于大量推廣，用于殺蟲、保鮮第二節(jié)輻射的基本原理一、輻射與射線的概念輻射：也稱電離輻射，是輻射源放出射線（電離輻射線），釋放能量，能使受輻射物質的原子發(fā)生電離作用的一種物理過程。電離輻射線有不同種類：如高速帶正電粒子流構成的α－射線，由帶負電粒子流β－射線，在電磁波譜中的X和γ射線都可以引起物質發(fā)生電離作用。輻射源輻射是一種能量轉變的過程。如放射性同位素在放出射線的同時，自身從非穩(wěn)定態(tài)的放射性同位素變成了穩(wěn)定的另一種元素，因此是一個原子能轉變?yōu)檩椛淠艿倪^程。又如，電子束射線所得到的輻射能是通過加速器由電能轉變而來的。因此射線所具有的能量往往稱為輻射能，其單位用eV（電子伏）來表示。KeV（千電子伏）,MeV（兆電子伏）射線都具有程度不同的穿透物質的能力，并具有使受到作用的物質產生各種基本的物理效應。能使受輻射物質的原子發(fā)生電離作用的輻射稱為電離輻射。相應的射線稱為電離輻射線，但一般稱為射線。射線物質和使物質發(fā)生電離的能力與射線的帶電情況和能量有關，一般不同種類的射線有不同的帶電情況和能量水平。同一種類射線也有不同能量水平。二、核反應原子核因外來的因素而引起核結構的變化，此過程就稱為原子核的反應?，F在已能實現的核反應有1000多種，反應產物有穩(wěn)定的也有不穩(wěn)定的，利用人工反應所得到的放射性核素稱人工放射性核素。可用如下幾種方法制得。反應堆中子照射：慢中子反應從核燃料廢物中提取加速器生產：加速器將帶電粒子加速――轟擊靶核三、核衰變1、α－衰變放射性原子核放出α－粒子變成另一種核的過程，即α－衰變α－粒子：2個單位正電荷，質量數4。其電離能力強，射程短，穿透力弱。2、β－衰變2.1β－－衰變β－－粒子實際上即負電子，原子核內中子過多造成不平衡時，放出β－－粒子β－－粒子具有連續(xù)能譜，穿透能力＞α－粒子2.2β＋－衰變β＋－離子即正電子，只有人工放射性核素才有β＋－衰變β＋－離子能譜也連續(xù)3、電子俘獲（k－電子俘獲）原子核從一個軌道上俘獲一個電子，使核內一個質子變成中子，并放出中微子。電子俘獲過程伴隨著X－射線，γ－射線的產生。4、γ－輻射處于激發(fā)態(tài)的原子核通過放出γ－光子回到基態(tài)，這個過程稱為γ－輻射。γ－射線穿透力很強。四、放射性衰變規(guī)律4.1衰變定律放射性核素的原子核是不斷自發(fā)地發(fā)生衰變的，它們衰變時遵循一定規(guī)律，各種放射性核素都有它自身的衰變規(guī)律。單位時間內，衰變著的原子核的數目和其總數成正比。λ為衰變常數又因為放射性強度，而與N成正比，即4.2半衰期放射性下降初始值一半所需的時間稱為半衰期。用t1/2表示，對于某一種放射性核素而言，半衰期和衰變常數（λ）一樣，是常數。它們有如下關系：，即衰變常數與任意放射性核素的半衰期乘積為0.6913。由此，可半衰期求λ（衰變常數），常用半衰期表示放射性核素的衰變特性。4.3放射性強度單位定義：單位時間內核衰變的數目表示。居里（ci）貝克勒爾（Bq）1ci=3.7×1010次核衰變數/秒，1Bq=1次衰變/秒1mci=3.7×107次核衰變數/秒1ci=3.7×1010Bq1μci=3.7×104次核衰變數/秒放射性比度/比放射性：單位質量的物質內所含的放射性強度。Bq/g放射性濃度：單位容積的溶液內所含的放射性強度。Bq/ml五、輻射源照射食品的裝置及設施要根據照射目的的臨界劑量、食品種類、殺菌程度和防止照射后再污染的方法等因素來確定。用于食品輻射處理的輻射源有以下三種：5.1放射性核燃料在核反應堆中產生的天然放射性元素和人工感應放射性同位素，會在衰變過程中發(fā)射各種放射物和能量粒子。有α－粒子，β－粒子，γ－粒子及中子。食品進行輻射處理時希望1、輻射深入食品內部殺菌及鈍化酶，2、不使食品中原子結構破壞和使食品呈放射性。食品輻射處理主要用γ－粒子，β－粒子5.2電子加速器產生β－粒子。輻射劑量可通過調節(jié)電壓實現5.3X－射線源采用高能電子束轟擊高質量金屬靶，電子被吸收，能量一部分變?yōu)槎滩ㄩL射線，另一部分能量在靶內被消耗掉。電子束能量越高，轉換為X－射線的效率就越高。X－射線波長由電壓、電子束對靶的入射角度、靶的材料性質及窗孔的性質決定。波長較長軟X－射線，≤100kv電壓產生，穿透能力較小波長較短硬X－射線，＞100kv電壓產生，穿透能力較大人們普遍認為電子束（類似物：陰極射線和β－粒子）和γ－射線（X－射線）最適用于食品輻射保藏，原因：這些方法可以保證處理過的食品不產生放射性物質，具有一定穿透能力，產熱少。目前食品工業(yè)常用的輻射源有≤10MeV加速電子，X－射線源（束能≤5MeV）。六、輻射能量及劑量單位6.1輻射能量是由1、輻射源的原子結構發(fā)生破裂而發(fā)射的。，2、高速電子流產生不同的放射源所發(fā)出的放射能有幾種形式，它們屬于輻射的電磁波譜，其波長頻率穿透力和作用異。目前在食品保藏中，有幾種輻射能量已經得到了有限的應用。例如紫外線（200-280nm），表面殺菌，而X－射線僅處于實驗階段。食品輻射處理：指用有限種類的輻射能進行加工，統稱為電離輻射。食品輻射保藏也稱為冷食品保藏。6.2輻射的劑量單位1、輻射量（輻照量）：僅用于X－射線和γ－輻射光子是X/γ射線在單位質量空氣中打出的全部電子被空氣阻止時，在空氣中產生一種符號離子的總電荷量。單位：庫侖/千克，以前曾用倫琴（R）表示。1R＝2.58×10-4C/kg。2、吸收劑量電離輻射授與單位質量任何物質的平均能量。吸收劑量的法定單位J/kg,戈瑞（Gy）以前曾用拉德表示（rad）1rad=0.01Gy吸收劑量不同于照射劑量，它適用于任何電離輻射及被輻射的物質。3、吸收劑量率單位質量的被照射物質在單位時間中所吸收的能量稱為吸收劑量率。單位Gy/s吸收劑量率與照射距離和輻射源有關。距離越近，受到的吸收劑量率越大，距離相同時，輻射源越大，受到的吸收劑量率也越大。6.3劑量的分布及測定方法1、輻射劑量的分布輻射劑量根據達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確定，在食品輻照中，包裝內部和單位包裝之間的劑量分布是不均勻的。這就要求同一批食品的最高劑量和最低劑量都處在允許的劑量范圍內。這樣才能榖輻照處理的目的。目前要求，最高劑量和最低劑量的比值＜2，實際定為1.7。這樣的輻照加工才符合要求。2、劑量的測定方法絕對標準劑量計，最熱計。可以直接讀出吸收劑量常規(guī)檢查中使用鈷玻璃計量計，硫酸亞鐵劑量計食品輻照時，除了控制最大劑量，最小劑量還要注意輻照劑量率，如果輻照劑量率越高，則輻照時間越短，食品本身組織越不容易受至損傷。第三節(jié)輻射引發(fā)的食品化學和生物化學效應物質受到放射線照射時所發(fā)生的反應大致有以下幾種情況：吸收輻射能發(fā)生一系列輻射性化學變化發(fā)生一系列生物化學性變化細胞/個體死亡/出現遺傳性變異等生物效應。如果劑量小可以恢復。決定食品發(fā)生變化的因素主要是射線種類。如電子束/β－射線：使原子或分子變成陽離子，分子被激發(fā)。γ－射線，X－射線：可以發(fā)生光電效應，射線能量低康普頓效應：射線能量中等，產生康普頓電子（康普頓效應：英文名稱：Comptoneffect其他名稱：康普頓散射(Comptonscattering)定義：短波電磁輻射(如X射線，伽瑪射線)射入物質而被散射后，除了出現與入射波同樣波長的散射外，還出現波長向長波方向移動的散射現象）電子對效應：射線能量高，電子對一、食品的輻射化學效應輻射穿透食品物料的程度于食品性質和輻射的特性。輻射作用時效應取決于其改變分子的能力及其電離電位當中等能級的電離輻射通過食品時，發(fā)生撞擊現象，能量足夠大時產生離子對，使原子之間的化學鍵斷裂，發(fā)生分子變化產生游離基。（一）直接作用及間接作用產（效應）輻射對食品及其他生物物質的化學效應，至今有許多機理未弄清，但一般認為電離輻射使食品或其他生物體產生各種離子、粒子或質子的基本過程可分為直接作用和間接作用。直接作用使物質形成離子，激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。間接作用是輻射直接作用形成產物間的相互作用，生成與原始物質不同的化合物。直接作用一般無特殊條件，而間接作用與溫度等其他條件相關。（二）約束間接作用的途徑（同時保護微生物、酶所以需要提高輻射處理劑量，達到保藏目的）在食品輻射保藏中，直接作用和間接作用均可使酶和微生物鈍化，食品中的其他成分也會受到來自水解作用所產生的游離基的間接作用影響。為了減少食品在輻照過程中的變化，人們研究約束間接作用的途徑，以減少游離基的影響。1、凍結狀態(tài)下的輻射可以阻止游離基擴散和移動，降低游離基與食品接觸幾率。約束間接作用對食品成分影響2、真空/惰性氧化環(huán)境中輻射該狀態(tài)下可以除去氧，防止產生過氧化氫，但同時保護微生物，輻射效果降低。3、添加游離基接受體可消耗游離基，保護敏感性色素、香味化合物和食品成分。（三）輻射對食品成分的影響1、氨基酸和蛋白質氨基酸經輻照后生成物及數量與氨基酸種類、數量、氧所及水是否存在有關。例如：甘氨酸經輻照處理可生成氫氣、二氧化碳、氨及甲胺、乙酸、甲酸、甲醛、乙醛酸谷氨酸經輻照處理：α－氧代戊二酸，有機酸，氨，甲醛賴氨酸經輻照處理：多羥基胺，β－丙氨酸、α－氨基正丁酸，氧化氨基酸、戊撐二胺，谷氨酸，天冬氨酸含硫氨基酸經輻照處理可以生成含硫部分氧化，游離基反應最終分解。如半胱氨酸：生成胱氨基，氨、硫化氫、丙氨酸、游離硫芳香族和雜環(huán)氨基酸可以發(fā)生羥化、脫氨基、氧化、脫羧反應對輻射敏感性：組氨酸＞苯丙氨酸＞酪氨酸＞色氨酸蛋白質經輻射處理后，蛋白質變性凝聚，粘度下降，溶解度降低?？赡馨l(fā)生變化：巰基氧化，脫氨基、脫羧基、芳香族雜環(huán)氨基酸游離基氧化，最終導致食品結構變化如：肉類經殺菌劑量照射后，揮發(fā)性成分濃度隨輻照劑量增加而增加，隨輻照溫度升高而增加。雖然生成多種微量的揮發(fā)性物質，但可以認為只要進行的輻射不引起氨基酸的組分發(fā)生變化，就不會造成肉類蛋白質營養(yǎng)性損失。水產品經低劑量的輻射處理會使制品中游離氨基酸增加，發(fā)生褐變，酶反應等問題牛乳經輻照處理后風味變化顯著，巰基，二硫鍵數目增加，粘度提高蛋清經輻照處理后粘度下降面筋經輻照處理后吸水性降低，酶消化性提高小結：輻射對蛋白質和氨基酸的各種影響與許多因素有關。如濃度，有效氧量，溫度，蛋白質和氨基酸的性質或其他伴生物質性質。2、酶無氧條件下，干燥的酶經過輻照處理后失活，在不同種酶之間，一般變化不大。水溶液中經過輻照處理后失活，過程因酶的種類不同而有差別。酶的輻射敏感性受pH和溫度的影響，并且受共存物的保護。3、碳水化合物單糖（固體，溶液）經輻照處理后，旋光度降低，褐變，還原性和吸收光譜變化。產生氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等氣體多糖經輻照處理后，熔點下降，旋光度下降，吸收光譜變化，褐變，結構變化等現象，當用＜200kGy劑量照射，淀粉粒結構幾乎無變化，但直鏈、支鏈淀粉，葡萄糖及各種禾谷類、薯類等淀粉相對分子量降低，碳鏈長度降低。淀粉經輻照后的粘度下降要比經過熱處理的顯著。多糖類經輻照后，其結構發(fā)生了變化，因此對酶作用的敏感性也隨之發(fā)生變化，并引起α－1，4－糖苷鍵偶發(fā)性斷裂及產生氫氣，一氧化碳，二氧化碳。以上是輻射對單獨存在時的糖類產生的影響。但是，在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質性質的變化極小。4、脂類輻射對脂類所產生的影響可分為以下三個方面：整個理化性質改變，受輻射感應而發(fā)生自動氧化變化，發(fā)生非自動氧化性的輻射分解。脂肪酸酯和某些天然脂肪在受到50kGy以下的劑量照射時，品質變化極小。但是另一些脂類則成為輻照食品中異臭的發(fā)生源。如經20kGy左右劑量輻照后，肉類會發(fā)生風味變化，牛乳的脂肪會產生蠟燭氣味，魚的脂類因高級不飽和脂肪酸發(fā)生氧化酸敗而產生很重的異臭味。輻照可促使脂類的自動氧化，當輻照時及輻照后，有氧存在時，其促進作用就更顯著，從而促使了游離基的生成，使氫過氧化物及抗氧化物質的分解反應加快，并生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解產物。因此，輻射劑量、劑量率，溫度，是否有氧存在，脂肪組成，抗氧化物質等都對輻射所引起的自動氧化變化有很大的影響。飽和的脂類在無氧狀態(tài)下輻射時，會發(fā)生非自動氧化性分解反應，產生氫氣，一氧化碳，二氧化碳，碳氫化合物，醛和高分子化合物。不飽和脂肪酸經輻照后也會生成與飽和脂肪酸相類似的物質，其生成的碳氫化合物為鏈烯烴，二烯烴，二烯烴和二聚物形成的酸。磷脂的輻照分解物也是碳氫化合物類，醛類和酯類對含有脂類的食品進行輻照時，也鑒定出了過氧化物、羰基物、酯類、酸類和碳氫化合物類等物質，這與天然脂肪和典型脂類的情況相同。但是，應該注意的是，與則照射后相比，這種影響多顯現于貯藏期中。5、維生素維生素輻射穩(wěn)定性與輻射時食品組成，氣相條件，溫度及其他環(huán)境因素有關。一般情況下，食品中維生素穩(wěn)定性＞單純溶液中維生素的穩(wěn)定性。脂溶性維生素中，VE最敏感，水溶性維生素，VB1，VC易損失。。大部分維生素對加熱和輻射具有不同的反應，對輻射不穩(wěn)定維生素在光、熱、氧這三個因素中至少易受其中一個因素的影響而發(fā)生分解。6、水水對輻射敏感，吸收射線能量后，首先水被電離激活，隨后產生中間產物。如水合電子，氫自由基，氫氧根自由基，過氧化氫，過氧化氫自由基，最終產生氫氣和水。水的輻射中間產物對食品和其他生物物質輻射效應有著重要影響，因為這些中間產物可以和其他有機體的分子接觸進行反應。二、食品的輻射生物學效應電離輻射可以引起生物有機體的組織及生理發(fā)生各種變化。當生物有機體吸收射線能以后，將會產生一系列的生理生化反應，使新陳代謝受到影響。在較低劑量的電離輻射作用下，能引起某些蛋白質和核蛋白分子的改變，破壞新陳代謝，抑制核糖核酸和脫氧核糖核酸的代謝，使自身的生長發(fā)育和繁殖能力受到一定的危害。同時，食品輻照的生物學效應也與生成的游離基和離子有關。當射線穿過生物有機體時，會使其中的水和其他的物質電解，生成游離基和離子，從而影響機體的新陳代謝過程，嚴重時則殺死細胞。從食品保藏的角度來說，就是利用電離輻射的直接作用和間接作用，殺蟲、殺菌，防霉，調節(jié)生理系列化反應等效應來保藏食品。1、微生物抗輻射能力G+＞酵母菌＞霉菌機理：當輻射作用于微生物時，微生物本身DNA分子本身受損致死。可以分為直接作用和間接作用兩方面。直接作用：堿基分解，氫鍵斷裂，糖和磷酸的結合部位斷裂，導致酶被破壞，細胞內膠體狀態(tài)變化間接作用：水因受到輻射而電離產生的中間產物對食品成分及微生物有影響耐熱微生物一般對輻射抵抗性強，但也有例外。如嗜熱脂肪芽孢桿菌抗熱性強，但對射線敏感。小球菌不耐熱，但對輻射不敏感。2、昆蟲昆蟲幼蟲細胞對輻射敏感性強，成蟲性腺細胞對輻射敏感性強。高劑量輻射有致死效果，低劑量引起害蟲生理變化。如不育。立即致死劑量：害蟲受到射線照射后，立即死亡所需要的劑量，常為幾千Gy緩期致死劑量：害蟲受到射線照射后要經過一周以上潛伏期才可死亡所需劑量。（幾十～幾百Gy）不孕劑量：害蟲受到射線照射后喪失生殖能力，產生不孕現象所需要的劑量。（＜80Gy）3、植物輻射可以抑制植物發(fā)芽，調節(jié)呼吸和后熟，影響乙烯代謝，導致組織褐變。3.1抑制發(fā)芽輻射破壞植物組織，干擾核酸和植物激素代謝，使核蛋白變性。抑制核酸在組織中積累，抑制發(fā)芽。3.2調節(jié)呼吸和后熟躍變型果實經輻射處理后，后熟被抑制，呼吸躍變延后，葉綠素分解減慢，抑制乙烯產生。非躍變型果實經輻射處理后，促進成熟。如澀柿，綠色檸檬變黃。3.3輻射與乙烯代謝不論是躍變型或非躍變型果實，輻射都會對乙烯的產量有瞬時性的促進，從而使呼吸加強。增長的程度因果實的種類、成熟度和輻射劑量而異。但這種增長極短暫，隨即就減低。當輻射劑量較低時，乙烯的生成量再次上升，達到頂峰后又下降。乙烯的變化與呼吸的變化基本是吻合的。高劑量輻射后，乙烯不再生成，呼吸也表現出紊亂。躍變型果實經適當劑量輻照后，會抑制內源乙烯的產生。3.4輻射與組織褐變植物組織褐變隨劑量增高而增加，并因植物品種，產地，成熟度不同等不同而不同。原因，輻射導致植物體內酚類物質增多，在氧化酶作用下，物質產生褐變。另外輻射使多酚氧化酶和過氧化物酶活性增強。4、寄生蟲隨著照射劑量增加，出現的輻射效應依次為：雌性成蟲不育，抑制正常成熟和死亡。5、病毒最小的生活體，無呼吸作用。以食品和酶為寄主。如脊髓灰白質病毒，傳染性肝炎病毒，口蹄疫病毒＞30kGy,干燥狀態(tài)需40kGy的劑量才可抑制其活動。但劑量過高對新鮮食品的質量有影響。若使用加熱和輻射并舉方法，可以達到低劑量抑制活動的目的。第四節(jié)輻射在食品保藏中的應用一、應用于食品中的輻射保藏分類1、按照所要達到的目的可以將食品上的輻射分為三大類輻射阿氏殺菌：商業(yè)殺菌可使食品中微生物數量減至0或有限個數，10～50KGy輻射巴氏殺菌：殺滅無芽孢病原菌，5～10KGy輻射耐貯殺菌：降低腐敗菌原發(fā)菌數，延長新鮮食品期提高貯藏性，＜5KGy2、依照輻照處理時劑量可分高劑量照射≥10KGy,配合低溫貯藏，否則食品品質下降，只限于肉類食品中劑量照射1～10KGy不能徹底殺菌，只能殺死腐敗菌，降低食品中微生物數量，附以低溫貯藏低劑量照射＜1KGy，抑制發(fā)芽，殺蟲，延遲生理過程二、食品輻射保藏工藝1、食品采收/制備食品的輻射保藏是在原有食品品質優(yōu)良的基礎上進行加工的。雖然輻射可以殺菌，可以提高食品衛(wèi)生質量，降低食品中致病菌或腐敗菌的數量，直至全部殺滅，但是不允許用已變質或細菌繁殖很多的次劣食品來進行輻射殺菌。在輻照之前，必須了解原有食品基本情況。如采收或加工時間，采收成熟度，加工質量（原始含菌量，感官質量等）以及保藏的目的和要求。其中了解微生物污染的類型和程度非常重要。因為不同微生物減少一個數量級的劑量不同。（表1－4－13，P235）產品收獲或加工后要盡可能快地輻照，放置時間越長，輻照效果越差。食品收獲或加工后微生物數量增加很快，可導致輻射劑量增加，進而使成本提高。貯放有可能使微生物變得更加耐輻射。輻射調節(jié)果蔬新陳代謝，輻照效果與產品生理狀態(tài)相關。輻射可以抑制發(fā)芽，在休眠期結束前輻照效果好，另外輻射可以推遲后熟，果實即將進入躍變期時照射效果好。2、輻射食品包裝包裝目的：創(chuàng)造良好的氣體環(huán)境；防止氣體污/二次污染；便于集中堆垛，提高輻照效率包裝應根據產品性狀，輻射處理目的，運輸和貯存要求，方便出售合理選擇包裝材料和形式。常見的包裝材料有金屬罐，塑料，金屬箔和各種復合包裝材料。金屬罐為鍍錫薄板和鋁罐。在普通殺菌課題內照射穩(wěn)定，形狀最好為立方形。塑料當受≤20KGy照射時，不會發(fā)生變化，劑量＞20KGy，聚乙烯，聚酯，乙烯基樹脂，聚苯乙烯薄膜則會發(fā)生變化。如劑量＞10KGy，玻璃紙，氯化橡膠會變脆。可能產生異味。金屬箔和各種復合包裝材料抗輻射性能較好，甚至60KGy劑量照射時不變質。3、輻射時劑量控制輻射時，選擇適宜的輻照劑量應從以下幾方面著手：食品的耐輻射性：食品的化學成分，物理結構在質量被認為受損壞之前，所能接受的變化程度很不相同。食品的耐輻射性可根據質量的可接受性來確定輻射劑量上限。微生物的耐輻射性：不同微生物的耐輻射性能不同。常用Dm,鈍化系數表示。Dm為減少90%菌群的輻射劑量。最耐輻射的肉毒梭狀芽孢桿菌Dm＝4KGy，其12Dm為48KGy，此劑量可提供廣泛范圍的安全性。鈍化系數：表示受到一定劑量照射后存活菌數減少至1個時的原菌數的值。N0：原始菌數，N：經Di照射后存活菌數。Di：照射劑量假定N/N0和劑量Di之間有指數性關系成立，則有，可由Dm求鈍化系數N0。微生物的耐輻射性，在同屬，同種甚至同種間的不同菌株間變化幅度都很大，一般來講，芽孢桿菌和梭狀芽孢桿菌所產生的細菌芽孢耐輻射性遠大于營養(yǎng)型菌體。不產芽孢的細菌：革蘭氏陽性＞革蘭氏陰性酵母＞霉菌（無芽孢細菌相同可略低）酶的耐輻射性酶的耐輻射性要比微生物耐輻射性強，酶活性降低90%的輻射劑量值的變化稱為酶分解單位DE。一般4DE可近乎破壞所有的酶，但是過高劑量破壞食品成分，損害食品安全性。為提高保持期，破壞酶活性，食品只靠輻射達到理想效果，所以要與熱處理結合使用。輻射費用用較強的輻射源或使食品較長時間露置于較弱的輻射下，都會使加工費用增高。凡是輻射處理的目的是為了保藏食品，選擇輻射必須考慮食品的安全性和衛(wèi)生性，食品對感官質量受損壞的耐受性，微生物和酶的耐受性及輻射費用等問題。4、影響食品輻照的因素溫度輻射殺菌時，接近常溫范圍內，溫度對殺菌效果影響不大。在低于0℃溫度照射，結果表現不一致。對于凝結芽孢桿菌、生芽孢梭狀芽孢桿菌，凍結或不凍結無影響；而金黃色葡萄球菌（-78℃）Dm=5Dm常溫，溫度越低，抗性越高一般認為，在冰點以下，輻射不產生間接作用或作用不明顯。因此微生物抗輻射性提高，不過凍結工藝不當時，由于細胞膜受損，微生物對輻射敏感性會增強。輻射前進行熱處理，可有效抑制酶活性，如在輻射后進行熱處理，則殺死細菌芽孢效果更好。氧的含量當射線穿過空氣時，可使氧氣電離，形成氧化性很強的臭氧。如食品中的蛋白質、脂肪含量高，中劑量照射時較嚴重。為防止肉類照射時產生過氧化物，需真空包裝或充氮包裝。果蔬、食品，輻射時氧化并非導致食品品質下降因素，但同樣要求用小包裝/密封包裝。其目的是為了減少二次污染。隔離氧氣，推遲后熟