輻照加工技術終結版

食品輻射保藏技術

主要內(nèi)容食品輻照（輻射）的定義及基本原理1輻照的特點及對食品中營養(yǎng)成分的影響2

3輻照技術在儲糧害蟲防治中的應用4輻照技術在新鮮水果和蔬菜的應用2023/12/28定義食品輻照是利用射線照射食品（包括原材料），延遲新鮮食物某些生理過程（發(fā)芽和成熟）的發(fā)展，或對食品進行殺蟲、消毒、殺菌、防霉等處理，達到延長保藏時間，穩(wěn)定、提高食品質(zhì)量目的的操作過程。

基本原理

食品輻照的基本原理是利用射線對食品和農(nóng)產(chǎn)品的輻射生物學和輻射化學效應，殺滅農(nóng)產(chǎn)品和食品中的寄生害蟲、腐敗微生物和病原微生物，抑制發(fā)芽，延緩生理過程，從而達到安全保藏和保證食品衛(wèi)生安全的目的。是一種冷處理的物理方法便于產(chǎn)業(yè)化應用具有很強的穿透力無有害物質(zhì)殘留特點耗能低,可以節(jié)約能源食品輻照技術的特點

輻照對食品營養(yǎng)成分的影響（1）輻照對食品中脂肪的影響輻照誘導的自氧化過程與無輻照時的自氧化非常相似,只是輻照加速了此反應的進行。輻照對脂肪的影響取決于脂肪的類型、不飽和度、照射劑量、氧的存在與否等。飽和脂肪一般是穩(wěn)定的,不飽和脂肪則易被氧化,氧化程度與照射劑量呈正比。（2）輻照對食品中蛋白質(zhì)的影響蛋白質(zhì)分子經(jīng)輻照后可能會發(fā)生變性現(xiàn)象，如紫外線吸收光譜發(fā)生變化、蛋白質(zhì)分子發(fā)生裂解以及裂解后的小分子聚合、釋放H2S、黏度和電泳性質(zhì)也可能有變化、形成羧基、結構和抗原性的改變、蛋白質(zhì)酶解能力的變化和氨基酸的破壞等。這些變化會使蛋白質(zhì)的顏色發(fā)生改變,使核蛋白失去生物過程中的功能,導致食品的功能性質(zhì)發(fā)生改變。

（3）輻照對食品中糖類的影響

碳水化合物分子經(jīng)輻照后相對穩(wěn)定,研究證實20~50kGy的劑量不會使糖類食品的質(zhì)量發(fā)生變化,其營養(yǎng)價值也不因輻射而改變。只在大劑量輻照后才引起氧化和分解,如多糖類會放出H2、CO及CO2等氣體,而且變得松脆和易于水解,黏度、熔點和旋光度下降,但主要還是引起光譜和多糖結構的變化。所以一般情況下,采用殺菌劑量的照射,對糖的消化率和營養(yǎng)價值幾乎沒有影響。

（4）輻照對食品中維生素的影響

維生素是食品營養(yǎng)成分中重要組成部分，各種維生素對輻照敏感性不同。VB和VD對輻照比較穩(wěn)定。而輻照加工對水果蔬菜的Vc含量的影響存在矛盾的研究報告，大部分報告表明，較高劑量的輻照處理對水果蔬菜中Vc有不利影響，其影響程度受到食品種類、輻照劑量、輻照環(huán)境條件、貯藏時間和貯藏溫度的影響。但在水果蔬菜輻照保鮮加工時，劑量一般都小于1kGy，低劑量輻照對Vc的含量影響較小。

（5）輻照對水分的影響

水分廣泛存在于各類食品中,輻照導致的大多數(shù)其它組分的化學變化,很大程度上都是這些組分與水輻解的離子和自由基產(chǎn)物相互作用而產(chǎn)生的結果。

輻照純水后,水的輻解中間產(chǎn)物主要有:水合電子、H原子、OH自由基、HO2自由基和過氧化氫。如水合電子作為強還原劑,可以很快與大部分芳香族化合物、羧酸、醛、酮、硫代化合物以及二硫化合物反應,與氨基酸和糖反應較慢。所以,水分輻照后的輻解產(chǎn)物是食品中最重要最活躍的因素。三．輻照技術在新鮮水果和蔬菜的應用延遲成熟和延長儲藏期輻照通過推遲植物內(nèi)源激素乙烯的產(chǎn)生和呼吸躍變的出現(xiàn),降低儲藏期呼吸強度和提高乙烯的作用閾值來達到延長果蔬儲藏壽命的目的。用20一40KGy處理密桔,貯藏100天后,好果率比其它方法高約10%,且果實外觀、營養(yǎng)成份,無味等無明顯變化。若采用較低劑量(1.0一2.0KGy)輻照草莓、芒果、桃子等水果,可以有效地控制霉菌生長,減少這些水果在運輸銷售期間的損失,保藏期得到延長。輻照用于延緩成熟時間時,輻照劑量的確定應該兼顧果蔬對輻照的耐受性,不同的品種、不同的采摘期對水果蔬菜的輻照耐受性都有很大的影響。草莓、龍眼、芒果和蔬菜可以忍受1~2kGy的輻照劑量;香蕉、蘋果、柑橘、甜瓜等可以耐受0.3~1kGy的輻照劑量;葡萄、桃、梨等果蔬所能耐受的劑量在0.3kGy以下。蘑菇在儲藏期間容易出現(xiàn)開傘現(xiàn)象,用0.5~1.0kGy的劑量輻照,可以有效地抑制蘑菇的開傘。抑制發(fā)芽大蒜、洋蔥、馬鈴薯等鱗莖和塊根類蔬菜在采摘后有休眠期,它們在休眠期內(nèi)生長暫停,內(nèi)部代謝維持在很低的水平。休眠期一過,其呼吸強度加強,生理代謝加劇。這類蔬菜在休眠期過后極易發(fā)芽,輻照能通過影響果蔬的生理代謝和生長點的結構,干擾生理活性物質(zhì)的正常合成,達到有效抑制發(fā)芽的目的。馬鈴薯、大蒜、洋蔥上的潛伏芽對輻射線十分敏感。用200Gy處理馬鈴薯,用100Gy處理大蒜,用150Gy處理洋蔥,均取得抑制傷芽生長,減少營養(yǎng)損耗,不致變原有品質(zhì)與風味、延緩衰老、延長貯期與保鮮的效果。處理后的馬鈴薯保存240d,發(fā)芽率比對照低14.2%;大蒜貯藏1a以上不發(fā)芽;洋蔥貯藏226d,發(fā)芽率低于2%,而對照100d時全部發(fā)芽。四.輻照技術在儲糧害蟲防治中的應用儲糧害蟲不僅造成糧食數(shù)量的巨大損失,同時會產(chǎn)生大量的碎屑,降低完整糧粒的百分率;同時,害蟲的吐絲結繭、排泄的糞便、遺留的蟲尸引起發(fā)霉發(fā)熱等都會降低糧食的質(zhì)量,還有一些害蟲如赤擬谷盜、螨類的分泌物和排泄物不但有很重的異味,而且會產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)降低儲糧食用品質(zhì).另外,隨著糧食生產(chǎn)和貿(mào)易的多元化,儲糧害蟲的傳播途徑也越來越廣,一些害蟲可以在田間侵入糧粒,隨收獲后的糧食進入糧倉為害;有些害蟲成蟲在倉外越冬,翌年春天再返回糧倉;還有一些害蟲在糧食的儲運加工過程中侵入繁殖蔓延由于儲糧害蟲一般個體較小,而且其為害具有隱蔽性,因此儲糧害蟲隨糧食儲運加工的傳播蔓延的現(xiàn)象也日益嚴重。

儲糧害蟲的種類

我國儲糧昆蟲有270種,儲糧害蟲226種，重要儲糧害蟲有玉米象、米象、綠豆象、大谷盜、赤擬谷盜、麥蛾等。大米中發(fā)現(xiàn)的主要有玉米象、米象、大谷盜、鋸谷盜等。綠豆、紅豆中是綠豆象，面粉中是赤擬谷盜、鋸谷盜等。昆蟲對輻射的敏感性與昆蟲種類、發(fā)育階段、性別以及輻照條件、外界環(huán)境有關。不同目的害蟲對輻照的敏感性表現(xiàn)為:鞘翅目>蜱螨目>鱗翅目。同種害蟲不同蟲態(tài)的敏感性順序為:卵、幼蟲>蛹>成蟲;雌性害蟲的敏感性大于雄性害蟲。

基本原理輻照殺蟲是利用電離輻射與害蟲的相互作用所產(chǎn)生的物理、化學和生物效應,導致害蟲不育或死亡的一種物理防蟲技術。用于輻照食品處理的主要是γ射線、電子束(10MeV以下)或X射線(5MeV以下)。60Co源裝置由于設備簡單,運行維護方便,被廣泛地應用于食品儲藏領域,特別是小包裝食品的輻照處理。輻照殺蟲處理RaoVS等研究了低劑量γ射線輻照對產(chǎn)于印度當?shù)氐囊环N大米的殺蟲和品質(zhì)的影響，經(jīng)過塑料雙層包裝的大米經(jīng)0.25~1.0kGy輻照后在室溫下保藏1個月，對照中出現(xiàn)害蟲的嚴重危害，而經(jīng)輻照的大米則沒有出現(xiàn)害蟲危害；在保藏到6個月時，對照中出現(xiàn)幼蟲、蛹和成蟲各種蟲態(tài)，而且造成的損失達14.5／100g大米，經(jīng)0.25~1.0kGy輻照的大米在清潔的環(huán)境中可以保藏6月，造成的損失在0.4g／100g大米。輻照殺蟲關鍵技術

1.輻照前處理谷物在輻照前應采取一定的措施加以防護，根據(jù)各種昆蟲生活特性去掉成蟲和蛹，以降低輻照殺蟲所需要的工藝劑量。2.輻照產(chǎn)品的包裝防止蛀入型害蟲應考慮包裝的材料和厚度，此外小包裝產(chǎn)品的外包裝規(guī)格應考慮輻照裝置運行參數(shù)，谷物采用小包裝材料為聚乙烯與聚丙烯復合膜，具有較好的防蟲和保藏效果。

3.輻照時期昆蟲在卵至幼蟲期對輻照最為敏感，在這一階段進行輻照處理不僅可以降低輻照的劑量和成本，還可以阻止或遲滯昆蟲的發(fā)育和繁殖，減少害蟲的進一步危害。4.輻照裝置用于糧食輻照殺蟲的裝置分為γ輻照裝置和電子束輻照裝置,在進行小包裝谷物輻照時一般使用γ輻照裝置，在口岸或糧庫進行大量散裝谷物殺蟲時，使用電子加速器效率更高。5.適宜劑量的確定輻照殺蟲的工藝劑量包括兩個概念,即最低有效劑量和最高耐受劑量。最低有效劑量指保證達到輻照殺蟲目的的工藝劑量下限;最高耐受劑量指不影響產(chǎn)品品質(zhì)和功能特性的工藝劑量上限。輻照殺蟲工藝劑量的設定必須滿足這兩個要求,因此在輻照殺蟲工藝劑量下輻照對糧食品質(zhì)影響可以不考慮。我國食品輻照技術面臨的問題1.消費者對食品輻照技術認識具有局限性;2.鈷源裝置規(guī)模小、效率低,輻照站布局不合理;3.輻照工藝標準和衛(wèi)生標準相對滯后;4.缺乏專業(yè)輻照技術人員;5.輻照食品鑒定及檢測技術應用不夠廣泛;6.食品輻照技術機理研究較少,研究不夠深入。

食品輻照技術發(fā)展建議

為使我國食品輻照技術更好、更快地發(fā)展,為我國食品工業(yè)的發(fā)展貢獻力量,應做好5個方面工作:1.加大宣傳普及力度,提高消費者對輻照食品的接受性;2.加強輻照食品行業(yè)的規(guī)范化管理;3.完善相關法規(guī)與標準;4.加大政府投入力度,組織輻照食品專項科技攻關;5.培養(yǎng)專業(yè)、創(chuàng)新型人才,充分有效地利用食品輻照技術。參考文獻[1]鄒朝暉,鄧鋼橋.食品輻照技術與食品質(zhì)量安全[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2005,06:70-72.[2]程安瑋,杜方嶺,徐同成,王文亮.輻照對食品中營養(yǎng)成分的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學,2009,11:57-64.[3]王炳奎,吳慶,熊立東.食品輻照對食品品質(zhì)的影響及其安全性[J].食品科技,2010,04:307-309[4]王鋒,哈益明,周洪杰,高美須.輻照對食品營養(yǎng)成分的影響[J].食品與機械,200