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1、第五章食品辐射保藏第一节概述 食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对新鲜肉类及其制品、水产品及其制品、蛋及其制品、粮食、水果、蔬菜、调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理。最大限度的减少食品的损失，使它在一定期限内不发芽、不腐败变质，不发生食品的品质和风味变化，由此可以增加食品的供应量，延长食品的保藏期。辐射保藏技术是一门新的技术，比现有保藏技术有其优越性的一面。是继传统的物理、化学保藏之后又一发展较快的食品保藏新技术和新方法。一、现有保藏技术的优缺点食品冷冻保藏低温。抑制微生物活动和减少酶活。优点：能够较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值；缺点：能耗大，需建
2、立冷藏链。食品罐藏提高温度杀灭微生物和酶。优点：绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏；缺点：热对风味组织结构和色泽有影响。食品干藏降低水分活度（aw），控制微生物和减少酶活。优点：简便宜行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆；缺点：自然脱水后的食品难复水，易变色。化学保藏通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。优点：操作简便易行。缺点：化学物质残留。 二、辐射保藏的优越性（意义、特点） 食品在受辐射过程中温度升高甚微，因此，被辐射适当处理后的食品在感官性状如色、香味和质地等方面与新鲜食品差别很小，特别适合于一些不耐热的食品和药品。射线穿透力强，在不拆包装和解冻的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或冻肉
3、内部的害虫和微生物，也节省了包装材料，避免再污染。射线处理过的食品不会留下任何残留物，与化学处理相比是一大特点。节省能源：据76年国际原子能机构（IAEA）通报的估计，食品采用冷藏需消耗能量为90千瓦时/T，巴氏消毒230千瓦时/T，热力杀菌300千瓦时/T，脱水处理（干燥）700千瓦时/T，而辐射杀菌只需6.34千瓦时/T，辐射巴氏消毒0.76千瓦时/T。适应范围广：能处理各种不同类型的食物品种，如从装箱的马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、谷物、水产等。多种体积的食品；不同状态，固体液体。加工效率高、整个工序可连续化、自动化。只要规模大，就能获得巨大的利益。谷物20万吨以上，马铃薯2.5
4、万吨以上，洋葱5000吨。因此，辐射保藏是一种获得经济效益和有发展前途的保藏方法，也是和平利用原子能的一个重要方面。三、国内外发展简况1895年伦琴发现X-射线后，Mink于1896年就提出X-射线的杀菌作用。二次大战期间，美国麻省理工学院的罗克多尔将射线处理汉堡包，揭开了辐射保藏食品研究的序幕。50年代起北美、欧洲、日本等30多个国家先后投入大量的费用进行研究；60年代一些第三世界国家也加入该行列，目前从事这方面研究的有50-60个国家。国际原子能组织（IAEA）、联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）等的支持和组织下，进行了种种国际协作研究。到1976年25种辐射处理食品在18个
5、国家得到无条件批准或暂定批准，允许供作为商品供一般使用。1980年10月27日上述组织联合举行的第四次专门委员会议作出结论：用10kGy以下平均最大剂量照射任何食品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问题，而且今后无须再对经低于此剂量辐照的各种食品进行毒性实验。目前许多国家将辐射用于食品的加工与保藏。前苏联、美国、加拿大、法国、日本、中国等国家均批准在一些食品中使用辐照。日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼虾、果蔬等。欧洲（丹麦、保加利亚、法国等）用于抑制土豆、大蒜、洋葱发芽。发展中国家，印度、伊朗、泰国、智利、阿根廷等用于粮食（谷物）的防霉、防虫。 我国自1958年开始，70年
6、代的研究工作取得了一定的成效。1984年11月国家卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。之后又有20多种食品通过了不同级别的技术鉴定。80年代，一些省市建立了一起容量较大的辐射应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、广东等地。 第二节辐射的基本原理 一、辐射类型辐射指能量传递的一种方式，在电磁波谱中，根据能量相应的大小，可使电磁波分成无线电波、微波、红外、可见光、紫外线，和射线。通常根据辐射的作用形式可将辐射分为电离辐射和非电离辐射两种类型。通常按辐射的频率来划分。频率频率 波长波长 =C =C/低频辐射区低频辐射区 1015HzE 能量能量无线电波无线
7、电波 微波微波红外红外可见可见紫外紫外X射线和射线和射线射线105Hz 1010 1015 1018 1020 3km 3cm 3m 3nm 0.3nm410-10 ev 410-5 410-3 4 4102 4k ev 4M ev1非电离辐射低频辐射线1015，波长较长（频率较低），能量小，如微波、红外线的能量仅能使物质分子产生转动或振动而产生热，则起到加热杀菌作用。是非电离辐射。 2电离辐射高频辐射线1015，频率较高，能量大，有激发和电离两种作用：（1）在10151018Hz，如紫外线的能量，仅能使被照射物质的原子受到激发（激发为使电子从低能态到高能态），亦可起到杀菌的作用，这与低频辐射
8、不同，不是加热，故又称为冷杀菌。（2 2） 10101818HzHz，如，如X-X-，-射线，能量很射线，能量很大，在使物质的原子受到激发的同时，还能大，在使物质的原子受到激发的同时，还能引起原子的电离（使电子从各个原子中弹出引起原子的电离（使电子从各个原子中弹出而本身原子变成带相反电荷的离子），因而而本身原子变成带相反电荷的离子），因而可起到杀菌作用。能使受辐射物质的原子发可起到杀菌作用。能使受辐射物质的原子发生电离作用的辐射称为电离辐射。生电离作用的辐射称为电离辐射。 本书中辐射保藏即是指电离辐射（本书中辐射保藏即是指电离辐射（ 10101818HzHz） 二、放射性同位素与辐射一个原子具
9、有一个带正电荷的原子核，核外围有电子云。原子核内有质子和中子,也就是其质量的组成部分。质子带正电荷,中子不带电荷.核的直径约为10-12cm,是整个原子质量的只要所在地。整个原子(包括运转的电子)的直径约为10-8cm。 1放射性同位素原子核=P+n，P+为带正电荷质子，n为不带电荷中子，核内质子数决定化学元素的特性，一般情况下（指在轻原子核范围内）P+=n，组成原子的质量。但有些元素，P+相同而n不同的原子所组成的元素称为同位素，P+=n时原子稳定，P+n则不稳定。当原子序数在84以上的同位素，原子核是不稳定的，能以一定的速率放出射线，由这种原子组成的元素称为放射性同位素。放射性同位素能发射
10、-、-、+-及-射线。2.-、-、-及X-射线-射线：当同位素中n：P+1.5：1，从原子核中放射出带2P+和2n的带正电高速粒子流（氦核）称为-射线；-射线：当核内中子数和质子数不等时；若某一中子释放出能量转变成质子（nP+）nP+（带负电荷的高速离子）若核内P+n时，（这种情况一般指在加速器中）P+1.02MeVn+（带正电荷的高速离子）和+-射线，即从原子核中射出的带电的高速电子。 X-射线：若核内质子在外层电子云中，从K层捕获电子e，转变成中子（k-捕获），使质子数减少。P+en当K层（低能态）电子被捕获后剩下一空穴，则高能态（外层）电子会补充进去，释放出能量X-射线，指原子核外电子所
11、放出的能量。-射线：当原子核在发射了和或捕获之后，核的能级处于激发态（高能态），当这种激发态回到基态时，原子就发出光子流（即不带电荷的核子流），称-射线，发源于原子核本身。3.四种射线的特点 以上所讲的四种射线都具有使被辐射物质的原子或分子发生电离作用的能力和不同程度的穿透能力。但是由于射线性质的不同，从而电离能力和穿透能力各不相同。-射线：相对质量较大，电离能力很强，穿透能力很小；一张纸就能阻挡它的通过。-射线：为氢核质量的几千分之一，带电量为-射线的一半，电离能力比-射线小，穿透能力比-射线大；-射线：电离能力比、小，但穿透能力比、大；X-射线：电离能力小，穿透力很高 (1)衰变规律原子核
12、衰变数N与原子核总数N0有关。实践证明,在单位时间内,衰变着的原子核的数目和其总数成正比,这一过程是不可逆的,可用公式表示如下:N=N0e-tN:原子核数N0:原子核总数t:时间:衰变常数常见放射性同位素的半衰期 三辐射用各种单位（一）能量单位电子伏特ev.表示辐射能量单位普通用eV，即相当于个电子在真空中通过电位差为伏特的电场被加速所获得的动能。ev=1.602*10-12尔格（evg）1Mev=106ev，1kev=103ev（二）放射性强度衡量放射性强弱程度的一个物理量。指单位时间内发生核衰变的次数。以前曾用居里，1Ci=3.7*1010衰变秒即每秒中有3.7*1010次原子核衰变。现法
13、定单位用贝克Bq，即每秒中有一个原子核衰变为1贝克。1Bq=1S1，因此，1Ci=3.71010Bq。（三）辐射计量 指被照射物质吸收辐射能量程度的一些物理量。常用辐射量、物料吸收剂量和吸收剂量速率来表示。辐射（照射）量是用X-射线或-射线辐射源的辐射场内空气电离的程度来表示。吸收剂量是指在辐射源的辐射场内单位质量被辐射物质吸收的辐射能量。简称剂量。单位质量的被照射物质在单位时间中所吸收的能量称为吸收剂量速率。法定单位为库仑/千克（C/kg），以前曾用伦琴（R）在标准状况下（0，760mmHg），1cm3空气（0.00129g）能形成一个正电或负电的静电单位的X-射线或-射线照射量1R。一个正
14、电或负电的离子具有4.801010e.s.u（静电单位）。即一个静电单位的离子量为2.08109个正电或负电离子（离子对）即1伦琴可使1cm3空气产生2.08109个正电或负电离子（离子对）。1R=2.58104C/kg（空气） 1辐射量（照射量）辐射量（照射量）2吸收剂量是电离辐射授予被辐射物质单位质量的平均能量，即被辐射物质吸收的辐射能量，法定单位为J/kg，也称为戈瑞（Gy）以前曾用拉德（Rad）即1克被辐射物质吸收100尔格（erg）射线能量为1Rad。1Rad=100erg/g=6.241013eV/g。1Gy=100Rad=104erg/g照射量和吸收剂量是完全不同的概念，有区别（
15、照射量指空气电离程度来讲）但两者都是描述辐射计量的，又相互联系。1个电子的电荷量是4.81010e.s.u.产生一个e.s.u.需要的离子对数为2.08109，而电子在空气中产生一对离子所消耗的平均能量为33.73eV（电离功）1R照射量相当于0.0129g空气中吸收了2.0810933.73eV=7.021010eV=0.112erg能量。1R照射量时，1g空气的吸收能量为0.112erg/0.00129=86.8erg/g=0.868Rad，即空气的吸收剂量为：0.868Rad=8.68103Gy。3吸收剂量速率单位质量的被照射物质在单位时间中所吸收的能量称为吸收剂量速率。单位为Gy/s。
16、吸收剂量速率与照射距离和辐射强度有关。距离越近，吸收剂量速率越大，距离相同，辐射强度越大，则吸收剂量越大。物料不同，吸收剂量速率也是不一样的。四、辐射源（一）人工放射性同位素在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为-和-射线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co（钴，半衰期5.26年）和137Cs（铯，半衰期30.3年）钴和铯衰变图60Co经-衰变后放出两个能量不同的-光子最后变为60Ni；137Cs经-衰变后放出-光子最后变为137Ba制备方法，将自然界中存在的稳定同位素59Co金属制成棒形、长方形、薄片形、颗粒形、圆筒形或所需要的形状，置于反应堆活性区，经中子一定时间照射，少量59Co原子
17、吸收一个中子后即生成60Co辐射源。目前在商业上采用60Co作为-射线源。 （二）电子加速器 利用电磁场作用，使电子获得较高能量，即将电能转变成辐射能，这样仪器设备装置有静电加速器、高频高压加速器、绝缘磁芯变压器，直流加速器有两种方式：1.直接加高压，很高电压使电子获得动能如范德格拉夫加速器（静电加速器）；2.不是直接利用高电压，但反复多次将电子加速，如回旋加速器，电子感应加速器。利用加速器使电子带电形成高能量粒子人工-射线源。 范德格拉夫加速器直流高压电源直流高压电源6通过针尖通过针尖电晕放电将负电荷喷射电晕放电将负电荷喷射到高速运行的输电带到高速运行的输电带4上，上，电荷被带到球型高压电电
18、荷被带到球型高压电极极1内，电刷内，电刷7收集电荷。收集电荷。在电荷累积下，在球型在电荷累积下，在球型电极形成高压电场。电电极形成高压电场。电子枪子枪5发射的电子，在高发射的电子，在高压电场下，沿着加速管压电场下，沿着加速管3被加速，即得到电子射被加速，即得到电子射线。线。用高能电子来轰击重金属靶，则产生X-射线X-射线发生器。特点：电子加速器优点是可以控制开停，能量可以调节控制。可得到比放射性同位素源辐射能量高得多，如1万Ci60Co150W，而加速器可达10-15kW。X-射线转换率不高，一般不用于食品辐射。第三节食品辐射技术的化学与生物学效应电离辐射之所以用来保藏食品，这是由辐射对被照射
19、物质中发生的化学效应与生物学效应所决定的。一、食品辐射化学效应电离辐射使物质产生化学变化的问题至今仍不是很清楚。由电离辐射使食品产生多种离子、粒子及质子的基本过程有：直接初级辐射即物质接受辐射能后，形成离子、激发态分子或分子碎片与辐射程度有关。间接次级辐射初级辐射的产物相互作用生成与原物质不同的化合物与温度等其他条件有关。1.水分子水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，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发生反应。水接受辐射后的最后产物是氢和过氧化氢，形成的机制很复杂。现已知的中间产物主要有三种：水合电子（eaq），氢氧基（OH），氢基（H）。水分子被辐射后可能反应途
20、径（eaq）+H2O=H+OHH+OH=H2OH+H=H2OH+OH=H2O2H+H2O2=H2O+OHOH+H2O2=H2O+HO2H2+OH=H2O+HH+O2=HO2HO2+HO2=H2O2+O2这些中间产物能在不同的途径中进行反应，eaq是一个还原剂，OH是一个氧化剂，H有时是氧化剂但有时又是还原剂。这些中间产物很重要，因为它们可以和其他有机体的分子接触而进行反应，特别是在稀溶液中或含水的食品中，大多由于水的辐射而产生了间接效应进行了氧化反应。从上可看出物质分子吸收了辐射能而发生了化学效应，表示物质辐射化学效应的数值称G值。G值即吸收100eV能量的物质所产生化学变化的分子数。辐射的化
21、学效应是以每吸收100eV（电子伏）能量时被照射物质产生化学变化的分子数目来表示的。（即能传递100eV能量的分子数） 2氨基酸与蛋白质有机化合物因辐射而分解的产物也很复杂，取决于原物质的化学性质和辐射条件，有的从高分子-低分子，有的反而从低分子-高分子。射线照射到食品蛋白质分子，很容易使它的二硫键、氢键、盐键、醚键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级结构，改变物理性质。 射线照射，引起氨基酸、蛋白质分子的化学变化有：（1）脱氨如甘氨酸e-+NH3+CH2COOH-NH3+CH2COO-（2）放出CO2a.脱氨的脱羧反应b.不脱氨的脱羧反应（3）含硫氨基酸的氧化（巯基）e-+NH3+CH2CH（C
22、H2SH）COO-H2S+NH2CH（CH2）COO- （4）交联蛋白质凝聚（该蛋白质分子通过硫氢基的氧化生成分子内或分子间的二硫键，或由酪氨酸和苯丙氨酸的苯环偶合而发生交联）。（5）降解蛋白质发生裂解，产生较小的碎片。（6）辐射降解与交联同时发生，若降解小而交联大，则交联会掩盖降解，故降解不易观察到。 3酶酶是机体组织的重要成分，因酶的主要组成是蛋白质，故它对辐射的反应与蛋白质相似，如变性作用等。纯酶稀溶液对辐射敏感，若增加其浓度也必须增加辐射剂量才能产生同样的钝化效果。若在食品体系中，酶很容易受到保护，同时也受外界条件变化（温度、pH、含氧量）的影响。如提高温度会增加酶对辐射的敏感度，在有
23、氧状态下干燥胰蛋白酶极易钝化。此外，有时酶由于蛋白质分子降解，使酶活性中心暴露出来，反而致使酶反应更有利。因此对分解酶类活性的食品，在辐射前应先通过加热灭酶。酶会因有巯基（-SH）的存在而增加其对辐射的敏感性。 4脂类一般来说，饱和脂肪是稳定的，不饱和脂肪容易发生氧化。辐射脂类的主要作用是在脂肪酸长链中-C-C-键外断裂。辐射对脂类所产生的影响可分为三个方面：理化性质的变化；受辐射感应而发生自动氧化；发生非自动氧化性的辐射分解。脂肪酸酯和某些天然油脂在受50kGy以下剂量照射，品质变化极少；但其他成为异臭发生源。如肉类风味变化，牛奶产生蜡烛味，鱼类产生异臭。辐照可促使脂类的自动氧化，有氧存在，
24、其促进作用更明显，从而促进游离基的生成，使氢过氧化物和抗氧化物质分解反应加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等。饱和脂类在无氧状态下辐照时会发生非自动氧化性分解反应，产生H2、CO、CO2、碳氢化合物、醛和高分子化合物。不饱和脂肪酸也会产生类似的物质，其生成的碳氢化合物为链烯烃、二烯烃、二烯烃和二聚物形成的酸。磷脂类的辐射分解物也是碳氢化合物类、醛类和酯类。对含有脂肪的食品辐照时也鉴定出了过氧化物、酯类、酸类、和碳氢化合物等，这与天然脂肪和典型脂肪的情况相同。但是应注意的是，与刚照射后相比，这种影响多出现于贮藏期中。5碳水化合物一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。在食品辐射保藏
25、的剂量下，所引起的物质性质变化极小。辐照对单独存在时的糖类的影响如下：单糖只有在C4上发生氧化产生糖酮酸低分子糖类：旋光度降低、褐变、还原性和吸收光谱变化、产生H2、CO、CO2、CH4等气体。多糖类：熔点降低、旋光度降低、褐变、结构和吸收光谱变化。如直链淀粉黏度下降（淀粉降解）果胶植物组织受损（解聚）经辐照后结构发生变化，对酶的敏感性也随之发生变化，并引起-1，4-糖苷键偶发性断裂及生成H2、CO、CO2气体。 6维生素 维生素是食品中重要的微量营养物质。维生素对辐照食品的敏感性在评价辐照食品的营养价值上是一个很重要的指标。水溶性维生素中以VC的辐射敏感性最强，其他水溶性如VB1，VB2，泛
26、酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸）对辐射很不敏感，较稳定。脂溶性维生素对辐射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感二食品辐射的生物学效应 生物学效应指辐射对生物体如微生物、昆虫、寄生虫、植物等的影响。这种影响是由于生物体内的化学变化造成的。已证实辐射不会产生特殊毒素，但在辐射后某些机体组织中有时发现带有毒性的不正常代谢产物。辐射对活体组织的损伤主要是有关其代谢反应，视其机体组织受辐射损伤后的恢复能力而异，这还取决于所使用的辐射总剂量的大小。（一）微生物 1辐射对微生物的作用(机制）（1）直接效应指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。细胞内DNA受损，即DNA分子碱基发生分解或氢键断
27、裂等。由于DNA分子本身受到损伤而致使细胞死亡-直接击中学说细胞内膜受损膜内由蛋白质和脂肪（磷脂），这些分子的断裂，造成细胞膜泄露，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。（2）间接效应（来自被激活的水分子或电离所得的游离基）当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。那么对微生物来说需要多大的辐射剂量才能杀死微生物呢？这取决于微生物对辐射的敏感性。 2微生物对辐射的敏感性 为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死90%微生物所需用的戈瑞数来表示，即残存微生物数下
28、降到原数的10%时所需用戈瑞的剂量，并用D10值来表示。人们通过大量的实验发现，微生物（细菌）残存数与辐射剂量存在如下关系:logN/N0=-D/D10N0：初始微生物数N：使用D剂量后残留的微生物数D：初始剂量D10：微生物残留数减到原数的10%时的剂量辐射剂量与微生物残存数的关系微生物（细菌）种类不同，对辐射的敏感性各不同，因而D10也不同。见P227表1-4-8.并且微生物所处环境不同，则辐射敏感也不相同。 辐射保藏的灭菌对象在低酸性和中性食品（pH4.5）中，嗜热脂肪芽孢杆菌（平盖酸败菌）比肉毒杆菌A型或B型更耐热，若用加热灭菌则（嗜热）D121=4050min，而肉毒杆菌加热灭菌为D
29、121=612S。但对于辐射则容易被杀灭，因而在辐射保藏中是将肉毒杆菌A型作为彻底灭菌的对象菌。以对这种菌的杀菌程度定为1012为指标，则完全杀菌剂量为：12D=50kGy一般来说，10G-G+酵母菌霉菌(敏感)注意：辐射并不能使微生物毒素除去，如黄曲霉素对射线相当稳定，300kGy大剂量毒素无变化，可能毒素较稳定。（二）病毒病毒是最小的生物体，它没有呼吸作用，是以食品和酶为寄主。通常使用高达30kGy的剂量才能抑制。如脊髓灰色质病毒和传染性肝炎病毒据推测来自食品污染。用射线照射有助于杀死病毒。（三）霉菌和酵母酵母与霉菌对辐射的敏感性与无芽孢细菌相同。霉菌会造成新鲜果蔬的大量腐败，用2kGy左
30、右的辐射剂量即可抑制其发展。酵母可使果汁及水果制品腐败，可用热处理与低剂量辐射结合的办法杀灭。成年前的昆虫经辐射可产生不育，辐射过的卵可以发育为幼虫，但不能发育成蛹，照射的蛹可发育为成虫，但其成虫是不育的。用0.130.25kGy照射可使卵和幼虫有一定的发育能力，但能够阻止它们发育到成虫阶段。用0.41.0kGy照射后，能阻止所有卵、幼虫和蛹发育到下一阶段。成虫甲虫不育需要0.130.25kGy剂量，而蛾需要0.451.0kGy才行。螨需要用0.250.45kGy剂量的照射才能达到不育。蛾、螨、甲虫不育0.10.5KGy，致死3050KGy（五）寄生虫辐射可使寄生虫不育或死亡。猪肉中旋毛虫不育
31、剂量0.12kGy死亡7.5kGy牛肉中绦虫致死剂量3.05.0KGy（六）植物辐射主要应用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制块茎、鳞茎类发芽，推迟蘑菇开伞、调节后熟和衰老上。1.抑制发芽电离辐射抑制植物器官发芽的原因是由于植物分生组织被破坏，核酸和植物激素代谢受到干扰，以及核蛋白发生变性。研究发现59Gy以上的辐射的将使马铃薯和洋葱的核酸合成显著减弱，并改变其组成，引起分解。土豆、洋葱辐射可抑制发芽，0.040.08kGy，常温下贮存达到一年。2.调节呼吸和后熟水果在后熟之前其呼吸率降至极小值，当后熟开始时呼吸作用大幅度的增长，并达到顶峰，然后进入水果的老化期，在老化期呼吸率又降低。如果在
32、水果后熟之前呼吸率最小时用辐射处理，此时辐射能抑制其后熟期，主要是能改变植物体内乙烯的生长率（乙烯有催熟作用）从而推迟水果后熟。番茄、青椒、黄瓜、洋梨等。对于柑橘类和涩柿则促进成熟。辐射在调节果蔬后熟、衰老等方面的应用还不成熟，许多问题有待解决。 第四节辐射在食品保藏中的应用及卫生安全性 Gamma() raysGamma () raysElectron-beamElectron-beamElectron-beamDual X-Ray & E-Beam System一、应用于食品上的辐射类型一、应用于食品上的辐射类型一、应用于食品上的辐射类型一、应用于食品上的辐射类型用用用用于于于于食食食食品
33、品品品保保保保藏藏藏藏的的的的辐辐辐辐射射射射分分分分为为为为三三三三大大大大类类类类：即即即即辐辐辐辐射射射射阿阿阿阿氏氏氏氏杀杀杀杀菌菌菌菌、辐辐辐辐射射射射巴氏杀菌和辐射耐贮杀菌。巴氏杀菌和辐射耐贮杀菌。巴氏杀菌和辐射耐贮杀菌。巴氏杀菌和辐射耐贮杀菌。（一）辐射阿氏杀菌（一）辐射阿氏杀菌（一）辐射阿氏杀菌（一）辐射阿氏杀菌此此此此杀杀杀杀菌菌菌菌也也也也称称称称商商商商业业业业性性性性杀杀杀杀菌菌菌菌，所所所所使使使使用用用用的的的的辐辐辐辐射射射射剂剂剂剂量量量量可可可可以以以以使使使使食食食食品品品品中中中中的的的的微微微微生生生生物物物物数数数数量量量量减减减减少少少少到到到到零零
34、零零或或或或有有有有限限限限个个个个数数数数。食食食食品品品品可可可可在在在在任任任任何何何何条条条条件件件件下下下下贮藏，但要防止再污染。剂量范围为贮藏，但要防止再污染。剂量范围为贮藏，但要防止再污染。剂量范围为贮藏，但要防止再污染。剂量范围为1010101050505050kGykGykGykGy。（二）辐射巴氏杀菌二）辐射巴氏杀菌二）辐射巴氏杀菌二）辐射巴氏杀菌此此此此杀杀杀杀菌菌菌菌法法法法主主主主要要要要杀杀杀杀灭灭灭灭无无无无芽芽芽芽孢孢孢孢病病病病原原原原菌菌菌菌。所所所所使使使使用用用用的的的的剂剂剂剂量量量量范范范范围围围围为为为为5 5 5 510101010kGykGyk
35、GykGy（三）辐射耐藏杀菌三）辐射耐藏杀菌三）辐射耐藏杀菌三）辐射耐藏杀菌这种辐射处理能提高食品的保藏期，降低腐败菌的原菌数，这种辐射处理能提高食品的保藏期，降低腐败菌的原菌数，这种辐射处理能提高食品的保藏期，降低腐败菌的原菌数，这种辐射处理能提高食品的保藏期，降低腐败菌的原菌数，并延长食品的后熟期及保藏期，所用剂量在并延长食品的后熟期及保藏期，所用剂量在并延长食品的后熟期及保藏期，所用剂量在并延长食品的后熟期及保藏期，所用剂量在5 5 5 5kGykGykGykGy以下。以下。以下。以下。 二、剂量的决定因素二、剂量的决定因素凡凡辐辐射射处处理理的的目目的的是是为为了了保保藏藏食食品品时时
36、，剂剂量量的的选选择择必必须须考考虑虑处处理理后后食食品品的的安安全全性性和和卫卫生生性性，食食品品对对感感官官质质量量受受损损坏坏的的耐耐受受性性，微微生物和酶的耐受性以及辐射费用等因素。生物和酶的耐受性以及辐射费用等因素。（一一）食食品品的的耐耐辐辐射射性性食食品品的的化化学学成成分分、物物理理结结构构在在质质量量被被认认为为受受损损坏坏之之前前，所所能能接接受受的的变变化化程程度度很很不不相相同同。天天然然食食品品的的化化学学成成分、组织结构即使是同一种类型，同一品种，也存在较大差异。分、组织结构即使是同一种类型，同一品种，也存在较大差异。食食品品的的耐耐辐辐射射性性可可根根据据质质量量
37、的的可可接接受受性性来来确确定定辐辐射射剂剂量量的的上上限限，而辐射剂量的上限都是通过反复研究获得的。而辐射剂量的上限都是通过反复研究获得的。鸡和虾均可良好地接受鸡和虾均可良好地接受480480kGykGy的杀菌剂量；的杀菌剂量；蔬菜可经受蔬菜可经受4848kGykGy的剂量；的剂量；各种水果可经受约各种水果可经受约2424kGykGy范围的杀菌剂量；范围的杀菌剂量；较敏感的肉、鱼和水果能接受较敏感的肉、鱼和水果能接受1 11010kGykGy范围的杀菌剂量。范围的杀菌剂量。 ( (二二) ) 微生物的耐辐射性微生物的耐辐射性食食品品中中最最能能耐耐受受辐辐射射处处理理的的微微生生物物为为肉肉
38、毒毒梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌。许许多多条条件件能能够够防防止止此此类类微微生生物物的的生生长长和和毒毒素素的的形形成成，如如酸酸性性( (pH4.6)pH4.6)、极极端端干干燥燥、低低于于3.33.3的的冷冷藏藏温温度度以以及及某某些些防防腐腐剂剂。凡凡食食品品中中不不存存在在这这些些条条件件，就就应应该该假假定定有有肉肉毒毒梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌存存在在。必必须须使使用用足足以以消消灭灭肉肉毒毒梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌的的辐射剂量。辐射剂量。DMDM值值是是指指能能减减少少9090微微生生物物数数量量所所需需的的辐辐射射剂剂量量。在在牛牛肉肉基基质质中中( (pH4.6)pH4.6)，肉
39、肉毒毒梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌DMDM值值为为4 4kGykGy。如如果果在在10001000g g食食品品中中，每每克克含含有有100100万万个个肉肉毒毒梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌芽芽孢孢，而而食食品品又又接接受受1212DMDM的的辐辐射射剂剂量量，就就可可以以算算出出在在此此10001000g g食食品品中中，含含有有活活芽芽孢孢的的几几率率为为1010-3-3。1212DMDM剂剂量量(124(124kGykGy) )是是4848kGykGy，此剂量可以提供广泛范围的安全性。此剂量可以提供广泛范围的安全性。与与加加热热杀杀菌菌及及药药物物杀杀菌菌的的情情况况相相同同，微微生生物物的的耐
40、耐辐辐射射性性，在在同属、同种甚至同种间的不同菌株间，变化幅度都很大。同属、同种甚至同种间的不同菌株间，变化幅度都很大。芽芽孢孢杆杆菌菌和和梭梭状状芽芽孢孢杆杆菌菌所所产产生生的的细细菌菌芽芽孢孢的的耐耐辐辐射射性性明明显显比营养型菌体强。比营养型菌体强。不不产产芽芽孢孢的的细细菌菌中中，革革兰兰氏氏阳阳性性细细菌菌一一般般比比革革兰兰氏氏阴阴性性细细菌菌耐辐射。耐辐射。关于真菌类的耐辐射性，一般认为霉菌的耐辐射性比酵母弱，关于真菌类的耐辐射性，一般认为霉菌的耐辐射性比酵母弱，假丝酵母属的酵母也有的耐辐射性与细菌芽孢相同，霉菌的假丝酵母属的酵母也有的耐辐射性与细菌芽孢相同，霉菌的耐辐射性与无芽
41、孢细菌相同或略低。耐辐射性与无芽孢细菌相同或略低。 ( (三三) )酶的耐辐射性酶的耐辐射性在在食食品品中中发发现现的的酶酶，一一般般比比微微生生物物更更能能耐耐受受电电离离辐辐射射。酶酶活活性性降降低低9090的的辐辐射射剂剂量量值值的的变变化化称称为为酶酶分分解解单单位位，用用DEDE表示，表示，DE=50 DE=50 kGykGy；一一般般地地说说，4 4DEDE可可以以破破坏坏所所有有的的酶酶，但但是是，如如此此高高的的剂剂量量(200(200kGykGy) )会会导导致致食食品品成成分分高高度度破破坏坏，也也会会损损坏坏食食品品的的安安全全性性。为为此此，凡凡求求稳稳定定贮贮藏藏而而
42、要要把把酶酶破破坏坏的的食食品品，只只靠靠辐辐射射处理是不适宜的；处理是不适宜的；酶容易被热和某些化合物所钝化，酶容易被热和某些化合物所钝化，7474左右的温度维持几左右的温度维持几分钟即可破坏酶的活性。微生物的辐射与热处理结合，灭分钟即可破坏酶的活性。微生物的辐射与热处理结合，灭酶效果更好。酶效果更好。 （四）辐射的费用（四）辐射的费用用用较较强强的的辐辐射射源源或或使使食食品品较较长长时时间间露露置置于于较较弱弱的的辐辐射射下下（以获得较高的剂量），都会使加工费用增高。（以获得较高的剂量），都会使加工费用增高。低低剂剂量量辐辐射射处处理理已已经经能能使使冷冷冻冻水水产产品品、水水果果和和蔬
43、蔬菜菜的的正正常常贮贮藏藏期期从从几几天天延延长长到到几几个个星星期期，且且每每吨吨的的辐辐射射费费用用仅仅人人民民币币50508585元。元。高剂量辐射处理，其辐射费用较高，有待通过改进加工工高剂量辐射处理，其辐射费用较高，有待通过改进加工工艺以降低成本。艺以降低成本。 二、食品辐射保藏工艺二、食品辐射保藏工艺（一）食品的质量与辐照效果（一）食品的质量与辐照效果食食品品的的辐辐射射保保藏藏是是在在原原有有食食品品品品质质优优良良的的基基础础上上来来进进行行加加工工的的，以以长长期期保保持持其其新新鲜鲜和和优优良良品品质质，因因此此原原有有食食品品的的质质量量必必须须要要保保证证。在在辐辐照照
44、之之前前，必必须须了了解解原原有有食食品品的的基基本本情情况况，诸诸如如采采收收或或加加工工的的时时间间，采采收收的的成成熟熟度度，加加工工的的质质量量( (如如原原始始含含菌菌量量、感感官官质质量量等等) )以及保藏的目的要求等。以及保藏的目的要求等。当当污污染染的的类类型型和和程程度度已已经经知知道道的的时时候候，从从理理论论上上就就能能计计算算出出所所有有微生物钝化所需的剂量。微生物钝化所需的剂量。辐射可以杀菌，可以提高食品的卫生质量，降低食品中致病菌或辐射可以杀菌，可以提高食品的卫生质量，降低食品中致病菌或腐败菌的数量直至全部杀灭。但并不允许用已变质或细菌繁殖很腐败菌的数量直至全部杀灭
45、。但并不允许用已变质或细菌繁殖很多的次劣食品来进行辐射杀菌，这是没有任何意义的。多的次劣食品来进行辐射杀菌，这是没有任何意义的。 （二）辐照食品的包装（二）辐照食品的包装在辐射处理中，包装是一个重要的环节。在辐射处理中，包装是一个重要的环节。包装的目的：包装的目的：调节辐照的气体氛围，如真空包装或塑料密封包装形成自发气调环境；调节辐照的气体氛围，如真空包装或塑料密封包装形成自发气调环境；防止产品间的交叉污染或辐射处理后的二次污染；防止产品间的交叉污染或辐射处理后的二次污染；便于集中堆垛提高辐照效率。便于集中堆垛提高辐照效率。在在辐辐射射处处理理前前必必须须根根据据产产品品性性状状、辐辐射射处处
46、理理目目的的、运运输输和和贮贮存存的的要要求求以以及将来出售时的方便，来合理地选择包装材料和形式。及将来出售时的方便，来合理地选择包装材料和形式。金金属属罐罐如如镀镀锡锡薄薄板板罐罐和和铝铝罐罐，对对使使用用杀杀菌菌剂剂量量照照射射是是稳稳定定的的。但但是是，超超600600kGykGy剂剂量量范范围围( (在在食食品品辐辐射射保保藏藏中中不不会会使使用用如如此此高高的的剂剂量量) )会会使使钢钢基基板板、铝出现损坏现象；铝出现损坏现象；金属罐中的密封胶、罐内涂料对杀菌剂量水平也是稳定的；金属罐中的密封胶、罐内涂料对杀菌剂量水平也是稳定的；在金属罐形状方面，最理想的是立方形，因为辐射源能最好地
47、利用，剂在金属罐形状方面，最理想的是立方形，因为辐射源能最好地利用，剂量分布与控制也最好。量分布与控制也最好。 塑塑料料包包装装的的食食品品，在在剂剂量量接接近近2020kGykGy或或更更低低时时，辐辐照照对对其其物物理理性性质质没没有有明明显显影影响响。在在剂剂量量超超过过2020kGykGy时时，塑塑料料薄薄膜膜如如聚聚乙乙烯烯、聚聚酯酯、乙乙烯烯基基树树脂脂、聚聚苯苯乙乙烯烯薄薄膜膜的的物物理理性性质质会会发发生生变变化化，但但这这种种变变化化影影响响较较小小。如如果果辐辐照照超超过过了了1010kGykGy，玻玻璃璃纸纸、氯氯化化橡橡胶胶会会变变脆脆。在在塑塑料料包包装装中中被被辐辐
48、照照的的大大多多数数食食品品会会出出现现异异味味。在在灭灭菌菌剂剂量量下下辐辐照照，聚聚乙乙烯烯会会放放出出令令人人讨讨厌的气味，会对食品产生影响。厌的气味，会对食品产生影响。金金属属箔箔和和各各种种复复合合包包装装材材料料是是比比较较理理想想的的食食品品辐辐照照包包装装材材料，它们可接受高达料，它们可接受高达6060kGykGy剂量的照射。剂量的照射。在食品辐射保藏中，一般采用的辐射剂量较低，因此，比在食品辐射保藏中，一般采用的辐射剂量较低，因此，比较好的辐射包装材料有玻璃纸、人造纤维、聚乙烯膜、聚较好的辐射包装材料有玻璃纸、人造纤维、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、尼龙、复合薄膜、玻璃容器及金属容器
49、等。氯乙烯膜、尼龙、复合薄膜、玻璃容器及金属容器等。 （三）辐照时期（三）辐照时期产产品品收收获获或或加加工工后后要要尽尽可可能能快快地地辐辐照照。放放置置的的时时间间越越长长，辐辐照照效效果果越越差差。因因为为收收获获或或加加工工以以后后，微微生生物物数数量量增增加加很很快快，并并且且由由于于贮贮放放有有可可能能使使微微生生物物变变得得更更耐耐辐辐照照，这这样样就就会导致增加辐射剂量，相应地提高了辐射成本和难度。会导致增加辐射剂量，相应地提高了辐射成本和难度。为为延延长长休休眠眠期期、抑抑制制发发芽芽，在在生生理理休休眠眠期期结结束束前前辐辐照照，比比延延晚晚或或刚刚收收获获后后进进行行辐辐
50、照照的的效效果果好好。辐辐射射对对跃跃变变型型果果实实的的效效应应之之一一是是降降低低乙乙烯烯的的生生成成量量，从从而而推推迟迟跃跃变变高高峰峰的的来来临临，使后熟过程变慢。使后熟过程变慢。马马铃铃薯薯的的辐辐照照要要求求采采收收后后放放置置一一个个月月左左右右的的时时间间，待待马马铃铃薯愈伤进入休眠期时进行效果较好。薯愈伤进入休眠期时进行效果较好。辐照易引起洋葱内芽的褐变，在脱离休眠期后辐照比在休辐照易引起洋葱内芽的褐变，在脱离休眠期后辐照比在休眠期内褐变快，损害范围也大。眠期内褐变快，损害范围也大。 （四）影响食品辐照的因素（四）影响食品辐照的因素1 1温度温度辐射杀菌中，在接近常温的范围
51、内，温度对杀菌效果的影响不大。辐射杀菌中，在接近常温的范围内，温度对杀菌效果的影响不大。研研究究发发现现，X X射射线线对对大大肠肠杆杆菌菌在在0 03030范范围围内内，射射线线对对金金黄黄色色葡葡萄萄球球菌菌、肠肠膜膜芽芽孢孢杆杆菌菌的的芽芽孢孢在在0 05050范范围围内内、射射线线对对肉肉毒毒梭梭状芽孢杆菌的芽孢在状芽孢杆菌的芽孢在0 06565的范围内，温度对杀菌没有影响。的范围内，温度对杀菌没有影响。在在00以下的低温下进行辐照，其结果表现不一。凝结芽孢杆菌和以下的低温下进行辐照，其结果表现不一。凝结芽孢杆菌和生芽孢梭状芽孢杆菌的芽孢无论是在冻结还是未冻结状态下进行辐生芽孢梭状芽孢
52、杆菌的芽孢无论是在冻结还是未冻结状态下进行辐照，其杀菌效果没有差异；金黄色葡萄球菌在照，其杀菌效果没有差异；金黄色葡萄球菌在-78-78下进行辐照时，下进行辐照时，其其DMDM值是常温时的值是常温时的5 5倍；倍；射线对肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢进行照射线对肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢进行照射时，在射时，在0 0-196-196的范围内，温度越低，的范围内，温度越低，DMDM值越大，值越大，-196-196时的时的DMDM值是值是2525时的时的2 2倍。倍。 肉肉类类食食品品在在高高剂剂量量照照射射情情况况下下会会产产生生一一种种特特殊殊的的“辐辐射射味味”。为为了了减减少少辐辐射射所所引引起起的的物
53、物理理变变化化和和化化学学变变化化，对对于于肉肉类类、禽禽类类等等含含蛋蛋白白质质较较丰丰富富的的动动物物性性食食品品，辐辐射射处处理理最最好好在低温下进行，这样可以有效地保证质量。在低温下进行，这样可以有效地保证质量。在在低低温温条条件件下下辐辐照照，可可以以减减少少辐辐射射时时产产生生的的游游离离基基的的活活性性，减减少少食食品品成成分分的的破破坏坏，断断裂裂和和分分解解，以以及及防防止止食食品品成成分分的的氧化，这样减少了辐射味的产生。氧化，这样减少了辐射味的产生。速速冻冻处处理理的的动动物物性性食食品品在在-40-8范范围围内内进进行行辐辐射射处处理理效效果最好。果最好。在在-75下下
54、照照射射食食品品，食食品品中中的的维维生生素素几几乎乎没没有有损损失失。冷冷冻冻橘汁中的维生素橘汁中的维生素C在在9kGy剂量照射下也未损失。剂量照射下也未损失。当当然然这这时时食食品品中中的的微微生生物物的的抗抗辐辐射射性性也也有有所所提提高高，但但这这种种条件对提高辐照食品的质量是有利的。条件对提高辐照食品的质量是有利的。2 2氧的含量氧的含量射射线线可可以以使使空空气气中中的的氧氧电电离离，形形成成氧氧化化性性很很强强的的臭臭氧氧。对对于于蛋蛋白白质质和和脂脂肪肪含含量量较较高高的的鱼鱼类类和和肉肉类类食食品品，空空气气中中氧氧的的存存在在将将会会造造成成一定的氧化作用，特别是在中、高剂
55、量照射的情况下更为严重。一定的氧化作用，特别是在中、高剂量照射的情况下更为严重。为为了了防防止止氧氧化化生生成成过过氧氧化化物物，在在肉肉类类食食品品辐辐照照处处理理时时就就要要采采用用真真空包装或真空充氮包装以降低氧的含量，提高产品的质量。空包装或真空充氮包装以降低氧的含量，提高产品的质量。对对于于水水果果、蔬蔬菜菜之之类类需需低低剂剂量量辐辐照照处处理理的的食食品品来来说说，辐辐射射氧氧化化并并不不是是主主要要作作用用，采采用用小小包包装装或或密密封封包包装装进进行行辐辐照照可可以以减减少少二二次次污污染染的的机机会会；同同时时在在包包装装内内可可以以形形成成一一个个小小的的低低氧氧环环境
56、境，使使后后熟熟过过程变慢。程变慢。有有时时为为了了防防止止食食品品中中维维生生素素E E的的损损失失，要要求求食食品品在在充充氮氮环环境境中中进进行辐照处理。行辐照处理。辐辐射射处处理理时时有有无无分分子子态态氧氧存存在在对对杀杀菌菌效效应应有有着着显显著著的的影影响响。一一般般情况下，杀菌效果因氧的存在而增强。情况下，杀菌效果因氧的存在而增强。（五）分段照射（五）分段照射( (重复照射重复照射) )（六）辐照时食品添加剂的应用（六）辐照时食品添加剂的应用为为了了防防止止辐辐照照时时食食品品的的氧氧化化以以及及保保护护某某些些成成分分( (如如维维生生素素) )不不被被破破坏坏，可可以以在在
57、辐辐照照前前在在食食品品中中添添加加抗抗氧氧化化剂剂。例例如如添添加加抗抗坏坏血血酸酸能能减减少少奶奶粉粉在在辐辐照照过过程程中中产产生生游游离离的的硫硫氢氢基基，从从而而防防止产生臭味。止产生臭味。还有一种还有一种“敏化剂敏化剂”可以降低辐照时的杀虫、灭菌剂量，加可以降低辐照时的杀虫、灭菌剂量，加强杀虫灭菌的效果，提高辐射处理的效率。这类敏化剂有维强杀虫灭菌的效果，提高辐射处理的效率。这类敏化剂有维生素生素K5K5、儿茶酚、氯化钠等。儿茶酚、氯化钠等。 （七）辐射伤害和辐射味（七）辐射伤害和辐射味所所有有果果品品、蔬蔬菜菜经经射射线线辐辐射射后后都都可可能能产产生生一一定定程程度度的的生生理
58、理损损伤伤，主主要要表表现现为为变变色色和和抵抵抗抗性性下下降降，甚甚至至细细胞胞死死亡亡。但但是是，不不同同食食品品的的辐辐射射敏敏感感性性差差异异很很大大，因因此此致致伤伤剂剂量量和和生生理理损损伤伤表表现现也也各各不不相相同同。如如马马铃铃薯薯块块茎茎经经50kGy辐辐照照，维维管管束束周周围围组组织织即即有有褐褐变变，并并随随剂剂量量增增大而加重。草莓对大而加重。草莓对射线抵抗力强，射线抵抗力强，2kGy不会造成品质变化。不会造成品质变化。高高剂剂量量照照射射食食品品特特别别是是对对肉肉类类，常常引引起起变变味味，即即产产生生所所谓谓辐辐射射味味。这这种种情情况况一一般般在在5kGy以
59、以上上才才发发生生。有有些些水水果果、蔬蔬菜菜用用低低剂剂量量照照射射也也有异味产生。有异味产生。辐辐射射味味随随食食品品的的种种类类、品品种种不不同同而而异异。牛牛肉肉产产生生的的异异味味最最强强，对对牛牛肉肉辐辐射射味味中中化化合合物物进进行行的的研研究究结结果果表表明明，其其辐辐射射产产物物以以蛋蛋氨氨酸酸、1一一壬壬醛醛及及苯苯乙乙醛醛为为主主。由由于于肉肉的的组组成成是是蛋蛋白白质质、脂脂肪肪等等，因因此此它它的的辐解产物也有正烷类、正烯类、异烷类、硫化物、硫醇等。辐解产物也有正烷类、正烯类、异烷类、硫化物、硫醇等。辐辐射射伤伤害害和和辐辐射射味味基基本本上上都都是是电电离离和和氧氧
60、化化效效应应引引起起的的。对对此采取下列措施有可能减轻或防止：此采取下列措施有可能减轻或防止：尽可能降低辐射时的环境温度，辐照后也采用低温贮藏。尽可能降低辐射时的环境温度，辐照后也采用低温贮藏。照射时排除辐射源产生的照射时排除辐射源产生的O O3 3。产产品品在在辐辐照照时时用用不不透透气气薄薄膜膜包包装装，抽抽出出内内部部空空气气或或代代之之以惰性气体。以惰性气体。应用抗氧化剂应用抗氧化剂( (八八) )工艺条件控制工艺条件控制在在辐辐照照器器的的控控制制中中，记记录录停停顿顿时时间间或或传传送送机机速速度度、剂剂量量率率和和辐辐射射源与产品间几何布置的变化是十分重要的。源与产品间几何布置的
61、变化是十分重要的。辐射处理的控制要以达到下列要求为基础：辐射处理的控制要以达到下列要求为基础：辐辐射射处处理理能能够够破破坏坏微微生生物物和和钝钝化化酶酶，但但是是同同时时有有可可能能破破坏坏食食品品成分，所以必须注意辐射剂量的控制。成分，所以必须注意辐射剂量的控制。如如果果要要进进行行杀杀菌菌，辐辐射射剂剂量量必必须须是是能能破破坏坏可可能能存存在在的的最最能能耐耐受受辐辐射射处处理理的的病病原原菌菌和和腐腐败败菌菌，具具有有实实际际安安全全性性并并且且能能使使肉肉毒毒梭梭状状芽孢杆菌的芽孢钝化的剂量。芽孢杆菌的芽孢钝化的剂量。辐辐照照时时重重要要的的不不在在于于辐辐射射源源的的强强度度，而
62、而在在于于食食品品吸吸收收的的剂剂量量。因此食品在辐射通道内的时间越长，所吸收的辐射剂量越多。因此食品在辐射通道内的时间越长，所吸收的辐射剂量越多。辐辐射射源源应应能能抵抵达达包包装装内内食食品品的的每每一一点点。也也就就是是说说，必必须须通通过过均均匀的辐射遍及整个食品物料，以确保有足够的杀菌剂量。匀的辐射遍及整个食品物料，以确保有足够的杀菌剂量。采用辐射剂量计检测辐射过程中过度辐射或辐射不足的问题。采用辐射剂量计检测辐射过程中过度辐射或辐射不足的问题。 第五节第五节 辐照食品的卫生安全性辐照食品的卫生安全性 辐射处理作为保藏食品的一主要问题是：食品有无放射性辐射处理作为保藏食品的一主要问题
63、是：食品有无放射性污染和产生诱感放射性，辐照能否产生有毒、致癌、致畸、污染和产生诱感放射性，辐照能否产生有毒、致癌、致畸、致突变的物质。为探明这些问题进行了多方面的长期深入致突变的物质。为探明这些问题进行了多方面的长期深入的研究，包括多代动物试验、人群试食和药理、病理分析。的研究，包括多代动物试验、人群试食和药理、病理分析。从从2020世纪世纪5050年代开始进行的研究课题有毒理学、营养学、年代开始进行的研究课题有毒理学、营养学、诱发变异性物质、诱感放射性、诱发致癌物以及残留细菌诱发变异性物质、诱感放射性、诱发致癌物以及残留细菌性疾病等方面，至今许多问题都已澄清，但也有的还需继性疾病等方面，至
64、今许多问题都已澄清，但也有的还需继续研究。续研究。 一、放射性的污染和放射物质的诱发一、放射性的污染和放射物质的诱发大量的研究结果和理论分析都表明，辐射食品不存在放大量的研究结果和理论分析都表明，辐射食品不存在放射性污染和放射性物质的诱发问射性污染和放射性物质的诱发问 题。食品辐照是外照题。食品辐照是外照射，食品同辐射源不接触，不会产生污染。食品中放射射，食品同辐射源不接触，不会产生污染。食品中放射能的诱发受射线种类、能量、剂量及食品中含有成分等能的诱发受射线种类、能量、剂量及食品中含有成分等的影响。而受感应的同位素的半衰期也很重要，倘若半的影响。而受感应的同位素的半衰期也很重要，倘若半衰期极
65、短，还不等食品到达消费者手中，放射能就消失衰期极短，还不等食品到达消费者手中，放射能就消失了。诱发产生放射性同位素了。诱发产生放射性同位素( (产生放射性物质产生放射性物质) )一般须经一般须经1010MeVMeV以上的高能量射线照射，但以上的高能量射线照射，但6060CoCo的的r r射线的能量只射线的能量只有有1.331.33MeVMeV和和1 1.17MeV.17MeV，不足以诱发放射性物质的产生。不足以诱发放射性物质的产生。 二、毒性物质的生成二、毒性物质的生成照照射射会会不不会会使使食食品品产产生生有有毒毒物物质质是是一一个个很很复复杂杂的的问问题题。迄迄今今为为止止，研研究究结结果
66、果还还未未确确证证会会产产生生有有毒毒、致致癌癌和和致致畸畸物物质质。至至于于有有无无致致突突变变作作用用，有有人人指指出出，用用辐辐照照0.10.1kGykGy的的马马铃铃薯薯的的酒酒精精提提取取物物饲饲喂喂小小鼠鼠，会会发发生生显显性性致致死死性性突突变变，最最终终导导致胎儿死亡。致胎儿死亡。印印度度报报道道，用用新新辐辐照照的的小小麦麦(0(0.75kGy).75kGy)饲饲养养大大鼠鼠和和小小鼠鼠，引引起起骨骨髓髓染染色色体体畸畸变变、多多倍倍体体细细胞胞增增多多，胚胚胎胎死死亡亡率率也也增增高高。美国、德国也有过类似的报道。美国、德国也有过类似的报道。但一些研究小组针对上述报道进行追
67、试但一些研究小组针对上述报道进行追试( (重复试验重复试验) )，所得，所得结果又都是否定的。对此，许多国家都很重视，并在继续结果又都是否定的。对此，许多国家都很重视，并在继续深入研究。深入研究。 食食品品经经过过辐辐射射，随随着着剂剂量量不不同同会会相相应应地地生生成成各各种种物物质质，但但这这些些物物质质在在数数量量上上远远比比加加热热处处理理时时少少得得多多。尽尽管管如如此此，在在利利用用这这种种经经辐辐射射处处理理过过的的新新型型食食品品时时，都都必必须须通通过过与与食食品品添添加加剂剂同同等等乃乃至至更更严严格格的的动动物物实实验验来来鉴鉴定定其其毒毒性性。在在迄迄今今为为止止所所做做的的大大量量动动物物实实验验中中，即即使使给给实实验验动动物物投投以以多多种种经经过过5050kGykGy剂剂量量照照射射过过的的食食品品，从从未未发发现现急急性性毒毒性性和和慢慢性性毒毒性性，也没有发现有致癌物质生成。也没有发现有致癌物质生成。三、微生物发生变异的危险三、微生物发生变异的危险食品辐射不会增加细菌、酵母菌和病毒的致病性食品辐射不会增加细菌、酵母菌和病毒的致病性四、对营养物质的破坏四、对营养物质的破坏
