食品輻照技術的應用及影響全面科普

時間：2023-08-15作者：廣州輻銳高能技術有限公司瀏覽：69

利用高能射線的電離能力和強大的穿透能力，引起生物體內部分子和原子的激發(fā)和電離，從而擾亂了生物體正常的新陳代謝，抑制了生命和酶的活動。
輻射處理可以殺滅食品中的微生物和昆蟲，而對食品本身的營養(yǎng)**并無明顯的影響。
食品輻照生物學、化學效應
生物學效應
使細胞分子產生輻射誘變，干擾微生物代謝，特別是其中脫氧核糖核酸的合成受影響。
破壞微生物細胞內膜，引起微生物酶系統(tǒng)紊亂，導致微生物死亡。
水分子受輻射后離子化，形成—H、—OH、—HO2、—H2O2等基團，這些中間產物能在不同途徑中參與化學反應，在水基團的作用下，生物活性物質鈍化，細胞受損，當損傷達一定程度后，微生物細胞生活機能完全喪失。
生理學效應
微生物被照射→DNA損傷→代謝異?！毎M織死亡
被激活的水分子或電離的游離基與微生物體內的活性物質相互作用，而使細胞生理機能受到影響。
病毒：一般采用加熱和輻照并舉的方法，可有效抑制病毒的活動
細菌：輻照劑量愈高，對細菌的殺滅率愈強。
霉菌和酵母菌：對輻照的敏感性與無芽孢細菌相同。
電離輻射對蟲類的作用
昆蟲輻照的損傷作用：致死、縮短壽命、不育、延遲發(fā)育、減少進食和抑制呼吸。
寄生蟲3~5 kGy 致死;0.2~.03 kGy 抑制生長;0.12 kGy 不育。
化學效應
由射線與基質直接碰撞，使之形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片;
初級輻射的產物相互作用，生成與原始物質不同的化合物。
輻射處理的食品也會發(fā)生若干化學變化，而且劑量越大，變化程度也越大，但在適當的劑量下，這些變化不明顯，而且這些變化在采用其它方法加工或處理時也同樣存在。
輻照對食品成分的影響
輻照對蛋白質與氨基酸的影響
蛋白質：結構破壞、輻射交聯(lián)、輻射降解
氨基酸經輻射發(fā)生脫氨基、氧化和脫羧反應;
導致蛋白質分子變性，發(fā)生凝聚、粘度下降和溶解度降低等變化。
輻照對維生素的影響
水溶性維生素、脂溶性維生素對輻照均很敏感。其損失率隨著輻射劑量的增大而增大。
輻照對糖類的影響
一般來說，碳水化合物對輻照處理是相當穩(wěn)定的，只有在大劑量輻照處理下，才引起氧化和分解。
在輻射過程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解產物的形成。
蛋白質和氨基酸對糖類輻解有保護作用。
對果蔬方面的研究，輻照的大蒜，其糖的濃度未受影響;輻照的洋蔥經貯藏后，糖的濃度與對照無差別。用1.5kGy輻照蘋果和蘋果制品，其糖的濃度也沒有變化。
輻照對脂類的影響
輻照對脂肪的變化，取決于脂肪的類型、劑量、溫度和氧化速度以及環(huán)境條件諸因素。但其主要作用是使脂肪酸長鏈中的C—C鍵發(fā)生斷裂，因而形成鏈烷，繼發(fā)反應可生成通常的鏈烯。
脂肪酸長鏈中C-C鍵斷裂;
受輻射感應而發(fā)生自動氧化(不飽和脂肪酸);
發(fā)生非自動氧化性的輻射分解。
食品輻照的安全性
毒性物質生成：未確證會產生有毒、致癌、和致畸物質。
微生物類變異：不會增加細菌、酵母菌和病毒的致病性。
營養(yǎng)物質破壞：低劑量輻射的營養(yǎng)損失微不足道。
放射性物質殘留：食品在進行輻照時是外照射，沒有直接接觸放射性核素，因此，不會污染放射性物質，這與核爆炸和核源泄漏事故截然不同，故不存在殘留問題。
放射性污染：由電離輻射使食品中某些元素變成放射性元素。食品輻照的能量都**在食品中可能誘導放射性的能量閾值，所以不會產生誘導放射性核素及其化合物。
允許食品輻射的較大能量水平γ射線：
5 MeV
x射線：5 MeV
電子射線：10 MeV
與傳統(tǒng)食品儲存方法相比，輻照技術的優(yōu)點：
輻照保藏不同于化學熏蒸法和腌制法，不需要加入添加物，與加熱、冷凍等方法一樣，是一種物理保藏法，具有許多傳統(tǒng)保藏法不可比擬的優(yōu)點:
射線穿透力強，可對通過控制劑量和輻照工藝對帶包裝熟食進行均勻徹底處理，相比于熱處理殺菌，輻照過程較易控制;
輻照處理是“冷加工”，可保持食品原有的鮮度和風味，有的甚至可提高食品的工藝質量;
輻照食品無殘留物，無“三廢”產生，不污染環(huán)境，可提高食品衛(wèi)生質量并有利于環(huán)保;
節(jié)約能源，電子直線加速器運行過程中只需消耗電能，與熱處理、干燥和冷凍保藏食品法相比，能耗降低幾倍到十幾倍;
可對帶包裝的食品進行殺菌處理，了在食品生產和制備過程中可能出現的嚴重交叉污染問題;
殺菌效果好，并可通過調整輻照劑量達到對各類食品殺菌的要求;
電子直線加速器能量高，輻照滅菌速度快，設備智能化程度高，實現工藝自動調整，加工過程易控制，可連續(xù)長時間加工，經濟、省力，適于大規(guī)模加工。
常見幾類食品的輻照殺菌
禽畜肉類制品、蛋類、水產品及某些水果蔬菜含有豐富的營養(yǎng)成分，造成這類食品變質的主要原因是受微生物的作用，這幾類食品輻射處理主要是為了殺菌。
畜禽肉類 的變質主要是由細菌引起的，一般在輻照前都采用適當的熱處理使自溶酶鈍化，但過高的溫度又會影響肉類的口感和品質，所以采取輻照滅菌完善工藝，同時為了防止輻照過程中的“二次污染”，一般會采用真空包裝來隔絕空氣、水汽、微生物。低劑量輻射處理方式通常只是為了延長肉類產品的貨架期。
水產品 捕撈后容易死亡，也容易腐爛。世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國糧農組織、**原子能機構共同認定并批準，以10～20萬Gy輻射劑量來處理魚，可以減少微生物，延長鮮魚在3℃以下的保鮮期。
蛋類 的應用輻照針對性殺菌，其中沙門氏菌是對象致病菌。蛋白質在受到輻射時會發(fā)生降解使蛋液的粘度降低，因此，一般蛋液及冰凍蛋液用電子射線或γ射線輻射，滅菌效果都比較好。而對帶殼鮮蛋可用電子射線處理，劑量應控制在10kGy左右，較高的劑量會使蛋帶有H2S等異味。
水果 大多是由霉菌引起的，通常輻射處理是為了抑制霉菌的生長。
蔬菜類 輻射處理的主要是為了抑制發(fā)芽和延緩新陳代謝作用。對脫水蔬菜采用6～10kGy劑量范圍的γ射線，不僅可以有效殺滅脫水蔬菜中的微生物，還可以使貯藏保鮮效果達1年以上，而且經生物學檢驗、營養(yǎng)成分分析和吸收劑量測定，各項指標均符合標準。
谷物及其制品 的輻照處理應以控制蟲害及霉菌的繁殖為主。針對昆蟲處理所需的劑量范圍按立即致死、幾天內死去和不育要求分別為3～5kGy、1kGy和0.1～0 .2kGy。而控制谷類中霉菌所需的劑量范圍約在2～4kGy之間。

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