食品辐射保藏
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食品工艺学之食品的辐射保藏概论
食品工艺学之食品的辐射保藏概论概述食品的辐射保藏是一种常见的食品加工方法。
它利用辐射技术，通过破坏食品中的微生物DNA和结构，达到杀死或抑制微生物繁殖的目的，从而延长食品的保质期和保鲜期。
辐射保藏可以广泛应用于各种食品，如肉类、水果、蔬菜、乳制品等，对改善食品的安全性和品质具有重要意义。
辐射保藏的原理辐射保藏主要利用电离辐射（如X射线和γ射线）和非电离辐射（如紫外线）对食品中的微生物进行杀灭或抑制。
辐射与微生物相互作用后，会破坏微生物的DNA，使其失去生物活性，从而起到杀菌和抑制微生物繁殖的效果。
辐射对食品的微生物具有较高的穿透力，能够深入到食品的内部，对食品中的微生物进行全面杀灭。
与传统的热处理方法相比，辐射保藏不会对食品的质地和营养成分产生明显的影响，可以更好地保持食品的原汁原味和营养价值。
辐射保藏的优点1.高效杀菌：辐射能够对食品中的微生物进行全面杀灭，包括细菌、病毒、霉菌等。
相比传统的热处理方法，辐射保藏对微生物的杀灭效果更为彻底。
2.保持食品品质：辐射保藏对食品的质地和营养成分影响较小，能够更好地保持食品的原汁原味和营养价值。
3.延长保质期：辐射可以延缓食品中微生物的生长和繁殖，从而延长食品的保质期和保鲜期。
这对于长途运输和远超市场销售的食品非常重要。
4.环保节能：辐射保藏过程无需添加任何化学药剂，不会产生废水、废气和废渣，对环境污染小，并且能够节约能源。
辐射保藏的应用辐射保藏在食品工业中有广泛的应用。
以下是几个常见的例子：1.肉类：辐照杀菌可以有效地延长肉类产品的保质期，防止细菌污染和变质。
此外，辐射还可以用于肉类产品的除臭和除味处理，提高产品的口感和品质。
2.水果和蔬菜：辐射保藏可以杀灭水果和蔬菜中的细菌和霉菌，延长其保鲜期。
此外，辐射还可以延缓水果和蔬菜的成熟和腐烂过程，提高产品的储存和运输能力。
3.乳制品：辐射可用于乳制品中的杀菌和消毒，杀灭乳制品中的致病菌和有害微生物。
这可以提高乳制品的安全性和卫生质量。
食品的辐射保藏
5、维生素
维生素是食品中重要的微量营养物质 。
许多保藏食品在加工过程中造成了维生 素的损失。因此，维生素也是考查辐射 效应的一种很好的物质。 纯维生素溶液对辐射很敏感，若在食品 中因与其他物质复合存在，其敏感性就 降低。
二、食品的辐射生物学效应
电离辐射可以引起生物有机体的组织及生理发 生各种变化，使新陈代谢受到影响。 食品辐照的生物学效应也与生成的游离基和离 子有关，从而影响机体的新陈代谢。 从食品保藏的角度来说，就是利用电离辐射的 直接作用和间接作用，杀虫、杀菌、防霉、调 节生理生化反应等效应来保藏食品。
1、辐射阿氏杀菌 (radappertization)
此杀菌也称商业性杀菌，所使用的辐射
剂量（10~50kGy）。 可以使食品中的微生物数量减少到零或 有限个数。最好配合低温贮藏，否则会 引起风味、色泽和组织的变化。 常用于肉类和香料调味品的消毒。
2、辐照巴氏杀菌(radicidation)
二、食品辐射的国内外发展概况
自19世纪末 ，提出了X--射线的杀菌作用以来，直到第
二次世界大战40年代以后，射线辐射保藏食品的研究和 应用才有了实质性的开始 ，50年代美国等国家加强了研 究，70年代证明了辐照食品的卫生安全性，80年代各国 开始建立规程、法规、标准。 1980年FAO/IAEA/WHO辐照食品安全联合专家委员会结 论：辐照食品总平均剂量10kGy以下不需要做毒理学实验， 无特殊营养和微生物学问题。 1984年，代表130多个国家的食品法典委员会（CAC）向 成员国建议辐照食品CAC标准及辐照食品设施推荐规程。 迄今为止，已有40多个国家批准了100多种类的辐照食品。 但辐照技术真正大规模商业化应用，是从20世纪90年代 开始的。
第四章__食品辐射保藏
2007年，美国农业部USDA批准了进口泰国、 印度、巴基斯坦等国采用辐照方式检疫后的热 带水果进入美国市场。
2008年，FDA批准了对新鲜卷心莴苣和菠菜 进行辐照以控制食源性致病菌如大肠杆菌和沙 门氏菌。
美国批准的食品辐照的清单 食品技术原理
产品
小麦及面粉 白马铃薯 白马铃薯 香料和调味用干菜（38种）干的或脱水 酶制剂（包括固定化酶制剂） 白条猪或新鲜的未经热杀菌的分割肉扇 新鲜水果 食品 干的或脱水酶制剂 干的或脱水的芳香植物 家禽
估计，2009年出口总量基本不变。
印度-美国
食品技术原理
2007年，在芒果销售的三四个月中， 大约有170吨的芒果辐照后出口到美 国；
2008年，出口量为275吨； 2009年，预计为300吨。 印度生产的芒果占世界总产量的一
半，但由于基础设施不完善和检疫 的限制，其出口量还不足世界芒果 交易的1%。 预计未来芒果辐照的数量将继续扩 大。
食品技术原理
食品技术原理
第二节 辐照的基本原理
★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，χ和γ射线。
υ频率 105Hz 1010 低频辐射区υ <1015Hz
1015 1018 1020
λ ×υ =C
高频辐射线υ >1015Hz
兰
大利、波兰、英国
装置数量 7
4
2
1
国家名称 装置数量
非欧盟成员国
南非
泰国
3
2
瑞士、土耳其 1
日本食品辐照的发展现状
食品技术原理
日本北海道的土豆辐照设施是世界上较早 的商业化运行的辐照设施，其在1974年就 开始运营主要应用于土豆的抑制发芽 ；
2008年，FDA批准了对新鲜卷心莴苣和菠菜 进行辐照以控制食源性致病菌如大肠杆菌和沙 门氏菌。
美国批准的食品辐照的清单 食品技术原理
产品
小麦及面粉 白马铃薯 白马铃薯 香料和调味用干菜（38种）干的或脱水 酶制剂（包括固定化酶制剂） 白条猪或新鲜的未经热杀菌的分割肉扇 新鲜水果 食品 干的或脱水酶制剂 干的或脱水的芳香植物 家禽
估计，2009年出口总量基本不变。
印度-美国
食品技术原理
2007年，在芒果销售的三四个月中， 大约有170吨的芒果辐照后出口到美 国；
2008年，出口量为275吨； 2009年，预计为300吨。 印度生产的芒果占世界总产量的一
半，但由于基础设施不完善和检疫 的限制，其出口量还不足世界芒果 交易的1%。 预计未来芒果辐照的数量将继续扩 大。
食品技术原理
食品技术原理
第二节 辐照的基本原理
★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，χ和γ射线。
υ频率 105Hz 1010 低频辐射区υ <1015Hz
1015 1018 1020
λ ×υ =C
高频辐射线υ >1015Hz
兰
大利、波兰、英国
装置数量 7
4
2
1
国家名称 装置数量
非欧盟成员国
南非
泰国
3
2
瑞士、土耳其 1
日本食品辐照的发展现状
食品技术原理
日本北海道的土豆辐照设施是世界上较早 的商业化运行的辐照设施，其在1974年就 开始运营主要应用于土豆的抑制发芽 ；
食品工艺学-食品辐射保藏(全)
射杀死食品内除病毒以外的各种致病菌，如 沙门氏菌、大肠杆菌、志贺氏菌、李斯特菌、 副溶血性弧菌等等。（杀死致病菌） 辐射灭菌是指采用较高的辐照剂量，杀灭食 品中全部的微生物，达到细菌总数、致病菌 为零。这种辐照产品在没有污染的条件下可 以长期保存不会腐败。（杀死全部微生物）
（3）抑制发芽
利用一定的辐照剂量使一些块根植物，如大
中主要有以下几个方面： （1）辐照杀虫，可以分成： 杀灭危害粮食、干燥食品、中草药等的仓储 害虫，如玉米象、豆象、螨等等； 杀死进出口食品和其他产品中的有害昆虫， 如不同类型的果蝇、实蝇、线虫等等和未加 工食品肉和鱼等体内的寄生虫，如囊虫、绦 虫、旋毛虫等等。
（2）辐照杀菌
根据杀菌的目的分成三类：选择性杀菌，针对
原子电离而损失能量，所以它穿透物质的能力很小，易为薄
层物质（如一片纸）所阻挡；
β射线
本质是高速电子流
能量可达几兆电子伏特(MVe)以上。 穿透物质的本领比α射线强得多. 可由放射性同位素产生 也可由电子加速器产生
γ射线
是波长非常短（波长0.001～1.000nm）的电磁波束（或称
贝克Bq ，每秒中有一个原子核衰变为1贝克。 居里Ci，1Ci=3.7×1010Bq
α、β、γ等射线辐射的结果能使被辐射（辐照） 物质产生电离作用，因此常称为电离辐射。
二、辐照量单位与剂量测量
（一）放射性强度 （二）照射量
（三）吸收剂量
（一）放射性强度
放射性强度，也称放射性活度，是度量放射性强弱的物理量。单位
第一节 概述 二、食品辐照技术的特点
2、缺点：
①经辐射处理后，食品所发生的化学变化从量上来
讲虽然是微乎其微的，但敏感性强的食品和经高剂 量照射的食品可能会发生不愉快的感官性质变化。 因此不适用于所有的食品，要有选择性地应用。
第九章 食品辐射保藏
3. 吸收剂量、剂量率及其单位 (量度被辐射物体吸收量的) 被照射物质所吸收的射线的能量称为吸 收量，其单位为拉德(rad)或戈瑞(Gy)。
4. 剂量当量、剂量当量率及其单位 剂量当量就是用来量度不同类型的辐射 所引起的不同的生物学效应，其单位为 雷姆(rem)或希沃特(Sv)。 单位时间内的剂量当量称为剂量当量率 ，其单位用rem·-1或rem·-1等表示。 s h
0
5日 后
0
10日 后
0
15日 后
0
20日 后
0
8
12 12 12
250
0 250 500 20
7
0 5 8
16
0 12 14
20
0 17 20
20
0 20 20
2. 导致微生物和昆虫的死亡
食品经辐射后，附着在食品上的微生物和昆虫发 生了一系列生理学与生物学效应而导致死亡，其 机理是一个十分复杂的问题，目前还没有完全搞 清楚，一般认为与下面两点有密切关系：
核酸 照射剂量 (krad) 0 RNA 5 核酸含量(mg·-1干物质) g 12月 140 61 3月 140 83 4月 154 84
8
0
57
170 131
65
170
DNA
5
8 121
108
121
120
123
3. 植物组织处于休眠状态时，其生长点缺乏 植物生长激素或生长激素被钝化，若把经 过辐射的马铃薯放入一种生长激素—赤霉 素酸溶液中，马铃薯就开始发芽(表7-3)。
用作食品辐射加工的辐射源60Co的半衰 期为5.27年，137Cs为30年。
二、食品辐射的基本原理
食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品以 及食品上的微生物和昆虫，引起的各种效应会 造成它们体内的酶钝化和各种损伤会迅速影响 其整个生命过程，导致代谢、生长异常、损伤 扩大直至生命死亡。而食品则不同，除了鲜活 食品之外均不存在着生命活动，鲜活食品的新 陈代谢也处在缓慢的阶段，辐射所产生的影响 是进一步延缓了它们后熟的进程，符合储藏的 需要。
第七章食品的辐射保藏
.
1979年国际食品法典委员会(CAC)推 荐用于食品辐照的设备操作规范 (CAC/RCPl9-179 ， rev.l-1983) ， 经 过 讨 论 与修订，1983年形成《食品辐照加工的国 际标准》(CODEXSTANl06-1983)，规定食 品辐照加工的平均吸收剂量不得超过l0kGy。 1980年FAO/IAEA/WHO的会议也认为，受 辐照食品平均吸收剂量达到l0kGy，没有毒 性危害，不存在特别的营养和微生物问题， 没必要再进行毒性试验。
.
二、国内外辐照保藏的研究进展 食品辐照技术的发展始于20世纪。早
在伦琴(Roentgen)宣布发现X射线的第二年 (1896年)，明克(Minck)就提出了X射线对 细菌的作用与实际应用的问题，经实验证 实X射线对原生虫有致死作用。
.
1921年斯彻瓦特日(Schwatz)使用X射 线杀死肉中的旋毛虫(trichinella spiralis)并 获得美国专利。
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其中马铃薯、洋葱、大蒜、冻虾、调 味品等十几种已经实现大型商业化；辐照 抑制马铃薯发芽，有28个国家获得批准； 洋葱、天然香料等也是有29个国家获批准 食用的产品。其他获批准食用的产品有鳕 鱼片、虾、去内脏禽肉、谷类、面粉、芒 果、草莓、蘑菇、芦笋、大蒜等新鲜果蔬、 调味品等品种。批准辐照食品最多的国家 是前苏联和荷兰，其次是加拿大、保加利 亚、匈牙利等。
1930年乌斯特(Wust)证实“所有食品 包装在密封金属罐中，再用强力伦琴射线 照射可杀灭所有细菌”，并获得法国专利。
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第二次世界大战结束后，随着放射性 同位素的大量应用和电子加速器等机械辐 射源的问世，促进了射线处理食品的发展， 开始把辐照保藏食品看作是和平利用原子 能的一个重要方向。在比较短的时间内， 食品辐照研究的深入程度是传统食品加工 保藏方法所无法比拟的。
1979年国际食品法典委员会(CAC)推 荐用于食品辐照的设备操作规范 (CAC/RCPl9-179 ， rev.l-1983) ， 经 过 讨 论 与修订，1983年形成《食品辐照加工的国 际标准》(CODEXSTANl06-1983)，规定食 品辐照加工的平均吸收剂量不得超过l0kGy。 1980年FAO/IAEA/WHO的会议也认为，受 辐照食品平均吸收剂量达到l0kGy，没有毒 性危害，不存在特别的营养和微生物问题， 没必要再进行毒性试验。
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二、国内外辐照保藏的研究进展 食品辐照技术的发展始于20世纪。早
在伦琴(Roentgen)宣布发现X射线的第二年 (1896年)，明克(Minck)就提出了X射线对 细菌的作用与实际应用的问题，经实验证 实X射线对原生虫有致死作用。
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1921年斯彻瓦特日(Schwatz)使用X射 线杀死肉中的旋毛虫(trichinella spiralis)并 获得美国专利。
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其中马铃薯、洋葱、大蒜、冻虾、调 味品等十几种已经实现大型商业化；辐照 抑制马铃薯发芽，有28个国家获得批准； 洋葱、天然香料等也是有29个国家获批准 食用的产品。其他获批准食用的产品有鳕 鱼片、虾、去内脏禽肉、谷类、面粉、芒 果、草莓、蘑菇、芦笋、大蒜等新鲜果蔬、 调味品等品种。批准辐照食品最多的国家 是前苏联和荷兰，其次是加拿大、保加利 亚、匈牙利等。
1930年乌斯特(Wust)证实“所有食品 包装在密封金属罐中，再用强力伦琴射线 照射可杀灭所有细菌”，并获得法国专利。
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第二次世界大战结束后，随着放射性 同位素的大量应用和电子加速器等机械辐 射源的问世，促进了射线处理食品的发展， 开始把辐照保藏食品看作是和平利用原子 能的一个重要方向。在比较短的时间内， 食品辐照研究的深入程度是传统食品加工 保藏方法所无法比拟的。
食品的辐照保藏
❖ 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。
❖辐射保藏的优越性（意义、特点）
▪ 受辐射过程中温度升高甚微 ▪ 射线穿透力强 ▪ 不会留下任何残留物 ▪ 节省能源 ▪ 适应范围广 ▪ 加工效率高、整个工序可连续化、自动化
❖缺点： ▪ 很难使食品中的酶失活； ▪ 具有适宜能量的射线种类很少； ▪ 安全性问题。
§2.6 食品辐射保藏的机理
❖利用高能射线的电离能力和强大的穿透能力， 引起生物体内部分子和原子的激发和电离，从 而扰乱了生物体正常的新陈代谢，抑制了生命 和酶的活动。
❖辐射处理可以杀灭食品中的微生物和昆虫，而 对食品本身的营养价值并无明显的影响。
§3 辐射在食品保藏中的应用
食品辐射杀菌的类型
❖ 辐射耐贮杀菌（Radurization） 低剂量照射（平均辐射剂量在1kGy以下） 抑制发芽；杀灭昆虫和寄生虫；延缓水果和蔬菜的后熟过程。
（五）辐射对维生素的影响
❖ 水溶性维生素对辐照的敏感性不同，VC最敏感； ❖ 脂溶性维生素对辐照均很敏感， VE 、VK最敏感； ❖ 维生素在食品或复杂体系中的稳定性比在单纯溶液
中稳定性高（营养成分交叉保护）； ❖ 维生素损失率随着辐射剂量的增大而增大； ❖ 冷冻或惰性气体包装可减少维生素的辐照损失。
❖ 辐射剂量与吸收剂量的关系 ▪ 在辐照场仪器测定的是辐射剂量，而食品保藏通常 讲的是吸收剂量，它们之间可以换算。
§2.3 辐射源的来源
1. 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γ-射
线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co和 137Cs。 ❖ 60Co经β-衰变后放出两个能量不同的γ-光子最后 变为60Ni；137Cs经β-衰变后放出γ-光子最后变为 137Ba。 ❖ 目前在商业上采用60Co作为γ-射线源。
❖辐射保藏的优越性（意义、特点）
▪ 受辐射过程中温度升高甚微 ▪ 射线穿透力强 ▪ 不会留下任何残留物 ▪ 节省能源 ▪ 适应范围广 ▪ 加工效率高、整个工序可连续化、自动化
❖缺点： ▪ 很难使食品中的酶失活； ▪ 具有适宜能量的射线种类很少； ▪ 安全性问题。
§2.6 食品辐射保藏的机理
❖利用高能射线的电离能力和强大的穿透能力， 引起生物体内部分子和原子的激发和电离，从 而扰乱了生物体正常的新陈代谢，抑制了生命 和酶的活动。
❖辐射处理可以杀灭食品中的微生物和昆虫，而 对食品本身的营养价值并无明显的影响。
§3 辐射在食品保藏中的应用
食品辐射杀菌的类型
❖ 辐射耐贮杀菌（Radurization） 低剂量照射（平均辐射剂量在1kGy以下） 抑制发芽；杀灭昆虫和寄生虫；延缓水果和蔬菜的后熟过程。
（五）辐射对维生素的影响
❖ 水溶性维生素对辐照的敏感性不同，VC最敏感； ❖ 脂溶性维生素对辐照均很敏感， VE 、VK最敏感； ❖ 维生素在食品或复杂体系中的稳定性比在单纯溶液
中稳定性高（营养成分交叉保护）； ❖ 维生素损失率随着辐射剂量的增大而增大； ❖ 冷冻或惰性气体包装可减少维生素的辐照损失。
❖ 辐射剂量与吸收剂量的关系 ▪ 在辐照场仪器测定的是辐射剂量，而食品保藏通常 讲的是吸收剂量，它们之间可以换算。
§2.3 辐射源的来源
1. 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γ-射
线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co和 137Cs。 ❖ 60Co经β-衰变后放出两个能量不同的γ-光子最后 变为60Ni；137Cs经β-衰变后放出γ-光子最后变为 137Ba。 ❖ 目前在商业上采用60Co作为γ-射线源。
第八章食品的辐射保藏
第八章 食品的辐射保藏
第一节 概 述
一、什么是食品的辐射保藏 食品辐照是利用射线照射食品（包括原材 料），延迟新鲜食物某些生理过程（发芽 和成熟）的发展，或对食品进行杀虫、消 毒、杀菌、防霉等处理，达到延长保藏时 间，稳定、提高食品质量目的的操作过程。
二、食品辐射保藏的历史和现状
早在伦琴发现X射线的第二年(即1896年)，Minck就提出了χ射线对细 菌的作用与实际应用的问题。1898年第一次证明了χ射线对病源性细 菌有致死性效应。1899年证实了对原生虫有致死作用．这些早期发现 导致了后来用于粮食和其它食品的辐射保藏。
食品辐照在食品辐照处理中，为获得食品所受辐 射效应的准确数据，可信赖的辐射量是吸收剂量。 而食品辐照的吸收剂量受到源的类型、源的强度、 传送机的速度、射束的几何形状以及被辐照食品 的堆积密度及成分的复杂性等因素影响。例如， 将两种不同的食品露置于同量的辐射场内，一种 食品可能会吸收较多的能量，因而所接受的吸收 剂量比另一种食品多，所引起的效应（特别是生 物效应）就可能不同。
温度和氧化速度以及环境条件诸因素。但其主要
作用是使脂肪受辐射感应而发生自动氧化变化。 脂肪酸的脂类(如油酸甲脂)或天然脂肪(如猪油、
人造黄油或橄榄油)经50kGy Co60-γ射线辐照后， 发现脂肪的质量指标仅发生极细微的变化；但在 100kGy—200kGy的剂量辐照后，其酸值、反式脂 肪酸含量、双位键的移动以及过氧化物等有明显 的提高。
到1976年，有包括马铃薯、洋葱、大蒜、蘑菇、 芦笋、草莓及其他动植物食品和调料等25种辐射 处理的食品在18个国家得到无条件批准或暂定批 准，允许作为商品供一般食用。
1976年日内瓦FAO(联合国粮农组织) －IAEA (国际原子能机构) －WHO (世界卫生组织) 专家 委员会宣布：经适宜剂量辐照的马铃薯、 小麦、鸡肉、番木瓜和草莓，对人体是无 条件安全的，会上还暂定批准了辐照稻米、 洋葱和鱼可作为商品供一般食用。这是国 际组织对辐射处理食品的首次批准。
第一节 概 述
一、什么是食品的辐射保藏 食品辐照是利用射线照射食品（包括原材 料），延迟新鲜食物某些生理过程（发芽 和成熟）的发展，或对食品进行杀虫、消 毒、杀菌、防霉等处理，达到延长保藏时 间，稳定、提高食品质量目的的操作过程。
二、食品辐射保藏的历史和现状
早在伦琴发现X射线的第二年(即1896年)，Minck就提出了χ射线对细 菌的作用与实际应用的问题。1898年第一次证明了χ射线对病源性细 菌有致死性效应。1899年证实了对原生虫有致死作用．这些早期发现 导致了后来用于粮食和其它食品的辐射保藏。
食品辐照在食品辐照处理中，为获得食品所受辐 射效应的准确数据，可信赖的辐射量是吸收剂量。 而食品辐照的吸收剂量受到源的类型、源的强度、 传送机的速度、射束的几何形状以及被辐照食品 的堆积密度及成分的复杂性等因素影响。例如， 将两种不同的食品露置于同量的辐射场内，一种 食品可能会吸收较多的能量，因而所接受的吸收 剂量比另一种食品多，所引起的效应（特别是生 物效应）就可能不同。
温度和氧化速度以及环境条件诸因素。但其主要
作用是使脂肪受辐射感应而发生自动氧化变化。 脂肪酸的脂类(如油酸甲脂)或天然脂肪(如猪油、
人造黄油或橄榄油)经50kGy Co60-γ射线辐照后， 发现脂肪的质量指标仅发生极细微的变化；但在 100kGy—200kGy的剂量辐照后，其酸值、反式脂 肪酸含量、双位键的移动以及过氧化物等有明显 的提高。
到1976年，有包括马铃薯、洋葱、大蒜、蘑菇、 芦笋、草莓及其他动植物食品和调料等25种辐射 处理的食品在18个国家得到无条件批准或暂定批 准，允许作为商品供一般食用。
1976年日内瓦FAO(联合国粮农组织) －IAEA (国际原子能机构) －WHO (世界卫生组织) 专家 委员会宣布：经适宜剂量辐照的马铃薯、 小麦、鸡肉、番木瓜和草莓，对人体是无 条件安全的，会上还暂定批准了辐照稻米、 洋葱和鱼可作为商品供一般食用。这是国 际组织对辐射处理食品的首次批准。
7第七章_食品的辐射保藏 - 精讲版
• 水分子的电离和激发
• 激发分子分解产生自由基
• 一部分水化电子与水生成自由基
• 自由基相互反应
二、电离辐射对氨基酸与蛋白质的影响
对氨基酸的影响
在辐照食品加工所用剂量范围内影响很小； 大剂量处理氨基酸发生脱氨基、氧化和脱羧反应； 含硫氨基酸对辐射更敏感，硫成分会被氧化产生
H2S、单质硫或气态硫化物等（异味）； 食品中的氨基酸对辐照的稳定性高于纯溶液中的稳
施（低温、真空、添加游离基受体等）营养价 值降低不大，维生素有损失；
总结
辐照对食品营养成分的影响很小， 许多动物试验已经证实此结论
食品辐照的生物学效应
（一）电离辐射对微生物的作用
电离辐射对微生物的直接作用
微生物 被照射
分子的 离子化DNA 损伤来自代谢 异常细胞组 织死亡
能源消耗对比
冷藏
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，
辐射杀菌
6.34千瓦时/T，
辐射巴氏消毒
0.76千瓦时/T。
三、辐射量（照射量）及单位
度量X射线或γ射线在空气中电离能力的 物理量
单位: 伦琴（Roentgen，简写R） 库仑/千克（C/kg），国际单位
本书中辐射保藏即是指电离辐射（ υ ＞1018Hz）
第二节 辐射对食品成分的影响
电离辐射引起水分子的变化 辐射对蛋白质与氨基酸的影响 辐射对糖类的影响 辐射对脂类的影响 辐射对维生素的影响
一、电离辐射引起水分子的变化
水分子对辐射很敏感，被活化的水与其他有机 物反应，产生辐射的间接效应。
第七章 食品的辐照保藏
第一节 概述
• 激发分子分解产生自由基
• 一部分水化电子与水生成自由基
• 自由基相互反应
二、电离辐射对氨基酸与蛋白质的影响
对氨基酸的影响
在辐照食品加工所用剂量范围内影响很小； 大剂量处理氨基酸发生脱氨基、氧化和脱羧反应； 含硫氨基酸对辐射更敏感，硫成分会被氧化产生
H2S、单质硫或气态硫化物等（异味）； 食品中的氨基酸对辐照的稳定性高于纯溶液中的稳
施（低温、真空、添加游离基受体等）营养价 值降低不大，维生素有损失；
总结
辐照对食品营养成分的影响很小， 许多动物试验已经证实此结论
食品辐照的生物学效应
（一）电离辐射对微生物的作用
电离辐射对微生物的直接作用
微生物 被照射
分子的 离子化DNA 损伤来自代谢 异常细胞组 织死亡
能源消耗对比
冷藏
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，
辐射杀菌
6.34千瓦时/T，
辐射巴氏消毒
0.76千瓦时/T。
三、辐射量（照射量）及单位
度量X射线或γ射线在空气中电离能力的 物理量
单位: 伦琴（Roentgen，简写R） 库仑/千克（C/kg），国际单位
本书中辐射保藏即是指电离辐射（ υ ＞1018Hz）
第二节 辐射对食品成分的影响
电离辐射引起水分子的变化 辐射对蛋白质与氨基酸的影响 辐射对糖类的影响 辐射对脂类的影响 辐射对维生素的影响
一、电离辐射引起水分子的变化
水分子对辐射很敏感，被活化的水与其他有机 物反应，产生辐射的间接效应。
第七章 食品的辐照保藏
第一节 概述
7章-食品的辐射保藏
辐射对生物体作用的机理目前尚未十分 清楚，但可能与下列原因有关：
1. 由于射线的辐照，细胞中的DNA和RNA 受到损伤，植物体生长点上的细胞不能 发生分裂，所以马铃薯、洋葱等经辐照 后不会发芽。参见表7-2。 2. 食品辐照时，干扰了ATP的合成，使细 胞的核酸减少，抑制了植物体的发芽。
表7-2 马铃薯经辐射后核酸含量的变化
食品加工与保藏原理
第七章 食品的辐射保藏
主要参考书
1. 曾庆孝主编，芮汉明，李汴生副主编，食品 加工与保藏原理，北京：化学工业出版社， 2002.11 2. 陈其勋主编，中国食品辐照进展，北京：原 子能出版社，1998.12 3. 李承华，辐射技术基础，北京：原子能出版 社，1988 4. FAO/IEAE/WHO，辐射食品卫生，北京： 原子能出版社，1983，5~6
另外，通过以下五个方面的研究： 1、食品的辐照剂量 2、食品的包装方法和包装材料 3、辐射化学 4、动物或家畜喂养实验 5、辐照食品的毒理学研究 FAO、IAEA和WHO联合专家委员会得出结论 ，任何商品食物辐照总平均剂量达10kGy水平时 ，不具有毒理学上的危害性，这样处理的食品 毋需进行毒理学检查。用10kGy剂量辐照过的食 品，不会引起特殊的营养或微生物问题。
• 食品辐射(照)的意义及特点 • 食品辐射的基本原理 • 食品的辐照效应 •食品的辐射及其影响因素 •食品辐照的卫生与安全
第一节 食品辐射(照)的意义及特点
食品的辐射保藏是是利用射线照 射食品，灭菌、杀虫，抑制鲜活 食品的生命活动，从而达到防霉 、防腐、延长食品货架期目的的 一种食品保藏方法。
二、食品辐射的特点
1. 2. 3. 4. “冷杀菌”； 具有良好的保鲜效果； 辐照处理食品能耗低； 对环境的污染小。
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食品辐射保藏第一节概述一、食品辐射的意义利用高能量射线的辐射能量，对食品或产品进行杀虫、杀菌、抑制发芽、延迟后熟等处理，达到保藏食品的目的。
优点：（1）无化学残留物。
（2）可对包装的物品杀菌，而包装种类不限。
（3）较好地保持食品的品质。
（4）节约能源。
（5）工艺简单，可大量连续地处理食品。
（6）可在冻结状态下杀菌。
（7）杀菌效果可靠性高。
（8）适用范围广。
缺点：（1）一次性投资大。
（2）不能适用于所有食品。
有可能产生不好的感官性变化。
二、食品辐射的国内外情况第二节辐射的基本原理概念：辐射（电离辐射）是辐射源放出射线、释放能量、能使受辐射物质的原子发生电离作用的一种物理过程。
一、放射性同位素及辐射1.同位素.放射性同位素同位素：核电荷（质子数）相同，中子数不同的元素。
有些同位素是不稳定的，它们按一定规律（指数规律）衰变。
不稳定同位素在衰变过程中，以一定速率放出辐射线。
这些不稳定同位素——放射性同位素。
2.几种辐射线α-射线：氦核粒子线，穿透力弱，电离性大。
β-射线：高速电子流，穿透力较α-射线大，但电离能力比α-射线弱γ-射线：γ光子组成的电磁波，能量大，穿透力强，但电离能力比α-射线、β-射线弱。
二、放射性衰变及放射性比度1. 放射性衰变放射性元素放出射线后，它们的原子核就转变成另一种原子核。
射线是从原子核内放射出来的，放射性是原子核转变的结果，通常把这种原子核的转变过程称为放射性衰变。
半衰期：放射性原子核数因衰变而减少到原来的一半所需的时间。
2.放射性强度是衡量放射性强弱的程度常用单位：1居里（Ci）=3.7×1010个原子衰变/秒=2.22×1012个原子衰变/分1克镭当量：相当于1克镭的放射性强度。
即凡放出γ射线的物质，和1克镭在同样条件下所引起的电离作用相等时，则其放射性强度为1克镭当量。
1贝可（Bq ）=1个原子衰变/秒3. 放射性比度同位素中含放射性同位素的浓度三、辐射能量单位：电子伏特（ev） 1ev相当于1个电子在真空中通过电位差为1v的电场中被加速所获得的动能。
1ev=1.6×10-12尔格（erg）=1.6×10-19焦耳在食品辐射研究与加工中常用的辐射源：60Co、137Csγ辐射源。
6059Co27β-=0.306 Mev1=1.17 Mev2=1.33 Mev2860Co的半衰期：5.27年。
137Cs的衰变图 P265四、辐射源1.放射性同位素源2.电子加速器（电子束辐射源）是用电磁场使电子获得较高能量，将电能转变成射线（高能电子射线、X射线）的装置。
电子加速器也称人工β射线源。
用来产生X射线的加速器也称X射线源。
利用高能电子冲击原子量较大的金属靶（如金靶）时，可得X射线。
电子加速器作为辐射源有如下优点：（1）产生的电子流强度大，剂量率高。
（2）加速器产生的电子的能量流强可调节，便于改变穿透距离及剂量率。
（3）加速器的启动和停机可根据需要任意控制，停机后即不产生辐射，又无放射性污染，便于检修。
（4）电子射线的定向性能好，易于控制，穿透力弱，所以辐射能量利用率高。
（5）电子束射程短，防护较简单。
缺点：（1）装置较复杂。
（2）造价高，一次性投资较高。
（3）只适用于食品表层的照射。
五、辐射食品的安全性问题1.辐射食品是否会沾染放射性物质？一般不会2.关于感生放射性问题一般不会主要取决于辐射的类型及所用的辐射能量。
目前，食品辐射处理允许使用的辐射源有：①60Co γ1=1.17 Mev γ2=1.33 Mev t1/2=5.27年②137Cs γ=0.66 Mev t1/2=30年③束能≤10 Mev的加速电子④束能≤5 Mev的X-射线源3.关于辐射食品是否会产生毒性物质的问题未发现4.致癌、致畸、致突变未发现六、辐照或辐照剂量单位（一）辐射或照射的量凡是用电子束的叫辐射，用射线的叫照射。
伦琴的定义是标准状况下（0℃，760mmHg），每立方厘米空气（0.00129克）在X-射线或γ-射线照射下能产生2.08×1 09离子对或形成一个正电或负电的静电单位时的照射量为1伦琴（1R）。
（二）吸收剂量在辐射源的辐射场内，单位质量（克）被辐射物质吸收的辐射能量称吸收剂量。
简称剂量。
单位：戈瑞（Gy） 1戈瑞（Gy）=100拉德=1焦耳/千克（三）剂量率：单位时间内吸收的剂量 Gy/s(hr)第三节食品辐射技术的化学与生物学效应一、食品的辐射化学效应初级辐射效应次级辐射效应1.水的辐射效应最后产物是H2和H2O2等。
G值：吸收100 ev能量的物质所产生化学变化的分子数。
2.食品中其他成分的辐射效应（1）氨基酸和蛋白质纯氨基酸——脱氨基，产生氨含硫氨基酸——产生H2S其他氨基酸——胺类、二氧化碳、脂类、酸类等食品中氨基酸对辐射的稳定性要大于溶液中的氨基酸。
蛋白质被照射时，产生变性、断裂和聚合作用。
食品中的蛋白质比纯的蛋白质稳定。
（２）酶总的来说，酶存在的环境条件越复杂，其对辐射敏感性越低。
一般来说，食品中的酶对辐射稳定，需大剂量照射才能使之钝化。
（３）糖类对射线相当稳定，只有在大剂量照射下才引起氧化和分解作用。
（４）脂类脂肪酸长链在C-C键上断裂，会产生脂肪氧化（５）维生素辐射后，维生素最容易受破坏。
二、食品辐射的生物学效应代谢异常、细胞分裂异常、细胞或组织死亡、生物体死亡。
洋葱不发芽、蘑菇不开伞亦属此类。
细胞机能越旺盛，越易受伤害。
１.直接作用学说（中靶说）：高能射线照射生物体时，某些活性物质（DNA、RNA、酶）失活引起生物体死亡。
２.间接作用学说（离子化说）：高能射线照射生物体时，使生物体细胞内外的水分子离子化，引起各种反应，造成生物体死亡。
３.作用特点（１）病毒（２）微生物D10：杀死某种微生物９０％所需的辐射剂量。
肉毒梭状芽孢杆菌（孢子）A型 D10=5KGy沙门氏菌 D10=0.5KGy假单胞杆菌 D10=0.4KGy霉菌、酵母菌 D10=2KGy（３）昆虫杀虫剂量10Gy～1KGy（４）寄生虫（５）植物延缓后熟第四节辐射在食品保藏中的应用一、应用在食品保藏上的辐射类型1.辐射阿氏杀菌（辐射灭菌）Radappertization此剂量可使食品的微生物减少到零或有限个数。
剂量范围：10～50 KGy2.辐射巴氏杀菌（辐射消毒）Radicidation此剂量使食品中检测不出特定的无芽孢的致病菌（如沙门氏菌）。
剂量范围：5～10 KGy3.辐射耐贮杀菌（辐射防腐）Radurization此剂量只降低其腐败菌数并延长新鲜食品的后熟期及保藏期。
剂量范围：＜5KGy鳕鱼剂量保鲜时间（0℃保藏）0.5-1.5 KGy 2周4-5 KGy 1个月7-8 KGy 2-3个月4.杀灭寄生虫（卵） 0.3-1.0 KGy5.除虫（杀虫使之不育） 0.2-1.0 KGy6.抑制发芽 0.03-0.15 KGy二、食品辐射与食品卫生法的允可FAO、WHO、IAEA三个组织研究结果，10 KGy以下的剂量照射，食品是安全的。
若超过10 KGy，则要做毒理学实验。
三、放射线的杀菌作用1.照射后的微生物残存率曲线（1）大肠菌和沙门氏菌、革兰氏阴性无芽孢菌呈直线减少。
表示微生物只遭受一次辐射打击，细胞即死亡。
（2）肠球菌等革兰氏阳性菌或肉毒梭状芽孢杆菌等芽孢杆菌受照射后在低剂量范围内先缓慢减少，再直线减少。
表示微生物遭受两次或两次以上辐射打击而致死。
2.影响辐射杀菌效果的因素（1）细菌种类（2）食品的含水量食品含水量高，杀菌效果较好。
（3）细菌的生理状态处于繁殖阶段或是以营养细胞存在的较易杀死。
（4）共存物质保护性物质敏化剂（5）辐射温度处理冻品，须增加剂量。
（6）氧气的浓度氧的存在，杀菌效果会提高。
四、食品的辐射1.肉禽类辐射剂量≤45 KGy高剂量处理常使之产生异味（辐射味）猪肉用60Coγ射线照射：1 KGy——出现辐射味10-20 KGy——辐射味较明显30 KGy——辐射味较重含脂量高的易出现辐射味用适当的措施（低温辐射、真空辐射）可减少辐射味剂量对照 50万伦 100万伦 200万伦 300万伦存放天数 1 5-15 60-90 120-360 1年以上2.水产品辐射剂量≤3 KGy3.蛋类辐射剂量≤10 KGy4.果蔬类目的：a.防腐辐射剂量≤1 KGyb.控制虫害辐射剂量≤1 KGyc.延缓后熟，防止老化辐射剂量≤0.5 KGyd.抑制发芽辐射剂量≤80Gy5.谷物及其制品目的：杀虫、防霉。
五、辐射食品卫生的研究1.毒理学的研究2.致癌物的研究3.诱变及细胞毒素的研究4.营养学的研究5.微生物学方面的研究6.诱发放射性的研究7.包装的研究。