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。
第六章食品辐射保藏
•
所有的运转设备、自动控制、报警
与安全系统必须组合得极其严密。
1、放射性同位素
原子核中质子数相同，中子数不同的一类原子 的总称为同位素，自然界中有1800多种同位素，稳 定的有300多种，不稳定的有1800多种，不稳定的同 位素称为放射性同位素。
•2、放射性衰变
每个放射性同位素经放出射线后，就转变成另 一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素。原 子核的转变过程称为放射性衰变。
6.4.1辐射对微生物的作用
1 、辐射对一般微生物的作用机制 （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。
ห้องสมุดไป่ตู้
3、辐射对霉菌和酵母的作用 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。
4、辐射对昆虫的作用
• 辐射对昆虫的效应是与其组成细胞的效应 密切相关的。对于昆虫细胞来说，辐射敏感 性与它们的生殖活性成正比，与它们的分化 程度成反比。
• 高能电子射线 又称电子流、电子束，其能量 越高，穿透能力就越强。
• 电子加速器的电子密度大，电子束（射线）射 程短，穿透能力差，一般适用于食品表层的辐照 。
• X射线：加速器产生的高能电子打击在重金属 靶子上会产生能量从零到入射电子能量的X射线 。
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。
.
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。
.
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。
第三章食品辐射保藏
第三章食品辐射保藏第一节食品辐射保藏概述食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对肉类制品、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。
主要应用：香辛料杀菌、如方便面汤料包，抑制马铃薯、洋葱等发芽，干制品、如核桃、药材杀菌杀虫。
有时能解决常规方法难以解决的包保藏问题。
一、辐射保藏的优越性（一般了解）1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、香味等方面与新鲜食品差别不大，特别适合于不宜采用其它保藏方法的食品。
2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、果实或冻肉内部的害虫和微生物，也节省了包装材料，避免再污染。
3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。
4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。
5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。
6加工效率高、整个工序可连续化、自动化。
液态食品管道输送，更加方便。
二、国内外发展简况（一般了解）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。
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。
辐照保藏
（三）、辐射保藏食品的特点
• 优点： 1、杀死微生物效果显著，剂量可根据需要进行调 节； 2、一定的剂量（＜5kGy）照射不会使食品发生感 官上的明显变化，即使使用高剂量（＞ 10kGy）照射，食品中总的化学变化也很微小 3、食品不会留下任何残留物 4、食品在受射线照射过程中升温甚微，可以忽略 不计，可保持食品原有的新鲜感官特性。在冷 冻状态下也能进行辐射处理
（一）辐射的剂量单位
1、辐射量(辐照量) ：此概念仅用于X-射线和-辐 射光子，国际单位为：库/千克。如果把射线所及 之处看做是辐射场的话，则辐射量就是辐射场的 一种量度。 单位时间内的照射量称为照射量率，简称辐照 率。 2、吸收剂量在一定范围内的某点处，单位质量被 辐照物质所吸收的辐射能的量称为吸收剂量 (D)国 际单位（Gy）
辐射脂类的主要作用是在脂肪酸长链中C-C 键外断裂，而产生正烷类。
• 辐照可促使脂类的自动氧化，当辐照时 及辐照后，有氧存在时，其促进作用就 更显著，从而促使了游离基的生成，使 氢过氧化物及抗氧化物质的分解反应加 快，并生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、 酮等十多种分解产物。
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。
1· 剂量的分布：辐照剂量根据达到加工目的最适 宜的剂量范围以及食品所能耐受的最大剂量确定。 在食品辐照中，包装内部和单个包装之间的剂量 分布是不均匀的。
2· 剂量的测定方法
采用量热计测定，它是一种绝对标准剂量 计。能直接读出吸收剂量 它根据吸收体的热性能，测量物质中射线 消散的总能量或能量消散速率。
食品辐射保藏
食品辐射保藏
食品辐射保藏是指对食品进行辐射处理后的一种保藏方法。
辐射保藏利用电子束、γ射线或X射线对食品进行辐照处理，以
杀灭或抑制食品中的细菌、真菌和寄生虫等微生物，延长食品的保质期。
辐射还可以抑制食品中的酶活性和代谢过程，从而减缓食品的腐败和品质变化。
辐射保藏具有以下几个优点：
1. 杀菌效果好：辐射能够有效地杀灭各类微生物，包括细菌、病毒、寄生虫和真菌等，从而防止食品因细菌感染而变质。
2. 保持食品品质：辐照对食品中的维生素、氨基酸和蛋白质等无显著影响，可以保持食品的营养价值和口感。
3. 延长保质期：辐射处理后的食品能够延长保质期，从而减少食品的浪费，延长食品的销售和使用时间。
4. 不影响食品外观：辐射处理后的食品外观无明显变化，不会影响消费者对食品质量的判断。
然而，辐射保藏也存在一些问题和争议。
其中包括：
1. 影响食品中营养物质：辐射可能会导致食品中某些营养物质的损失或降解，如维生素C和B1等。
2. 安全性问题：辐射处理可能会导致食品中产生放射性同位素，这对人体健康可能存在一定风险。
3. 食品品质问题：虽然辐射处理不会明显影响食品外观，但长时间和高剂量的辐照可能会导致食品质量变化，如口感、颜色和气味等。
因此，在实际应用中，食品辐射保藏需要严格控制辐照条件和剂量，同时进行监管和检测，确保食品安全和质量。
食品的辐照保藏名词解释
食品的辐照保藏名词解释在如今快节奏的生活中，食品的保鲜和储藏是一个不容忽视的问题。
为了延长食品的保质期，人们使用了各种方法，而辐照保藏便是其中一种常用的技术。
本文将对食品的辐照保藏进行名词解释和相关信息的介绍。
一、辐照保藏的定义及原理辐照保藏，又称食品辐射保鲜技术，是指使用电子束、X射线或γ射线等辐射能量对食品进行处理，达到抑制微生物生长、延缓食品变质、杀灭害虫和致病菌的目的。
其原理是通过辐射能量的作用破坏微生物细胞的DNA、RNA等核酸结构，进而达到杀菌、保鲜的效果。
二、辐照保藏的应用范围辐照保藏技术广泛应用于蔬菜、水果、肉类、鱼类、调味品、坚果、干果等食品的保鲜和杀菌处理。
它能够有效抑制微生物的繁殖，降低食品变质速率，延长食品的保质期。
同时，辐照保藏技术也被应用于食品进口和出口检验、动植物检疫以及生物技术等领域，起到了重要的作用。
三、辐照保藏的优势和争议辐照保藏技术相比传统保藏方法有着独特的优势。
首先，辐射能量可以穿透食品，不会破坏其外观和结构，保持食品的质感和口感。
其次，辐射处理后的食品不含任何化学添加剂，对人体无害。
同时，辐照保藏技术可以在不改变食品味道、营养成分和口感的情况下，有效杀灭害虫、病菌和毒素。
然而，辐照保藏技术也存在一些争议。
一方面，由于人们对辐射的恐惧感，许多消费者对辐射食品持有疑虑。
另一方面，极少数研究表明，食品在辐照过程中可能会产生新的化学物质，对人体健康有一定风险。
因此，食品辐照保藏技术在很多国家并未得到广泛采用，存在一定的限制和监管。
四、辐照保藏技术的安全性和监管在国际范围内，辐照保藏技术被广泛运用，并得到了许多机构和组织的认可。
国际辐射单位（IAEA）、世界卫生组织（WHO）和联合国粮食农业组织（FAO）等国际组织已经就辐射处理食品的安全性与风险进行了多次研究和评估，并得出了结论：辐射剂量低且控制在规定范围内的辐射处理食品是安全的。
同时，各国对于辐照处理食品也制定了一系列法规和标准，以确保食品辐照技术的合理使用。
第六章 食品辐射保藏
2. 辐射巴氏灭菌 中等剂量辐照，1～10KGy。 照射后食品中检测不出特定的无芽孢的致 病菌（沙门氏菌等）。 3. 辐射耐储杀菌 低剂量辐照， 剂量在1KGy以下。 主要目的是降低食品中腐败微生物及其他 生物数量，延长新鲜食品的后熟期及保藏 期。
二、现有的一些商业化应用 1. 果蔬制品及谷物制品 果蔬辐照的目的主要是防止微生物的腐败 作用，控制害虫感染及蔓延；延缓后熟期， 防止老化。 辐照对延迟香蕉等热带水果的后熟十分有 效； 引起水果腐败的微生物主要是霉菌，辐照 剂量依水果种类及贮藏期而定。
蔬菜的辐照可以抑制发芽，杀死寄生虫。 0.05～0.15KGy对控制根茎作物如马铃薯、 洋葱、大蒜的发芽有效。 果蔬辐照常与冷藏、化学贮藏相结合使 用，可明显降低剂量。
2、粮食类 粮食损耗的重要原因之一是昆虫的危害和 霉菌活动导致的霉烂变质。 0.1～0.2KGy 可以使昆虫不育； 1KGy可使昆虫几天内死亡； 3～5KGy 使昆虫立即死亡； 2～4KGy 抑制谷类霉菌蔓延； 0.2～0.75KGy 小麦面粉杀虫； 1KGy焙烤食品杀虫
不同微生物的辐射敏感性 微生物 环境
辐射D10 （KGy） 加热 D121℃ 肉毒杆菌A型 磷酸缓冲液2.41 6-12秒 罐装鸡肉 3.11 罐装咸肉 1.89 嗜热脂肪芽孢杆菌 缓冲液1.0 40-50分钟 大肠杆菌 肉汤 0.2 金黄色葡萄球菌 干燥状态 0.65 肉汤 0.10
微生物对辐射的敏感性 一般来说 G- > G+ > 酵母> 霉菌(敏感度) （二）病毒 通常使用高达30KGy的剂量才能抑制。
五、辐射化学效应 由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及质子的基 本过程有二： – 初级辐射，是使物质形成离子、激发态分子或 分子碎片。 – 次级辐射, 是使初级辐射的产物相互作用，生 成与原始物质不同的化合物。 初级辐射一般无特殊条件，而次级辐射与温度等其 它条件有关。
第六章__食品辐射保藏
第六章__食品辐射保藏食品保藏原理第六章食品辐射保藏食品保藏原理第一节辐射保藏特点及进展一、概念及特点1、概念：辐照保藏技术是利用原子能射线的辐射能量对食品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，使食品的保藏期延长的技术。
2、食品辐照杀菌的特点及意义①升温极微，可保持原有的新鲜感官特征；②射线穿透力强；③经安全剂量射线照射的食品无任何残留，射线不与产品结合。
食品保藏原理④节约能源。
⑤操作适应范围广。
⑥加工效率高，射线的穿透度高、均匀。
缺点：辐射灭菌效果与微生物种类有关；用辐射方法钝化食品中的酶比较困难；敏感性强和经高剂量照射的食品有可能产生不愉快的感官变化；对操作人员的安全防护要求相当高。
食品保藏原理二、国内外食品辐照技术的进展(1)前苏联、美国、加拿大、法国、日本、中国等均批准在一些食品中使用辐照。
(2)日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼虾、果蔬等。
(3)欧洲(丹麦、保加利亚、法国等) 用于抑制土豆、大蒜、洋葱发芽。
(4)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。
食品保藏原理●国内1958年开始研究；●70年代的研究工作取得了一定的成效。
●80年代国家卫生部批准部分(马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠)辐照食品允许消费。
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。
●90年代至今，我国已有近20项农产品辐照标准获得批准。
食品保藏原理食品保藏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 微波 1010 红外 1015 1018 紫外1020λ ×υ =C低频辐射区υ <1015Hz高频辐射线υ >1015Hz X射线和γ射线食品保藏原理食品保藏原理一、放射性同位素与辐射1、放射性同位素��同位素：质子数相同，中子数不同的一类原子总称；��放射性同位素：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。
第六章 食品的辐射保藏
§2. 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
第六章 食品辐射保藏技术
§2. 辐射对食品成分的影响
❖ §2.1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。
第六章 食品辐射保藏技术
§3.辐射技术在食品保藏中的应用
§3.1.辐射源
a. 放射性同位素
▪ 60Co辐射源：
▪ 经β衰变后放出两个能量不同的γ光子
▪ 特点：
• 价格较便宜； • 操作使用与维修方便； • 对防护设备要求高。
C 60
27 O
t1 5.27年 2 0.306MeV
1 1.173MeV 2 1.333MeV
淡水鲈鱼
延长保藏期
1~2kGy
3℃以下辐照
番木瓜
控制霉菌、乙烯 0.75kGy
50～60℃水洗
鲜鸡蛋
杀灭沙门氏菌 10kGy
马铃薯、洋葱 抑制发芽
0.05~0.15kGy 3℃辐照
谷类
杀虫、灭霉菌 2~4kGy
调味品
商业杀菌
15~20kGy
第六章 食品辐射保藏技术
§3.3. 辐射食品的安全性 ❖ 放射性污染
0.661MeV
B 137
56 a
第六章 食品辐射保藏技术
§3.辐射技术在食品保藏中的应用
❖ §3.1.辐射源 b.电子加速器
• 利用电磁场使带电粒子获得很高的速度，从而将电能 转化为高能电子射线或x射线的装置。
第六章 食品辐射保藏技术
静电加速器
静 电 加 速 器 结 构 原 理 图
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虫；④药材/药物杀菌杀虫；⑤其它物品辐照用途，如 材料改性、育种、木制文物、档案资料等。
6.1.1食品辐射保藏的主要应用：
1、杀菌：香辛料杀菌、如方便面汤料包
2、杀虫与虫卵：干制品、如核桃、中药材等的
杀菌、杀虫与虫卵。 3、抑制发芽：抑制马铃薯、洋葱等发芽。 总之，辐射有时能解决 1、食品感官质量影响小
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、型等感官方面与新鲜食品差别不大，特别 适合于不宜采用其它保藏方法的食品如调味品 的杀菌等。
2、射线穿透力强
包装好的食品，在不拆包装和解冻
的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或 冻肉内部的害虫和微生物，也节省了包装 材料，避免再污染。
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5060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。
食品；不同状态，固体、液体。
6、加工效率高： 整个工序可连续化、自动化。液态 食品管道输送处理而更加方便。
6.1.3、国内外发展简况（一般了解）
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
• 5、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。 D＝f × X ；式中：D为吸收剂量， X为 辐射剂量， f为转换系数 空气转换系数f ＝ 0.83
第六章 食品辐射保藏
第六章、食品辐射保藏问题
• • • • • • • • • • 1、食品辐射保藏的含义与主要应用： 2、食品辐射保藏优缺点 3、辐射对微生物的作用(机制） 4、放射性衰变与半衰期的含义 5、放射性强度及其单位 6、辐射剂量与吸收剂量的含义及其关系 7、食品辐射的化学效应基本过程 8、食品辐射的生物学效应 9、辐照场的组成与贮源方式 10、食品辐照的安全性论述与理解
1、放射性同位素
原子核中质子数相同，中子数不同的一类原子 的总称为同位素，自然界中有1800多种同位素，稳 定的有300多种，不稳定的有1800多种，不稳定的同 位素称为放射性同位素。
•2、放射性衰变
每个放射性同位素经放出射线后，就转变成另 一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素。原 子核的转变过程称为放射性衰变。
• 4、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=6.24×1013eV/g。
• 1Gy=100Rad=104erg/g。
6.1 食品辐射保藏概述
食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对肉
类制品、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。 目前我国实际应用辐照保藏的食品种类还不是十分 普遍，主要应用：①香辛料杀菌，包括汤料包杀菌；
②抑制马铃薯、洋葱等发芽；③干制品，如核桃等杀
3、半衰期（衰期速度）
放射性强度因衰变而随时间不断减弱，此特点在 筹建辐照场时必须考虑的问题。 放射性强度因衰变降低到原来一半所需的时间称
为半衰期。或原子数衰变至一半时所需的时间。对于
单独的一种放射性元素而言，半衰期和衰变常数一样 也是常数。 60Co的半衰期为5.27年，137Cs为30年，14C为
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。
5、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
目前许多国家将辐射用于食品的加工
与保藏。
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。 在我国的超市中已经能够看到一些经
过辐射处理的食品。
6.2 辐射的基本知识
• 6.2.1、放射性同位素与辐射
• 工业用食品辐照装置是以辐射源为 核心，并配有严格的安全防护设施和自 动输送、报警系统。 • 所有的运转设备、自动控制、报警 与安全系统必须组合得极其严密。
3、无残留：
一般强度的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。 与热处理类似，高强度的辐射处理，导 致食品中一些成分可以发生化学反应，产生 不同的物质，所以超过一定强度的辐射处理 食品需要继续毒理学试验，证明其安全性以 后，经过法定机构批准应用和上市。
4、节省能源：
据76年国际原子能机构（IAEA）
5730年。
6.2.2、放射性强度及其单位
1 、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１个电子在真空中通过电 位差为１伏特的电场被加速所获得的动能。 １ev=1.602×10-12尔格（evg）； 1Mev=106ev ，1kev=103ev。
2 、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。 居里：1Ci=3.7×1010衰变／秒 即每秒中 有3.7×10的10次方个原子核衰变。 现法定单位用贝克Bq，即每秒中有一个原 子核衰变为1贝克。 1Bq=1S－1，因此 Ci=3.7×1010Bq。 3 、辐射剂量： 法定单位为库仑/千克（C/kg），以前曾用 伦琴（R）。
6.1.1食品辐射保藏的主要应用：
1、杀菌：香辛料杀菌、如方便面汤料包
2、杀虫与虫卵：干制品、如核桃、中药材等的
杀菌、杀虫与虫卵。 3、抑制发芽：抑制马铃薯、洋葱等发芽。 总之，辐射有时能解决 1、食品感官质量影响小
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、型等感官方面与新鲜食品差别不大，特别 适合于不宜采用其它保藏方法的食品如调味品 的杀菌等。
2、射线穿透力强
包装好的食品，在不拆包装和解冻
的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或 冻肉内部的害虫和微生物，也节省了包装 材料，避免再污染。
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5060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。
食品；不同状态，固体、液体。
6、加工效率高： 整个工序可连续化、自动化。液态 食品管道输送处理而更加方便。
6.1.3、国内外发展简况（一般了解）
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
• 5、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。 D＝f × X ；式中：D为吸收剂量， X为 辐射剂量， f为转换系数 空气转换系数f ＝ 0.83
第六章 食品辐射保藏
第六章、食品辐射保藏问题
• • • • • • • • • • 1、食品辐射保藏的含义与主要应用： 2、食品辐射保藏优缺点 3、辐射对微生物的作用(机制） 4、放射性衰变与半衰期的含义 5、放射性强度及其单位 6、辐射剂量与吸收剂量的含义及其关系 7、食品辐射的化学效应基本过程 8、食品辐射的生物学效应 9、辐照场的组成与贮源方式 10、食品辐照的安全性论述与理解
1、放射性同位素
原子核中质子数相同，中子数不同的一类原子 的总称为同位素，自然界中有1800多种同位素，稳 定的有300多种，不稳定的有1800多种，不稳定的同 位素称为放射性同位素。
•2、放射性衰变
每个放射性同位素经放出射线后，就转变成另 一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素。原 子核的转变过程称为放射性衰变。
• 4、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=6.24×1013eV/g。
• 1Gy=100Rad=104erg/g。
6.1 食品辐射保藏概述
食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对肉
类制品、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。 目前我国实际应用辐照保藏的食品种类还不是十分 普遍，主要应用：①香辛料杀菌，包括汤料包杀菌；
②抑制马铃薯、洋葱等发芽；③干制品，如核桃等杀
3、半衰期（衰期速度）
放射性强度因衰变而随时间不断减弱，此特点在 筹建辐照场时必须考虑的问题。 放射性强度因衰变降低到原来一半所需的时间称
为半衰期。或原子数衰变至一半时所需的时间。对于
单独的一种放射性元素而言，半衰期和衰变常数一样 也是常数。 60Co的半衰期为5.27年，137Cs为30年，14C为
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。
5、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
目前许多国家将辐射用于食品的加工
与保藏。
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。 在我国的超市中已经能够看到一些经
过辐射处理的食品。
6.2 辐射的基本知识
• 6.2.1、放射性同位素与辐射
• 工业用食品辐照装置是以辐射源为 核心，并配有严格的安全防护设施和自 动输送、报警系统。 • 所有的运转设备、自动控制、报警 与安全系统必须组合得极其严密。
3、无残留：
一般强度的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。 与热处理类似，高强度的辐射处理，导 致食品中一些成分可以发生化学反应，产生 不同的物质，所以超过一定强度的辐射处理 食品需要继续毒理学试验，证明其安全性以 后，经过法定机构批准应用和上市。
4、节省能源：
据76年国际原子能机构（IAEA）
5730年。
6.2.2、放射性强度及其单位
1 、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１个电子在真空中通过电 位差为１伏特的电场被加速所获得的动能。 １ev=1.602×10-12尔格（evg）； 1Mev=106ev ，1kev=103ev。
2 、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。 居里：1Ci=3.7×1010衰变／秒 即每秒中 有3.7×10的10次方个原子核衰变。 现法定单位用贝克Bq，即每秒中有一个原 子核衰变为1贝克。 1Bq=1S－1，因此 Ci=3.7×1010Bq。 3 、辐射剂量： 法定单位为库仑/千克（C/kg），以前曾用 伦琴（R）。