食品高新技术4 第三讲 辐照杀菌技术与食

沙门氏菌是最耐辐照的ຫໍສະໝຸດ Baidu芽孢致病菌， 1.5～3.0kGy剂量可获得99.9％至99.999％的灭菌率；

而对O157:H7大肠杆菌，1.5kGy可获得99.9999％的灭菌率（D10＝ 0.24kGy）； 寄生虫Toxoplasma gondii和Trichinella sprialis此的失活剂量分别为 0.25kGy和0.3kGy。 革兰氏阴性菌对辐照较敏感，1kGy辐照可获得较好效果，但对革

……
CAC国际标准

CAC(国际食品法典委员会)标准 “预包装食品标签通用标准”（CODEX
STANI一1985，1991，1999，2001）中5.2项辐照食品的标签要求：

标签上标明经辐照处理食品的名称， 紧靠辐照食品名称边有专门的国际食品辐照符号；


辐照食品作为另一种食品的组分，也须在成分表中表明；

为了获得更好的贮藏效果，蔬菜的辐照处理常结合一定的低 温贮藏或其他有效的贮藏方式。如收获的洋葱在3℃暂存， 并在3℃的低温下辐照，照射后可在室温下贮藏较长时间， 又可以避免内芽枯死、变褐发黑。
防止微生物的腐败作用
水果腐败的微生物主要是霉菌

灭霉菌剂量依水果种类及贮藏期而定
辐照与其他方法结合

辐照与其他方法结合
我国的发展情形

58年开始 70年代后，进入新的研究阶段，研究的对 象种类：粮食，肉类，水产品，水果，蔬
菜，蛋类等。

我国批准的辐照食品
概述
相关国际组织

1970年FAO／IAEA)／WHO的专家在日内瓦会议上确立食品辐照领
域的国际计划（IFIP) 认定五种产品为安全

1979年国际食品法规委员会（CAC-Codex Alimentarius Commission）推荐用于食品辐照的设备操作规范

为中剂量辐照，辐照剂量范围为1～10kGy。
3. 辐射耐贮杀菌（radurization）

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（如抑制发芽等）。 为低剂量辐照，一般剂量在1kGy以下。

食品辐照保藏
1.
2.
果蔬类
粮食类
3.
4. 5.
畜、禽肉及水产类
香辛料和调味品 蛋类
（一）辐照应用类型 （二）食品辐照保藏 （三）食品辐照加工 （四）辐照的其他应用
五、辐照食品的管理法规

尽管目前有许多国家在其法规中有条款允许一些特定的产品在无条件或
有条件的基础上采用辐照技术，然而这些条款在不同国家是有差异的，
这使得辐照食品的国际贸易遇到困难。

1983年FAO/WHO国际食品法规委员会采纳了“辐照食品的规范通用标准 （世界范围标准）”和“食品处理辐照装臵运行经验推荐规范”。许多 国家都将上述标准作为本国辐照食品立法的一种模式，将其条款纳入国
1. 果蔬类

果品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。水果的辐照处理，除可延长 保藏期外，还可促进水果中色素的合成、使涩柿提前脱涩和增 加葡萄的出汁率。

蔬菜的辐照处理主要是抑制发芽，杀死寄生虫。
抑制发芽

低剂量0.06～0.15kGy对控制根茎作物如马铃薯、洋葱、大 蒜的发芽是有效的。
辐照杀菌技术与 食品工业
辐照杀菌的含义:
利用电离射线杀灭食品中微生物的技 术，属于“冷杀菌”的范畴
一 、 概 述
发展历程:
伦琴发现X射线后，mink发现 X射线可杀菌。 以后研究多，应用少。 二战时： MIT的罗克多用来处理汉堡包。应用开始。 50年代起，欧美日等30多国家开始大量研究应用 60年代。第三世界共20多国家开始研究。
有人认为，这方面投入的财力，物力，人力，范围之广 是前所未有的。。。
概述
受到研究的食品种类
粮食，制品，水果，蔬菜，肉类，制品， 禽类，水产品， 香料，饲料等
概述
辐射杀菌的优点
1. 常温，物理冷杀菌
2．在包装条件下处理
3．适应范围广。 种类，体积，状态等，可同时处理
4．处理过没有残留物。
这与熏蒸杀虫和其他化学处理相比是一突出的优点 5．节约能源。 与冷藏、热处理和干燥比，可节约70-90% 6．效率高，连续化，自动化 的能源

所使用的辐照剂量可以将食品中的微生物减少到零或有限 个数。

经过这种辐照处理后，食品在无再污染条件下可在正常条
件下达到一定的贮存期。

为高剂量辐照，剂量范围30～50kGy。
2. 辐射巴氏杀菌（radicidation）

所使用的辐照剂量可以使食品中检测不出特定的无芽袍的致
病菌（如沙门氏菌等）。
电子加 速器 辐 射 源 放射性 同位素
基本概念及原理
电离辐射 放射性同位素的 剂 量
衰变
放射性同位素
活度 活度衰减
人工放射性同位素
食品辐照应用中的两种人工放射性同位素
射线对物质的作用方式
射线的穿透性能
电离辐射杀菌
三、食品辐照的基本效应
化学效应 生物效应
四、辐照在食品保藏中的应用

该组织是由专家、政府代表等组成的国际组织，其主要功能
是对食品辐照的发展作总的评论，给成员国和组织提供食品 辐照应用的咨询。

1998 ICGFI提出突破10kGy应用剂量限制的建议，并得到其 他组织的认可。
概述
涉及的研究领域
辐照机理，灭菌原理， 辐照食品工艺，辐射食品化学，
营养，微生物学，毒理学，剂量学等。


2. 粮食类
造成粮食耗损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。
剂量/ 剂量 kGy 0.1～0.2 1 3～5 2～4 0.20～0.75 1 0.6～0.8 0.2～2.0 效应 昆虫不育 昆虫几天内死亡 昆虫立即死亡 抑制谷类霉菌蔓延发展 小麦和面粉杀虫 焙烤食品保藏 照后玉米中成虫 15～30d 内全部死灭 玉米、小麦、大米，其营养成分未发生明显变化
概
述
缺点与局限性

投资大
需要专门设备来产生辐射线（辐射源）

安全防护并需要提供安全防护措施，以保证辐射线不泄露；对不同产品
及不同辐照目的要选择控制好合适的辐照剂量，才能获得最佳的经济效 应和社会效益。

高剂量下的感观性状变化 接受性 由于各国的历史、生活习惯及法规差异，目前世界各国允许辐 照的食品种类仍差别较大，多数国家要求辐照食品在标签上要加以特别 标注。
目的：使（已包装）肉类在常温下长期保藏。 剂量：杀死抗辐射性强的肉毒芽孢杆菌；对低盐、无酸的肉类 （如鸡肉）需用剂量45kGy以上。
味道：高剂量辐照灭菌处理会使产品产生异味，程度因肉类品种不
同而异），牛肉产生的异味最强。目前防止异味最好的方法是在冷冻温 度-30～-80℃下辐照，因为异味的形成大多数是间接的化学效应。在冰
冻时水中的自由基的流动性减少，可以防止白由基与肉类成分的相互反
应发生。 颜色：辐照可引起肉颜色的变化，在有氧存在下更为显著。
④ 辐照与冷藏结合处理

目的：用辐照处理冷藏或冷冻家禽，杀灭沙门氏菌和弯曲杆 菌（campylobacter），处理猪肉使旋毛虫幼虫失活。（带 来的卫生效益最为明显）

剂量：2～7kGy被认为足以杀死上述病原微生物和寄生虫， 对大部分食品不会造成感官特性不利的影响。
美

国
美国是世界上对辐照食品研究最深的国家之一。 50年代，大量的辐照食品报告来自美国政府。


53
57
美国总统提出和平利用原子能。
陆军司令部特种部队负责组织，90个大学、政府与
工业部门参加的一项为期5年的辐照食品研究计划，实验 室超过77个，每年资助600万美元。

60
已有辐照食品在军队试用，并对辐照食品进行了长
⑤ 水产品辐照保藏

多数采用中低剂量处理，高剂量处理工艺与肉禽类相似，但
产生的异味低于肉类。为了延长贮藏期，低剂量辐照鱼类常 结合低温（3℃以下）贮藏。 不同鱼类有不同的剂量要求，如淡水鲈鱼在1～2kGy剂量下， 延长贮藏期5～25d；大洋鲈在2.5kGy剂量下，延长保贮期 18～20d；牡砺在20kGy剂量下，延长保藏期达几个月。 加拿大批准商业辐照鲜鱼和黑线鳍鱼片以延长保质期的剂量 为1.5kGy。

1980年FAO/IAEA/WHO的会议也认为，受辐照食品平均吸收剂量达
到10kGy，没有毒性危害，不存在特别的营养和微生物问题，无 必要再进行毒性试验。

1983年形成《食品辐照加工的国际标准》规定食品辐照加工的平 均吸收剂量不得超过10kGy。
概述

1984 年FAO/IAEA成立了食品辐照的国际咨询小组（ICGFI)，
达 10年的安全性试验。

63
美军方Natick实验室举行首次辐照食品国际会议
加拿大
1960年允许60Co (0.1kGy）用于抑制马铃薯发 芽。 1965年就建立起世界最大的马铃薯辐照工厂。 是60Co辐照装置输出的强国
前苏联

最早允许60Co用于抑制马铃薯发芽 （0 .1kGy）、谷类杀菌（0.3kGy)的国家
应用实例：

将柑橘加热至53℃保持5min，与辐照同时处理，剂量可降至1kGy，还 可控制住霉菌及防止皮上锈斑的形成；

对表皮黄色、成熟度为25％的木瓜，用50～60℃水洗20s，晾20min， 干后包装，用0.75kGyγ射线照射，显著延长保藏期。


上海采用辐照与冷藏相结合的方法有效控制苹果和草莓的采后腐败。

兰氏阳性菌作用较小。
Lambert等报告，充N2包装的块状猪肉在1kGy辐照后于5℃可存放 26d。
② 与其他方法联合处理

通常的辐照量（<<100kGy）不能使肉的酶失活,可
结合加热方法。如用加热使鲜肉内温度升到70℃保持
30min，使其蛋白分解酶完全钝化后才进行辐照。
③ 高剂量辐照处理肉类
家法规之中，既可以保护消费者的权益，又有利于促进国际贸易的发展。

关于辐照食品标签CAC国际标准 我国的管理法规
谢 谢！ 下一讲 超高压处理技术
我国的管理法规

我国为了加强对辐照食品的监督管理，先后发布了有关法规和标准，自1984年 以来，与食品相关的法规和标准有

《辐照食品卫生管理办法》（卫生部令第47号） 《辐照食品人体试食试验暂行规程》
5. 蛋 类

沙门氏菌为辐射处理的对象菌。 剂量：辐照巴氏杀菌剂量
效果：蛋液及冰蛋液效果较好

带壳鲜蛋可用低射线辐照，剂量10kGy 高剂量会使蛋白质降解而使蛋液粘度降低或产生H2S等异味。

4 ．香辛料和调味品
天然香辛料容易生虫长霉
常规处理的局限性：熏蒸消毒法有药物残留且易导致 香味挥发甚至产生有害物质。
单一成分产品来自辐照原材料，产品标签上也要标明。
辐照应用类型
1.
辐射阿氏杀菌（radappertization） 辐射巴氏杀菌（radicidation） 辐射耐贮杀菌（radurization） 辐照在食品保藏中的应用（表7-10）
2.
3.
4.
返 回
1. 辐射阿氏杀菌（radappertization）
辐照处理可避免引起上述的不良效果，控制昆虫侵害， 减少微生物的数量，保证原料的质量。全世界至少已有15国 批准80多种产品辐照。

剂量：允许高达10kGy剂量，但实际上为避免导致香味及颜 色的变化，降低成本，香料消毒的辐照剂量应视品种及消毒 要求来确定，尽量降低辐照剂量。如胡椒粉、快餐佐料、酱 油等直接人口的调味料以杀灭致病菌为主剂量可高些， 辐照调味品味道变化的阈值
化学防腐和辐照相结合也可有效延长水果贮藏期，复合处理的协同效
应可以降低化学处理的药剂量和辐照剂量，把药物残留量和辐照损伤
率降到最低程度。既可延长保藏期，又保证食品的质量和卫生安全。
分
类
二、食品辐照杀菌的分类及基本概念
使带电粒子不断地加速 电子射线的穿透能力与其 以获得很大能量的一种 加速器产生的高能电子 所带能量成正相关。 电子射线 装臵。通常由离子源 打击重金属靶时，在原 （或电子枪）、加速聚 子核库仑场中减速时产 产生X射线 焦系统和控制系统三部 生，这类射线穿透能力 分组成。加速后粒子的 高，可用于食品辐照杀 能量一般在10万电子伏 菌。 应用广 60Co 以上，目前最大的加速 产生γ射线 器能使带电粒子获得几 137Cs 千亿电子伏的能量。

辐照调味品味道变化的阈值
产品
芫荽 黑胡椒及其代用品 白胡椒
阈值剂量kGy
7.5 12.5 12.5
桂皮
丁香 辣椒粉 辣椒
5
7 5 4.5～5.0
3 ．畜、禽肉及水产类
① ② ③ ④ ⑤
针对沙门氏菌等非芽孢菌的处理 与其他方法联合处理 高剂量辐照处理肉类
辐照与冷藏结合处理
水产品辐照保藏
① 针对沙门氏菌等非芽孢菌的处理