食品加工与保藏原理PPT课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第27页/共49页
2. 蛋白质和酶
蛋白质
结构破坏 辐射交联 辐射降解 蛋白质辐照时交联与降解同时发生,而往往是交联大于降解,所以降解常 被掩盖而不易觉察。
第28页/共49页

酶的主要组成部分是蛋白质,所以辐射对酶所引起的作用与蛋白质类似,酶 中所含的巯基(-SH)由于容易氧化会增大酶对辐射的敏感性,但在复杂的食 品体系中,由于其他物质的伴生存在而使酶得以保护,欲使酶钝化需要相当 大的辐射剂量。
第44页/共49页
第五节 食品辐照的卫生与安全
第45页/共49页
FA O 、 I A E A 和 W H O 联 合 专 家 委 员 会 于 1 9 8 0 年 1 0 月 2 7 日 至 1 1 月 3 日 在 日内瓦召开了关于辐照食品卫生会议。依据以前各届专家委员会的建议和 这些机构组织的其他技术或法律专家会议所作出的结论,允许食品辐照的 最大能量水平是:电子射线为10MeV;g射线和X射线为5MeV。
第24页/共49页
辐射化学效应的强弱用G值表示,所谓G值 就是介质中每吸收100eV能量时发生变化的 分子数。
例如:麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值 为4.0,则表示麦芽糖溶液每吸收100eV的 辐射能,就有4个麦芽糖分子发生降解。不同 介质的G值可能相差很大,G值大的,辐射引 起的化学效应较强烈;G值相同者,吸收剂 量大者所引起的化学效应较强烈。例如G值 等于3,吸收剂量为1Mrad时,每千克介质 发生变化的摩尔数为3.1×10-6,剂量提高到 6Mrad时,则每千克发生变化的摩尔数达 1.9×10-2。
第16页/共49页
二、食品辐射装置
食品的辐射装置包括辐射源、防护设备、输送系统和自动控制与安全系统。
第17页/共49页
1. 辐射源
辐射源是食品辐射加工的核心部分,它可以分为放射性同位素和电子加速器 两大类。
(1) 放射性同位素 60Co辐射源、 137Cs辐射源
(2) 电子加速器 电子射线、X射线
第11页/共49页
第三节 食品的辐照效应
第12页/共49页
一、食品辐射加工的计量单位
1. 放射性强度的单位(量度放射性同位素的) 放射性强度是度量放射性强弱的物理量,常用的单位有居里(Ci)、贝克(Bq) 和克镭当量。
第13页/共49页
2. 照射量及其单位 (量度放射性同位素放射出的射线的)
照射量(Exposure)是用来量度X射线或g射线在空气中电离能力的物理量, 其单位为伦琴(R)。
第10页/共49页
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。
• 1921年Schraty获得X射线杀菌专利。
第5页/共49页
• 美国最早于本世纪四十年代开始进行辐射(照)保藏食
品的研究,当时主要是用于军事上。1943年发表了 对汉堡包进行辐照杀菌的论文后,美国由此解决了 海军食品保存问题。尔后研究遍及美国90多所大学 及科研单位。
• 五十年代初前苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛
g射线和x射线的作用康普顿散射感生放射性电子射线的作用库仑散射库仑散射契连科夫效应电子射线经散射电离轫致辐射等作用后消耗了大部分能量速度大为减慢有的被所经过的原子所俘获使原子或原子所在的分子变成负离子有的与阳离子相碰发生阴阳离子湮灭放出两个光子其光子对被照射物的作用与上述的光子一样
• 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
(1) 造成遗传物质DNA的损伤;
(2) 辐射化学效应第3的9页产/共4物9页与细胞组成发生反应。
第四节 食品的辐射及其影响因素
第40页/共49页
一、食品辐射的类型
联 合 国 粮 农 组 织 ( FA O ) 、 国 际 原 子 能 机 构 ( I A E A ) 和 世 界 卫 生 组 织 ( W H O ) 联合专家委员会把食品辐射分为下列三类:低剂量辐照、中等剂量辐照、大 剂量辐照。
第34页/共49页
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。
第18页/共49页
电子射线 电子射线射程短,密度大,穿透力差,一般适用于食品表面的照射。如对易 腐食品辐射时,选定适当的“加速能”,就可使射线不穿透食品内部,只进 行表面杀菌。
第19页/共49页
X射线
X射线具有高穿透能力,可以用于食品辐射加工。但是由于电子加速器作X 射线源效率低,而且能量中包含大量低能部分,难以均匀照射大块样品,故 没有得到广泛的应用。
•为了防止被照射物诱发产生放射性,电子射
线的能量不得超过10MeV,大多数采用
第23页/共49页
(二) 食品辐射的化学效应 辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发生的化学变化。食品的辐射处 理,发生化学变化的物质,除了食品本身及包装材料之外,还有附着在食品 表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等生物体。
第29页/共49页
3. 糖类
糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解作用和辐解产物的形成,若干故态 糖类的辐解产物见表7-1。
第30页/共49页
糖 葡萄糖
果糖 蔗糖 甘露糖醇
表7-1 辐射不同固态糖类的主要辐解产物
辐解产物 甲醛 乙醛 丙酮 葡糖醛酸 葡糖酸 5-脱氧葡糖酸 甲醛 甲醛 果糖 葡萄糖 甲醛 果糖
G值 0.06
0.4 0.8 0.32 2.5 0.16
0.8 0.56
第31页/共49页
500krad时浓度(10mg·kg0.01)95
4.1 8.2 3 4 0.25
1.26 5.2
4. 脂类
脂肪和脂肪酸被射线照射时,饱和脂肪比 较稳定,而不饱和脂肪容易氧化,出现脱羧、 氢化、脱氨等作用。有氧存在时,由于会发 生自动氧化作用,饱和脂肪也会被氧化。辐 射促进自动氧化过程可能是由于促进自由基 的形成和氢过氧化物的分解,并使抗氧化剂 遭到破坏。
第1页/共49页
第一节 食品辐射(照)的意义及特点
第2页/共49页
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。
第3页/共49页
与微波的区别:
辐射是利用原子核衰变产生的电磁波来处理食品,而微波则是将电能转化为 电磁波来处理食品。
3. 对于具有呼吸高峰的果实,在高峰开始出现前夕,体内乙烯的合成 明显增加,从而促进成熟的到来。若在高峰前对果实进行辐照处理, 由于干扰了果实体内乙烯的合成,就能够抑制其高峰的出现,延长 果实的储藏期。
第37页/共49页
表7-3 赤霉素酸对g辐照的马铃薯发芽的影响
处理法
剂量 (krad)
8
赤霉素酸浓 度(ppm)
第25页/共49页
食品及其他生物有机体的主要化学组成是水、蛋白质、糖类、脂类及维生素 等,这些化合物分子在射线的辐射下会发生一系列的化学变化。
第26页/共49页
1. 水 大多数食品均含有丰富的水分,水也是构成微生物、昆虫等生物体的重要成分, 食品经辐射引起的水分变化十分复杂。 水辐射的化学效应可概括为: H2O → 2.7OH· +0.55H· +2.7e-水化+0.45H2 +0.71H2O2 +2.7H3O·
(二) 提高食品辐射保藏效果的措施 食品的辐射保藏处理,欲取得满意的效果除了根据食品的种类和辐射目的采 用适宜的辐射剂量外,还可以采取一些辅助措施,以便提高辐射的效果或降 低辐射剂量,保护食品的营养成分少受损失。
第43页/共49页
1. 添加化学药品 2. 改变温度条件 3. 改变气体条件 4. 合理包装 5. 低温储藏
的研究。
• 我国食品辐射(照)的研究则最早于1958年开始,70
年代中在四川、河南、天津、北京、上海、东北地 区、湖南、广东等地相继开展了食品辐照的研究。
• 在国际原子能机 构 (IAEA)、联合国粮农组织(FAO)
和世界卫生组织(WHO)的倡议下,1970年在巴黎 成立了“食品辐射(照)国际计划”(IFIP),先后共有 24个国家参加该计划,分工协作进行研究。
第14页/共49页
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)。
第15页/共49页
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·s-1或rem·h-1等 表示。
第20页/共49页
2. 防护设备 3. 输送与安全系统
第21页/共49页
三、食品辐射效应
(一) 食品辐射的物理效应 1. g射线和X射线的作用
康普顿散、 感生放射性 2. 电子射线的作用
库仑散射、库仑散射、契连科夫效应
第22页/共49页
•电子射 线经散 射 、电离轫致 辐射等 作用后 ,
消耗了大部分能量,速度大为减慢,有的被 所经过的原子所俘获,使原子或原子所在的 分子变成负离子,有的与阳离子相碰发生阴、 阳离子湮灭,放出两个光子,其光子对被照 射物的作用与上述的光子一样。
0
处理 数
发芽率
5日 10 15 20 后 日后 日后 日后
0
0
0
0
8
250
7
16 20 20
12
0
20
0
0
0
0
12
250
5
12 17 20
12
500
8
14 20 20
第38页/共49页
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:
第41页/共49页
二、食品辐射保藏的效果及其影响因素
食品进行辐射处理时,必须根据食品的种 类和预期的目的,控制辐射剂量和照射条 件,才能达到良好的保藏效果。
(一) 食品辐射保藏 1. 粮食的辐射保藏 2. 果蔬的辐射保藏 3. 畜、禽、鱼肉的辐射保藏 4. 香料和调味品的辐射保藏
第42页/共49页
食品中的脂类组分受辐射而产生的化合物, 除了有辐射诱导的自动氧化产物外,也有非 氧化的分解产物。
第32页/共49页
5. 维生素
食品中维生素在辐射中的稳定性和食品的性质及成分有密切的关系,其损失 率随着辐射剂量的增大而增大。
第33页/共49页
(三) 食品辐射的生物学效应
1. 抑制蔬菜发芽和果实后熟 蔬菜中的马铃薯和洋葱,主要是通过控制其休眠来进行储藏的。在结 束休眠后,如果温度和湿度适宜时,便会旺盛地发芽;果实采收后的 成熟现象称为后熟,后熟的速度影响着储藏期的长短。
第35页/共49页
表7-2 马铃薯经辐射后核酸含量的变化
核酸
照射剂量
核酸含量(mg·g-1干物质)
(krad)
12月
3月
4月
0
140
140
154
RNA
5
61
83
84
8
57
65
0
170
131
170
DNA
5
108
120
8
121
121
123
第36页/共49页
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)。
第4页/共49页
一、原子辐射研究的历史发展
• 1896年,亨利·贝克莱在研究各种物质的 磷光现象时,发现了放射性。
• 1896年,Roentgen发现了X射线,并对 这种射线的特性做了完整而准确的计算。
• 1898年斯密特和居里夫妇独立地观察到钍 化合物发射类似的射线。同时居里夫妇从 铀盐中分离出了一个新元素,取名镭(由拉 丁词radius而来,意为射线)。
第6页/共49页
二、食品辐射的特点
1. “冷杀菌”; 2. 具有良好的保鲜效果; 3. 辐照处理食品能耗低; 4. 对环境的污染小。
第7页/共49页
第二节 食品辐射的基本原理
第8页/共49页
一、核辐射与半衰期
1、核辐射 a 射线 b 射线 g 射线
第9页/共49页
2、半衰期
不同的放射性同位素,其半衰期是不同的。 例如: t1/2(238U)=4.5×109年 t1/2(212P)=3.0×10-7s 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。
相关文档
最新文档