辐照食品与辐照技术复习重点
食品辐照加工知识
食品辐照加工知识1.什么是食品辐照加工？利用γ射线或电子射线对物质具有穿透性的特点，对食品进行辐照处理，杀死食品中的寄生的昆虫和致病菌，提高食品的卫生质量和延长食品的保藏期的技术工艺过程叫食品辐照加工。
2.食品辐照处理有哪些优点？a.灭菌彻底。
由于射线穿透力强，它不仅可以杀死食品表面的病菌，还可以杀死寄生在食品深层的昆虫、虫卵和致病菌，防止食品霉烂变质，提高食品的卫生质量。
b.营养损失少。
采用γ射线或电子射线处理食品是一种“冷加工”技术。
据测定，用2kGy剂量处理食品，食品内部温度最高上升0.5℃。
在25kGy剂量下最高上升6℃。
由于食品在加工过程中内部温度变化不大，被加工后的食品风味、营养成份和外观变化较小，比起“热加工”更容易受到市场的青睐。
c.保证食品安全。
被加工食品可先经过包装、罐装密封和装箱打包后进行辐照处理，避免食品在包装过程中所造成的二次污染。
d.节约能源，无三废排放。
使用射线源作为能源，可以节省能源60%以上，环境友好。
3.食品经过辐照处理后，会不会产生放射性？理论上和实际检测结果都不存在这个问题。
要使食品成份的元素（主要是碳、氢、氧、氮、铁、磷等）在放射照射后诱发放射性，需要10MeV，以上的能量。
而钴-60放出的γ射线的最大能量仅为1.33 MeV，电子射线能量限定在10MeV以下。
国内外专业人员长期测量结果证明，被加工食品是不会产生放射性的，射线也不会残留在食品中。
消费者对此可以完全放心。
4.食品经过辐照处理后，会不会产生有毒物质？食品辐照处理技术从研究到应用，几十年来，世界上30多个国家的科学家相继开展的卫生安全性方面的系统研究，研究试验工作的深度远远超过历史上任何一种食品加工技术。
与长期的动物毒性试验结果证明食用辐照食品的动物生长、发育、遗传与食用未经辐照处理食品的动物完全相同。
三致试验（致畸、致癌、致突变）结果也没有明显变化。
上世纪70-80年代，美、中等国家先后开展人体试食试验，参加试验的人说多大数百人。
食品辐照保藏知识
食品辐照保藏1辐照保藏的原理食品辐照技术是一种用电离辐射照射的方法来保藏食品,以达到抑制食品发芽、杀虫、灭菌、调节熟度保持食品鲜度和卫生、延长货架期和贮存期，从而达到减少损失保存食品目的的一项技术。
食品在辐照过程中，通过辐射区域时所吸收的能量称为辐照剂量，通常以Gray或kiloGray(kGy)为计量单位(1Gray=0．001 kGy=1J／k曲。
2 辐照保鲜技术的生物效应及机理●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。
2.1 生物学效应（1）使细胞分子产生辐射诱变，干扰微生物代谢，特别是其中脱氧核糖核酸的合成受影响；（2）破坏微生物细胞内膜，引起微生物酶系统紊乱，导致微生物死亡；（3）水分子受辐射后离子化，形成—H、—OH、—HO2、—H2O2等基团，这些中间产物能在不同途径中参与化学反应，在水基团的作用下，生物活性物质钝化，细胞受损，当损伤达一定程度后，微生物细胞生活机能完全丧失。
2.2 生理学效应通过辐射水平来抑制其后熟期，其机理主要是改变水果体内乙烯的产生率而影响其生理活动。
辐照还可以改变蔬菜的呼吸强度，防止细胞老化，其效果与辐射剂量有关。
同时，也可延滞果蔬种子的萌发。
●电离辐射对微生物的直接作用●电离辐射对微生物的间接作用被激活的水分子或电离的游离基与微生物体内的活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。
病毒:一般采用加热和辐照并举的方法，可有效抑制病毒的活动。
细菌:辐照剂量愈高，对细菌的杀灭率愈强。
霉菌和酵母菌:对辐照的敏感性与无芽孢细菌相同。
●电离辐射对虫类的作用昆虫辐照的损伤作用:致死、缩短寿命、不育、延迟发育、减少进食和抑制呼吸。
寄生虫辐照剂量（猪旋毛虫）3~5kGy致死0.2~.03 kGy抑制生长0.12kGy不育2.3 化学效应表达:用G表示辐照化学效应的强弱。
第7章—食品的辐照保藏林
水溶性维生素中以VC的辐射敏感性最强，其他水溶性 如VB1，VB2，泛酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸） 对辐射很不敏感，较稳定。 脂溶性维生素对辐射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。
7、食品包装材料
• 某此高分子材料对辐照作用很敏感，介质吸收辐照能 后，会引起电离作用而发生各种化学变化。如发生降 解、交联、不饱和键的活化、析出气体（主要是氢 气）、促使氧化反应并形成氧化物（在有氧存在时）
水会形成高能自由基，间接影响或破坏其他成分
2．氨基酸与蛋白质
有机化合物因辐射而分解的产物也很复杂，取 决于原物质的化学性质和辐射条件，有的从高 分子--- 低分子，有的反而从低分子---高分 子。 射线照射到食品蛋白质分子，很容易使蛋白质
的次级键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级 结构，使蛋白质变性。
水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，使细胞生理机能受到影响。
那么对微生物来说需要多大的辐射剂量才能杀死微生物呢？这取决于微 生物对辐射的敏感性。
2．微生物对辐射的敏感性
微生物（细菌）种类不同，对辐射的敏感性各不同，
因而D10也不同。见表1-4-8.
并且微生物所处环境不同，则辐射敏感也不相。
我国自1958年开始，70年代的研究工作取得了 一定的成效。 1984年11月国家卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、 大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。 之后又有20多种食品通过了不同级别的技术鉴 定。 80年代，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。
多糖类：熔点降低、旋光度降低、褐变、结构 和吸收光谱变化。
食品辐照
食品辐照技术及食品质量安全1.食品辐照技术的概述1.1 食品辐照技术的原理食品辐照技术是一项新兴的绿色加工技术,食品经过一定剂量的电离射线60Coγ或137Csγ射线或电子加速器产生的电子束(最大能量10Mev) 或X射线(最大能量5Mev) 的辐照,杀灭食品中的害虫,消除食品中的病原微生物及其它腐败细菌或抑制某些食品中的生物活性和生理过程,从而达到食品保藏或保鲜的目的,尤其是γ射线或X射线具有强大的穿透能力,对经过包装的农副产品及食品同样可以达到杀虫、灭菌的目的并可以防止病源微生物及害虫的再度感染,因而可以在常温下长期保存。
所谓食品辐射加工即把食品(包括包装好的) 直接放置于辐射场,利用辐射源所放射出来的电子束或γ射线的能量,通过直接或间接作用在食品中引起一系列的化学、生物学变化,可以杀灭食品中的微生物与害虫,达到杀菌保鲜的作用。
由于食品辐射加工过程中无须对食品进行加热,所以又被称为“冷巴斯德杀菌法(cold pasteurization) ”。
1.2 食品辐照技术的特点与传统的食品保藏方法如加热、冷藏、化学处理等相比具有显著特点:a)灭菌彻底,能够彻底杀灭食品中的各种有害微生物和病菌;b)辐照过的食品绝对不会带上放射性,也不会对人体有害;c)辐照加工是一种“冷处理”,辐照过程中被处理食物不升温,不破坏食品结构和营养成分,使食物保持新鲜;d)它不会像化学药剂和添加剂一样留下有毒有害的残留物;e)节约能源;辐照食品可以在常温下贮存;f)辐照不破坏原包装,辐照处理后的食品可立即运输、贮藏,或者立即进食;g)辐照不污染环境。
大部分食品和农产品以及保健食品均可以采用辐照保鲜这种高新技术,实现杀菌、杀虫、防霉、抑制发芽、推迟成熟、延长保质期、提高食品卫生品质的目的。
同时辐照对食品品质也有一定的负面影响，会发生部分化学变化，剂量越高变化程度越明显，如：含有未饱和脂肪酸的脂肪发生了氧化反应；碳水化合物可能出现水解，氧化或降解;蛋白质中的氨基酸可能发生分解或氧化，部分蛋白质还会发生交联或裂解作用；维生素受到破坏等。
八、食品和医疗用品辐照处理
辐照抑制发芽，延时成熟－抑 制糖分解酶活性；提升ATP酶活性和量。 干扰ATP合成，减少DNA、RNA及植物 激素的合成，抑制发芽过程。
二是
杀虫灭菌与雄性不育，杀灭寄 生虫（或卵）和细菌本身可延长食品的 保存期。
抑制发芽机理
1.破坏DNA、RNA等细胞核的结构和功能， 使得植物体生长点上的细胞不能发生分裂。
表8-2 WHO推荐的食品辐照剂量
低剂量（≤1 kGy） 抑制发芽 杀虫、寄生虫 延时物理加工（催熟） 中剂量（1～10 kGy） 延长货架寿命标 杀灭腐败致病菌 改进食品特性 剂量 （kGy） 0.05～0.15 0.15～0.5 辐照产品 土豆、洋葱、大蒜、姜 谷物、豆类、鲜干果、干鱼肉、新鲜猪肉 等 鲜果、蔬菜 辐照产品 鲜鱼、草莓 鲜鱼、冻海产品、冻家禽、肉等 葡萄（包括酱）脱水菜（减少烫漂时间）
第八章
食品和医疗用品 的辐射处理
前景应用
粮食害虫和霉变造成的损失约占20%～ 25%，热带水产品损失量高达60%～70%。我 国虫害和霉变造成的粮食损失达13兆吨，相当 于1亿人口的一年口粮；我国水果年产量7Mt， 损失量达15%～20%，价值3亿元，工业品因 霉变年损失7亿元，一些名贵中药材和出口产 品损失更为严重。 食品辐照加工是人类利用核技术进行食品 辐照贮存，食品辐照保鲜，食品辐照检疫处理 的新型食品加工手段。
四、食品辐照处理特点
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。
第二节 食品辐照剂量学 食品辐照剂量学就是研究 辐照过程中被照射靶物质吸收 辐射能量和分布规律的一门新 兴学科 。
几个基本概念
芽胞：某些细菌生长发育后期在细胞内
形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体。
食品的辐照保藏
一般而言，碳水化合物对辐照处理相当稳定，只有在大剂量辐 照处理下，才引起氧化和分解。
低分子糖类在进行辐照时，不论是在固态或液态，随辐照剂量 增加，都会出现旋光度降低、褐变、还原性及吸收光谱变化等现象。
多糖辐照后会发生糖苷键的断裂，淀粉和纤维素被降解成较小 的单元。在低于20kGy的剂量照射下，淀粉粒的结构几乎没有变化， 但直链淀粉、支链淀粉、葡聚糖的分子断裂，碳链长度降低。
图1-4-3 吸收剂量的定义
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第二节 食品辐照保藏的原理
吸收剂量的概念适用于各种电离辐射，包括X射线、γ射 线、α射线、β射线等，也适用于各种介质，包括空气、生 物组织和其他物质。
吸收剂量的国际单位为焦尔/千克（J/kg），国际专用名 称为戈瑞（Gy）。1Gy = 1J/kg，表明1Gy的吸收剂量就等 于1kg的受照物质吸收1J的辐射能量。
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第二节 食品辐照保藏的原理
（一）DNA的辐射损伤
主要包括碱基的损伤、核糖的损伤、核酸的交联等。
（二）微生物的辐射效应
①受辐射前期，微生物的DNA迅速降解，随后减慢。DNA降解程 度取决于辐照量，辐照量越高，降解程度越大。在低剂量范围内，DNA 降解的程度与辐照量几乎呈线性；
②辐照后微生物DNA合成受到干扰抑制，有氧存在时的抑制比无氧 存在时大；
50%死亡。
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第三节 食品辐照保藏的应用
一、食品辐照加工装置 辐照装置主要由辐射源、产品输送系统、安全系
统、控制系统、辐照室及其他辅助设施等组成。 核心是处于辐照室内的辐射源与产品输送系统。
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第三节 食品辐照保藏的应用
（一）γ射线辐照装置
➢ 典型的γ辐照装置的主体是带有很厚水泥墙的辐照室， 主要由辐射源升降系统和产品传输系统组成。
第七章食品的辐照保藏大纲及答案
第七章食品的辐照保藏大纲及答案第七章食品的辐照保藏7.1 概述[1]领会：（1）食品辐射保藏的概念及特点概念：食品辐射保藏是利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料，进行杀菌、杀虫、消毒、防霉等加工处理，抑制根类食物的发芽和延迟新鲜食物生理过程的成熟发展，以达到延长食品保藏期的方法和技术。
特点：优点：1.辐照处理过程食品内部温度不会增加或变化很小，故有“冷杀菌”之称，而助辐照可以在常温或低温下进行，因此经适当辐照处理的食品可保持原有的色、香、味和质构，有利于维持食品的质量；2 辐照食品节约能源，与其他食品加工保藏方法相比，辐照保藏所耗能量很少；3 无任何残留物，辐照是一个物理加工过程，而传统的化学防腐保藏技术面临着残留物及对环境的危害问题；4 射线穿透力强，可以在包装下及不解冻情况下辐照食品，可杀灭深藏在食品内部的害虫、寄生虫和微生物，避免再污染。
5 可处理不同类型的食物品种，适应范围广，加工效率高，整个工序可实现连续化和自动化。
缺点：需要较大投资及专门设备来产生辐射源，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。
（2）辐照食品：是指用钴-60、铯-137产生的γ射线或电子加速器产生的低于10MeV 电子束照射加工保藏的食品。
7.2 辐射的基本原理[1]领会：（1）辐射类型、可用辐射源辐射类型：通常根据辐射的作用形式可将辐射分为电离辐射（υ＞1015，频率较高，能量大，有激发和电离作用）和非电离辐射（频率υ＜1015，如微波、红外线）两种类型。
可用辐射源：有人工放射性同位素（钴-60、铯-137）和电子加速器（电子射线，能量≤10MeV，X射线，能量≤5MeV）两大类。
[2]辐射用的多种单位：1放射性强度：衡量辐射源放射性强弱的物理量，单位曾用居里（Ci）、克镭当量。
现国际单位为：贝可勒尔（Bq）。
2 照射量：度量X射线或γ射线在空气中电离能力的物理量，单位以往使用伦琴（R），现国际单位为库仑/千克（C/kg）。
辐照技术
(2) 电子束辐射: 10 MeV
射线穿透物质和使物质发生电离的能力与射 线的带电情况和能量有关，一般不同种类的射线 有不同的带电情况和能量水平。 同一种类的射线也有不同能量水平。
二. 吸收剂量
吸收剂量是单位质量的物质被辐射时吸收的 辐射能量。 在国际单位制中，吸收剂量的单位是戈瑞 (Gy)，等于 1 千克(Kg)物质吸收 1焦耳(J)的能 量。
在此过程中，光子在原子核旁转化为一正负电 子对 ( 即一个电子和一个正电子 ) ，这种现象称为 电子对效应。
光电子、康普顿电子和电子对形成的多 少，与照射食品的 X 射线、γ射线的能量大 小有关。 当射线能量低时，以形成光电子为主； 射线能量中等时，主要是形成康普顿电子； 射线能量高时，则几乎全部是形成电子对。
（三） 安全系统
所有的辐照器都必须有连锁性故障安全系统 。这种系统，在任何一个环节出现故障或不安全 动作时，都会发出警报并同时自动作出安全处理 ，而且在故障消除或不安全动作终止以前，系统 仍处于警报状态。
（四）包括屏蔽层在内的整体建筑
辐照器的建筑与普通厂房不同，因为它装有 穿透能力很强的射线源。
六. 辐照的物理学效应
(一) X射线和γ射线对物质的作用方式
X 射线和 γ 射线都是高能电磁波，与物质作用 有三种效应：光电效应、康普顿效应和电子对效 应。
1. 光电效应
光子通过物质时，光子与原子内的电子作用， 光子将能量全部交给轨道电子使其脱离原子自由 运动，而光子本身则被原子吸收，这样的过程称 为光电效应，亦即是光子被原子吸收后发射电子 的现象。
用于食品幅照技术的辐射的能量应能够导致 电离作用，所以又称作电离幅射。 当辐射的能量高于一次激发或电离的能量时， 它可以连续与吸收物质的其他原子相互作用，因 而产生多级激发和电离。
辐照食品的安全性复习进程
1、蛋白质和氨基酸 电离辐射对蛋白质会产生严重的影响，主要表现在
色、香、味的变化上。辐照引起蛋白质分子的化学变化 主要有脱氨，放出二氧化碳，巯基的氧化、交联和降解。
一般来说，在低剂量下辐照，主要发来自特异蛋白质 的抗原性变化。高剂量辐照可能引起蛋白质的伸直、凝 聚、伸展甚至使分子断裂并使氨基酸分裂出来。
4、维生素 维生素K是对辐照最敏感的脂溶性维生素。纯维生素
溶液对辐照很敏感，若在食品中因与其它物质复合存在， 其敏感性就降低。
水溶性维生素C对辐照敏感性很强，其它水溶性维生 素，如维生素B1、B2、 B6、泛酸、叶酸等对辐照也较敏 感。在常温条件下，水溶液中的维生素C辐照将会受到较大 程度的破坏，而在冷冻状态下其辐照破坏作用小。
• 目前认为，只有四种辐射能适合于食品辐照。其 中两种由机器产生：由加速器产生的5MeV的X射 线和10MeV的加速电子。另外两种由放射性元素产 生：60Co和137Cs产生的ｒ射线。
一、辐照加工技术的安全性
食品辐照保藏技术主要应用于延缓呼吸、 抑制发芽、延长货架期、杀虫、灭菌、检疫 处理等方面。
第四节 辐照食品的安全性
• 辐照加工技术：指以射线作为能量对食 品原料或食品进行辐照杀菌、杀虫、抑制 发芽、延迟后熟等处理，使其在一定的贮 藏条件下能保持食品品质的一种物理性的 加工方法。
• 用于食品辐照的射线一方面需要具有足够的穿透 力，以使食品内部均能受到辐照处理；另一方面， 这些射线的能量还必须不足以使食品分子的原子结 构破裂，使它们成为放射性物质。
产生辐解产物。 辐照会导致复杂的糖类的解聚作用。
3、脂类
辐照脂肪的氧化程度与脂肪酸的饱和度、抗氧化剂的种 类和含量、物料中的氧气和水的含量、辐照的总剂量、速度 剂量率等有关。
关于食品辐照
辐照食品安全知识解答2009-7-9 17:15:52 新闻来源：中国食品科技学会浏览次数：310一、辐照原理食品辐照技术是20世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术。
它是以辐射加工技术为基础，运用X-射线、γ-射线或高能电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理，在能量的传递和转移过程中，产生强大的理化效应和生物效应，从而达到杀虫、杀菌、抑制生理过程，提高食品卫生质量，保持营养品质及风味和延长货架期的目的。
食品辐照以其减少农产品和食品损失，提高食品质量，控制食源性疾病等的独特技术优势，越来越受到世界各国的重视。
食品辐照加工技术已成为21世纪保证食品安全的有效措施之一。
二、辐照发展历程第一阶段，认为电离辐射是一种新的食品添加剂食品辐照消毒技术早在20年代X-射线发现后已有探索，美国于40年代开始了系统的研究与应用；1958年，美国国会制定了一项食品、药品和化妆品法规的修正案，从法律上确定了电离辐射是一种新的食品添加剂，对全世界的食品辐照产生了积极的影响。
但从现在看，把电离辐射归类为食品添加剂是不正确的，因为食品辐照并没在食品中加入任何物质，而是引起食品发生某种化学变化；烘烤、油炸、装罐、微波、辐照、冷冻干燥等都能引起这些变化，应归类为加工过程。
随后各国投入了大量的资金与人力对辐照食品的卫生安全性进行研究，同时联合国粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO)等曾多次召开国际辐照食品科学讨论会，对辐照食品的安全性进行讨论。
第二阶段确认食品辐照不属于添加剂范畴，并用于商业食品1976年，由各国食品专家在“国际辐照食品联合专家委员会”上确认食品辐照不同于化学加工，不属于添加剂范畴，第一次无条件地批准了鸡肉、番木瓜、马铃薯、草莓和小麦等5种辐照食品；同时还暂定批准了辐照稻米、鱼和洋葱供人食用。
接着又批准了香料、酶制剂和鲜猪肉3种辐照食品。
第三阶段安全性得到认可，相关法规正式颁布1980年，“辐照食品联合专家委员会”确认“为贮存的目的，任何食物受到10 kGy以下的辐照，……不再需要进行毒物学方面的检测”。
食品保藏技术之辐照保藏
食品保藏技术之辐照保藏食品辐照是20世纪40年代以后发展起来的食品保藏新技术，就是利用放射性核素或低能加速器放出的射线对食品进行辐射处理，达到长期保藏食品的目的。
1.原理波长在200nm以下的电磁波均可用于辐照，主要用60Co和137 Cs产生的1射线以及电子加速器产生的电子束，使生物体内能引起分子和原子的激发和电离，杀灭微生物并影响产品内的生物化学过程，抑制发芽(土豆、洋葱等食品原料)、延缓生长和成熟(蘑菇及水果)。
2.对食品营养素的影响电离辐照处理的食品可发生一系列变化，而且辐照剂量越大，变化程度越大。
(1)对食品中蛋白质的影响：蛋白质中的部分氨基酸可能会发生分解、氧化，部分蛋白质发生脱氨、脱羧、交联或裂解因而食品在大剂量辐照时会留有不同的气味。
交联作用导致蛋白质发生凝聚，甚至出现不溶解的聚集体。
随着辐照交联的出现，同时发生了部分蛋白质的降解，产生较小的碎片。
这些反应的发生，使蛋白质发生了部分降解反应，生成了氨基酸，进而一些氨基酸继续分解，与未辐照样品相比产生了蛋白质的损失；同时，辐照后降解生成了氨基酸，相当于进行了预消化，从而使蛋白质的吸收利用率比未辐照的有所增加。
(2)对食物中脂类的影响：脂肪的辐射氧化取决于脂肪的类型、不饱和度、照射剂量、温度、氧的存在与否等。
通常情况下，饱和脂肪对辐射稳定，含不饱和脂肪酸的脂肪容易发生氧化反应、降解或聚合，会影响其消化速度。
(3)对碳水化合物的影响：碳水化合物有可能因辐照而发生水解以及淀粉氧化、降解；在干燥的条件下对食品进行辐照，食品中的糖可与蛋白质或氨基酸发生聚合反应而生成褐色的聚合物，这就是美拉德反应。
一般情况下，碳水化合物比较稳定，用灭菌剂量的辐照(20～50kGy)对糖的消化率和营养价值几乎没有影响。
(4)辐照对维生素的影响：电离辐照引起的损失最多的营养素就是维生素。
脂溶性维生素中，维生素E和维生素A对辐照的敏感性最强，维生素A在辐照时损失率不仅与辐照剂量有关，而且与食品成分有关。
食品辐照效应与辐照保藏原理
食品辐照效应与辐照保藏原理食品经射线照射会发生一系列的辐照效应，主要有物理学效应、化学效应和生物学效应。
辐照保藏食品，通常是用X射线、Y射线、电子射线照射食品，这些高能带电或不带电的射线照射食品会引起食品及食品中的微生物、昆虫等发生一系列物理、化学反应，使有生命物质的新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏，达到杀菌、灭虫，改进食品质量，延长保藏期的目的。
（一）α射线和Y射线与物质的作用α射线、Y射线都是高能电磁辐射线，它们又常被称为“光子”，当与被照射物（如食品、微生物、昆虫和包装材料）原子中的电子相遇，光子有时会把全部能量交给电子（光子被吸收），使电子脱离原子成为光电子。
如果射线的光子与被照射物的电子发生弹性碰撞，当光子的能量略大于电子在原子中的结合能时，光子把部分能量传递给电子，自身的运动方向发生偏转,朝着另一方向散射，获得能量的电子（也称次电子，康普顿电子），从原子中逸出，上述过程称康普顿散射（ComptonScattering）。
如果了射线和X射线的能量大于某一阂值时，能量和某些原子核作用而射出中子或其他粒子，因而使被照射物产生犷放射性（RadiOaCtiVity）C.能否产生这种放射性（也称感生放射性），取决于射线的能量和被辐照物质的性质。
（二）电子射线的作用当辐射源射出的电子射线（高速电子流）通过被照射物时，受到原子核库仑场的作用，会发生没有能量损失的偏转，称库仑散射。
库仑散射可以多次发生、甚至经过多次散射后，带电粒子会折返回去，发生所谓的“反向散射”。
二、食品辐照的化学效应电离辐射穿透食品物料的程度取决于食品性质和辐射的特性。
辐射作用时的效应取决于其改变分子的能力及其电离电位。
Y-射线的穿透力比B-粒子大。
B・粒子一般具有较大的能力，能在它们通过物质时产生电离作用。
能量级较高的电子束具有较高的穿透深度，并能沿着其径迹(比能量低的电子束)产生更多的变更分子和电离作用。
当中等能量级的电离辐射通过食品时，在电离辐射与分子级和原子级的食品粒子之间有撞击现象，当来自撞击的能量足以使电子从原子轨道移去时，即导致产生离子对。
第8章食品的辐照
辐照食品的毒理学研究
食品经辐照后的安全性检验，一般是通过动物 饲喂实验进行研究。试验动物此为一定数量的 辐辐照照食食品品，及并其经制过品几，代在之进久行，动若物发实现验没时有均引为起发 慢现性有或异急常性现疾象病，和即致便癌有、些致变畸化、，致但突都变不，至可于以产 生危害和损伤，也没有观察到发生致癌、致畸 作、为致人突类变消以费及该遗产传品性时的安改全变评。价的有力依据。
一、 辐照食品的安全性
辐照食品的致癌、致畸、致突变研究 辐照食品在大规模推广应用之前，毒性试验除考虑 急性、亚急性和慢性毒性试验，以及生殖功能的检
查外，还需重视“三致”试验。
辐照食品的致癌、致畸、致突变研究
辐照食品的致癌试验 致癌试验是检验受试物或其代谢产物是否具有致癌或诱 发肿瘤作用的慢性毒性试验方法。放射线处理食品会不 会产生致癌物质，这是一个极为严肃的问题，为了检查 辐照食品对动物有无致癌或诱发肿瘤的作用，在检验过 程中，有无肿瘤出现也是重要观察指标之一。
一、辐照食品的安全性 辐照食品的毒理学研究 所谓有害物质或是有毒物质，指的是对人和实验动 物具所有谓诱毒发性致可癌以、看致做畸是、一致种突物变质，所甚具至有将的这损些有害 特征伤持能久力地；递危给害人可或以实看验做动是物一的种后特代定而数产量生和遗传变 异的方物式质使。用一种物质时，产生损伤的能力。
3.肉禽类
肉禽类屠宰后，若不及时加工处理，就很容易造成腐 败变质。我国与其他许多国家一样对肉类产品的辐照 保藏进行了大量研究。 （1）高剂量辐照处理 处理后不需要冷冻保藏。所用辐照剂量能破坏抗辐射 强的肉毒梭状芽孢杆菌菌株。为了使酶钝化，辐照前 先热处理，效果更好。
3.肉禽类
高剂量辐照处理会使产品产生异味，此异味随肉类的品种 不同而异，牛肉产生的异味最强。对肉类辐照异味的抑制 方法，还没有彻底的解方法，目前防止异味的最好方法是 在冷冻温度-80℃--30℃下辐照，因为异味的形成大多是间 接的化学效应。在冰冻时水中的自由基的流动性减少了， 这样就防止或减少了自由基与肉类成分的相互作用。
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辐照食品与辐照技术复习重点1. 什么是辐照食品？辐照食品:根据食品辐照工艺规范生产的食品。
【区分】放射性食品:受到放射性污染的食品。
2. 辐照加工的基本原理？农产品/食品辐照加工:指利用γ射线、X射线或高能电子束对食品和其他农副产品进行加工处理，以达到杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟成熟、延长储藏期和改善品质等目的的加工技术。
【注意】辐射源为γ射线、X射线（<5Mev）、高能电子束（<10Mev）4. 什么叫G值？G值相关的计算。
●定义：辐射化学效应的强弱，也叫辐射化学产额，用G值表示。
G值即每吸收100eV能量时被照射物质产生化学变化的分子数目，即能传递100eV能量的分子数，法定单位mol/J。
●G(X)表示每吸收100ev能量生成产物X的分子数；G(-X)表示每吸收100ev能量物质X分解的分子数。
例：硫酸亚铁剂量计在60Co射线作用下G(Fe3+)为15.5,即-该剂量计平均吸收100eV 60Co射线产生15.5 个Fe3+离子。
5. 什么是D10值？D10值相关的计算。
为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死90%微生物所需用的戈瑞数来表示，即残存微生物下降到原数的10%时所需用戈瑞的剂量，并用D10值来表示。
【思考题】低剂量作用下测得的D10值相对较低，剂量率高则测出的D10值较高？/冷冻D10高？原因：辐照杀灭作用主要是由辐照引起的次级反应（自由基反应）为主，而不是辐照的直接损伤作用所致。
而低剂量较长时间的辐照有利于次级反应的发生。
【PS】12D值：只经12D剂量照射后，可使微生物数量减至原有的10-12。
8. 简要说明照射量、比释动能和吸收剂量的含义和它们之间的关系。
●照射量X表征X射线或γ射线在空气中产生电离大小的物理量。
（R伦琴或C/kg）即在质量dm的一个体积元空气中，由于光子释放出的所有次级电子全部被阻止时，在空气中产生的一种电荷总电量的绝对值dQ除以dm的值。
X=dQ/dm dQ：空气中产生的一种电荷总电量的绝对值（库伦）dm：空气的质量（千克）●吸收剂量D是指辐射场内单位质量被辐射物质吸收的辐射能量。
（Gy或者J/kg 也有rad 100rad=1Gy）【D和X的关系】如果照射量X用伦琴为单位，D用Gy为单位，则在空气中有D a=8.69*10-3 X；【计算题】当照射量X的单位为C/kg时，处于空气中同一点的组织中的吸收剂量D m=f m X （各种物质的f m可查表得到，f m（J/C）是由照射量(C/kg)换算到吸收剂量(Gy)的一个换算因子）●比释动能K是不带电的电离辐射（间接电离辐射）在小体积元内释出的所有带电粒子的初始动能之和的平均值，除以该体积元内物质的质量dm而得的商，即:【K和D、X的关系】1.比释动能的法定单位为戈瑞(Gy），非法定单位也与吸收剂量相同；2.空气比释动能在概念上与照射量等效。
吸收剂量的绝对检测方法：电离法、量热法、化学法区分：【受照食品的鉴定与检测】15. 简述辐照食品热释光检测法（TL）的基本步骤？●样品的制备：提取和纯化矿物质。
●热释光检测：1）上样，测量第一次热释光发光曲线，发光曲线的面积积分值记为G12）再用放射源定量辐照（通常为1kGy）3）测量第二次TL曲线发光曲线的面积积分值记为G2●计算结果:f = G1/G2f ≥0.10，样品经过辐照，阳性结果；f＜0.10，样品未经过辐照；阴性结果⏹注意：一次性（受辐射作用后，只有第一次被加热时才会有光被释放出来）只依赖于食品中的硅酸盐矿物16. 简述ESR（电子自旋共振光谱检测法）检测法的基本原理。
辐照食品中自由基含有未成对电子，具有自旋角动量，能够产生磁性和自旋磁矩，这样当用电子自旋共振波谱仪检测时自由基会产生电子自旋共振现象，形成电子自旋共振波谱线从而被检测出来。
17. 简述含脂食品的两大化学检测方法。
1)2-烷基环丁酮检测法【基本原理】：2-烷基-环丁酮是辐照降解特异性产物，只存在于辐照的食品中，常规加工不能产生2-烷基-环丁酮。
因此2-烷基-环丁酮可作为含脂食品辐照的标志化合物，且它的浓度与食品的吸收剂量呈显著线性关系。
【检测步骤】：⏹脂肪提取——在无水硫酸钠存在的情况下，用正己烷提取⏹2-烷基环丁酮分离——硅酸镁单体柱色谱淋洗.分离并浓缩⏹毒性风险评估——采用GC/MS测定2-烷基环丁酮✓2-烷基-环丁酮在贮藏条件下很稳定，且在商用剂量范围内其生成量与吸收剂量成线性关系，因此可利用产物浓度－剂量标准曲线估算被照食品的吸收量。
2)碳氢化合物检测法【基本原理】：农产品中的脂肪酸Cn:m（n碳原子数，m双键数）受到辐照后，脂肪酸α、β键位的断裂导致了一对挥发性碳氢原子的出现，即少一个碳原子的烷烃C(n-1):m类和少两个碳原子的烯烃C(n-2):(m+1)类和Cn 醛的产生。
虽然在未辐照的脂肪中也存在挥发性的产物，但它们的碳链长度比辐照生成的要短的多，即二者产物的定量分布十分不同。
因此，Cn-1、Cn-2的烷烃和烯烃以及Cn醛可认为是辐照专一产物。
6. 按照食品辐照的目的效果和所采用的剂量范围，食品辐照的应用类型有哪些？(低、中、高剂量照射角度)●低剂量水平（Radurization）< 1 kGy 辐射耐贮杀菌杀灭昆虫和寄生虫、延缓水果和蔬菜的后熟过程、抑制发芽●中剂量水平（Radicidation）1-10 kGy 辐射巴氏杀菌延长保藏期、杀菌、防腐、改变食品的工艺品质●高剂量水平（Rappertization ）> 10kGy-50kGy 辐射商业杀菌香料、调味品的商业杀菌23. 目前食品辐照技术的应用领域？●辐照灭菌：选择性辐照杀菌、针对性辐照杀菌、辐照灭菌（eg：方便面脱水蔬菜调味包、泡椒凤爪）●辐照杀虫，害虫包括仓储害虫、检疫性害虫、寄生虫（eg：谷物、稻米、玉米、小麦和豆类、猪肉中的旋毛虫）●抑制鳞茎和块根蔬菜的发芽：辐照能通过影响果蔬的生理代谢和生长点的结构，干扰生理活性物质的正常合成，达到有效抑制发芽的作用；辐照抑制发芽的剂量为50-150 Gy。
（eg：大蒜、洋葱、马铃薯）●延迟果蔬成熟和延长货架期：低剂量辐照处理果蔬可通过推迟植物内源激素乙烯的产生和呼吸跃变的出现，降低果蔬储藏期的呼吸强度，达到延长果蔬储藏寿命和货架期的目的。
（eg：芒果香蕉延迟成熟、蘑菇延迟开伞）●辐照处理改善食品的风味和加工品质●辐照检疫处理：目前农产品和食品的检疫处理通常是以化学熏蒸剂为主，但熏蒸剂处理对环境和操作人员健康产生严重危害——全面禁用溴甲烷。
7. 纯水的辐解产物主要有哪些？这些辐解产物的主要特点是什么？【主要特点】大多含有未配对电子（未偶电子），属于自由基。
9. 什么是感生放射性？是指原本稳定的材料因为接受了特殊的辐射而产生的放射性。
多数辐射不会诱导其他材料产生辐射。
中子活化是感生放射性的主要形式。
当自由中子被原子核俘获时会形成新的同位素，这种同位素不一定稳定，它的性质取决于原来的元素。
只有射线能量达到一定阈值后才能使被照射物质产生感生放射性。
10. 简述Fricke剂量计可以用作吸收剂量测量的基本原理。
弗瑞克剂量计( Fricke dosimeter)基本原理是：硫酸亚铁水溶液经电离辐射照射，溶液中的Fe2+会被氧化成Fe3+。
Fe3+的浓度正比于硫酸亚铁水溶液所吸收的辐射能量，用紫外分光光度计在波长为244 nm 和304 nm处测量三价铁离子的浓度，即可确定吸收剂量。
★剂量计溶液中饱和氧的浓度是有限的，当吸收剂量达到500Gy时，溶液中的氧将耗尽，致使G值下降，因此在将其作为校准剂量计使用时，为了使G值保持一致，要将吸收剂量控制在200Gy以下。
11. 紫外-可见光分光光度计由哪几部分组成？简述其主要工作原理。
●组成：由光源、单色器、吸收池和检测器四部分组成。
●工作原理：当光作用在物质上时，一部分被表面反射，一部分被物质吸收。
改变入射光的波长时，不同物质对每种波长的光都有对对应的吸收程度（A）或透过程度（T），可以作出这种物质在实验波长范围内的吸收光谱曲线或透过光谱曲线。
用紫外-可见分光光度计可以作出材料在紫外光区和可见光区的对紫外光和可见光的吸收光谱曲线或透过光谱曲线。
通常选用用最大吸收波长进行物质含量测定：根据朗伯-比耳定律，某有色溶液的光密度D与其浓度C 成正比，即D=KC。
当溶液浓度以百分浓度为单位，且液层厚度为1cm时，K称为该物质的比吸收系数。
12. 什么叫辐照装置的加工能力（Q）？它与辐照源的辐射功率有什么关系？定义：辐照装置在一定时间内能处理的产品量。
由源的辐射功率（源强度P）和辐照效率（ε）决定13. 在辐照加工工艺中最低有效剂量De和最高耐受剂量Dt分别代表什么意思？●最低有效剂量D e：理论上为实现某种辐射处理所需的最低有效剂量，即工艺剂量的下限值●最高耐受剂量D t：在食品辐照时不会对食品的品质和功能特性产生危害的最高剂量，即工艺剂量的上限值14. 什么叫吸收剂量不均匀度（U）? 目前我国的辐照食品卫生标准中对产品的吸收剂量不均匀度有什么要求？吸收剂量不均匀度（U）是辐照质量的一个重要指标，反映产品中吸收剂量分布的不均匀程度，为特定工艺辐照下全部产品中最大吸收剂量（D max）与最小吸收剂量（D min）的比值。
我国的辐照食品卫生标准中对产品剂量不均匀度(U)限值的要求很不一致，有的没有要求，有的要求为≤1.5，还有要求为≤2 。
18. 简述电子束与物质的主要相互作用方式？原子电离、原子激发、轫致辐射韧致辐射（bremsstrahlung）：指高速电子骤然减速产生的辐射，又称刹车辐射/制动辐射。
泛指带电粒子与原子或原子核发生碰撞时突然减速发出的辐射（连续X光谱）。
多层结构屏蔽：内层采用低Z材料防护β粒子，再在外面用高Z材料阻挡韧致辐射。
19. 简述γ射线与物质的主要相互作用方式？γ射线和X射线都是光子流,它们与物质的物理作用主要有：●光电效应：一个光子和原子发生碰撞时，将自己的全部能量交给某个束缚电子，使它脱离原子而发射出去，而整个光子被吸收掉。
（发射出来的的电子称为光电子）●康普顿效应：γ光子和原子内一个轨道电子发生相互作用时，光子损失一部分能量，并改变运动方向（散射光子），电子获得能量而脱离原子（反冲电子）。
●电子对效应：能量大于1.022MeV的光子掠过原子核时，γ光子会转化为一对正负电子对。
21. 辐照卫生安全性研究的主要内容。
1、辐照对农产品中微生物的影响；2、辐照前后农产品中主要营养成分的变化；3、辐照农产品的毒理学研究；4、辐照农产品的卫生学评价；5、辐照农产品的批准与立法问题；22. 辐照食品包装的主要特点。
●包装的抗辐射性能国际上批准的绝大多数辐照食品的最大剂量为10kGy，所选用辐照食品的包装材料至少要耐受10kGy的辐照剂量。