辐照杀菌技术-华南理工大学研究生课程课件 2014讲解

食品非热灭菌技术
一、辐照杀菌技术的概念与特点
利用电磁射线、加速电子照射被杀菌的物料从而 杀死微生物的一种杀菌技术
电离辐照：如γ射线、加速电子 非电离辐照：如紫外线、红外线和微波
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电磁波波谱图
无线电波可以人工制造，由振荡电路中自由电子的周期性运动产生。
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辐照杀菌技术
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家庭作业2（上台发言，各选2题准备）： 1. 何为辐照？为什么辐照能杀灭微生物？辐射源有哪 些？各有哪些利弊？ 2. 设计一套辐照处理系统，请注意系统安全性。 3. 辐照技术在我国的使用情况如何？广州的周边有辐 照设备吗？请调研。 4. 辐照技术是否是安全的？各国各有哪些政策支持或 者反对使用辐照技术。你是否愿意食用辐照食品？
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辐照量单位与剂量
1．放射性强度与放射性比度 度量放射性物质放射性强弱的物理量称放射性强度，也 称放射性活度。单位有居里（Ci），贝可（Bq）和克镭 当量。 若放射性同位素每秒有3.7×1010次核衰变，则它的放射 性强度为1居里（Ci）。实验测定，lg镭ls就有 3.71×1010个原子核衰变。此外，放射性强度也可用毫 居里（mCi）或微居里（μCi）表示。 1974年由国际辐射单位与测量委员会（ICRU）提议， 经第15次国际度量衡大会（CGPM）批准，放射性强度 的单位改为贝可（Bq），1Bq表示放射性同位素每秒有 一个原子核衰变，即 1Bq=1s-1=2.073×10-11Ci
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辐照杀菌的优越性
1. 升温很小，常温灭菌；
2. 电离辐照射线穿透性强，快速、均匀、较深地照射物料，杀菌效 果好； 3. 辐照杀菌较热杀菌更易准确控制，通过调整辐照剂量即可达到多 类食品的杀菌要求； 4. 可在有（非金属）包装的情况下进行杀菌； 5. 辐照处理后不会留下任何残留物，这是化学杀菌难以比拟的；
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食品非热灭菌技术 1970年联合国粮农组织（FAO）、国际原子能机构 (IAEA)和世界卫生组织(WHO）的专家在日内瓦会议上 确立了食品辐照领域的国际计划（简称IMP）；1976对 几种辐照食品的安全性进行了评定，认为5种辐照产品 （即马铃薯、小麦、鸡肉、木瓜和草莓）绝对安全。 会议认为食品辐照是一种物理加工过程，而不是化学添 加剂；只要证明辐照食品安全无毒害，与其营养组成类 似的食品经过辐照后，也能可靠地推断它是安全的；同 一食品若高剂量辐照是安全的，则可推断低剂量辐照也 是安全的。
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食品非热灭菌技术 据美国统计，1978年世界用于辐照消毒灭菌的钴60工厂 有80家，其中60家用于医疗消毒，到1984年发展至120家； 1988年达182家，全世界辐照食品产量约50万吨。 欧洲、加拿大等地区和国家注重于热带水果、蔬菜和水产 品等的低剂量辐照计划。 以亚洲热带地区为中心的各国鱼类和鱼类制品的辐照也作 为国际原子能机构的地区性规划（简称RPF)在进行大力 研究，以延长鲜鱼和加工鱼（干鱼、烧鱼）的保质期。
红外线、可见光、紫外线；x射线、γ射线分别是原子的振动、原子的外层 电子、内层电子和原子核受激发后跃迁产生的。
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发展概况
• 1895年伦琴发现X射线，第二年贝克勒尔就提出X射线 灭菌，并于1898年首次证明X射线对病原菌致死效应。
• 1921年斯彻瓦茨(Schwatx)使用X射线杀死生猪肉中的 旋毛虫(Trichinella，spiralis）并获得美国专利。 • 1930年乌斯特(Wust）证实“将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”，获得法 国专利。 • 第二次世界大战后，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，促进了辐照技术的发展。
6. 节约能源。据国际原子能机构( IAEA）报告，加热巴氏杀菌耗能 为230kW· h/t，加热杀菌为300kW· h/t，而辐照杀菌只要 6.3kW· h/t，辐照巴氏杀菌仅需0.76 kW· h/t 。
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辐照杀菌技术缺陷
电离辐照需要专门辐射源，设备投资较大；
放射线对人体有影响，要十分注意防护措施及辐照源的 遮蔽间题；
辐照的灭酶效果不好；
辐照后物料的化学变化程度与其对辐照的敏感性及辐照 剂量有关，需对适宜辐照的物料种类及其辐照剂量进行 选择和控制；
由辐照所导致的食品在安全、卫生和毒理等方面的其他 间题需进一步研究。
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食品非热灭菌技术 1953年，美国艾森豪威尔总统强调美国的外交政策是“原子 能为和平”，促使美国军方深人研究食品辐照。 1957年，由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6年的辐照食品研究计划启动， 政府每年资助600万美元。 1960年，美国已有辐照食品在军队试用，并对辐照食品进行 了长达10年的安全性试验。 1963年，在美国军方Natick实验室举行了首次辐照食品国际 会议。 前苏联最早允许钴60用于抑制马铃薯发芽(0.1kGy)和谷类杀 菌 (0.3kGy)； 1960加拿大允许钴60 (0.1kGy)用于抑制马铃薯发芽。加拿 大也是钴60辐照装置输出强国，1965年建立起世界上最大 的马铃薯辐照工厂。
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目前全世界已有超过55个国家将辐照杀菌技术用于 医疗用品和医药制品的杀菌，超过60％的一次性医 疗用品是采用辐照杀菌技术进行杀菌的。 我国开展医疗用品辐照杀菌研究始于1983年，目前 医疗用品的辐照杀菌已实现商业规模生产，并已基本 和国际接轨。