食品辐照加工技术

食品辐照加工技术

食品辐照技术是人类利用核技术开发出来的一项新型的食品保藏技术。近年来，它作为一种提高食品安全和延长货架期的技术，得到越来越多的国家和国际组织的关注和应用，也在日益显现其巨大的经济和社会效益。辐照技术由于其特殊的工作原理及人们对相关的知识的缺乏，使其保藏的食品并没有完全被人们所熟知和接受。因其鲜明的特点和广阔的前景，本文将对它进行几方面的阐述，具体如下：

1.食品辐照加工技术的发展

食品辐照加工技术的发展经历了漫长的岁月。早在伦琴发现x射线的第二年（1896年）[1]，Minck就提出了x-射线对细菌的作用及实际应用问题；1898年第一次证明了x-射线对病原菌有致死作用；1899年证明了它对寄生虫有致死作用。这些早期发现推动了电离辐射在粮食和其他农产品的辐照保存方面的应用。Runnen1916年证实，经x-射线辐射后的昆虫烟草甲不能繁殖[2]。

辐照杀菌保藏技术最早出现在1930年，已收入美国专利集中。第二次世界大战以后，随着放射性同位素的大量应用和电子加速器的问世，食品辐照加工技术有了明显的发展，目前食品辐照加工技术已成为食品工业重要的组成部分。

2. 食品辐照加工技术的原理

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[3]。

用于食品辐照的放射源为放射性同位素60Co或137Cs发出的γ射线或利用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)，通过辐照在食品中引起一系列化学变化，可以杀灭食品中的害虫或抑制食品(如水果、蔬菜等活机体)的生理生化过程(发芽和成熟)[4]。

3 食品辐照加工技术的特点

3.1 食品辐照加工技术的优点[5，6]

3.1.1节能据国际原子能机构（IAEA)统计，每吨冷藏食品能耗为3.2×108J；热杀菌法能耗1.1×109J；辐照法能耗为2.2×107J，比常规方法节能十几倍到几十倍。

3.1.2 产热量少食品辐照方法属于冷加工，可以在室温或低温下进行。在食品辐照过程中一般升温很小，可以保持食品原有的色、香、味及其品质不变。

3.1.3 穿透力强多数食品的病原性细菌，经80℃短时间巴氏消毒后仍能生长；药剂处理则只对食品表面的杀菌有效，深层病菌无法杀灭。辐照技术具有很强的穿透能力，如60Co的r 射线，在水中的半减弱层为11cm水层，因而可以在包装下以及不解冻情况下辐照食品，并可以穿透包装材料深入到食品内部，杀灭隐藏很深的病菌，害虫，寄生虫和微生物，达到长期保存目的，而且对包装材料无要求。

3.1.4 安全行1983年和1998年世界卫生组织（WHO)先后声明食品辐照技术是安全的，不存在毒理学、营养学和微生物学等问题[7]。在新世纪中，食品发展的主题是卫生、安全、营养和健康。而辐照加工技术正符合这一要求，对食品的卫生、安全，减少残留、污染；对环境安全有着不可取代的作用[8,9]。

3.2食品辐照加工技术的缺点

经辐照处理后，食品发生的化学变化从量上讲虽然微乎其微，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的变化。因此，不适用于所有的食品，要有选择性的应用。另外，辐照能够致死微生物室温剂量对人体来说是相当高的，所以要谨慎对待，对辐照装置的运行和辐照防护有严格的要求。

4 食品辐照加工技术的应用

4.1 食品辐照技术在保藏中的应用[10,11]

4.1.1 果蔬的杀菌造成新鲜农副产品 (如鱼肉、水果或蔬菜等)霉变的大多数微生物对低剂量辐照很敏感 ,采用1.0-

5.0kGy剂量辐照可使霉变微生物减少好几成 ,因此可以延长这些食品的货架期 ,若采用较低剂量 (1.0-2.0kGy)辐照草莓、芒果、桃子等水果 ,可以有效地控制霉菌生长 ,减少这些水果在运输销售期间的损失 ,保藏期得到延长[12]。

4.1.2 辐照调味品调味品在生产加工过程中常常会沾有微生物和昆虫，尤其是一些霉菌和耐热芽孢细菌。由于它们的色、、香、味对热敏感，高热处理会影响产品的营养成分与风味，一般采用化学药品，但化学药品不仅存在药物残留，而且还会与食品中的成分发生反应，生成对人体有害的物质。对调味品进行保味杀虫灭菌辐照保藏，不仅可有效的使传染性微生物失去活性，并且可保持原有的风味。Tauxe K.H.报道采用60Co-r射线10kGy辐照黑椒、葱粉、白椒等8种调味品，均能将其细菌含量总数降低到100个/g以下，样品中已检测不出霉菌，而对其质量无明显影响；丁连忠报道了提取黄蒿油的黄蒿籽在保藏期易于虫变霉烂变质，用7.5-12.5kGy的剂量辐照不仅消灭了虫害，而且其主要的化合物如香料油、脂肪酸和糖在含量上没有受到影响，还改进了香料的提取，并可得到好的风味质量。

4.1.3 延长货架期[13]蔬菜、水果在采摘以后还是一个有生命的有机活体 ,它们仍然在进行呼吸 ,并会成熟 ,在保存过程中可能还会发芽生长 (如土豆、大蒜、洋葱、生姜等 ),它

们一旦发芽后 ,不仅影响感官 ,更重要的是降低了产品质量甚至产生有毒物质。若以低剂量辐射处理 ,使这些植物体在采摘后处于一种“休眠状态” ,从而达到抑制发芽的目的。辐照处理的结果 ,可以使诸如大蒜、马铃薯等块茎植物不致因发芽而损耗养分。另外 ,水果、蔬菜通过一定剂量的辐照后 ,新陈代谢和呼吸代谢就会受到抑制 ,或者推迟成熟 ,延长贮藏周期乃至货架期。

4.2 食品辐照技术在保鲜中的应用[14,15,16]

保鲜辐照食品保鲜技术是利用射线辐照食品的方法以达到抑制发芽、杀虫、灭菌、调节熟度保持食品鲜度。禽畜肉类及制品、蛋品、水产品及某些水果蔬菜含有丰富的营养成分，造成这类食品变质的主要原因是受微生物的作用。因此，这类食品保藏前的辐射处理主要是为了杀菌。很低量的辐照就可以影响果蔬中酶的活性[17]，辐射杀菌处理的方式有3种类型：辐射完全杀菌、辐射选择性杀菌、辐射针对性杀菌。

4.2.1 水果类导致水果腐败的微生物大多是霉菌，通常辐射处理是为了抑制霉菌的生长，因此处理时应注意对剂量的控制。许多易腐水果及制品，如草莓、葡萄等，用一定剂量的辐射处理后，均收到了延长保藏时间的效果。其中，在延迟水果后熟过程方面，对香蕉等热带水果的效果较好。

4.2.2 蔬菜类蔬菜类辐射处理的主要目的是为了抑制发芽和延缓新陈代谢作用。效果最明显的有马铃薯、洋葱，这2种产品经过0.04～0.08kGy剂量的处理后，可在常温下贮藏1年以上。此外对脱水蔬菜(如脱水胡萝卜、青梗菜、豆芽菜等)的辐照杀菌，效果也十分显著的。采用6～10kGy剂量范围的γ射线对其进行辐照，不仅可以有效杀灭脱水蔬菜中的微生物，贮藏保鲜效果可达1年以上，而且经生物学检验、营养成分分析和吸收剂量测定，各项指标均符合标准。

5. 食品辐照技术的展望

依照目前的食品技术的发展形势，对辐照技术的发展还是有利的[18]。辐照技术能减少食源性微生物，延长货架期，适合检疫要求，因而，对促进国际贸易有明显潜力，受到全球的重视[19,20]。中国是食品工业大国也是辐照食品大国，虽然发展有许多有利条件，但也存在着不少的问题。这就要求政府与专业人员进行强有力的宣传，提高食品辐照的接受性，加快制定行业标准与法规。以便更好地应用食品辐照技术。另一方面企业要加强自身的规划与管理，为食品辐照技术的发展创造良好的条件，使辐照技术在食品中发挥更大的作用。