辐射保藏特点和应用
食品工艺学之食品的辐射保藏概论
食品工艺学之食品的辐射保藏概论概述食品的辐射保藏是一种常见的食品加工方法。
它利用辐射技术，通过破坏食品中的微生物DNA和结构，达到杀死或抑制微生物繁殖的目的，从而延长食品的保质期和保鲜期。
辐射保藏可以广泛应用于各种食品，如肉类、水果、蔬菜、乳制品等，对改善食品的安全性和品质具有重要意义。
辐射保藏的原理辐射保藏主要利用电离辐射（如X射线和γ射线）和非电离辐射（如紫外线）对食品中的微生物进行杀灭或抑制。
辐射与微生物相互作用后，会破坏微生物的DNA，使其失去生物活性，从而起到杀菌和抑制微生物繁殖的效果。
辐射对食品的微生物具有较高的穿透力，能够深入到食品的内部，对食品中的微生物进行全面杀灭。
与传统的热处理方法相比，辐射保藏不会对食品的质地和营养成分产生明显的影响，可以更好地保持食品的原汁原味和营养价值。
辐射保藏的优点1.高效杀菌：辐射能够对食品中的微生物进行全面杀灭，包括细菌、病毒、霉菌等。
相比传统的热处理方法，辐射保藏对微生物的杀灭效果更为彻底。
2.保持食品品质：辐射保藏对食品的质地和营养成分影响较小，能够更好地保持食品的原汁原味和营养价值。
3.延长保质期：辐射可以延缓食品中微生物的生长和繁殖，从而延长食品的保质期和保鲜期。
这对于长途运输和远超市场销售的食品非常重要。
4.环保节能：辐射保藏过程无需添加任何化学药剂，不会产生废水、废气和废渣，对环境污染小，并且能够节约能源。
辐射保藏的应用辐射保藏在食品工业中有广泛的应用。
以下是几个常见的例子：1.肉类：辐照杀菌可以有效地延长肉类产品的保质期，防止细菌污染和变质。
此外，辐射还可以用于肉类产品的除臭和除味处理，提高产品的口感和品质。
2.水果和蔬菜：辐射保藏可以杀灭水果和蔬菜中的细菌和霉菌，延长其保鲜期。
此外，辐射还可以延缓水果和蔬菜的成熟和腐烂过程，提高产品的储存和运输能力。
3.乳制品：辐射可用于乳制品中的杀菌和消毒，杀灭乳制品中的致病菌和有害微生物。
这可以提高乳制品的安全性和卫生质量。
食品辐射保藏
食品辐射保藏第一节食品辐射保藏概述食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对肉类制品、粮食、水果、蔬菜、调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理。
主要应用：香辛料杀菌、如方便面汤料包，抑制马铃薯、洋葱等发芽，干制品、如核桃、药材杀菌杀虫。
有时能解决常规方法难以解决的包保藏问题。
一、辐射保藏的优越性（一般了解）1食品在受辐射过程中温度升高甚微。
因此，被辐射适当处理后的食品在感官性状如色、香味等方面与新鲜食品差别不大，特别适合于不宜采用其它保藏方法的食品。
2射线穿透力强。
在不拆包装和解冻的情况下，可杀灭其深藏于谷物、果实或冻肉内部的害虫和微生物，也节省了包装材料，避免再污染。
3射线处理过的食品不会留下任何残留物。
与化学处理相比是一大特点。
4节省能源：据76年国际原子能机构（IAEA）通报的估计，食品采用冷藏需消耗能量为90千瓦时/T，巴氏消毒230千瓦时/T，热力杀菌300千瓦时/T，脱水处理（干燥）700千瓦时/T，而辐射杀菌只需6.34千瓦时/T，辐射巴氏消毒0.76千瓦时/T。
5适应范围广：能处理各种不同类型的食物品种，如从装箱的马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、谷物、水产等。
多种体积的食品；不同状态，固体、液体。
6加工效率高、整个工序可连续化、自动化。
液态食品管道输送，更加方便。
二、国内外发展简况（一般了解）1895年伦琴发现X-射线后，Mink于1896年就提出X-射线的杀菌作用。
二次大战期间，美国麻省理工学院的罗克多尔将射线处理汉堡包，揭开了辐射保藏食品研究的序幕。
50年代起北美、欧洲、日本等30多个国家先后投入大量的费用进行研究；60年代一些第三世界国家也加入该行列，目前从事这方面研究的有50-60个国家。
国际原子能组织（IAEA）、联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）等的支持和组织下，进行了种种国际协作研究。
到1976年25种辐射处理食品在18个国家得到无条件批准或暂定批准，允许供作为商品供一般使用。
食品工艺学-食品辐射保藏(全)
射杀死食品内除病毒以外的各种致病菌，如 沙门氏菌、大肠杆菌、志贺氏菌、李斯特菌、 副溶血性弧菌等等。（杀死致病菌） 辐射灭菌是指采用较高的辐照剂量，杀灭食 品中全部的微生物，达到细菌总数、致病菌 为零。这种辐照产品在没有污染的条件下可 以长期保存不会腐败。（杀死全部微生物）
（3）抑制发芽
利用一定的辐照剂量使一些块根植物，如大
中主要有以下几个方面： （1）辐照杀虫，可以分成： 杀灭危害粮食、干燥食品、中草药等的仓储 害虫，如玉米象、豆象、螨等等； 杀死进出口食品和其他产品中的有害昆虫， 如不同类型的果蝇、实蝇、线虫等等和未加 工食品肉和鱼等体内的寄生虫，如囊虫、绦 虫、旋毛虫等等。
（2）辐照杀菌
根据杀菌的目的分成三类：选择性杀菌，针对
原子电离而损失能量，所以它穿透物质的能力很小，易为薄
层物质（如一片纸）所阻挡；
β射线
本质是高速电子流
能量可达几兆电子伏特(MVe)以上。 穿透物质的本领比α射线强得多. 可由放射性同位素产生 也可由电子加速器产生
γ射线
是波长非常短（波长0.001～1.000nm）的电磁波束（或称
贝克Bq ，每秒中有一个原子核衰变为1贝克。 居里Ci，1Ci=3.7×1010Bq
α、β、γ等射线辐射的结果能使被辐射（辐照） 物质产生电离作用，因此常称为电离辐射。
二、辐照量单位与剂量测量
（一）放射性强度 （二）照射量
（三）吸收剂量
（一）放射性强度
放射性强度，也称放射性活度，是度量放射性强弱的物理量。单位
第一节 概述 二、食品辐照技术的特点
2、缺点：
①经辐射处理后，食品所发生的化学变化从量上来
讲虽然是微乎其微的，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变化。 因此不适用于所有的食品，要有选择性地应用。
第四章辐射保藏介绍
约束间接作用的途径：
1．在冻结状态下辐射，可减少游离基的产生量，并阻 止游离基的扩散和移动，降低游离基与食品组分的接触几率。
（一）放射性燃料 可采用经过核反应堆使用后的废铀燃料元素。这些废
燃料仍具有强的放射性，可经合适屏蔽和封闭来使用。 （二）电子加速器
电子加速器又称静电加速器或范德格拉夫加速器，该 装置可产生β-粒子或电子。 （三）X-射线源
采用高能电子束轰击高质量的金属靶（如金靶）时， 电子被吸收，其能量的一小部分转变为短波长的电磁射线 （X-射线）。
三、食品辐照发展方向
食品辐射保藏的研究，国际上一直有两种发展方向， 即高剂量辐射、低剂量辐射。 （一）高剂量辐射
以美国为主的一些国家发展高剂量辐射研究，进行牛 肉、鸡肉的辐射灭菌。该方法着重于卫生安全性，但成本 高。 （二）中低剂量辐射
该方法是食品辐射处理的主要方向，具有成本低、适 于大量推广等优点。
第四章 食品的辐射保藏
第一节 概述
一、食品辐射保藏的发展史
二、辐射保藏食品的优缺点
（一）优点 （1）杀死微生物效果显著，剂量可根据需要进行调节； （2）一定的剂量（<5kGy）照射不会使食品发生感官上的 明显变化； （3）即使使用高剂量（>10kGy）照射，食品中总的化学 变化也很微小； （4）没有非食品物质残留；
（3）有些专家认为，辐照会诱发食品产生致突变、致畸 形、致癌和有毒因子。后来的研究则认为这是没有根据 的；
（4）辐射这种保藏方法不适用于所有的食品，要有选择 性地应用；
（5）能够致死微生物的剂量对人体来说是相当高的，所 以必须非常谨慎，做好运输及处理食品的工作人员的安 全防护工作。为此，要对辐射源进行充分遮蔽，必须经 常、连续对照射区和工作人员进行监测检查。
肉品的辐射保藏
辐照室必须设置屏蔽门或迷道，使射线在迷道内发生 至少3次以上的散射。
辐照场的组成
1、辐照场的组成：控制中心、辐照室、迷宫通道、传输装 置、通风系统、辅助车间等。辐照室由钢筋混凝土一次浇 灌构筑而成，墙壁厚度都在1米以上。 2、放射源国内一般在3万~50万居里之间。多采用钴源， 做成板状或棒状。 3、贮源方式：利用水对γ射线的吸收屏蔽作用，一般用水 井法、深度在6米以上，井内贮去离子水。源提升系统设 有电动和手动两种方式，设有迫降装置，提升系统与其它 系统有联锁和报警信号。
铅的相对密度大，屏蔽性能好，铅容器可以用来储存 辐射源。
在加工较大的容器和设备中常需用钢材作结构骨架。 铁用于制作防护门、铁钩和盖板等。
辐射源一般存放于深水井中，即用水屏蔽。其优点是 具有可见性和可入性，但要求有足够的水层厚度。
混凝土墙既是建筑结构又是屏蔽物。各种屏蔽材料的 厚度必须大于射线所能穿透的厚度，屏蔽材料在施工过程 要防止产生空洞及缝隙过大等问题，防止了射线泄漏。
微生物如沙门氏菌、利斯特菌、大肠杆菌 等对辐照较敏感，10kGy以下的剂量就可以 除尽。辐照杀死了致病菌且不会带来食品 的安全性问题。根据各国30多年的研究结 果，FA0/WHO/IAEA组织的联合专家委员 会于1980年10月份宣布，吸收剂量在 10kGy以下的任何辐照食品都是安全的，无 需做毒理学试验。
食品
主要目的
达到手段
剂量/kGy
畜肉、禽肉、鱼及其他易腐产品
不用保温，长期安全贮藏
能杀死腐败菌、病原菌及肉毒梭 菌
40～60
畜肉、禽肉、鱼及其他易腐产品
在3℃以下延长保质期
减少嗜冷菌数
食品辐射保藏PPT课件
第四章 食品的辐射保藏
第一节
一、概念及特点
辐射保藏特点及进展
食品技术原理
1、概念：辐照保藏技术是利用原子能射线的辐射能量对食 品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，使食品的 保藏期延长的技术。
2、食品辐照杀菌的特点及意义 ①升温极微，可保持原有的新鲜感官特征； ②射线穿透力强； ③经安全剂量射线照射的食品无任何残留，射线不与产品结 合。
二、食品辐照技术的发展
食品技术原理
2、研究和开发阶段（1950年～1969年）
1953年，美国总统艾森豪威尔向联合国提出和平利 用原子能计划。
1955年，在日内瓦召开了第一届世界和平利用原子 能大会。
1957年，成立了国际原子能机构（IAEA）。
这阶段，公众对食品辐照持积极态度，主要开 展了辐照杀虫、杀菌、抑制发芽、延长食品货架期 的条件（辐照剂量、产品成熟度、包装材料、温度、 气体等）的研究。
二、食品辐照技术的发展
食品技术原理
3、辐照食品卫生安全性和技术可行性研究阶段 （1970年～1988年）
1980年10月27日举行的第四届专门委员会会议作出的 结论是：“用10kGy以下的平均最大剂量照射任何食 品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问 题，而且今后无须再对经低于此剂量辐的各种食品 进行毒性试验。”此结论推动了世界各国对辐照食品 研究的热潮。
1895年，伦琴发现X-射线。 1896年，法国贝可勒尔（H.Becguerel）发现铀的 放射性。 1898年，发现X-射线对病原菌的致死作用。 1899年，证实X-射线对寄生虫有致死作用。 20世纪50年代以前，主要用于军事目的，加上 人力、财力不足及缺乏大功率的X-射线机和大的辐 射源，研究处于初级阶段，不够深入。
第八章食品辐射保藏技术
④节约能源。 ⑤操作适应范围广。 ⑥加工效率高，射线的穿透度高、均匀。
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缺点：辐射灭菌效果与微生物种类有关；用辐射方 法钝化食品中的酶比较困难；敏感性强和经高剂量 照射的食品有可能产生不愉快的感官变化；不适用 于所有食品；对操作人员的安全防护要求相当高。
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二、我国辐射保藏的发展现状
●我国第一所核应用技术研究所于1962年在成都建成，开始了 食品辐射研究工作。 ●70年代的研究工作取得了一定的成效。 ●80年代国家卫生部批准部分（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、 蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。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。
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1、微生物
①直接效应 ★指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。
②间接效应 ★当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应 作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互 作用，而使细胞生理机能受到影响。
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③微生物对辐射的敏感性
★为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死 90%微生物所需要的戈瑞数来表示，即残存微生物下降到 原数的10%所需要的剂量，并用D10值表示：
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2、氨基酸与蛋白质
★氨基酸经辐射后，会引起氨基酸脱氨等。
★射线照射到食品蛋白质分子，很容易使它的二硫键、氢键、 盐键、醚键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级结构，改变 物理性质，导致蛋白质分子变性，发生凝聚、粘度下降和溶 解度降低。
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3、糖类
★一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。 在食品辐射保藏的剂量下，所引起的物质性质变化极小。
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第四节 辐照对食品的影响
一、辐照对食品的化学效应
食品辐射保存
第三节 食品的辐照效应
1、辐射术语与单位
（1）放射性强度的单位 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。 辐射强度也可用辐射线的能量来表示，辐射能量德单 位是电子伏特（eV),它表示任何带单位电荷的粒子 弹其越过1V点位差时所需的能量。 (2) 照射量及其单位 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)。 （3）吸收剂量及其单位 被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收量，其单 位为J/kg,专用名为戈瑞(Gy)，或拉德(rad) 。
a.水 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·
b. 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。
酶 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。
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。 (2) 食品辐照时，干扰了ATP（三磷酸腺 苷 ）的合成，使细胞的核酸减少，抑制 了植物体的发芽。
(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。 (4) 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。
《食 品 保 藏 原 理》第八章 食品的辐射保藏
第三节 影响辐射效果的因素
一、射线的种类 二、辐射剂量 三、辐射温度
四、微生物种类及状态 五、氧气 六、食品组成和结构 七、食品包装材料
1999年的辐照食品量已达86万吨，2002年已超过 10万吨，位居世界首位。我国食品辐照已步入商业 化应用阶段。
四、发展
其他用途
一次性医疗卫生用品的消毒灭菌（医用敷料、纱布、手 套、注射器、手术用医疗器械等）目前约有近30%的包装 型医疗用具是利用射线进行灭菌消毒的。
患了癌症的病人要接受60Co的放射治疗。 手术时缝合伤口用的缝线、肠壁缝合线是用牛、羊的骨 胶或皮胶制成，手术后缝在体内慢慢被消化吸收，不需要 拆线。不能利用加热的办法来消毒。
第三节 影响辐射效果的因素
三、辐射温度
接近常温条件下，温度变化对射线杀菌效果 没有太大影响。
低温下的辐射可以阻止或减缓辐射分解，有 效防止辐照异味及口味变化，减少营养成分的 损失，提高辐照食品的品质。
第三节 影响辐射效果的因素
四、微生物种类及状态
不同种类、不同状态的微生物对辐射的敏感 性有很大差异。
杀菌： X射线、γ射线、高能电子
第二节 食品辐射保藏的基本原理
二、辐射源
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
第二节 食品辐射保藏的基本原理
二、辐射源
1.放射性同位素
60Co辐射源：自然界不存在，将59Co放在反应堆生成 60Co， 60Co的半衰期5.25年，故可在较长时间内稳定使用。 137Cs辐射源：由核燃料的渣滓中抽提制得。半衰期30年， 但分离麻烦，且安全防护困难，投资高，因此137Cs不如 60Co应用广泛。
第八章食品辐射保藏技术
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1、水的辐射效应
●水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，水分子 首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分发 生反应。 ●水接受辐射后的最后产物是氢和过氧化氢，形成的机制很 复杂。现已知的中间产物主要有三种：水合电子（eaq）， 氢氧基（OH·），氢基（H·）。
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（二）电子加速器
利用电磁场作用，使电子获得较高能量，即将电能转变成 辐射能。
电子流射线穿透能力弱，适用于表面杀菌。 特点：电子加速器优点是可以控制开停，能量可以调节控制。
（三）X射线
用高能电子来轰击重金属靶，则产生X射线。 X射线具有高穿透力，可应用于食品辐射加工，但是由于电子
第八章 食品的辐射保藏
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第一节 食品辐射保藏概述
一、概念及特点
1、概念：辐照保藏技术是利用原子能射线的辐射能量对食 品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，使食品的 保藏期延长的技术。
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。
塑料包装的食品在剂量低于20kGy辐照对其物理性质没有 明显影响。
金属箔和各种符合包装材料是比较理想的食品辐射包装材 料，可接受高达60kGy的照射。
在食品辐射保藏中一般采用的辐射剂量低，因此，比较好 的包装材料有玻璃纸、人造纤维、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼 龙、复合薄膜、玻璃容器及金属容器。
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制备方法，将自然界中存在的稳定同位素59Co金属 制成棒形、长方形、薄片形、颗粒形、圆筒形或所 需要的形状，置于反应堆活性区，经中子一定时间 照射，少量59Co原子吸收一个中子后即生成60Co 辐射源。
食品辐射保藏技术
第七章食品辐射保藏技术【重点】：1、了解国内外辐射保藏技术的发展概况。
2、了解辐射保藏对食品成分的影响。
3、了解辐射保藏的卫生安全。
4、掌握辐射保藏技术的特点。
【难点】：辐射对食品成分及安全性的影响第一节概述食品货架期目的的一种食品保藏方法。
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。
一、辐射保藏的特点●是“冷杀菌”，有利于保持食品的原有品质。
●能耗低。
●不留任何残留物，不污染环境。
●穿透力强，杀虫、灭菌彻底。
●可以改进某些食品的工艺和质量。
如：酒类的辐射陈化，牛肉照射后更加嫩滑，大豆照射后更易消化等。
●酶、细菌芽孢和病毒等对辐射的抵抗力较强。
●不适用于所有食品，且对敏感食品的品质有影响。
●投资较大，安全防护要求高。
二、国内外食品辐射技术的应用概况●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，伦琴发现了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)。
●1921年斯彻瓦特日获得X射线杀菌专利。
●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。
7第七章_食品的辐射保藏 - 精讲版
• 激发分子分解产生自由基
• 一部分水化电子与水生成自由基
• 自由基相互反应
二、电离辐射对氨基酸与蛋白质的影响
对氨基酸的影响
在辐照食品加工所用剂量范围内影响很小； 大剂量处理氨基酸发生脱氨基、氧化和脱羧反应； 含硫氨基酸对辐射更敏感，硫成分会被氧化产生
H2S、单质硫或气态硫化物等（异味）； 食品中的氨基酸对辐照的稳定性高于纯溶液中的稳
施（低温、真空、添加游离基受体等）营养价 值降低不大，维生素有损失；
总结
辐照对食品营养成分的影响很小， 许多动物试验已经证实此结论
食品辐照的生物学效应
（一）电离辐射对微生物的作用
电离辐射对微生物的直接作用
微生物 被照射
分子的 离子化DNA 损伤来自代谢 异常细胞组 织死亡
能源消耗对比
冷藏
90千瓦时/T，
巴氏消毒
230千瓦时/T，
热力杀菌
300千瓦时/T，
脱水处理（干燥） 700千瓦时/T，
辐射杀菌
6.34千瓦时/T，
辐射巴氏消毒
0.76千瓦时/T。
三、辐射量（照射量）及单位
度量X射线或γ射线在空气中电离能力的 物理量
单位: 伦琴（Roentgen，简写R） 库仑/千克（C/kg），国际单位
本书中辐射保藏即是指电离辐射（ υ ＞1018Hz）
第二节 辐射对食品成分的影响
电离辐射引起水分子的变化 辐射对蛋白质与氨基酸的影响 辐射对糖类的影响 辐射对脂类的影响 辐射对维生素的影响
一、电离辐射引起水分子的变化
水分子对辐射很敏感，被活化的水与其他有机 物反应，产生辐射的间接效应。
第七章 食品的辐照保藏
第一节 概述
第七章 食品的辐照保藏03
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。
为低剂量辐照，一般剂量在1kGy以下。
2、低分子糖 降解形成辐解产物：低聚糖或单糖的降 解产物有羟基化合物、酸类、过氧化氢， 降解作用还会产生气体，如氢气、二氧化 碳及痕量甲烷、一氧化碳和水等。 降解所形成的新物质——会改变糖类的 某些性质，如辐照能使葡萄糖和果糖的还 原能力下降，但提高了蔗糖、山梨糖醇和 甲基α-吡喃葡萄糖的还原能力。
4、果蔬 辐照对果蔬的影响主要体现为以下几点：
抑制发芽 调节呼吸和后熟 辐射与乙烯代谢 辐射与组织褐变
第四节 辐照对食品品质的影响
一、氨基酸、蛋白质
氨基酸和蛋白质在辐照后会发生一定的 变化，主要是变性，形式有以下几种：
结构变化 交联 降解
二、糖类 1、多糖
聚合度和粘度下降辐照会引起多糖链的 断裂从而引起聚合度和黏度变化。生成糊 精碎片等：辐照小麦淀粉：葡萄糖、麦芽 糖、麦芽三糖、麦芽四糖和麦芽五糖。
目前已知的中间产物主要有三种：水化 电子（e水化）、羟基自由基（OH· ）、氢原 子自由基（H· ）。
3、约束间接作用的途径
冻结状态下辐射 在真空或惰性气体环境中辐射 添加游离基接受体
三、食品辐照保藏的生物学效应 食品辐照的生物化学效应与生物体内的 化学变化有关，分为直接和间接作用。
直接效应：指微生物接受辐射后本身发 生的反应，可使微生物死亡。
食品辐射保藏的优缺点 杀菌温度低，有“冷杀菌”之称 节约能源 不留下残留物 射线穿透力强，可以在包装、不解冻条 件下杀菌 设备投资大，需要安全防护措施 需要控制好剂量
食品辐射保藏
食品辐射保藏
食品辐射保藏是指对食品进行辐射处理后的一种保藏方法。
辐射保藏利用电子束、γ射线或X射线对食品进行辐照处理，以
杀灭或抑制食品中的细菌、真菌和寄生虫等微生物，延长食品的保质期。
辐射还可以抑制食品中的酶活性和代谢过程，从而减缓食品的腐败和品质变化。
辐射保藏具有以下几个优点：
1. 杀菌效果好：辐射能够有效地杀灭各类微生物，包括细菌、病毒、寄生虫和真菌等，从而防止食品因细菌感染而变质。
2. 保持食品品质：辐照对食品中的维生素、氨基酸和蛋白质等无显著影响，可以保持食品的营养价值和口感。
3. 延长保质期：辐射处理后的食品能够延长保质期，从而减少食品的浪费，延长食品的销售和使用时间。
4. 不影响食品外观：辐射处理后的食品外观无明显变化，不会影响消费者对食品质量的判断。
然而，辐射保藏也存在一些问题和争议。
其中包括：
1. 影响食品中营养物质：辐射可能会导致食品中某些营养物质的损失或降解，如维生素C和B1等。
2. 安全性问题：辐射处理可能会导致食品中产生放射性同位素，这对人体健康可能存在一定风险。
3. 食品品质问题：虽然辐射处理不会明显影响食品外观，但长时间和高剂量的辐照可能会导致食品质量变化，如口感、颜色和气味等。
因此，在实际应用中，食品辐射保藏需要严格控制辐照条件和剂量，同时进行监管和检测，确保食品安全和质量。
【精编】第四章辐射保藏介绍幻灯片
此杀菌方法只杀灭无芽孢病原细菌（除病毒外）。剂量范 围：5-10kGy。 （三）辐射耐贮杀菌
这种辐射处理能提高食品的贮藏性，降低腐败菌的原发菌 数，延长新鲜食品的后熟期及保藏期。剂量范围：5kGy以下。
二、确定辐射剂量的决定因素
2．间接作用
弥散学说（间接作用学说）：辐射使细胞内各种物 质，尤其是细胞内外大量存在的水分子生成游离基，使 细胞内正常的氧化—还原反应体系遭到破坏，而引起死 亡。
（二）昆虫 辐射对昆虫有三种作用后果：
1．立即死亡 立即致死量：昆虫受到辐射后立即死亡所需要的剂量为
立即致死量。 这种剂量具有杀虫迅速的优点，但费用很高。
注意：食品辐射时，除要控制最大剂量和最小剂量之 外，还有一个重要因素——辐照的剂量率。高剂量率可缩 短照射的时间，因此减少对食品本身伤害，从而提高产品 的品质。
2．剂量的测定方法 一般采用量热剂进行测量，它是根据吸收体的热性
能，测量物质中射线消散的总能量或能量消散速率。
第三节 辐射引发的食品化学和生物化学效应
贝可[勒尔]（Bq）：每秒钟1次衰变。1Ci=3.7×1010Bq。 放射性比度（比放射性）：是单位质量的物质内所含的 放射性强度，单位为Bq/g。 放射性浓度：单位容积的溶液内所含的放射性强度，单 位为Bq/mL。
二、辐射源 用于食品的辐射源有三种：放射性燃料、电子加速器、
X-射线源。 食品辐射处理时，希望使用具有良好穿透力的散射物，
（2）高分子糖经辐射后会发生熔点降低、旋光度降低、 吸收光谱变化、褐变、结构变化等现象。
4．脂类 辐射对脂类所产生的影响可分为三个方面： （1）整个理化性质发生变化； （2）受辐射感应而发生自动氧化变化； （3）发生非自动氧化性的辐射分解。
食品的辐照保藏名词解释
食品的辐照保藏名词解释在如今快节奏的生活中，食品的保鲜和储藏是一个不容忽视的问题。
为了延长食品的保质期，人们使用了各种方法，而辐照保藏便是其中一种常用的技术。
本文将对食品的辐照保藏进行名词解释和相关信息的介绍。
一、辐照保藏的定义及原理辐照保藏，又称食品辐射保鲜技术，是指使用电子束、X射线或γ射线等辐射能量对食品进行处理，达到抑制微生物生长、延缓食品变质、杀灭害虫和致病菌的目的。
其原理是通过辐射能量的作用破坏微生物细胞的DNA、RNA等核酸结构，进而达到杀菌、保鲜的效果。
二、辐照保藏的应用范围辐照保藏技术广泛应用于蔬菜、水果、肉类、鱼类、调味品、坚果、干果等食品的保鲜和杀菌处理。
它能够有效抑制微生物的繁殖，降低食品变质速率，延长食品的保质期。
同时，辐照保藏技术也被应用于食品进口和出口检验、动植物检疫以及生物技术等领域，起到了重要的作用。
三、辐照保藏的优势和争议辐照保藏技术相比传统保藏方法有着独特的优势。
首先，辐射能量可以穿透食品，不会破坏其外观和结构，保持食品的质感和口感。
其次，辐射处理后的食品不含任何化学添加剂，对人体无害。
同时，辐照保藏技术可以在不改变食品味道、营养成分和口感的情况下，有效杀灭害虫、病菌和毒素。
然而，辐照保藏技术也存在一些争议。
一方面，由于人们对辐射的恐惧感，许多消费者对辐射食品持有疑虑。
另一方面，极少数研究表明，食品在辐照过程中可能会产生新的化学物质，对人体健康有一定风险。
因此，食品辐照保藏技术在很多国家并未得到广泛采用，存在一定的限制和监管。
四、辐照保藏技术的安全性和监管在国际范围内，辐照保藏技术被广泛运用，并得到了许多机构和组织的认可。
国际辐射单位（IAEA）、世界卫生组织（WHO）和联合国粮食农业组织（FAO）等国际组织已经就辐射处理食品的安全性与风险进行了多次研究和评估，并得出了结论：辐射剂量低且控制在规定范围内的辐射处理食品是安全的。
同时，各国对于辐照处理食品也制定了一系列法规和标准，以确保食品辐照技术的合理使用。
辐射保鲜库
辐射保鲜库
辐射保鲜库是指利用辐射技术进行食品保鲜的设施或系统。
辐射保鲜库通常采用电子束辐射或γ射线辐射，将食品暴露在辐射源下，通过辐射杀菌和抑制微生物生长，达到延长食品保鲜期的效果。
辐射保鲜库具有以下优点：
1. 杀菌效果好：辐射能有效杀灭食品中的细菌、病毒、霉菌等微生物，降低食品的微生物污染。
2. 保持营养价值：与传统加热方法相比，辐射保鲜库可以在较低的温度下进行，减少对食品营养成分的破坏，保持食品的营养价值。
3. 无化学残留：辐射处理不使用化学药剂，避免了化学残留的问题，对食品质量和安全性有利。
4. 扩大销售范围：辐射保鲜可以延长食品的保鲜期，减少损耗，使远离产地的食品能够更长时间地保存和销售。
然而，辐射保鲜库也存在一些问题和挑战，如辐射源的安全性与管理、辐射处理对食品质量的影响等。
因此，在建设和使用辐射保鲜库时，需要严格遵守辐射防护法规和标准，确保辐射处理的安全性和有效性。
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电子束辐照装置：安装在屏蔽室内 的加速器辐照装置
第二节 食品辐照保藏原理
• 一、食品辐照的物理学效应 • （一）原子能射线与物质的作用 • （二）电子射线的作用 • （三）中子与物质的相互作用
二、食品辐照的化学效应
• 由电离辐射使食品产生各种粒子、离子及质子 的基本过程有二：
– 初级辐射，是使物质形成离子、激发态分子或 分子碎片。
– 次级辐射, 是使初级辐射的产物相互作用，生成 与原始物质不同的化合物。
• 初级辐射一般无特殊条件，而次级辐射与温度 等其它条件有关。
1.水
• H激2发O+e H·+HO·
• H·+H·H2 • HO·+HO·H2O2
产物
• H·+ HO· H2O
• H·+ H2O2 H2O + HO·
•
HO·+ 离
第一节 电磁辐射的基本概念
一、放射性同位素与辐射 • 同位素：原子具有相同质子数不同中子数则互
为同位素。 • 放射性同位素： • – 当原子序数在84以上，原子核是不稳定的，
能以一定的速率放出射线，由这种原子组成的 元素称为放射性同位素。 • – 自然界中有天然的不稳定同位素，但还有一 些不稳定同位素是使用原子反应堆及粒子加速 器等人工制造的。
辐射保藏特点和应用
• 辐射加工是利用电离辐射（主要是指钴-
60γ射线和电子加速器产生的电子束） 与物质相互作用的物理效应、化学效应 和生物效应，对物质或材料进行加工处 理的过程。
辐射保藏的优点
• – 可在常温下进行 • – 无残毒 • –穿透性强 • – 易控制 • – 辐射加工是一种高效加工手段 • – 节能
• α-射线是原子核裂变时释放出来的高速氦核 粒子流。（带正电）
• （2） β-射线：当核内中子数和质子数 不等时,中子裂变成质子时释放出来的高 速电子流。
• n>p +，n→p+ +β-； • p + >n，p + +1.02Mev→n+β+
• （3）X-射线（K－捕获）
• 高能态电子跃迁到低能态时释放出的能 量。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 我国辐射加工食品产业化发展也很快， 1984-1994年共批准了18种辐照食品， 1996年又正式颁布了“辐照食品卫生管 理办法”，1997年公布了“辐照食品类 别卫生标准”，进一步鼓励对进口食物、 食品原料以及国内的6大类食品进行辐照 处理。
辐照技术的应用：
• 延缓呼吸 • 延长货架期 • 抑制发芽 • 杀虫、灭菌、检疫
穿透力 小 大
较大 最强
二、辐射单位与剂量测量
三、辐射源与食品辐照装置
• 人工放射性同位素 • 电子加速器
γ射线辐照装置：整装式干法贮源辐照装置 γ射线辐照装置：整装式（自屏蔽）湿法贮源辐照装置
γ射线辐照装置：宽视野的干法贮源 辐照装置
γ射线辐照装置：宽视野的湿法贮源 辐照装置
电子束辐照装置：配有联锁装置的
• 目前辐射加工技术已向很多行业渗透。
辐射保藏的缺点
• 杀菌效量不同时，酶可能没有完全失活； • 化学变化虽然微量，但食品有可能产生
不好的感官变化； • 微生物的致死效量对人来说很大。
国内外发展简况
• – 采用辐射技术加工食品早在20世纪40年 代就已开始进行
• 50年代美国等国家加强了研究 • 70年代证明了辐照食品的卫生安全性 • 80年代各国开始建立规程、法规、标准。
质的原子受到激发或电离，因而可起到杀菌作 用（冷杀菌）。
按性质分类：
• 电磁辐射：
• 以电场和磁场交变振荡的方式传递能量 的电磁波
• 粒子辐射： • 电子、中子、质子、α粒子
• （1） α-射线：当同位素中，n:p+>1.5:1,从 原子核中放射出带2p+和2n的带正电高速粒 子流（氦核）——称为α-射线。
H2O2
H2O
+
HO2·
• H2+ HO· H2O +H· • HO ·+ HO · H O + O
水的电离与
自由基相互反应生成
离子引发的电
2.辐照对食品质量的影响
（1）氨基酸与蛋白质
肉发生褐变，蛋白质可能发生变性
分解产物随 温度和辐 照剂量的增加 而增加
（2）糖
• 低聚糖：旋光度下降，褐变，还原性变 化
• 但辐照技术真正大规模商业化应用，是 从20世纪90年代开始的。
• – 辐照加工技术虽然从技术讲已相对成熟， 但由于公众接受性、各类别食品的标准、 法规以及检验、辐照设施等尚存在一定 问题，辐照食品仍未被广泛接受。
• – 从健康环境和安全角度，溴甲烷、二溴 已烷和环氧乙烷越来越被禁用，食品辐 照可取代化学熏蒸。
• 多聚糖：降解 • 果胶：解聚，组织变软
（3）脂类
非自动氧化 产生异味
• p+ +β- →n
• （4）γ-射线当原子核在发射了α-和β射线或k-捕获后，核的能级处于激发态 （高能态），当这种激发态回到基态时， 原子就发出光子流——γ-射线（即不带 电荷的粒子流）。
α-射线 β-射线
γ-射线 X-射线
相对质量 电离能力
最大（氦 核）
小
大
为α的一 半
无
< α，β
无
< α，β
• 1997年蒙特利尔公约会议决定发达国家 在2005年前、发展中国家在2015年前要 彻底禁用溴甲烷，这使食品辐照的替代 作用更突出出来。
• 另外，食源性疾病近年来在美国、日本 等地多有发生，沙门氏菌、弯曲菌、大 肠杆菌、单核细胞李斯特菌、弧菌等所 致的疾病与辐照食品近年的发展有明显 的关联。。
• – 1980年FAO/IAEA/WHO辐照食品安全 联合专家委员会结论：
• 辐照食品总平均剂量10kGy以下不需要做 毒理学实验，无特殊营养和微生物学问 题。
• – 1984年，代表130多个国家的食品法典 委员会（CAC）向成员国建议辐照食品 CAC标准及辐照食品设施推荐规程。
• – 迄今为止，已有40多个国家批准了100 多种类的辐照食品。
• 辐射：能量传递的一种方式。
• 在电磁波谱中，根据能量相应的大小可 将电磁波分成无线电波、微波、红外、 可见、紫外线、X射线和γ射线。
按能量大小分类：
• 低频辐射线（非电离辐射）： • – 波长较长、能量小（频率低），仅能使物质
分子产生转动或振动而产生热，也可起到加热杀 菌作用。
• 高频辐射线（电离辐射）： • – 频率较高、能量大，如X-，γ-射线，可使物