食品加工与保藏原理食品的辐射保藏
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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。
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。
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。
2. 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。
? 为了防止被照射物诱发产生放射性，电子射线
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。
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。
第二节 食品辐射的基本原理
一、核辐射与半衰期
1、核辐射 a 射线 b 射线 g 射线
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 t 1/2(212P)=3.0 ×10-7s
食品加工与保藏原理
第七章 食品的辐射保藏
主要参考书
1. 曾庆孝主编，芮汉明，李汴生副主编， 食品 加工与保藏原理 ，北京：化学工业出版社， 2019.11
2. 陈其勋主编， 中国食品辐照进展 ，北京：原 子能出版社， 2019.12
3. 李承华，辐射技术基础 ，北京：原子能出版 社，1988
4. FAO/IEAE/WHO ，辐射食品卫生 ，北京： 原子能出版社， 1983，5~6
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。
2. 防护设备 3. 输送与安全系统
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 康普顿散射、 感生放射性
?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
第一节 食品辐射(照)的意义及特点
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。
与微波的区别：
第三节 食品的辐照效应
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。
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)。
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)。
4. 剂量当量、剂量当量率及其单位
5. 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)。
6. 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 。
的能量不得超过 10MeV ，大多数采用 5MeV 。
Fra Baidu bibliotek
(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。
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。
? 1921年Schraty 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
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。
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
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。
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、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 )。
? 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。
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。
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。
2. 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。
? 为了防止被照射物诱发产生放射性，电子射线
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。
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。
第二节 食品辐射的基本原理
一、核辐射与半衰期
1、核辐射 a 射线 b 射线 g 射线
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 t 1/2(212P)=3.0 ×10-7s
食品加工与保藏原理
第七章 食品的辐射保藏
主要参考书
1. 曾庆孝主编，芮汉明，李汴生副主编， 食品 加工与保藏原理 ，北京：化学工业出版社， 2019.11
2. 陈其勋主编， 中国食品辐照进展 ，北京：原 子能出版社， 2019.12
3. 李承华，辐射技术基础 ，北京：原子能出版 社，1988
4. FAO/IEAE/WHO ，辐射食品卫生 ，北京： 原子能出版社， 1983，5~6
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。
2. 防护设备 3. 输送与安全系统
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 康普顿散射、 感生放射性
?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
第一节 食品辐射(照)的意义及特点
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。
与微波的区别：
第三节 食品的辐照效应
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。
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)。
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)。
4. 剂量当量、剂量当量率及其单位
5. 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)。
6. 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 。
的能量不得超过 10MeV ，大多数采用 5MeV 。
Fra Baidu bibliotek
(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。
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。
? 1921年Schraty 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
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。
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
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。
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、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 )。