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、—HO

2、—H

2

O

2

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。

G值：物质吸收100eV能量所产生化学变化的分子数。

直接作用（初级辐射）:主要是由射线与基质直接碰撞，使之形成离子、激发态分子或分子碎片。

间接作用（次级辐射）:初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物。

辐射处理的食品也会发生若干化学变化，而且剂量越大，变化程度也越大。在果蔬食品中，含有不饱和脂肪酸的脂肪发生了氧化变化；碳水化合物有可能因辐照而使糖水解，以及使糖和淀粉氧化和降解；蛋白质中的部分氨基酸可能要发生分解、氧化，部分蛋白质分子发生交联或裂解。但在适当的剂量下，这些变化不明显，而且这些变化在采用其它方法加工或处理时也同样存在。其中果蔬食品

中的维生素对辐照较为敏感。脂溶性以Ｖ

Ｅ和Ｖ

Ｋ

对辐照最敏感，水溶性以Ｖ

Ｃ

和

Ｖ

Ｂ对辐照最敏感，只有Ｖ

Ｂ5

对辐照不敏感。但维生素的破坏程度均比热处理小，

如果冷冻状态下照射，其维生素敏感性显著下降。只有食品受到25～50ｋＧＹ辐射后，其维生素的破坏程度与热处理相同。

3. 辐射对食品成分的影响

3.1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。

水分子的电离和激发

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：

水化电子之间、水化电子与自由基之间反应

水辐射的化学效应可概括为：

3.2辐射对蛋白质与氨基酸的影响

●蛋白质：结构破坏、辐射交联、辐射降解

●氨基酸经辐射发生脱氨基、氧化和脱羧反应；

●导致蛋白质分子变性，发生凝聚、粘度下降和溶解度降低等变化。

3.3 辐射对糖类的影响

在辐射过程中发生的变化主要是降解作用和辐解产物的形成。

蛋白质和氨基酸对糖类辐解有保护作用。

3.3 辐射对糖类的影响

一般来说，碳水化合物对辐照处理是相当稳定的，只有在大剂量辐照处理下，才引起氧化和分解。辐照对稀溶液中的单糖，如葡萄糖经受氧化和断裂后的产物取决于糖本身的性质。

多糖经辐照后，结构发生变化，小麦、玉米、马铃薯、大米、裸麦、大豆等的淀粉以及直链淀粉对淀粉酶作用的灵敏性发生变化,而且辐照直链淀粉比辐照支链淀粉损伤重，可以从测定的寡糖类区别出来。

-++→e O H O H 22*

22O H O H →⋅

+⋅→OH H O H *2⋅+→O H O H 2*2⋅+⋅→+-OH H O H e 2水化O H OH H 2→⋅+⋅2

H H H →⋅+⋅22O H OH OH →⋅+⋅---+−−→−+OH H e e O H 2222水化水化-

-−→−⋅+OH OH e 水化--+−−→

−⋅+OH H H e O H 22水化＋

水化O H O H H e H OH O H 322227.271.045.07.255.07.2+++++→-••

对果蔬方面的研究，辐照的大蒜，其糖的浓度未受影响；辐照的洋葱经贮藏后，糖的浓度与对照无差别。用1.5kGy辐照苹果和苹果制品，其糖的浓度也没有变化。

★辐射不同固态糖类的主要辐解产物

3.4.辐射对脂类的影响

辐照对脂肪的变化，取决于脂肪的类型、剂量、温度和氧化速度以及环境条件诸因素。但其主要作用是使脂肪酸长链中的C—C键发生断裂，因而形成链烷，继发反应可生成通常的链烯。

●脂肪酸长链中C-C键断裂；

●受辐射感应而发生自动氧化（不饱和脂肪酸）；

●发生非自动氧化性的辐射分解。

3.5.辐射对维生素的影响

水溶性维生素对辐照的敏感性

脂溶性维生素对辐照均很敏感。

其损失率随着辐射剂量的增大而增大。