第三章 食品非熱殺菌

1、第三章第三章 食品非熱殺菌食品非熱殺菌 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 l第一節(jié)第一節(jié) 食品非熱殺菌技術(shù)的種類食品非熱殺菌技術(shù)的種類 l第二節(jié)第二節(jié) 國(guó)內(nèi)應(yīng)用的非熱殺菌技術(shù)國(guó)內(nèi)應(yīng)用的非熱殺菌技術(shù) l第三節(jié)第三節(jié) 其他非熱殺菌技術(shù)其他非熱殺菌技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 食品非熱殺菌技術(shù)的種類食品非熱殺菌技術(shù)的種類 l非熱殺菌技術(shù)主要包括非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌物理殺菌和和化學(xué)殺菌化學(xué)殺菌。 l物理殺菌物理殺菌：采用物理手段進(jìn)行殺菌，如：輻照殺菌、：采用物理手段進(jìn)行殺菌，如：輻照殺菌、 紫外線殺菌、超高壓殺菌、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、感應(yīng)紫外線殺菌、超高壓殺菌、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、感應(yīng) 電子殺菌、磁力殺菌、脈沖強(qiáng)光

2、殺菌、微波殺菌、超電子殺菌、磁力殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌、微波殺菌、超 聲波滅菌聲波滅菌 l化學(xué)殺菌化學(xué)殺菌：通過(guò)化學(xué)試劑來(lái)達(dá)到殺菌的作用。如：消：通過(guò)化學(xué)試劑來(lái)達(dá)到殺菌的作用。如：消 毒劑（臭氧、二氧化氯）、防腐劑（主要為抑菌效果）毒劑（臭氧、二氧化氯）、防腐劑（主要為抑菌效果） l本章主要對(duì)物理殺菌保藏進(jìn)行探討，化學(xué)方法保藏其他章本章主要對(duì)物理殺菌保藏進(jìn)行探討，化學(xué)方法保藏其他章 節(jié)再深入探討。節(jié)再深入探討。 第二節(jié)第二節(jié) 國(guó)內(nèi)應(yīng)用的非熱殺菌技術(shù)國(guó)內(nèi)應(yīng)用的非熱殺菌技術(shù) l一、輻照殺菌（一、輻照殺菌（重點(diǎn)重點(diǎn)） l二、紫外線殺菌二、紫外線殺菌 l三、超高壓殺菌三、超高壓殺菌 一、輻照殺菌一、輻照殺

3、菌 l（一）食品輻照的意義及其特點(diǎn)（一）食品輻照的意義及其特點(diǎn) l1 1、基本概念、基本概念 l食品輻照是指利用射線照射食品（包括原材料），延遲新鮮食物食品輻照是指利用射線照射食品（包括原材料），延遲新鮮食物 某些生理過(guò)程（發(fā)芽和成熟）的發(fā)展，或?qū)κ称愤M(jìn)行殺蟲、消毒、某些生理過(guò)程（發(fā)芽和成熟）的發(fā)展，或?qū)κ称愤M(jìn)行殺蟲、消毒、 殺菌、防霉等處理，達(dá)到延長(zhǎng)保藏時(shí)間，穩(wěn)定、提高食品質(zhì)量目殺菌、防霉等處理，達(dá)到延長(zhǎng)保藏時(shí)間，穩(wěn)定、提高食品質(zhì)量目 的的操作過(guò)程。的的操作過(guò)程。 l2 2、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn) l在常溫或低溫下進(jìn)行，食品溫升很小，有利于維持食品的質(zhì)量；在常溫或低溫下進(jìn)行，食品溫升很小，有利于

4、維持食品的質(zhì)量； l穿透力強(qiáng)，可以在包裝下及不解凍情況下輻照食品，殺滅深藏在穿透力強(qiáng)，可以在包裝下及不解凍情況下輻照食品，殺滅深藏在 食品內(nèi)部的害蟲、寄生蟲和微生物；食品內(nèi)部的害蟲、寄生蟲和微生物； l不會(huì)留下殘留物；不會(huì)留下殘留物； l和食品冷凍保藏等方法相比，輻照保藏方法能節(jié)約能源；和食品冷凍保藏等方法相比，輻照保藏方法能節(jié)約能源； l需要較大投資需要較大投資, , 專門設(shè)備來(lái)產(chǎn)生輻射線專門設(shè)備來(lái)產(chǎn)生輻射線, ,完善的安全防護(hù)措施；完善的安全防護(hù)措施； l要控制好合適的輻照劑量，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效益。要控制好合適的輻照劑量，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效益。 l輻照食品標(biāo)簽上要

5、加以標(biāo)注。輻照食品標(biāo)簽上要加以標(biāo)注。 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l（二）國(guó)內(nèi)外食品輻照的發(fā)展史（二）國(guó)內(nèi)外食品輻照的發(fā)展史 l1 1、國(guó)外、國(guó)外 l18961896年年明克（明克（MinckMinck）經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)）經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)X-X-射線對(duì)原生蟲有致死作用。射線對(duì)原生蟲有致死作用。 l19301930年年烏斯特（烏斯特（WstWst）證實(shí)）證實(shí)“所有食品包裝在密封金屬罐中，再用強(qiáng)力倫琴射線照射可殺滅所所有食品包裝在密封金屬罐中，再用強(qiáng)力倫琴射線照射可殺滅所 有細(xì)菌有細(xì)菌”，并獲得法國(guó)專利。，并獲得法國(guó)專利。 l第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后隨著放射性同位素的大量應(yīng)用和電子加速器等機(jī)械輻

6、射源的問(wèn)世，促進(jìn)隨著放射性同位素的大量應(yīng)用和電子加速器等機(jī)械輻射源的問(wèn)世，促進(jìn) 了射線處理食品的發(fā)展。了射線處理食品的發(fā)展。 l19531953年年艾森豪威爾（艾森豪威爾（EisehowerEisehower）促使美國(guó)軍方深入研究食品輻照。）促使美國(guó)軍方深入研究食品輻照。 l19601960年年在美國(guó)軍隊(duì)開始試用輻照食品。在美國(guó)軍隊(duì)開始試用輻照食品。 l19631963年年在美國(guó)軍方在美國(guó)軍方NatickNatick實(shí)驗(yàn)室舉行首次輻照食品國(guó)際會(huì)議。實(shí)驗(yàn)室舉行首次輻照食品國(guó)際會(huì)議。 l19701970年年FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO的專家在日內(nèi)瓦會(huì)議上確立食品輻照領(lǐng)域的國(guó)際計(jì)

7、劃（的專家在日內(nèi)瓦會(huì)議上確立食品輻照領(lǐng)域的國(guó)際計(jì)劃（IFIPIFIP）。）。 l19781978年年世界用于輻照消毒滅菌的世界用于輻照消毒滅菌的60 60Co Co工廠有工廠有8080家（其中家（其中6060家用于醫(yī)療消毒）。家用于醫(yī)療消毒）。 l19801980年年FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO的會(huì)議認(rèn)為，受輻照食品平均吸收劑量的會(huì)議認(rèn)為，受輻照食品平均吸收劑量1010千戈瑞（千戈瑞（kGykGy）及以下，沒(méi)有毒性）及以下，沒(méi)有毒性 危害，無(wú)必要再進(jìn)行毒性試驗(yàn)。危害，無(wú)必要再進(jìn)行毒性試驗(yàn)。 l19881988年年世界用于輻照消毒滅菌的世界用于輻照消毒滅菌的60Co60Co工

8、廠發(fā)展到工廠發(fā)展到182182家，全世界輻照食品產(chǎn)量約家，全世界輻照食品產(chǎn)量約5050萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。 l19971997年以后年以后WHOWHO進(jìn)一步廢除進(jìn)一步廢除10 kGy10 kGy的上限量，國(guó)際食品法規(guī)委員會(huì)（的上限量，國(guó)際食品法規(guī)委員會(huì)（CACCAC）相繼提出輻照食品的）相繼提出輻照食品的 通用標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)，通用標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)， l2 2、國(guó)內(nèi)、國(guó)內(nèi) l19581958年年開始食品輻照研究工作。開始食品輻照研究工作。 l7070年代中期年代中期國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū)相繼進(jìn)行輻照保藏食品的研究，輻照品種有肉類、水產(chǎn)品、水果、干國(guó)內(nèi)多個(gè)地區(qū)相繼進(jìn)行輻照保藏食品的研究，輻照品種有肉類、水產(chǎn)品、水果、干 果、

9、蔬菜、糧食、蛋類等。果、蔬菜、糧食、蛋類等。 l8080年代年代食品輻照已進(jìn)入一定規(guī)模的生產(chǎn)階段食品輻照已進(jìn)入一定規(guī)模的生產(chǎn)階段 l9090年代初年代初我國(guó)建成輻照裝置近我國(guó)建成輻照裝置近150150多臺(tái)，其中設(shè)計(jì)裝機(jī)能量多臺(tái)，其中設(shè)計(jì)裝機(jī)能量1.111.11101016 16貝可以上的裝置超過(guò) 貝可以上的裝置超過(guò)5050座。座。 l19841984年年19971997年年國(guó)家衛(wèi)生部頒布的食品輻照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了絕大部份食品。國(guó)家衛(wèi)生部頒布的食品輻照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了絕大部份食品。 l我國(guó)食品輻照不僅用于保藏、防疫、醫(yī)療等目的，而且已用于提高產(chǎn)品質(zhì)量等加工目的。我國(guó)食品輻照不僅用于保藏、防疫

10、、醫(yī)療等目的，而且已用于提高產(chǎn)品質(zhì)量等加工目的。 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l（三）輻射源的種類、輻射計(jì)量及相關(guān)裝置（三）輻射源的種類、輻射計(jì)量及相關(guān)裝置 l1 1、放射性同位素與輻射、放射性同位素與輻射 l有些同位素，其質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)差異較大，其原子核是不穩(wěn)定的，它們按有些同位素，其質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)差異較大，其原子核是不穩(wěn)定的，它們按 照一定的規(guī)律（指數(shù)規(guī)律）衰變。不穩(wěn)定同位素衰變過(guò)程中伴有各種輻射照一定的規(guī)律（指數(shù)規(guī)律）衰變。不穩(wěn)定同位素衰變過(guò)程中伴有各種輻射 線產(chǎn)生，這些不穩(wěn)定同位素稱為放射性同位素。放射性同位素能放射出線產(chǎn)生，這些不穩(wěn)定同位素稱為放射性同位素。放射性同位素能放射出、 和和

11、射線，其過(guò)程稱為輻射，射線，其過(guò)程稱為輻射，、等射線輻射的結(jié)果能使被輻射等射線輻射的結(jié)果能使被輻射 體產(chǎn)生電離作用故又稱電離輻射。體產(chǎn)生電離作用故又稱電離輻射。 l放射性下降至初始值一半所需的時(shí)間稱為半衰期，用作食品輻射加工的輻放射性下降至初始值一半所需的時(shí)間稱為半衰期，用作食品輻射加工的輻 射源射源60 60Co Co的半衰期為的半衰期為5.275.27年，年，137 137Cs Cs為為3030年。年。 l2 2、輻射計(jì)量、輻射計(jì)量 l放射性強(qiáng)度：度量放射性強(qiáng)弱的物理量，常用的單位有居里放射性強(qiáng)度：度量放射性強(qiáng)弱的物理量，常用的單位有居里(Ci(Ci) )、貝克、貝克 (Bq(Bq) )和

12、克鐳當(dāng)量。和克鐳當(dāng)量。 l照射量：用來(lái)度量照射量：用來(lái)度量X X射線或射線或Y Y射線在空氣中電離能力的物理量，其單位為倫射線在空氣中電離能力的物理量，其單位為倫 琴琴(R)(R)。 l吸收劑量：被照射物質(zhì)所吸收的射線的能量稱為吸收量，其單位為拉德吸收劑量：被照射物質(zhì)所吸收的射線的能量稱為吸收量，其單位為拉德 (rad(rad) )或或戈瑞戈瑞(Gy(Gy) )。 l3 3、輻射裝置、輻射裝置 l食品的輻照裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)與安全食品的輻照裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)與安全 系統(tǒng)。系統(tǒng)。 l食品常用的輻射源食品常用的輻射源 ：鈷：鈷-60-60

13、（60 60Co Co）輻射源、銫）輻射源、銫-137-137（137 137Cs Cs ）輻射源。）輻射源。 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l（四）食品的輻照效應(yīng)與輻照保藏原理（四）食品的輻照效應(yīng)與輻照保藏原理 l食品經(jīng)射線照射主要有食品經(jīng)射線照射主要有物理學(xué)效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)物理學(xué)效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和和生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)。 l輻照保藏食品，通常是用輻照保藏食品，通常是用X X射線、射線、射線、電子射線照射食品，這些射線、電子射線照射食品，這些 高能帶電或不帶電的射線照射食品會(huì)引起食品及食品中的微生物、昆高能帶電或不帶電的射線照射食品會(huì)引起食品及食品中的微生物、昆 蟲等發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使有生

14、命物質(zhì)的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)蟲等發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使有生命物質(zhì)的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā) 育受到抑制或破壞，達(dá)到殺菌、滅蟲，改進(jìn)食品質(zhì)量，延長(zhǎng)保藏期的育受到抑制或破壞，達(dá)到殺菌、滅蟲，改進(jìn)食品質(zhì)量，延長(zhǎng)保藏期的 目的。目的。 l1 1、食品輻照的物理作用、食品輻照的物理作用 l射線和射線和射線與物質(zhì)的作用、電子射線的作用。射線與物質(zhì)的作用、電子射線的作用。 l2 2、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)、食品輻照的化學(xué)效應(yīng) l輻射的化學(xué)效應(yīng)是指被輻射物質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。輻射的化學(xué)效應(yīng)是指被輻射物質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。 l輻射化學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)弱用輻射化學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)弱用G G值表示，所謂值表示，所謂G G值就

15、是介質(zhì)中每吸收值就是介質(zhì)中每吸收100eV100eV能能 量時(shí)發(fā)生變化的分子數(shù)。量時(shí)發(fā)生變化的分子數(shù)。 G G值大的，輻射引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈；值大的，輻射引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈； l例如：麥芽糖溶液經(jīng)過(guò)輻射發(fā)生降解的例如：麥芽糖溶液經(jīng)過(guò)輻射發(fā)生降解的G G值為值為4.04.0，則表示麥芽糖溶液，則表示麥芽糖溶液 每吸收每吸收100eV100eV的輻射能，就有的輻射能，就有4 4個(gè)麥芽糖分子發(fā)生降解。個(gè)麥芽糖分子發(fā)生降解。 l氨基酸和蛋白質(zhì)氨基酸和蛋白質(zhì)：結(jié)構(gòu)破壞；輻射交聯(lián)；輻射降解。蛋白質(zhì)輻照時(shí)結(jié)構(gòu)破壞；輻射交聯(lián)；輻射降解。蛋白質(zhì)輻照時(shí) 交聯(lián)與降解同時(shí)發(fā)生，而往往是交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩

16、蓋而交聯(lián)與降解同時(shí)發(fā)生，而往往是交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而 不易覺(jué)察。不易覺(jué)察。 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l2 2、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)（續(xù)）、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)（續(xù)） l酶：酶：主要組成部分是蛋白質(zhì)，所以輻射對(duì)酶所引起的作用與蛋主要組成部分是蛋白質(zhì)，所以輻射對(duì)酶所引起的作用與蛋 白質(zhì)類似，酶中所含的巰基白質(zhì)類似，酶中所含的巰基(-SH)(-SH)由于容易氧化會(huì)增大酶對(duì)輻射的由于容易氧化會(huì)增大酶對(duì)輻射的 敏感性，但在復(fù)雜的食品體系中，由于其他物質(zhì)的伴生存在而使敏感性，但在復(fù)雜的食品體系中，由于其他物質(zhì)的伴生存在而使 酶得以保護(hù)，酶得以保護(hù)，欲使酶鈍化需要相當(dāng)大的輻射劑量。欲使酶鈍化需要相

17、當(dāng)大的輻射劑量。凡求穩(wěn)定貯藏凡求穩(wěn)定貯藏 而要把酶破壞的食品，只靠輻射處理是不適宜的。而要把酶破壞的食品，只靠輻射處理是不適宜的。 l碳水化合物：碳水化合物：在輻射過(guò)程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解在輻射過(guò)程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解 產(chǎn)物的形成。產(chǎn)物的形成。低分子糖類進(jìn)行輻照時(shí)，不管是固體狀態(tài)還是水溶低分子糖類進(jìn)行輻照時(shí)，不管是固體狀態(tài)還是水溶 液，隨著輻照劑量的增加，都會(huì)出現(xiàn)旋光度降低、褐變、還原性液，隨著輻照劑量的增加，都會(huì)出現(xiàn)旋光度降低、褐變、還原性 和吸收光譜變化等現(xiàn)象。和吸收光譜變化等現(xiàn)象。 l脂肪和脂肪酸：脂肪和脂肪酸：被射線照射時(shí)，飽和脂肪比較穩(wěn)定，而不飽和被射線照射時(shí)

18、，飽和脂肪比較穩(wěn)定，而不飽和 脂肪容易氧化，出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等作用。有氧存在時(shí)，由脂肪容易氧化，出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等作用。有氧存在時(shí)，由 于會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，飽和脂肪也會(huì)被氧化。輻射促進(jìn)自動(dòng)氧于會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用，飽和脂肪也會(huì)被氧化。輻射促進(jìn)自動(dòng)氧 化過(guò)程可能是由于促進(jìn)自由基的形成和氫過(guò)氧化物的分解，并使化過(guò)程可能是由于促進(jìn)自由基的形成和氫過(guò)氧化物的分解，并使 抗氧化劑遭到破壞?？寡趸瘎┰獾狡茐?。 l維生素：維生素：最敏感：維生素最敏感：維生素B B1 1和和C C。食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定 性和食品的性質(zhì)及成分有密切的關(guān)系，其損失率隨著輻射劑量的性和食品的

19、性質(zhì)及成分有密切的關(guān)系，其損失率隨著輻射劑量的 增大而增大。增大而增大。 l食品包裝材料：食品包裝材料：輻照巴氏滅菌條件下輻照巴氏滅菌條件下, ,所有用于包裝食品的薄膜所有用于包裝食品的薄膜 的性質(zhì)基本上未受到影響，對(duì)食品安全也未構(gòu)成危害。的性質(zhì)基本上未受到影響，對(duì)食品安全也未構(gòu)成危害。 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l3 3、食品輻射的生物學(xué)效應(yīng)、食品輻射的生物學(xué)效應(yīng) l輻射對(duì)微生物的作用輻射對(duì)微生物的作用 l指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、 DNADNA受損、細(xì)胞內(nèi)膜受損可使微生物死亡。受損、細(xì)胞內(nèi)膜受損可使微生物死亡。 l輻射對(duì)

20、昆蟲的作用輻射對(duì)昆蟲的作用 l輻射對(duì)昆蟲的效應(yīng)與其組成細(xì)胞的效應(yīng)密切相關(guān)的，成蟲輻射對(duì)昆蟲的效應(yīng)與其組成細(xì)胞的效應(yīng)密切相關(guān)的，成蟲 細(xì)胞對(duì)射線的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但是細(xì)胞對(duì)射線的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但是 成蟲的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的。輻射效應(yīng)：致死、壽命成蟲的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的。輻射效應(yīng)：致死、壽命 縮短、推遲換羽、不育、減少卵的孵化、延遲發(fā)育、減少縮短、推遲換羽、不育、減少卵的孵化、延遲發(fā)育、減少 進(jìn)食量和抑制呼吸。進(jìn)食量和抑制呼吸。 l輻射對(duì)植物的作用輻射對(duì)植物的作用 l輻射主要應(yīng)用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制塊輻射主要應(yīng)用在植物性食品（主要是水果

21、和蔬菜）抑制塊 莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇破膜開傘，調(diào)節(jié)后熟和衰老上。莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇破膜開傘，調(diào)節(jié)后熟和衰老上。 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l（五）食品輻照的應(yīng)用（五）食品輻照的應(yīng)用 l根據(jù)食品輻照應(yīng)用的目的和所需劑量進(jìn)行分類：根據(jù)食品輻照應(yīng)用的目的和所需劑量進(jìn)行分類： l1 1、耐藏輻照（、耐藏輻照（RadurizationRadurization） 這種輻照處理主要目的是降低食品中腐敗微生物這種輻照處理主要目的是降低食品中腐敗微生物 及其它生物數(shù)量，延長(zhǎng)新鮮食品的后熟期及保藏及其它生物數(shù)量，延長(zhǎng)新鮮食品的后熟期及保藏 期（如抑制發(fā)芽等）。一般劑量在期（如抑制發(fā)芽等）。一般劑量在5k

22、Gy5kGy以下。以下。 l2 2、輻照巴氏殺菌（、輻照巴氏殺菌（RadicidatonRadicidaton） 這種輻照處理使食品中檢測(cè)不出特定的無(wú)芽孢的這種輻照處理使食品中檢測(cè)不出特定的無(wú)芽孢的 致病菌（如沙門氏菌）。所使用的輻照劑量范圍致病菌（如沙門氏菌）。所使用的輻照劑量范圍 為為5 510kGy10kGy。 l3 3、輻照阿氏殺菌（、輻照阿氏殺菌（RadappertizationRadappertization） 所使用的輻照劑量可以將食品中的微生物減少到所使用的輻照劑量可以將食品中的微生物減少到 零或有限個(gè)數(shù)。經(jīng)過(guò)這種輻照處理后，食品在無(wú)零或有限個(gè)數(shù)。經(jīng)過(guò)這種輻照處理后，食品在無(wú)

23、再污染條件下可在正常條件下達(dá)到一定的貯存期，再污染條件下可在正常條件下達(dá)到一定的貯存期， 劑量范圍劑量范圍101050kGy50kGy。 食品輻照的應(yīng)用食品輻照的應(yīng)用 輻照的目的與效果輻照的目的與效果 采用劑量（采用劑量（kGy） 被被 輻輻 照照 食食 品品 輻輻 照照 生生 物物 學(xué)學(xué) 效效 應(yīng)應(yīng) 控制生控制生 長(zhǎng)發(fā)育長(zhǎng)發(fā)育 抑制發(fā)芽、生根抑制發(fā)芽、生根0.050.15馬鈴薯、大蔥、蒜馬鈴薯、大蔥、蒜 延緩成熟延緩成熟0.20.8香蕉、木瓜、番茄香蕉、木瓜、番茄 促進(jìn)成熟促進(jìn)成熟1桃子、柿子桃子、柿子 防止開傘防止開傘0.20.5蘑菇、松蘑蘑菇、松蘑 特定成分的積累特定成分的積累5辣椒的類

24、胡蘿卜素辣椒的類胡蘿卜素 殺蟲殺蟲 殺滅貯藏谷物中害蟲殺滅貯藏谷物中害蟲0.10.3大米、麥、雜糧大米、麥、雜糧 殺滅果蠅殺滅果蠅0.25桔、橙、芒果桔、橙、芒果 干制食品的殺螨干制食品的殺螨0.50.7香辛料、脫水蔬菜香辛料、脫水蔬菜 殺滅寄生蟲殺滅寄生蟲0.5豬肉（旋毛蟲）豬肉（旋毛蟲） 殺菌殺菌 耐藏輻照殺菌耐藏輻照殺菌13 禽肉、畜肉及制品、魚貝類、禽肉、畜肉及制品、魚貝類、 果蔬果蔬 輻照巴氏殺菌輻照巴氏殺菌58畜肉及蛋中的沙門氏菌畜肉及蛋中的沙門氏菌 輻照阿氏殺菌輻照阿氏殺菌3050 肉制品、發(fā)酵原料、飼料、病肉制品、發(fā)酵原料、飼料、病 人食品人食品 輻輻 照照 化化 學(xué)學(xué) 效效

25、應(yīng)應(yīng) 改良食改良食 品品質(zhì)品品質(zhì) 高分子物質(zhì)變性高分子物質(zhì)變性100淀粉、蛋白質(zhì)淀粉、蛋白質(zhì) 改進(jìn)食品組織改進(jìn)食品組織10干制食品的復(fù)水性干制食品的復(fù)水性 食品品質(zhì)改善食品品質(zhì)改善50酒類的熟化（陳化）酒類的熟化（陳化） 提高加工適應(yīng)性提高加工適應(yīng)性50面粉制面包的加工性面粉制面包的加工性 提高酶的分解性提高酶的分解性100發(fā)酵原料、發(fā)酵原料、 一、輻照殺菌一、輻照殺菌 l（六）輻照食品安全衛(wèi)生法規(guī)（六）輻照食品安全衛(wèi)生法規(guī) lFAOFAO、IAEAIAEA和和WHOWHO聯(lián)合專家委員會(huì)于聯(lián)合專家委員會(huì)于19801980年年1010月月2727日至日至1111月月3 3 日在日內(nèi)瓦召開了關(guān)于輻

26、照食品衛(wèi)生會(huì)議。依據(jù)以前各屆專日在日內(nèi)瓦召開了關(guān)于輻照食品衛(wèi)生會(huì)議。依據(jù)以前各屆專 家委員會(huì)的建議和這些機(jī)構(gòu)組織的其他技術(shù)或法律專家會(huì)議家委員會(huì)的建議和這些機(jī)構(gòu)組織的其他技術(shù)或法律專家會(huì)議 所作出的結(jié)論，所作出的結(jié)論，允許食品輻照的最大能量水平是：電子射線允許食品輻照的最大能量水平是：電子射線 為為10MeV10MeV；射線和射線和X X射線為射線為5MeV5MeV。 l FAOFAO、IAEAIAEA和和WHOWHO聯(lián)合專家委員會(huì)得出結(jié)論，任何商品食物聯(lián)合專家委員會(huì)得出結(jié)論，任何商品食物 輻照總平均劑量達(dá)輻照總平均劑量達(dá)10kGy10kGy水平時(shí)，不具有毒理學(xué)上的危害性，水平時(shí)，不具有毒理學(xué)

27、上的危害性， 這樣處理的食品毋需進(jìn)行毒理學(xué)檢查。用這樣處理的食品毋需進(jìn)行毒理學(xué)檢查。用10kGy10kGy劑量輻照過(guò)劑量輻照過(guò) 的食品，不會(huì)引起特殊的營(yíng)養(yǎng)或微生物問(wèn)題。的食品，不會(huì)引起特殊的營(yíng)養(yǎng)或微生物問(wèn)題。 l我國(guó)先后發(fā)布了有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如我國(guó)先后發(fā)布了有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如“輻射加工用輻射加工用60 60Co Co裝置裝置 的輻射防護(hù)規(guī)定的輻射防護(hù)規(guī)定”（GB 10252GB 10252），），“輻照食品標(biāo)準(zhǔn)輻照食品標(biāo)準(zhǔn)”（GB GB 1489114891）等。等。 l19961996年衛(wèi)生部發(fā)布了年衛(wèi)生部發(fā)布了“輻照食品衛(wèi)生管理辦法輻照食品衛(wèi)生管理辦法”，規(guī)定從事，規(guī)定從事 食品輻照加工的

28、單位和個(gè)人，必須取得食品衛(wèi)生許可證和輻食品輻照加工的單位和個(gè)人，必須取得食品衛(wèi)生許可證和輻 射安全許可證后方可開展工作。輻照食品在包裝上必須有統(tǒng)射安全許可證后方可開展工作。輻照食品在包裝上必須有統(tǒng) 一制定的一制定的輻照食品標(biāo)識(shí)輻照食品標(biāo)識(shí)。 二、紫外線殺菌二、紫外線殺菌 l1.1.概念概念 用紫外線照射物質(zhì)，使物體表面的微生物起死亡。用紫外線照射物質(zhì)，使物體表面的微生物起死亡。 l2.2.原理原理 適當(dāng)波長(zhǎng)的紫外線能夠破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的適當(dāng)波長(zhǎng)的紫外線能夠破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNADNA（脫氧核糖核酸）或（脫氧核糖核酸）或 RNARNA（核糖核酸）的分子結(jié)構(gòu)，造成生長(zhǎng)性細(xì)胞死亡和（或）再

29、生性細(xì)胞死（核糖核酸）的分子結(jié)構(gòu)，造成生長(zhǎng)性細(xì)胞死亡和（或）再生性細(xì)胞死 亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。 l3.3.特點(diǎn)特點(diǎn) 紫外線可以殺滅各種微生物，包括細(xì)菌繁殖體、芽胞、分支桿菌、病毒、紫外線可以殺滅各種微生物，包括細(xì)菌繁殖體、芽胞、分支桿菌、病毒、 真菌、立克次體和支原體等，凡被上述微生物污染的表面，水和空氣均可真菌、立克次體和支原體等，凡被上述微生物污染的表面，水和空氣均可 采用紫外線消毒。采用紫外線消毒。紫外線輻照能量低，穿透力弱，僅能殺滅直接照射到紫外線輻照能量低，穿透力弱，僅能殺滅直接照射到 的微生物，因此消毒時(shí)必須使消毒部位充分暴露于紫外線下。的微生物，因此消

30、毒時(shí)必須使消毒部位充分暴露于紫外線下。用紫外線用紫外線 殺滅被有機(jī)物保護(hù)的微生物時(shí)，應(yīng)加大照射劑量。空氣和水中的懸浮粒子殺滅被有機(jī)物保護(hù)的微生物時(shí)，應(yīng)加大照射劑量?？諝夂退械膽腋×Ｗ?也可影響消毒效果。也可影響消毒效果。 l 4.4.應(yīng)用應(yīng)用 目前使用紫外線裝置大多數(shù)是管壁能夠通過(guò)紫外線的低壓汞燈，這種技術(shù)目前使用紫外線裝置大多數(shù)是管壁能夠通過(guò)紫外線的低壓汞燈，這種技術(shù) 多見(jiàn)于對(duì)多見(jiàn)于對(duì)水的處理水的處理或者或者食品加工設(shè)施、加工區(qū)域、包裝材料表面消毒食品加工設(shè)施、加工區(qū)域、包裝材料表面消毒等。等。 三、超高壓殺菌三、超高壓殺菌 l1.1.概念概念 食品的超高壓處理技術(shù)是指將密封于彈性容器內(nèi)的

31、食品置于水或其食品的超高壓處理技術(shù)是指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于水或其 它液體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，它液體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，經(jīng)經(jīng)100MPa100MPa以上的壓力處理以上的壓力處理，以，以 達(dá)到殺菌，滅酶和改善食品的功能特性等作用。達(dá)到殺菌，滅酶和改善食品的功能特性等作用。 l2.2.原理原理 超高壓處理通常在室溫或較低的溫度下進(jìn)行，在一定高壓下食品蛋超高壓處理通常在室溫或較低的溫度下進(jìn)行，在一定高壓下食品蛋 白質(zhì)變性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活動(dòng)，細(xì)菌等微生物被殺白質(zhì)變性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活動(dòng)，細(xì)菌等微生物被殺 死。而在超高壓作用下，蛋白質(zhì)等生物大高分子物質(zhì)及色素、

32、維生死。而在超高壓作用下，蛋白質(zhì)等生物大高分子物質(zhì)及色素、維生 素、香氣成分等低分子化合物的共價(jià)鍵卻不發(fā)生變化，從而使超高素、香氣成分等低分子化合物的共價(jià)鍵卻不發(fā)生變化，從而使超高 壓處理過(guò)的食品仍然保持其原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、色澤和天然風(fēng)味。壓處理過(guò)的食品仍然保持其原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、色澤和天然風(fēng)味。 l3.3.特點(diǎn)特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的熱處理相比，其具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)：首先，它能在常溫與傳統(tǒng)的熱處理相比，其具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)：首先，它能在常溫 或較低溫度下達(dá)到殺菌，滅酶的作用，與傳統(tǒng)的熱處理相比，減少或較低溫度下達(dá)到殺菌，滅酶的作用，與傳統(tǒng)的熱處理相比，減少 了由于高熱處理引起的食品營(yíng)養(yǎng)成分和色、香、味的損

33、失或劣化；了由于高熱處理引起的食品營(yíng)養(yǎng)成分和色、香、味的損失或劣化； 其次，由于傳壓速度快，均勻，不存在壓力梯度，超高壓處理不受其次，由于傳壓速度快，均勻，不存在壓力梯度，超高壓處理不受 食品的大小和形狀的影響，使得超高壓處理過(guò)程較為簡(jiǎn)單；此外，食品的大小和形狀的影響，使得超高壓處理過(guò)程較為簡(jiǎn)單；此外， 這一技術(shù)耗能也較少，處理過(guò)程中只需要在升壓階段以液壓式高壓這一技術(shù)耗能也較少，處理過(guò)程中只需要在升壓階段以液壓式高壓 泵加壓，而恒壓和降壓階段則不需要輸入能量。泵加壓，而恒壓和降壓階段則不需要輸入能量。 l4.4.應(yīng)用應(yīng)用 天然果汁、果醬、飲料、豆奶、酸奶、畜禽肉糜制品、水產(chǎn)品等。天然果汁、果

34、醬、飲料、豆奶、酸奶、畜禽肉糜制品、水產(chǎn)品等。 第三節(jié)第三節(jié) 其他非熱殺菌技術(shù)其他非熱殺菌技術(shù) l一、高壓脈沖電場(chǎng)（一、高壓脈沖電場(chǎng)（PEFPEF）殺菌）殺菌 l二、脈沖強(qiáng)光殺菌二、脈沖強(qiáng)光殺菌 l三、磁力殺菌三、磁力殺菌 l四、感應(yīng)電子殺菌四、感應(yīng)電子殺菌 l五、半導(dǎo)體光催化殺菌五、半導(dǎo)體光催化殺菌 一、高壓脈沖電場(chǎng)（一、高壓脈沖電場(chǎng)（PEFPEF）殺菌）殺菌 l1.1.概念概念 它是利用強(qiáng)電場(chǎng)脈沖的介電阻斷原理對(duì)食品微生物產(chǎn)生抑制作用。這種它是利用強(qiáng)電場(chǎng)脈沖的介電阻斷原理對(duì)食品微生物產(chǎn)生抑制作用。這種 超高壓脈沖電路構(gòu)型以電容完全放電產(chǎn)生的指數(shù)衰減電壓波形為基礎(chǔ)，超高壓脈沖電路構(gòu)型以電容完

35、全放電產(chǎn)生的指數(shù)衰減電壓波形為基礎(chǔ)， 電極間距離為電極間距離為0.5cm0.5cm或或1cm1cm，處理量分別為，處理量分別為12.5ml12.5ml或或25ml25ml，脈沖頻率一般，脈沖頻率一般 為為0.10.110Hz10Hz。 l 2.2.原理原理 對(duì)于高壓脈沖電場(chǎng)殺菌機(jī)理有多種假說(shuō)：如細(xì)胞膜穿孔效應(yīng)、電磁機(jī)制對(duì)于高壓脈沖電場(chǎng)殺菌機(jī)理有多種假說(shuō)：如細(xì)胞膜穿孔效應(yīng)、電磁機(jī)制 模型、粘彈極性形成模型、電解產(chǎn)物效應(yīng)、模型、粘彈極性形成模型、電解產(chǎn)物效應(yīng)、O O3 3效應(yīng)等。歸納起來(lái)，超高效應(yīng)等。歸納起來(lái)，超高 壓脈沖電場(chǎng)殺菌作用主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：壓脈沖電場(chǎng)殺菌作用主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面

36、： （1 1）場(chǎng)的作用。脈沖電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種脈沖電場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng)交替作）場(chǎng)的作用。脈沖電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種脈沖電場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng)交替作 用，使細(xì)胞膜透性增加，振蕩加劇，膜強(qiáng)度減弱，因而膜被破壞，膜內(nèi)用，使細(xì)胞膜透性增加，振蕩加劇，膜強(qiáng)度減弱，因而膜被破壞，膜內(nèi) 物質(zhì)容易流出，膜外物質(zhì)容易滲入，細(xì)胞膜的保護(hù)作用減弱甚至消失。物質(zhì)容易流出，膜外物質(zhì)容易滲入，細(xì)胞膜的保護(hù)作用減弱甚至消失。 （2 2）電離作用。電極附近物質(zhì)電離產(chǎn)生的陰、陽(yáng)離子與膜內(nèi)生命物質(zhì)）電離作用。電極附近物質(zhì)電離產(chǎn)生的陰、陽(yáng)離子與膜內(nèi)生命物質(zhì) 作用，因而阻斷了膜內(nèi)正常生化反應(yīng)和新陳代謝過(guò)程等的進(jìn)行；同時(shí)，作用，因而阻斷了膜內(nèi)正常生化反

37、應(yīng)和新陳代謝過(guò)程等的進(jìn)行；同時(shí)， 液體介質(zhì)電離產(chǎn)生液體介質(zhì)電離產(chǎn)生O O3 3的強(qiáng)烈氧化作用，能與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)發(fā)生一系列反應(yīng)。的強(qiáng)烈氧化作用，能與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)發(fā)生一系列反應(yīng)。 l3.3.特點(diǎn)特點(diǎn) 超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌具有處理時(shí)間短、能耗低、傳遞快速、均勻等優(yōu)點(diǎn)，如超高壓脈沖電場(chǎng)殺菌具有處理時(shí)間短、能耗低、傳遞快速、均勻等優(yōu)點(diǎn)，如 在處理液體食品時(shí)，其裝置共分為在處理液體食品時(shí)，其裝置共分為5 5個(gè)部分：高壓脈沖器、連續(xù)處理室、液個(gè)部分：高壓脈沖器、連續(xù)處理室、液 體食品泵、冷卻裝置、帶有計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。體食品泵、冷卻裝置、帶有計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 l 4.4.應(yīng)用應(yīng)用 適用于啤酒、牛奶、果汁

38、等液狀食品的殺菌。適用于啤酒、牛奶、果汁等液狀食品的殺菌。 二、脈沖強(qiáng)光殺菌二、脈沖強(qiáng)光殺菌 l1.1.概念概念 是用連續(xù)的寬帶光譜短而強(qiáng)的脈沖，抑制食品和包裝材料表面、透明飲是用連續(xù)的寬帶光譜短而強(qiáng)的脈沖，抑制食品和包裝材料表面、透明飲 料、固體表面和氣體中的微生物。料、固體表面和氣體中的微生物。 l2.2.原理原理 脈沖強(qiáng)光殺菌是采用脈沖的強(qiáng)烈白光閃照方法進(jìn)行滅菌的技術(shù)。其最基脈沖強(qiáng)光殺菌是采用脈沖的強(qiáng)烈白光閃照方法進(jìn)行滅菌的技術(shù)。其最基 本的結(jié)構(gòu)是動(dòng)力單元和惰性氣體燈單元，通過(guò)由動(dòng)力單元向惰性氣體燈本的結(jié)構(gòu)是動(dòng)力單元和惰性氣體燈單元，通過(guò)由動(dòng)力單元向惰性氣體燈 單元提供能量，以使惰性氣體

39、燈發(fā)出與太陽(yáng)光光譜相近，但強(qiáng)度更強(qiáng)的單元提供能量，以使惰性氣體燈發(fā)出與太陽(yáng)光光譜相近，但強(qiáng)度更強(qiáng)的 紫外線至紅外線區(qū)域光進(jìn)行殺菌。紫外線至紅外線區(qū)域光進(jìn)行殺菌。 l3.3.特點(diǎn)特點(diǎn) 脈沖強(qiáng)光閃照脈沖強(qiáng)光閃照4040次可使枯草桿菌、大腸桿菌、酵母從每毫升高于次可使枯草桿菌、大腸桿菌、酵母從每毫升高于10105 5個(gè)減個(gè)減 少到少到0 0個(gè)；用于液態(tài)淀粉酶和蛋白酶的鈍化，兩種酶活力分別下降個(gè)；用于液態(tài)淀粉酶和蛋白酶的鈍化，兩種酶活力分別下降70.4%70.4% 和和90.3%90.3%，而且隨著閃照次數(shù)的增加而逐漸下降。，而且隨著閃照次數(shù)的增加而逐漸下降。 l 4.4.應(yīng)用應(yīng)用 適用于啤酒、牛奶、果汁等液狀食品的殺菌。適用于啤酒、牛奶、果汁等液狀食品的殺菌。 三、磁力殺菌三、磁力殺菌 l1.1.概念概念 磁力殺菌采用磁力殺菌采用5-50T5-50T的磁力強(qiáng)度，將食品放在的磁力強(qiáng)度，將食品放在N N極與極與S S極極 之間，經(jīng)過(guò)連續(xù)擺動(dòng)，不需加熱，即可達(dá)到之間，經(jīng)過(guò)連續(xù)擺動(dòng)，不需