輻照食品的檢測(cè)ppt課件

1、第十章第十章 輻照食品的檢測(cè)輻照食品的檢測(cè)10.1 輻照技術(shù)介紹輻照技術(shù)介紹v食品輻照是第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來(lái)的食品輻照是第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來(lái)的一種食品加工和食品保藏技術(shù)，它以電離一種食品加工和食品保藏技術(shù)，它以電離輻射照射糧食和其他食品，利用由此產(chǎn)生輻射照射糧食和其他食品，利用由此產(chǎn)生的物理、化學(xué)、生物及生理學(xué)等變化進(jìn)行的物理、化學(xué)、生物及生理學(xué)等變化進(jìn)行殺蟲、滅菌、抑制發(fā)芽和延緩成熟等。殺蟲、滅菌、抑制發(fā)芽和延緩成熟等。v輻照處理的食品有較高的衛(wèi)生質(zhì)量，并能輻照處理的食品有較高的衛(wèi)生質(zhì)量，并能在常溫和一般條件下保存較長(zhǎng)的時(shí)間。在常溫和一般條件下保存較長(zhǎng)的時(shí)間。v食品中的害蟲、寄生蟲和

2、病原微生物對(duì)輻照很敏感，食品中的害蟲、寄生蟲和病原微生物對(duì)輻照很敏感，因此利用電離輻射殺蟲滅菌，不僅節(jié)約能源而且無(wú)因此利用電離輻射殺蟲滅菌，不僅節(jié)約能源而且無(wú)化學(xué)殘留和環(huán)境污染?；瘜W(xué)殘留和環(huán)境污染。v食品輻照是一種冷加工過(guò)程，受照食品的溫度、外食品輻照是一種冷加工過(guò)程，受照食品的溫度、外觀、形狀和內(nèi)在特性實(shí)際上沒有變化，因此保持了觀、形狀和內(nèi)在特性實(shí)際上沒有變化，因此保持了食品原有的特性。食品原有的特性。v食品輻照提供了食品包裝后進(jìn)行一次處理的唯一可食品輻照提供了食品包裝后進(jìn)行一次處理的唯一可能性，這樣就消除了在食品生產(chǎn)與制備過(guò)程中的嚴(yán)能性，這樣就消除了在食品生產(chǎn)與制備過(guò)程中的嚴(yán)重交叉污染問(wèn)題

3、，并為生產(chǎn)特殊消費(fèi)的食品創(chuàng)造了重交叉污染問(wèn)題，并為生產(chǎn)特殊消費(fèi)的食品創(chuàng)造了條件，如為器官移植病人、白血病人、宇航員等提條件，如為器官移植病人、白血病人、宇航員等提供無(wú)菌食品。供無(wú)菌食品。v據(jù)據(jù)2000年統(tǒng)計(jì)，已有年統(tǒng)計(jì)，已有45個(gè)國(guó)家和地區(qū)批準(zhǔn)個(gè)國(guó)家和地區(qū)批準(zhǔn)了了200余種食品和調(diào)味品可用輻照處理。余種食品和調(diào)味品可用輻照處理。v我國(guó)于我國(guó)于1988年批準(zhǔn)了馬鈴薯、洋蔥、大蒜、年批準(zhǔn)了馬鈴薯、洋蔥、大蒜、花生、蘑菇、大米、香腸和蘋果花生、蘑菇、大米、香腸和蘋果8種輻照食種輻照食品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。到品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。到2019年我國(guó)已批準(zhǔn)了年我國(guó)已批準(zhǔn)了24種輻照食品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。到種輻照食品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

4、到2019年，我國(guó)年，我國(guó)批準(zhǔn)的輻照工藝近批準(zhǔn)的輻照工藝近20種。種。10.2 輻照食品的安全性輻照食品的安全性v幾十年的動(dòng)物毒理試驗(yàn)的研究結(jié)果一致表明，食用幾十年的動(dòng)物毒理試驗(yàn)的研究結(jié)果一致表明，食用輻照食品的動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳與食用不輻照食輻照食品的動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳與食用不輻照食品的動(dòng)物完全相同，三致試驗(yàn)致畸、致癌、致突品的動(dòng)物完全相同，三致試驗(yàn)致畸、致癌、致突變結(jié)果也沒有明顯變化，至今還沒有任何相反的變結(jié)果也沒有明顯變化，至今還沒有任何相反的報(bào)告。報(bào)告。v國(guó)際食品輻照衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)聯(lián)合專家委員會(huì)于國(guó)際食品輻照衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)聯(lián)合專家委員會(huì)于1980年在日內(nèi)瓦正式宣告：用年在日內(nèi)瓦正式宣告

5、：用10kGy以下劑量處以下劑量處理的任何食品，不會(huì)產(chǎn)生毒理學(xué)上的問(wèn)題，今后可理的任何食品，不會(huì)產(chǎn)生毒理學(xué)上的問(wèn)題，今后可以不再進(jìn)行毒理學(xué)試驗(yàn)，而允許市售。這充分表明以不再進(jìn)行毒理學(xué)試驗(yàn)，而允許市售。這充分表明了輻照食品的安全性。了輻照食品的安全性。v我國(guó)規(guī)定：對(duì)輻照食品，除在食品標(biāo)簽上我國(guó)規(guī)定：對(duì)輻照食品，除在食品標(biāo)簽上要進(jìn)行標(biāo)注以外，還需在銷售的輻照食品要進(jìn)行標(biāo)注以外，還需在銷售的輻照食品上貼上輻照食品標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)為圓形、白底上貼上輻照食品標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)為圓形、白底綠色，圖案上方標(biāo)中文綠色，圖案上方標(biāo)中文“輻照食品輻照食品”，下，下方標(biāo)英文方標(biāo)英文“IRRADIATED FOOD”。 v食品輻照

6、加工劑量一般在食品輻照加工劑量一般在0.01-10kGy之間，之間，但有相當(dāng)數(shù)量的食品，輻照加工劑量在但有相當(dāng)數(shù)量的食品，輻照加工劑量在0.01-1.0kGy之間。輻照引起食品的外觀、之間。輻照引起食品的外觀、外形、溫度及組成上的變化是十分微小的。外形、溫度及組成上的變化是十分微小的。因此檢測(cè)食品是否已被輻照和估測(cè)輻照食因此檢測(cè)食品是否已被輻照和估測(cè)輻照食品的吸收劑量是十分困難的。品的吸收劑量是十分困難的。v目前用于食品加工的電離輻射主要包括：目前用于食品加工的電離輻射主要包括：60Co或或137Cs核素衰變釋放的核素衰變釋放的射線；能量射線；能量不大于不大于10MeV的的X射線。這些輻射有以

7、下特射線。這些輻射有以下特點(diǎn)：有較強(qiáng)穿透物質(zhì)的能力，能使其受到均點(diǎn)：有較強(qiáng)穿透物質(zhì)的能力，能使其受到均勻的輻射；輻射的能量都低于食品種各組成勻的輻射；輻射的能量都低于食品種各組成元素可能誘生放射性的閾能，因此不會(huì)在食元素可能誘生放射性的閾能，因此不會(huì)在食品中誘生放射性。品中誘生放射性。10.3 輻照食品的檢測(cè)輻照食品的檢測(cè)v電離輻射與食品物質(zhì)的相互作用，可在食品電離輻射與食品物質(zhì)的相互作用，可在食品組分上誘發(fā)復(fù)雜的化學(xué)變化，這些變化是由組分上誘發(fā)復(fù)雜的化學(xué)變化，這些變化是由自由基過(guò)程產(chǎn)生的。不是所有化學(xué)變化的結(jié)自由基過(guò)程產(chǎn)生的。不是所有化學(xué)變化的結(jié)果都能用來(lái)指示食品是否已被輻照，只有其果都能用

8、來(lái)指示食品是否已被輻照，只有其中的一些輻照專一性輻解產(chǎn)物，一些在食品中的一些輻照專一性輻解產(chǎn)物，一些在食品輻照前后含量有明顯變化的產(chǎn)物，以及輻照輻照前后含量有明顯變化的產(chǎn)物，以及輻照在食品組成上誘導(dǎo)的某些化學(xué)特性，才能用在食品組成上誘導(dǎo)的某些化學(xué)特性，才能用于輻照食品的檢測(cè)。于輻照食品的檢測(cè)。v目前發(fā)展最好的方法是電子自旋共振光目前發(fā)展最好的方法是電子自旋共振光譜檢測(cè)輻照食品所包含的剛性材料；譜檢測(cè)輻照食品所包含的剛性材料；v熱熒光技術(shù)來(lái)檢測(cè)草、香料及干制食品熱熒光技術(shù)來(lái)檢測(cè)草、香料及干制食品組分；組分；v含脂肪食品中來(lái)源于脂肪的揮發(fā)性碳?xì)浜臼称分衼?lái)源于脂肪的揮發(fā)性碳?xì)浠衔锛盎衔锛?-

9、烷基環(huán)丁烷的鑒定；烷基環(huán)丁烷的鑒定；vO酪氨酸方法來(lái)檢測(cè)含蛋白質(zhì)食品；酪氨酸方法來(lái)檢測(cè)含蛋白質(zhì)食品；v通過(guò)黏度來(lái)檢測(cè)香料及香草。通過(guò)黏度來(lái)檢測(cè)香料及香草。10.3.1 脂類的輻解和含脂輻照食品的檢測(cè)脂類的輻解和含脂輻照食品的檢測(cè)1. 利用揮發(fā)性碳?xì)浠衔餀z測(cè)含脂輻照食品利用揮發(fā)性碳?xì)浠衔餀z測(cè)含脂輻照食品 雖然在未輻照的脂肪中也存在揮發(fā)性雖然在未輻照的脂肪中也存在揮發(fā)性的產(chǎn)物，但它們的碳鏈長(zhǎng)度比輻照生成的的產(chǎn)物，但它們的碳鏈長(zhǎng)度比輻照生成的要短的多，即二者產(chǎn)物的定量分布十分不要短的多，即二者產(chǎn)物的定量分布十分不同。因此，同。因此，Cn-1、Cn-2的烷烴和烯烴以及的烷烴和烯烴以及Cn醛可認(rèn)為是

10、輻照專一產(chǎn)物。醛可認(rèn)為是輻照專一產(chǎn)物。 脂肪的提?。何焱橹镜奶崛。何焱?異丙醇的混合溶劑異丙醇的混合溶劑 采用真空蒸餾法或以戊烷為洗脫劑，硅酸采用真空蒸餾法或以戊烷為洗脫劑，硅酸鎂為擔(dān)體的柱色譜法將碳?xì)浠衔锓蛛x。鎂為擔(dān)體的柱色譜法將碳?xì)浠衔锓蛛x。 碳?xì)浠衔锟刹捎脷庀嗌V法測(cè)定，使用碳?xì)浠衔锟刹捎脷庀嗌V法測(cè)定，使用氫火焰離子檢測(cè)器和石英毛細(xì)管柱，也可采氫火焰離子檢測(cè)器和石英毛細(xì)管柱，也可采用液相色譜法或用液相色譜法或LC-MS法測(cè)定。法測(cè)定。 此法適用于所有含脂食品，包括含脂量很低此法適用于所有含脂食品，包括含脂量很低的食品。的食品。2. 利用利用2-烷基烷基-環(huán)丁酮檢測(cè)含脂輻照食品

11、環(huán)丁酮檢測(cè)含脂輻照食品 2-烷基烷基-環(huán)丁酮只存在于輻照的甘油三酸酯環(huán)丁酮只存在于輻照的甘油三酸酯中，而不存在于加熱或氧化的脂肪中。因此中，而不存在于加熱或氧化的脂肪中。因此2-烷基烷基-環(huán)丁酮可作為含脂食品輻照的標(biāo)志環(huán)丁酮可作為含脂食品輻照的標(biāo)志化合物?；衔?。 至今已有一些國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)使用這個(gè)方至今已有一些國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)使用這個(gè)方法。法。CAC也采用了此方法。也采用了此方法。 脂肪提?。涸跓o(wú)水硫酸鈉存在的情況下，用己脂肪提取：在無(wú)水硫酸鈉存在的情況下，用己烷提取烷提取 2-烷基烷基-環(huán)丁酮的分離：用環(huán)丁酮的分離：用20去活化的硅酸鎂去活化的硅酸鎂單體柱色譜分離，用單體柱色譜分離，用1

12、乙醚正己烷溶液淋洗乙醚正己烷溶液淋洗 2-烷基烷基-環(huán)丁酮測(cè)量：采用環(huán)丁酮測(cè)量：采用GC/MS測(cè)定測(cè)定2-烷基烷基-環(huán)丁酮環(huán)丁酮 2-烷基烷基-環(huán)丁酮在貯藏條件下下很穩(wěn)定，且在商環(huán)丁酮在貯藏條件下下很穩(wěn)定，且在商用劑量范圍內(nèi)其生成量與吸收劑量成線性關(guān)系，用劑量范圍內(nèi)其生成量與吸收劑量成線性關(guān)系，因此可利用產(chǎn)物濃度劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線估算被照因此可利用產(chǎn)物濃度劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線估算被照食品的吸收量。食品的吸收量。10.3.2 利用生成的長(zhǎng)壽命自由基檢測(cè)輻照食品利用生成的長(zhǎng)壽命自由基檢測(cè)輻照食品電子自旋共振法電子自旋共振法v電離輻射是產(chǎn)生自由基的重要手段，在電離輻射電離輻射是產(chǎn)生自由基的重要手段，在電離輻射作用

13、下形成的原初產(chǎn)物作用下形成的原初產(chǎn)物激發(fā)分子、正離子和激發(fā)分子、正離子和電子都能進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生自由基。電子都能進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生自由基。v在一個(gè)體系中，大多數(shù)自由基的壽命很短，它們?cè)谝粋€(gè)體系中，大多數(shù)自由基的壽命很短，它們可通過(guò)自由基相互反應(yīng)很快消失。而一些特殊的可通過(guò)自由基相互反應(yīng)很快消失。而一些特殊的體系干燥固體樣品或含有硬組織如骨頭、體系干燥固體樣品或含有硬組織如骨頭、硬果殼、籽、核等的體系，輻照在這些部位產(chǎn)硬果殼、籽、核等的體系，輻照在這些部位產(chǎn)生的自由基通常有較長(zhǎng)的壽命，它們對(duì)輻照食品生的自由基通常有較長(zhǎng)的壽命，它們對(duì)輻照食品的檢測(cè)具有實(shí)際意義。的檢測(cè)具有實(shí)際意義。v自由基含有未成對(duì)電子

14、，具有凈電子自旋角動(dòng)量，自由基含有未成對(duì)電子，具有凈電子自旋角動(dòng)量，因此可用電子自旋共振因此可用電子自旋共振ESR波譜技術(shù)測(cè)定。波譜技術(shù)測(cè)定。vESR可成功地用于某些含骨頭或鈣化組織的輻照可成功地用于某些含骨頭或鈣化組織的輻照食品的檢測(cè)，也可用于其他干燥食品核香辛料調(diào)食品的檢測(cè)，也可用于其他干燥食品核香辛料調(diào)味品的輻照檢測(cè)。味品的輻照檢測(cè)。v優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確、靈敏，可檢測(cè)用優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確、靈敏，可檢測(cè)用0.2kGy劑量輻照劑量輻照的食品，并可用以估測(cè)受照食品的吸收劑量的食品，并可用以估測(cè)受照食品的吸收劑量v缺陷：在測(cè)量前必須將樣品研磨成一定大小的顆缺陷：在測(cè)量前必須將樣品研磨成一定大小的顆粒，此過(guò)程本身

15、可產(chǎn)生自由基。粒，此過(guò)程本身可產(chǎn)生自由基。10.3.3 利用熱釋光和化學(xué)發(fā)光技術(shù)利用熱釋光和化學(xué)發(fā)光技術(shù)檢測(cè)輻照食品檢測(cè)輻照食品v測(cè)量熱釋光和化學(xué)發(fā)光是輻射劑量學(xué)種使用的測(cè)量熱釋光和化學(xué)發(fā)光是輻射劑量學(xué)種使用的兩個(gè)常規(guī)技術(shù)。目前，這些方法已能用于許多兩個(gè)常規(guī)技術(shù)。目前，這些方法已能用于許多干燥食品的檢測(cè)。干燥食品的檢測(cè)。v由各種物質(zhì)組成的固體樣品，用電離輻照后，由各種物質(zhì)組成的固體樣品，用電離輻照后，它們可在與水或溶液接觸時(shí)產(chǎn)生光發(fā)射，也可它們可在與水或溶液接觸時(shí)產(chǎn)生光發(fā)射，也可在被加熱到大約在被加熱到大約50-400時(shí)產(chǎn)生光發(fā)射，前者時(shí)產(chǎn)生光發(fā)射，前者為化學(xué)發(fā)光為化學(xué)發(fā)光CL），后者為熱釋光

16、），后者為熱釋光TL）。）。熱釋光熱釋光v熱釋光現(xiàn)象普遍存在于輻照和未輻照的固熱釋光現(xiàn)象普遍存在于輻照和未輻照的固體樣品中，因此要區(qū)分輻照和未輻照樣品，體樣品中，因此要區(qū)分輻照和未輻照樣品，就需要一個(gè)建立在廣泛實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的閾值。就需要一個(gè)建立在廣泛實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的閾值。將未知樣品的將未知樣品的TL強(qiáng)度值與閾值比較，若未強(qiáng)度值與閾值比較，若未知樣品的知樣品的TL強(qiáng)度值大于閾值，則此樣品是強(qiáng)度值大于閾值，則此樣品是輻照的，反之則是未輻照的。輻照的，反之則是未輻照的。例：將一種類型的未輻照香辛料的最高例：將一種類型的未輻照香辛料的最高TL強(qiáng)強(qiáng)度值的度值的2-4倍作為簡(jiǎn)便這類香辛料是否已被倍作為簡(jiǎn)便這類香辛料是否已被輻照的閾值。假如從未輻照樣品測(cè)得的最輻照的閾值。假如從未輻照樣品測(cè)得的最大大TL強(qiáng)度為強(qiáng)度為5nC，則，則10nC就是判別這種樣就是判別這種樣品是否輻照的閾值。若待檢樣品的品是否輻照的閾值。若待檢樣品的TL強(qiáng)度強(qiáng)度在在10nC以上，則說(shuō)明它已被輻射。反之，以上，則說(shuō)明它已被輻射。反之，則是未輻照