食品工藝學(xué)課件(共52頁).ppt

1、? ?食品工藝學(xué)食品工藝學(xué)? ?主講教師：熊善柏教授主講教師：熊善柏教授辦公室：食品科技樓辦公室：食品科技樓401401室室電電 話：話：87288375(office) 87285712(home)87288375(office) 87285712(home) 授課專業(yè)：食品質(zhì)量與平安授課專業(yè)：食品質(zhì)量與平安本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容1 1、概述、概述2 2、食品輻照殺菌的根本原理、食品輻照殺菌的根本原理3 3、影響輻照殺菌作用的因素、影響輻照殺菌作用的因素4 4、輻照在食品保藏中的應(yīng)用、輻照在食品保藏中的應(yīng)用p 食品輻射保藏：利用射線照射食品或原材食品輻射保藏：利用射線照射食品或原材料，對食品

2、進(jìn)行殺菌、殺蟲、消毒、防霉等料，對食品進(jìn)行殺菌、殺蟲、消毒、防霉等加工處理，或抑制根類食物的發(fā)芽和推遲新加工處理，或抑制根類食物的發(fā)芽和推遲新鮮食物生理過程的成熟開展，以延長食品保鮮食物生理過程的成熟開展，以延長食品保藏期的方法和技術(shù)。藏期的方法和技術(shù)。p 輻照食品：根據(jù)食品輻照工藝標(biāo)準(zhǔn)輻照食品：根據(jù)食品輻照工藝標(biāo)準(zhǔn)(GIP)(GIP)生產(chǎn)的符合食品營養(yǎng)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的食品。生產(chǎn)的符合食品營養(yǎng)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的食品。1.1 1.1 定義定義1.2 1.2 食品輻照保藏的優(yōu)點(diǎn)和局限性食品輻照保藏的優(yōu)點(diǎn)和局限性優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能量較高，穿透力強(qiáng)，具有很強(qiáng)的殺蟲和滅菌能力能量較高，穿透力強(qiáng)，具有很強(qiáng)的殺蟲和滅菌能

3、力;一般在常溫下處理，食品的質(zhì)地、色、香、味變化一般在常溫下處理，食品的質(zhì)地、色、香、味變化較??；較??；能耗低，可以節(jié)約能源；能耗低，可以節(jié)約能源；不污染食品，無殘留，衛(wèi)生平安。不污染食品，無殘留，衛(wèi)生平安。局限性：局限性： 投資大、專用設(shè)備、防護(hù)要求高，保證輻射線不泄投資大、專用設(shè)備、防護(hù)要求高，保證輻射線不泄漏；漏； 要根據(jù)不同產(chǎn)品、不同輻照目的選擇適宜的輻照劑要根據(jù)不同產(chǎn)品、不同輻照目的選擇適宜的輻照劑量；量； 高劑量下的感官性狀變化，易產(chǎn)生輻照味；高劑量下的感官性狀變化，易產(chǎn)生輻照味； 接受性問題，多數(shù)國家要求輻照食品在標(biāo)簽上特別接受性問題，多數(shù)國家要求輻照食品在標(biāo)簽上特別標(biāo)注。標(biāo)注。

4、1.3 1.3 開展概況開展概況 1895倫琴發(fā)現(xiàn)倫琴發(fā)現(xiàn)X射線射線 1898年人類第一次觀察到年人類第一次觀察到X射線對病原細(xì)菌具有致死作用射線對病原細(xì)菌具有致死作用 1958年前蘇聯(lián)衛(wèi)生部首次批準(zhǔn)了利用年前蘇聯(lián)衛(wèi)生部首次批準(zhǔn)了利用60Co輻照源進(jìn)行輻照源進(jìn)行0.1kGy輻照的馬鈴薯供人們消費(fèi)，成為世界上第一個(gè)批準(zhǔn)輻照食品輻照的馬鈴薯供人們消費(fèi)，成為世界上第一個(gè)批準(zhǔn)輻照食品供人消費(fèi)的國家供人消費(fèi)的國家 1980年，年，F(xiàn)AO/IAEA/WHO輻照食品聯(lián)合專家委員會輻照食品聯(lián)合專家委員會JECFI提出提出“用用10kGy以下的最大平均劑量照射的食品，在毒理學(xué)、以下的最大平均劑量照射的食品，在毒

5、理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)及微生物上完全沒有問題，并且今后在此劑量照射下營養(yǎng)學(xué)及微生物上完全沒有問題，并且今后在此劑量照射下的食品不再需要進(jìn)行毒理實(shí)驗(yàn)的食品不再需要進(jìn)行毒理實(shí)驗(yàn)19831983年，國際食品法典委員會年，國際食品法典委員會CACCAC通過通過? ?輻照食品通用輻照食品通用國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)? ?和附屬的技術(shù)法規(guī)，對推動輻照食品的開展起到巨和附屬的技術(shù)法規(guī)，對推動輻照食品的開展起到巨大作用大作用20032003年，年，CACCAC通過了修訂的通過了修訂的? ?輻照食品國際通用標(biāo)準(zhǔn)輻照食品國際通用標(biāo)準(zhǔn)? ?和和? ?食食品輻照加工工藝國際推薦準(zhǔn)那么品輻照加工工藝國際推薦準(zhǔn)那么? ?，在法規(guī)上突破了食

6、品輻照，在法規(guī)上突破了食品輻照加工中加工中10kGy10kGy的最大吸收劑量的限制，允許在不對食品結(jié)構(gòu)的的最大吸收劑量的限制，允許在不對食品結(jié)構(gòu)的完整性、功能特性和感官品質(zhì)發(fā)生負(fù)面作用和不影響消費(fèi)者完整性、功能特性和感官品質(zhì)發(fā)生負(fù)面作用和不影響消費(fèi)者的健康平安的情況下，食品輻照的最大劑量可以高于的健康平安的情況下，食品輻照的最大劑量可以高于10kGy10kGy，以實(shí)現(xiàn)合理的輻照工藝目標(biāo)以實(shí)現(xiàn)合理的輻照工藝目標(biāo)1.3 1.3 開展概況開展概況n19581958年開始，中國科學(xué)院同位素委員會組織了全國年開始，中國科學(xué)院同位素委員會組織了全國1212個(gè)個(gè)單位對稻谷殺蟲、馬鈴薯保鮮等進(jìn)行了有方案的研究

7、單位對稻谷殺蟲、馬鈴薯保鮮等進(jìn)行了有方案的研究n19701970年代的研究工作取得了一定的成效，開展了輻照殺年代的研究工作取得了一定的成效，開展了輻照殺蟲、抑制發(fā)芽、魚肉蛋輻照保藏、水果保鮮及葡萄酒促蟲、抑制發(fā)芽、魚肉蛋輻照保藏、水果保鮮及葡萄酒促進(jìn)陳化等工作進(jìn)陳化等工作n19841984年年1111月國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)月國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)7 7項(xiàng)馬鈴薯、洋蔥、大蒜、項(xiàng)馬鈴薯、洋蔥、大蒜、花生、蘑菇、香腸輻照食品允許消費(fèi)。之后又有花生、蘑菇、香腸輻照食品允許消費(fèi)。之后又有2020多多種食品通過了不同級別的技術(shù)鑒定種食品通過了不同級別的技術(shù)鑒定1.3 1.3 開展概況開展概況n8080年代，一些省市建立

8、了一起容量較大的輻射應(yīng)用試驗(yàn)?zāi)甏恍┦∈薪⒘艘黄鹑萘枯^大的輻射應(yīng)用試驗(yàn)基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、廣東等地?；?，如北京、上海、天津、湖南、四川、廣東等地。后期有浙江、深圳等后期有浙江、深圳等; ;n19911991年，原國家科委下達(dá)了年，原國家科委下達(dá)了“農(nóng)副產(chǎn)品輻照加工貯藏保農(nóng)副產(chǎn)品輻照加工貯藏保鮮商業(yè)化研究工程，對鮮商業(yè)化研究工程，對1111種食品進(jìn)行商業(yè)化研究種食品進(jìn)行商業(yè)化研究; ;n“九五期間設(shè)立了攻關(guān)工程，制訂了九五期間設(shè)立了攻關(guān)工程，制訂了3030多種輻照食品多種輻照食品的加工工藝標(biāo)準(zhǔn)，極大地推動了輻照食品的開展。的加工工藝標(biāo)準(zhǔn)，極大地推動了輻照食品的開展。1.3

9、 1.3 開展概況開展概況我國批準(zhǔn)允許輻照的食品類別與劑量我國批準(zhǔn)允許輻照的食品類別與劑量 類別類別品種品種目的目的劑量劑量/kGy/kGy豆類、谷類豆類、谷類及制品及制品 綠豆、紅豆、大米、面粉、綠豆、紅豆、大米、面粉、小米、玉米渣小米、玉米渣 控制生蟲控制生蟲 0.2 0.2 （豆類）（豆類）0.4-0.60.4-0.6（谷類）（谷類） 干果果脯干果果脯 空心蓮、桂圓、核桃、山空心蓮、桂圓、核桃、山揸、大棗、小棗揸、大棗、小棗 控制生蟲控制生蟲0.40.4熟畜禽肉熟畜禽肉 六合脯、扒雞、燒雞、鹽六合脯、扒雞、燒雞、鹽水鴨、熟兔肉水鴨、熟兔肉 滅菌，延長滅菌，延長保質(zhì)期保質(zhì)期8 8冷凍分割禽

10、冷凍分割禽肉類肉類 豬、牛、羊、雞豬、牛、羊、雞 殺沙門氏菌殺沙門氏菌與腐敗菌與腐敗菌2.52.5干香料干香料 五香粉，八角、花椒五香粉，八角、花椒 殺菌防霉殺菌防霉1010方便面固體方便面固體湯料湯料 方便面固體湯料方便面固體湯料 殺菌防霉殺菌防霉8 8新鮮水果蔬新鮮水果蔬菜菜 土豆、洋蔥、大蒜、生姜、土豆、洋蔥、大蒜、生姜、番茄、荔枝、蘋果番茄、荔枝、蘋果 抑制發(fā)芽抑制發(fā)芽延緩成熟延緩成熟0.1-0.20.1-0.20.5-1.50.5-1.52 2、食品輻照殺菌的根本原理、食品輻照殺菌的根本原理2.1 電離輻射電離輻射從右至左，無線電波從右至左，無線電波( (無線電、電視、雷達(dá)微波無線電

11、、電視、雷達(dá)微波 紅外線紅外線(800nm)(800nm)可見光可見光(800-380nm)(800-380nm)紫外輻射紫外輻射(380nm200nm) (380nm200nm) 電電離輻射離輻射(X-(X-射線、射線、r-r-射線射線).).電磁波普圖電磁波普圖對微生物有致死作用的對微生物有致死作用的4 4種輻射種輻射n紫外輻射紫外輻射：對生物體有傷害、可對微生物致死；：對生物體有傷害、可對微生物致死；n電離輻射電離輻射：導(dǎo)致水、有機(jī)酸電離，對有機(jī)體有強(qiáng)：導(dǎo)致水、有機(jī)酸電離，對有機(jī)體有強(qiáng) 烈的殺傷作用；烈的殺傷作用；n微波輻射微波輻射：對生物體有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，也具：對生物體有熱效應(yīng)和非

12、熱效應(yīng)，也具 有致死作用，有致死作用，n脈沖高光脈沖高光：對酶和微生物有一定的致死效應(yīng)。：對酶和微生物有一定的致死效應(yīng)。n紫外輻射：對生物體有傷害、可對微生物致死；紫外輻射：對生物體有傷害、可對微生物致死；n電離輻射：導(dǎo)致水、有機(jī)酸電離，對有機(jī)體有強(qiáng)電離輻射：導(dǎo)致水、有機(jī)酸電離，對有機(jī)體有強(qiáng) 烈的殺傷作用；烈的殺傷作用；n微波輻射：對生物體有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，也具微波輻射：對生物體有熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)，也具 有致死作用，有致死作用，n脈沖高光：對酶和微生物有一定的致死效應(yīng)。脈沖高光：對酶和微生物有一定的致死效應(yīng)。具有電離作用的射線具有電離作用的射線-射線：射線：帶正電荷的氦原子，電離作用強(qiáng)帶正電

13、荷的氦原子，電離作用強(qiáng), ,但穿透能力弱。但穿透能力弱。-射線：射線：中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)釋放出的帶負(fù)電荷的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)釋放出的帶負(fù)電荷的射線射線, ,電離作用不強(qiáng)電離作用不強(qiáng), ,但穿透力比但穿透力比-射線的大射線的大。X-X-射線：射線： 發(fā)出的高能射線發(fā)出的高能射線, ,具有較強(qiáng)的穿透具有較強(qiáng)的穿透力和強(qiáng)的殺菌效應(yīng)力和強(qiáng)的殺菌效應(yīng). .-射線：射線：原子核從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)發(fā)出的光子流，電離原子核從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)發(fā)出的光子流，電離能力較能力較、射線小射線小, ,但穿透力強(qiáng)但穿透力強(qiáng),.,.Co60電離輻射引起水分子電離產(chǎn)生自由基并引發(fā)鏈反響電離輻射引起水分子電離產(chǎn)生自由基并引發(fā)鏈反響:

14、 : - -射線射線1 1自由基產(chǎn)生：自由基產(chǎn)生：H2O - H + OHH2O - H + OH 2 2鏈反響：鏈反響： H2 + OH - H2O + H H2 + OH - H2O + H H + O2 - HO2 H + O2 - HO2 OH + OH - H2O2 OH + OH - H2O2 H + H2O2 -H2O + O H + H2O2 -H2O + O3 3鏈反響的終止：鏈反響的終止：H + OH - H2OH + OH - H2O2.2 2.2 電離輻射的化學(xué)效應(yīng)電離輻射的化學(xué)效應(yīng)電離輻射對結(jié)晶氨基酸只有直接作用電離輻射對結(jié)晶氨基酸只有直接作用對氨基酸溶液具有直接和間

15、接作用對氨基酸溶液具有直接和間接作用-氨基酸氨基酸（水溶液）（水溶液）脫氨脫氨脫羧脫羧NH3、CO2、H2、胺、胺、 -氨基酸和醛氨基酸和醛含硫氨基酸含硫氨基酸氧化氧化H2S、S或氣態(tài)硫化物或氣態(tài)硫化物半胱氨酸半胱氨酸胱氨酸二磺酸鹽胱氨酸二磺酸鹽含環(huán)氨基酸含環(huán)氨基酸可以使環(huán)斷裂可以使環(huán)斷裂2.2 電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：氨基酸在食品輻照所用劑量范圍內(nèi)，對氨基酸的影響一般很??；在食品輻照所用劑量范圍內(nèi)，對氨基酸的影響一般很??；使用大劑量的輻射處理食品，食品中的氨基酸會被破壞；使用大劑量的輻射處理食品，食品中的氨基酸會被破壞；食物中的氨基酸對輻照的穩(wěn)定性大于溶液中的氨基酸。食物中的氨基酸對輻照的穩(wěn)定性

16、大于溶液中的氨基酸。n變性：變性：使蛋白質(zhì)中二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等斷裂，使蛋白質(zhì)的使蛋白質(zhì)中二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等斷裂，使蛋白質(zhì)的二、三級結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性；二、三級結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性；n交聯(lián)交聯(lián)：巰基氧化生成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵；酪氨酸和苯丙氨酸巰基氧化生成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵；酪氨酸和苯丙氨酸的苯環(huán)偶合。交聯(lián)導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚作用。的苯環(huán)偶合。交聯(lián)導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚作用。2.2 2.2 電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：蛋白質(zhì)電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)：發(fā)生脫氨、脫羧、氧化、裂解發(fā)生脫氨、脫羧、氧化、裂解輻照效應(yīng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成、存在狀態(tài)等有關(guān)；輻照效應(yīng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成

17、、存在狀態(tài)等有關(guān)；高劑量輻照含蛋白質(zhì)食品會產(chǎn)生輻照味，凍結(jié)狀態(tài)可減高劑量輻照含蛋白質(zhì)食品會產(chǎn)生輻照味，凍結(jié)狀態(tài)可減少輻照味的形成少輻照味的形成n酶蛋白：酶蛋白：酶蛋白對輻射敏感且提高溫度、氧存在會增加酶對輻射的酶蛋白對輻射敏感且提高溫度、氧存在會增加酶對輻射的敏感度；敏感度；糖類對輻照處理相當(dāng)穩(wěn)定，只有在大劑量作用下才會發(fā)糖類對輻照處理相當(dāng)穩(wěn)定，只有在大劑量作用下才會發(fā)生氧化和分解；生氧化和分解；商業(yè)輻照劑量下，輻照對糖類熔點(diǎn)、折射率、旋光度和商業(yè)輻照劑量下，輻照對糖類熔點(diǎn)、折射率、旋光度和顏色等物理特性影響微?。活伾任锢硖匦杂绊懳⑿。?低分子糖類：旋光度降低、褐變、復(fù)原性和吸收光譜變化低分

18、子糖類：旋光度降低、褐變、復(fù)原性和吸收光譜變化多糖類：熔點(diǎn)降低、旋光度降低、褐變、結(jié)構(gòu)和吸收光譜多糖類：熔點(diǎn)降低、旋光度降低、褐變、結(jié)構(gòu)和吸收光譜變化。如直鏈淀粉黏度下降淀粉降解；果膠：植物組變化。如直鏈淀粉黏度下降淀粉降解；果膠：植物組織受損解聚織受損解聚2.2 2.2 電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：糖類電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：糖類2.2 2.2 電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：脂肪電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：脂肪 輻照引起脂肪中脂肪酸氧化，受脂肪類型、輻照劑量、溫輻照引起脂肪中脂肪酸氧化，受脂肪類型、輻照劑量、溫度、環(huán)境條件等影響；飽和脂肪酸較穩(wěn)定，不飽和脂肪酸度、環(huán)境條件等影響；飽和脂肪酸較穩(wěn)定，不飽和脂肪酸容易氧化而出

19、現(xiàn)脫羧、氫化、脫氫等作用；容易氧化而出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氫等作用； 輻照產(chǎn)生的自由基與輻照產(chǎn)生的自由基與O2O2反響形成過氧化物，產(chǎn)生醇、醛、反響形成過氧化物，產(chǎn)生醇、醛、醛酯、烴、氫氧化物、酮酸、酮、內(nèi)酯等多種化合物；醛酯、烴、氫氧化物、酮酸、酮、內(nèi)酯等多種化合物； 脂類在無氧狀態(tài)下輻照時(shí)會發(fā)生非自動氧化性分解反響，脂類在無氧狀態(tài)下輻照時(shí)會發(fā)生非自動氧化性分解反響，產(chǎn)生產(chǎn)生H2H2、COCO、CO2CO2、碳?xì)浠衔铩⑷┖透叻肿踊衔?。、碳?xì)浠衔铩⑷┖透叻肿踊衔铩?高脂肪的食品在輻照后會產(chǎn)生高脂肪的食品在輻照后會產(chǎn)生“輻照異味。輻照異味。 水溶性維生素：水溶性維生素：VC的輻射敏感性最強(qiáng)，

20、的輻射敏感性最強(qiáng)，VB1、VB2、泛酸、泛酸、VB6、葉酸較敏感，煙酸對輻射不太敏感；、葉酸較敏感，煙酸對輻射不太敏感； 脂溶性維生素脂溶性維生素對輻射均很敏感，尤其是對輻射均很敏感，尤其是VE、VK更更敏感敏感 ； 食品中維生素對輻照的敏感性：主要受食品中維生素對輻照的敏感性：主要受食品的成食品的成分分、氣體環(huán)境以及輻照時(shí)溫度氣體環(huán)境以及輻照時(shí)溫度等環(huán)境因素的影響；等環(huán)境因素的影響； 加熱條件下輻照處理維生素的損失高于加熱條件下輻照處理維生素的損失高于冷凍輻照冷凍輻照處理處理2.2 2.2 電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：維生素電離輻射的化學(xué)效應(yīng)：維生素p 直接效應(yīng)直接效應(yīng): :微生物接受輻射后本身發(fā)生

21、的微生物接受輻射后本身發(fā)生的反響，可使微生物死亡。反響，可使微生物死亡。p 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)DNADNA受損受損: : 即即DNADNA分子堿基發(fā)生分解分子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等。由于或氫鍵斷裂等。由于DNADNA分子本身受到損傷分子本身受到損傷而致使細(xì)胞死亡而致使細(xì)胞死亡- -直接擊中學(xué)說。直接擊中學(xué)說。p 細(xì)胞內(nèi)膜受損：膜內(nèi)有蛋白質(zhì)和脂肪細(xì)胞內(nèi)膜受損：膜內(nèi)有蛋白質(zhì)和脂肪( (磷磷脂脂) )，這些分子的斷裂，造成細(xì)胞膜泄漏，這些分子的斷裂，造成細(xì)胞膜泄漏，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。使新陳代謝中斷，從而使微生

22、物死亡。2.3 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)p 間接效應(yīng)間接效應(yīng): : 來自被激活的水分子或來自被激活的水分子或電離所得的自由基。電離所得的自由基。p 當(dāng)水分子被激活和電離后，形當(dāng)水分子被激活和電離后，形成自由基，引起氧化復(fù)原反響，這成自由基，引起氧化復(fù)原反響，這些激活的水分子就與微生物內(nèi)的生些激活的水分子就與微生物內(nèi)的生理活性物質(zhì)相互作用，而使細(xì)胞生理活性物質(zhì)相互作用，而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影響。理機(jī)能受到影響。2.3 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)為了表示某種微生物對輻射的敏感性，就通常以每殺死為了表示某種微生物對輻射的敏感性，就通常以每殺死90%微生物所需用的劑量微生物所需用的劑量(Gy)來表示，即殘存微生

23、物數(shù)來表示，即殘存微生物數(shù)下降到原數(shù)的下降到原數(shù)的10%時(shí)所需用的劑量，并用時(shí)所需用的劑量，并用D10值來表示值來表示 電離輻照殺菌所需要的劑量電離輻照殺菌所需要的劑量)0lg(10NNDD N0：初始微生物數(shù)：初始微生物數(shù) N：使用：使用D劑量后殘留的微生物數(shù)劑量后殘留的微生物數(shù) D：初始劑量：初始劑量 lgN0/N即即lgr與劑量的關(guān)系是直線的關(guān)系與劑量的關(guān)系是直線的關(guān)系2.3 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)p能量單位能量單位: 電子伏特電子伏特(ev), 即相當(dāng)于個(gè)電子即相當(dāng)于個(gè)電子在真空中通過電位差為伏特的電場被加速在真空中通過電位差為伏特的電場被加速所獲得的動能所獲得的動能;p放射性強(qiáng)度放射性

24、強(qiáng)度: 居里居里(Ci)、貝可、貝可(Bq)p居里居里Ci：放射性同位素每秒有：放射性同位素每秒有3.71010次核衰變，那么它的放射性強(qiáng)度為次核衰變，那么它的放射性強(qiáng)度為1Ci; p貝可貝可Bq)：法定的放射性強(qiáng)度單位，：法定的放射性強(qiáng)度單位，1Bq表表示放射性同位素示放射性同位素1s有有1個(gè)原子核衰變個(gè)原子核衰變. 2.3 2.3 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)p 照射量照射量: 1R2.5810-4C/kgp庫侖庫侖/千克千克(C/kg)p倫琴倫琴(R)：在標(biāo)準(zhǔn)狀況：在標(biāo)準(zhǔn)狀況(0，760mmHg)，1cm3空氣能形成一個(gè)正電或負(fù)電的靜電單位空氣能形成一個(gè)正電或負(fù)電的靜電單位的

25、的X-射線或射線或-射線照射量射線照射量;p 吸收劑吸收劑: 1Gy=100rad p戈瑞戈瑞Gray，Gy1Gy=1J/kg p拉德拉德rad：1g任何物質(zhì)假設(shè)吸收射線的任何物質(zhì)假設(shè)吸收射線的能量為能量為100erg或或6.241013eV，那么吸收劑，那么吸收劑量為量為l rad.2.3 2.3 電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)3 3、影響輻照殺菌作用的因素、影響輻照殺菌作用的因素 不同微生物對電離輻射的敏感度有很大的差異。不同微生物對電離輻射的敏感度有很大的差異。影響電離輻射致死效果的因素主要有：影響電離輻射致死效果的因素主要有：輻射劑量輻射劑量：輻射劑量越高，活菌殘存率越低；輻

26、射劑量越高，活菌殘存率越低；氧含量氧含量：減少含養(yǎng)量可微生物的抗性增強(qiáng)；減少含養(yǎng)量可微生物的抗性增強(qiáng)；含水量含水量：含水量下降，微生物的抗性增強(qiáng)；含水量下降，微生物的抗性增強(qiáng)；微生物的種類：微生物的種類：不同微生物的敏感性差異大不同微生物的敏感性差異大; ;輻照物料的溫度：輻照物料的溫度：冷凍可減少射線對食品的影響冷凍可減少射線對食品的影響影響電離輻射致死效果的因素影響電離輻射致死效果的因素X-X-射線對大腸桿菌的致死效應(yīng)射線對大腸桿菌的致死效應(yīng)存活率存活率(%)(%)1.1.為在氧中進(jìn)行輻射為在氧中進(jìn)行輻射, ,細(xì)胞好氣性生長細(xì)胞好氣性生長; ;2.2.為在氮中輻射為在氮中輻射, ,細(xì)細(xì)胞好

27、氣性生長胞好氣性生長; ;3.3.為在氧中輻射為在氧中輻射, ,細(xì)細(xì)胞厭氣性生長胞厭氣性生長; ;4.4.為在氮中輻射為在氮中輻射, ,細(xì)細(xì)胞厭氣性生長胞厭氣性生長使菌數(shù)減少使菌數(shù)減少1 1百萬倍所需的輻射劑量百萬倍所需的輻射劑量食品中微生物耐電離輻射的特征值食品中微生物耐電離輻射的特征值(D(D1010) )微生物微生物lgrlgrD D1010值值/kGy/kGy摩拉克斯菌摩拉克斯菌510510耐輻射微球菌耐輻射微球菌2437肉毒桿菌肉毒桿菌1223.5霉菌芽孢霉菌芽孢10.55啤酒酵母啤酒酵母10.4沙門氏菌沙門氏菌約00.21金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌約00.20.6大腸埃希氏桿菌大

28、腸埃希氏桿菌00.10.35假單胞菌假單胞菌00.020.2影響電離輻射致死效果的因素影響電離輻射致死效果的因素對電離輻射的敏感性：對電離輻射的敏感性：G-G-細(xì)菌、腸細(xì)菌細(xì)菌、腸細(xì)菌G+ G+ 細(xì)菌細(xì)菌 糞鏈球菌芽孢糞鏈球菌芽孢, ,耐輻射微球菌耐輻射能力耐輻射微球菌耐輻射能力最強(qiáng)最強(qiáng). .對電離輻射的抗性：細(xì)菌芽孢病毒酵母霉菌、對電離輻射的抗性：細(xì)菌芽孢病毒酵母霉菌、細(xì)菌營養(yǎng)細(xì)胞；細(xì)菌營養(yǎng)細(xì)胞；食品毒素產(chǎn)生菌對電離輻射沒有特別的抗性食品毒素產(chǎn)生菌對電離輻射沒有特別的抗性; ;大局部大局部G- G- 病原菌病原菌, ,如大腸桿菌等細(xì)菌的抗輻射的能如大腸桿菌等細(xì)菌的抗輻射的能力也不強(qiáng)。力也不強(qiáng)

29、。微生物對電離輻射的耐受性微生物對電離輻射的耐受性冷凍冷凍: : 可防止食品風(fēng)味被破壞可防止食品風(fēng)味被破壞. .n冷凍條件下，細(xì)菌的芽孢對電力輻射的抗性沒有冷凍條件下，細(xì)菌的芽孢對電力輻射的抗性沒有增加，而細(xì)菌的營養(yǎng)體的抗輻射能力增強(qiáng)。增加，而細(xì)菌的營養(yǎng)體的抗輻射能力增強(qiáng)。n細(xì)菌芽孢最耐熱，如以細(xì)菌芽孢為對象進(jìn)行輻射細(xì)菌芽孢最耐熱，如以細(xì)菌芽孢為對象進(jìn)行輻射處理時(shí)，為防止食品風(fēng)味被破壞，可在冷凍條件處理時(shí)，為防止食品風(fēng)味被破壞，可在冷凍條件下處理，輻射對食品引起的有害變化可減少一半下處理，輻射對食品引起的有害變化可減少一半。影響電離輻射致死效果的因素影響電離輻射致死效果的因素4 4、輻照在食品

30、保藏中的應(yīng)用、輻照在食品保藏中的應(yīng)用p電離輻射在食品中的應(yīng)用電離輻射在食品中的應(yīng)用, ,目前主要集中在食品目前主要集中在食品的保藏方面的保藏方面. .一般是對于包裝食品進(jìn)行處理一般是對于包裝食品進(jìn)行處理, ,處理處理的方式有兩種的方式有兩種: :p輻射滅菌輻射滅菌: : 殺死所有微生物，輻射劑量高；殺死所有微生物，輻射劑量高；p輻射保鮮輻射保鮮: : 殺滅食品中的病原菌，改善食品的平殺滅食品中的病原菌，改善食品的平安性；或降低腐敗菌數(shù)量以延長食品的貯藏期。安性；或降低腐敗菌數(shù)量以延長食品的貯藏期。4 4、輻照在食品保藏中的應(yīng)用、輻照在食品保藏中的應(yīng)用4.1 4.1 食品輻照設(shè)施食品輻照設(shè)施n食

31、品輻照設(shè)施是能夠平安地利用輻射源產(chǎn)生的電離輻射，食品輻照設(shè)施是能夠平安地利用輻射源產(chǎn)生的電離輻射，通過標(biāo)準(zhǔn)的輻照工藝對食品和農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行加工的裝置。通過標(biāo)準(zhǔn)的輻照工藝對食品和農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行加工的裝置。n輻照源：輻照源： 60Co60Co、137Cs137Cs、電子加速器、電子加速器n防護(hù)設(shè)備：為了防止射線傷害工作人員和其他生物，必須防護(hù)設(shè)備：為了防止射線傷害工作人員和其他生物，必須對輻射源和射線進(jìn)行嚴(yán)格的屏蔽，最常見屏蔽材料是鉛、對輻射源和射線進(jìn)行嚴(yán)格的屏蔽，最常見屏蔽材料是鉛、鐵、混凝土和水；鐵、混凝土和水；n輸送與平安系統(tǒng)：被輻照的食品靠自動輸送系統(tǒng)通過輻照輸送與平安系統(tǒng)：被輻照的食品靠自動輸送

32、系統(tǒng)通過輻照區(qū)，輸送路徑的選擇要使射線能穿透產(chǎn)品的所有局部，以區(qū)，輸送路徑的選擇要使射線能穿透產(chǎn)品的所有局部，以確保產(chǎn)品接受均勻的輻照劑量。確保產(chǎn)品接受均勻的輻照劑量。魚品輻照裝置簡圖魚品輻照裝置簡圖根據(jù)食品輻照的目的及所需的劑量：根據(jù)食品輻照的目的及所需的劑量：耐藏輻照耐藏輻照(Radurization) ：主要目的是降低食品中腐敗微生：主要目的是降低食品中腐敗微生物及其他生物數(shù)量，延長新鮮食品的后熟期及保藏期物及其他生物數(shù)量，延長新鮮食品的后熟期及保藏期(如抑制如抑制發(fā)芽等發(fā)芽等)。一般劑量在。一般劑量在5kGy以下。以下。輻照巴氏殺菌輻照巴氏殺菌(Radicidation) ：使食品中檢

33、測不出特定的無：使食品中檢測不出特定的無芽孢的致病菌芽孢的致病菌(如沙門氏菌如沙門氏菌)。所使用的輻照劑量范圍為。所使用的輻照劑量范圍為510kGy。輻照阿氏殺菌輻照阿氏殺菌(Radappertization) ： 所使用的輻照劑量可以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)過這種輻照處理將食品中的微生物減少到零或有限個(gè)數(shù)。經(jīng)過這種輻照處理后，食品在無再污染條件下可在正常條件下到達(dá)一定的貯存后，食品在無再污染條件下可在正常條件下到達(dá)一定的貯存期，劑量范圍大于期，劑量范圍大于10kGy。4.2 4.2 輻照應(yīng)用的類型輻照應(yīng)用的類型4.3 4.3 食品輻照工藝流程食品輻照工藝流程

34、食品的預(yù)處理（包裝）和質(zhì)量食品的預(yù)處理（包裝）和質(zhì)量檢查（微生物、感官品質(zhì)等）檢查（微生物、感官品質(zhì)等）原料或半產(chǎn)品原料或半產(chǎn)品工藝劑量設(shè)定工藝劑量設(shè)定運(yùn)行參數(shù)設(shè)定運(yùn)行參數(shù)設(shè)定輻照處理輻照處理運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測輻照產(chǎn)品輻照產(chǎn)品微生物抽檢、輻照質(zhì)量微生物抽檢、輻照質(zhì)量檢查、輻照產(chǎn)品標(biāo)記檢查、輻照產(chǎn)品標(biāo)記產(chǎn)品庫存控制產(chǎn)品庫存控制和出庫和出庫4.4 4.4 輻照在肉禽類食品保藏中的應(yīng)用輻照在肉禽類食品保藏中的應(yīng)用 畜禽食品中寄生蟲可采用畜禽食品中寄生蟲可采用低劑量輻照低劑量輻照進(jìn)行控制；進(jìn)行控制； 采用采用中等劑量輻照中等劑量輻照處理，能夠破壞污染微生物，處理，能夠破壞污染微生物，延長食品貨架

35、期；延長食品貨架期； 采用采用高劑量輻照高劑量輻照，可使畜禽肉類食品在沒有冷藏，可使畜禽肉類食品在沒有冷藏的條件下，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的保存。的條件下，實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的保存。 輻照處理常輻照處理常與冷藏或冷凍相結(jié)合與冷藏或冷凍相結(jié)合，以延長產(chǎn)品的，以延長產(chǎn)品的貨架期和保持產(chǎn)品的品質(zhì)貨架期和保持產(chǎn)品的品質(zhì)肉類食品中病原菌的肉類食品中病原菌的D D1010值值細(xì)菌種類細(xì)菌種類食品種類食品種類溫度溫度包裝條件包裝條件D D1010/kGy/kGy彎曲桿菌彎曲桿菌牛肉餡牛肉餡0505空氣空氣0.1610.161彎曲桿菌彎曲桿菌牛肉餡牛肉餡3010空氣空氣0.1740.174鼠傷寒沙門氏菌鼠傷寒沙門氏菌豬肉塊豬肉塊

36、2 2空氣空氣0.590.59E E型肉毒桿菌型肉毒桿菌燉牛肉燉牛肉室溫室溫空氣空氣1.371.37金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌雞肉塊雞肉塊4 4空氣空氣0.4190.419金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌雞肉塊雞肉塊4 4COCO2 20.4110.411金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌雞肉塊雞肉塊4 4NN2 20.3710.371肉類食品的種類、包裝形式、輻照條件和保存環(huán)境等影響各種病原菌肉類食品的種類、包裝形式、輻照條件和保存環(huán)境等影響各種病原菌的的D D1010值值電離輻射對冷凍雞肉的微生物的作用電離輻射對冷凍雞肉的微生物的作用微生物微生物不同輻照劑量下的微生物數(shù)量不同輻照劑量下的微生物數(shù)量

37、/lg(10cfu/g)01kGy2kGy3kGy4kGy中溫性細(xì)菌中溫性細(xì)菌6.85.84.64.13.6嗜冷細(xì)菌嗜冷細(xì)菌5.85.74.02.81.8腸細(xì)菌腸細(xì)菌5.52.81.00.4-0.4乳桿菌屬細(xì)菌乳桿菌屬細(xì)菌6.04.14.23.12.8藍(lán)氏鏈球菌藍(lán)氏鏈球菌5.13.73.93.22.0金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌4.62.2-0.5-0.5-0.5輻照對冷凍雞肉中的各類微生物有明顯的殺滅作用，隨著輻照劑量的輻照對冷凍雞肉中的各類微生物有明顯的殺滅作用，隨著輻照劑量的增加，輻照后微生物數(shù)量顯著減少增加，輻照后微生物數(shù)量顯著減少肉類食品的輻照異味肉類食品的輻照異味各種動物性蛋白質(zhì)食

38、品在各種動物性蛋白質(zhì)食品在510輻照后可檢出異味的輻照后可檢出異味的閾值劑量閾值劑量ICGFI，1992動物食品動物食品閾值劑量閾值劑量/kGy動物食品動物食品閾值劑量閾值劑量/kGy豬肉豬肉1.75火雞火雞1.50牛肉牛肉2.50雞肉雞肉2.50兔肉兔肉3.50龍蝦龍蝦2.50羊羔肉羊羔肉6.25甲魚甲魚4.50鹿肉鹿肉6.25大比目魚大比目魚5.00 輻照異味隨溫度的增加而增大，目前最正確方法使在亞冷凍輻照異味隨溫度的增加而增大，目前最正確方法使在亞冷凍溫度溫度-30-80進(jìn)行輻照，以減少輻照異味的產(chǎn)生；進(jìn)行輻照，以減少輻照異味的產(chǎn)生； 將輻照與鹽腌、干制、熏制和抗氧化劑結(jié)合處理，可降低保

39、將輻照與鹽腌、干制、熏制和抗氧化劑結(jié)合處理，可降低保證肉類衛(wèi)生所需的輻照劑量，以減少輻照異味的產(chǎn)生。證肉類衛(wèi)生所需的輻照劑量，以減少輻照異味的產(chǎn)生。兩個(gè)目的：兩個(gè)目的： 在干魚貯藏、銷售中防止蟲害在干魚貯藏、銷售中防止蟲害( (輻照劑量在輻照劑量在1kGy1kGy以下以下);); 減少減少( (未未) )包裝的魚類和魚類產(chǎn)品的微生物負(fù)荷及某些致病包裝的魚類和魚類產(chǎn)品的微生物負(fù)荷及某些致病微生物的數(shù)量微生物的數(shù)量( (輻照劑量在輻照劑量在2.2kGy2.2kGy以下，輻照和貯藏溫度在冰以下，輻照和貯藏溫度在冰點(diǎn)溫度以下點(diǎn)溫度以下) )。目前有目前有2222個(gè)國家批準(zhǔn)了各類水產(chǎn)品的輻照，包括淡水魚

40、、海水個(gè)國家批準(zhǔn)了各類水產(chǎn)品的輻照，包括淡水魚、海水魚、有殼水產(chǎn)品、干魚粉及各類干制的水產(chǎn)品。魚、有殼水產(chǎn)品、干魚粉及各類干制的水產(chǎn)品。4.5 4.5 輻照在水產(chǎn)類食品保藏中的應(yīng)用輻照在水產(chǎn)類食品保藏中的應(yīng)用多數(shù)采用中低劑量處理多數(shù)采用中低劑量處理，為了延長貯藏期，低劑量輻，為了延長貯藏期，低劑量輻照魚類常結(jié)合低溫貯藏。照魚類常結(jié)合低溫貯藏。 局部海水魚的輻照劑量和保藏效果局部海水魚的輻照劑量和保藏效果IAEAIAEA資料，資料，20002000海水魚種類海水魚種類產(chǎn)品類別產(chǎn)品類別合適劑量合適劑量/kGy最大劑量最大劑量/kGy貨架期貨架期/d黑背比目魚黑背比目魚魚片魚片4.59.09.322

41、太平洋鱈魚太平洋鱈魚魚或魚片魚或魚片0.51.07.024大比目魚大比目魚魚排魚排2.03.05.020大馬哈魚大馬哈魚魚片魚片1.03.020牙鱈牙鱈全魚全魚1.22.04.52428鮭魚鮭魚魚片魚片1.0-28不同魚類有不同的劑量要求：不同魚類有不同的劑量要求： 淡水鱸魚淡水鱸魚在在1 12kGy2kGy劑量下，延長貯藏期劑量下，延長貯藏期5 525d25d； 大洋鱸大洋鱸在在2.5kGy2.5kGy劑量下，延長保貯期劑量下，延長保貯期181820d20d； 牡礪牡礪在在20kGy20kGy劑量下，延長保藏期達(dá)幾個(gè)月。劑量下，延長保藏期達(dá)幾個(gè)月。水產(chǎn)品輻照保鮮的復(fù)合處理水產(chǎn)品輻照保鮮的復(fù)合

42、處理p 降低水分含量能降低水產(chǎn)品中微生物的生長和繁殖，利降低水分含量能降低水產(chǎn)品中微生物的生長和繁殖，利用脫水作用與輻照處理相結(jié)合能夠有效延長水產(chǎn)品的貨用脫水作用與輻照處理相結(jié)合能夠有效延長水產(chǎn)品的貨架期架期p 利用真空包裝、氣調(diào)儲藏、降低氧濃度，對促進(jìn)輻照保利用真空包裝、氣調(diào)儲藏、降低氧濃度，對促進(jìn)輻照保藏也有一定作用藏也有一定作用p 在冰凍狀態(tài)下輻照處理和保藏是延長貨架期的有效手段在冰凍狀態(tài)下輻照處理和保藏是延長貨架期的有效手段p 水產(chǎn)品能夠接受的最大輻照劑量不能使食品中的酶失活，水產(chǎn)品能夠接受的最大輻照劑量不能使食品中的酶失活，利用加熱滅酶，有利用保持產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定利用加熱滅酶，有利用保持

43、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定p 輻照處理控制微生物同時(shí)應(yīng)與包裝相結(jié)合，以防止微生輻照處理控制微生物同時(shí)應(yīng)與包裝相結(jié)合，以防止微生物的再次侵害物的再次侵害主要目的：殺滅沙門氏菌主要目的：殺滅沙門氏菌一般蛋液及冰蛋液輻照滅菌效果較好一般蛋液及冰蛋液輻照滅菌效果較好 帶殼鮮蛋可用帶殼鮮蛋可用射線輻照，劑量射線輻照，劑量10kGy左右左右高劑量會使蛋白質(zhì)降解而使蛋液粘度降低、高劑量會使蛋白質(zhì)降解而使蛋液粘度降低、引起脂質(zhì)氧化、產(chǎn)生異味等。引起脂質(zhì)氧化、產(chǎn)生異味等。有研究說明輻照能減少蛋中卵黏蛋白導(dǎo)致有研究說明輻照能減少蛋中卵黏蛋白導(dǎo)致的食物過敏。的食物過敏。4.6 4.6 輻照在蛋類食品保藏中的應(yīng)用輻照在蛋類食品保藏

44、中的應(yīng)用輻照對全蛋液沙門氏菌的殺滅效果輻照對全蛋液沙門氏菌的殺滅效果劑量劑量（kGy）沙門氏菌沙門氏菌（個(gè)（個(gè)/ml）殺滅率殺滅率（%）01.0231080.28.1210692.060.67.4610692.711.04.6810695.431.33.7210599.641.54.010399.996全蛋液中沙門氏菌的劑量全蛋液中沙門氏菌的劑量- -存活率曲線存活率曲線D D1010值為值為0.44kGy0.44kGy4.6 4.6 輻照在蛋類食品保藏中的應(yīng)用輻照在蛋類食品保藏中的應(yīng)用p 低劑量輻照低劑量輻照(101000Gy)：去除寄生蟲和害蟲，抑：去除寄生蟲和害蟲，抑制發(fā)芽及延遲果實(shí)的成熟；制發(fā)芽及延遲果實(shí)的成熟；p 大于大于1kGy劑量劑量：控制新鮮水果和蔬菜中的病原菌：控制新鮮水果和蔬菜中的病原菌和腐敗微生物；和腐敗微生物；p 高劑量輻照處理高劑量輻照處理：許多蔬菜和水果會發(fā)生組織損：許多蔬菜和水果會發(fā)生組織損傷和褪色，大量維生素傷和褪色，大量維生素C破壞破壞.4.7 4.7 輻照在果蔬類食品保藏中的應(yīng)用輻照