食品輻照保藏(修改

1、第三章 食品原料保鮮原理與技術第一部分 食品化學保藏 食品輻照保藏(修改第一節(jié) 概述一、概念1. 在食品生產(chǎn)和貯運過程中適用食品添加劑提高食品的耐藏性和盡可能保持原有品質(zhì)的措施，主要作用保持或提高食品品質(zhì)和延長食品保藏期。2. 保藏食品添加劑：防腐劑抗氧化劑保持質(zhì)構作用添加劑食品輻照保藏(修改3. 化學保藏劑（保鮮劑）：任何添加到食品中用于防止或者延遲食品變質(zhì)的添加物。不包括鹽、糖、醋、香料以及熏煙，或者主要功能為殺蟲或者草藥功能的物質(zhì)。食品輻照保藏(修改二、化學保藏的原理 抑制微生物生長和推遲化學反應發(fā)生，在有限時間內(nèi)保持食品原來品質(zhì)狀態(tài)，屬于暫時性保藏。防腐劑只能延長細菌生長滯后期，因而只

2、有未遭細菌嚴重污染的食品，利用化學防腐劑才有效?？寡趸瘎┮彩侨绱耍诨瘜W反應尚未發(fā)生前添加。并不能改善低質(zhì)食品的品質(zhì)，即如果食品腐敗變質(zhì)和氧化反應已經(jīng)開始，決不能利用防腐劑和抗氧化劑將已經(jīng)腐敗變質(zhì)的食品變成優(yōu)質(zhì)食品。食品輻照保藏(修改方法簡便易行容易實施經(jīng)濟需控制使用量三、特點食品輻照保藏(修改第二節(jié) 食品添加劑及其使用問題一、食品添加劑 1.概念 2. 食品添加劑與食品配料的區(qū)別為改善食品的色、香、味以及防腐變質(zhì)，適應食品加工工藝的需要而加入到食品中的化學合成物質(zhì)或天然物質(zhì)。食品配料：是公認安全的物質(zhì)，無需進行毒理評價，用量比較大，一般在3%以上，如鹽、糖、大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。食

3、品添加劑：需要經(jīng)過毒理學檢驗，并有一定ADI值。食品輻照保藏(修改二、使用原則符合食品添加劑使用衛(wèi)生標準，遵守 食品添加劑衛(wèi)生管理辦法。杜絕濫用食品添加劑，盡量少用或不用。食品輻照保藏(修改第二部分 食品輻射保藏食品輻照保藏(修改第一節(jié) 概述輻射保藏：利用原子能射線的輻射能量照射食品或原材料，進行殺菌、殺蟲、消毒、防霉等加工處理，抑制根類食物的發(fā)芽和延遲新鮮食物生理過程的成熟發(fā)展，以達到延長食品保藏期的方法和技術。 高效加工手段;穿透性強;溫度變化小、可在常溫下進行; 優(yōu)點節(jié)能;無殘毒;易控制；目前輻射加工技術已向很多行業(yè)滲透。.食品輻照保藏(修改 缺點 有時酶不能完全失活；控制適合輻照劑量，

4、可能產(chǎn)生不好的感官性變化；需較大投資及專門設備產(chǎn)生輻射源，操作人員需采取防護措施；各國允許輻照食品種類差別較大，多數(shù)需特別標注。食品輻照保藏(修改GrowthStartJump采用輻射技術加工食品早在20世紀40年代就已開始進行，50年代美國等國家加強了研究，70年代證明了輻照食品的衛(wèi)生安全性，80年代各國開始建立規(guī)程、法規(guī)、標準。1984年，代表130多個國家的食品法典委員會（CAC）向成員國建議輻照食品CAC標準及輻照食品設施推薦規(guī)程。1980年FAO/IAEA/WHO輻照食品安全聯(lián)合專家委員會結論：輻照食品總平均劑量10kGy以下不需要做毒理學實驗，無特殊營養(yǎng)和微生物學問題。國內(nèi)外發(fā)展簡

5、況食品輻照保藏(修改國內(nèi)外發(fā)展簡況迄今為止，已有40多個國家批準了100多種類的輻照食品。但輻照技術真正大規(guī)模商業(yè)化應用，從20世紀90年代開始。輻照加工技術雖然從技術講已相對成熟，但由于公眾接受性、各類別食品的標準、法規(guī)以及檢驗、輻照設施等尚存在一定問題，輻照食品仍未被廣泛接受。ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.食品輻照保藏(修改從健康環(huán)境和安全角度，溴甲烷、二溴已烷和環(huán)氧乙烷越來越被禁用，食品輻照可取代化學熏蒸。1997年蒙特利爾公約會議決定發(fā)達國家在

6、2005年前、發(fā)展中國家在2015年前徹底禁用溴甲烷，這使食品輻照的替代作用更突出。食源性疾病近年來在美國、日本等地多有發(fā)生，沙門氏菌、彎曲菌、大腸桿菌、單核細胞李斯特菌、弧菌等所致的疾病與輻照食品近年的發(fā)展有明顯關聯(lián)。如1997年美國2500萬磅牛肉末受大腸桿菌O157：H7污染，9萬人致病，25人死亡，導致了美國歷史上最大一次凍漢堡包的回收（約1萬噸）。此事件直接導致1997年12月美國FDA批準了紅肉輻照。食品輻照保藏(修改我國輻射加工食品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也很快，1984-1994年共批準18種輻照食品，1996年正式頒布“輻照食品衛(wèi)生管理辦法”，1997年公布“輻照食品類別衛(wèi)生標準”，進一步

7、鼓勵對進口食物、食品原料以及國內(nèi)6大類食品進行輻照處理。食品輻照保藏(修改第二節(jié) 輻射基本原理一、輻射類型 輻射指能量傳遞的一種方式，在電磁波譜中，根據(jù)能量相應的大小可將電磁波分成無線電波、微波、紅外、可見、紫外線、X射線和射線。食品輻照保藏(修改 頻率 波長=C=C/低頻輻射區(qū)1018HzE能量無線電波微波紅外可見紫外X射線和射線105Hz 1010 1015 1018 10203km 3cm 3m 3nm 0.3nm410-10 ev 410-5 410-3 4 4102 4k 4M 食品輻照保藏(修改低頻輻射線（非電離輻射）：波長較長、能量小（頻率低），僅能使物質(zhì)分子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動或振動而產(chǎn)生

8、熱，也可起到加熱殺菌作用。高頻輻射線（電離輻射）：頻率較高、能量大，如X-，-射線，可使物質(zhì)的原子受到激發(fā)或電離，因而可起到殺菌作用（冷殺菌）。食品輻照保藏(修改二、-、-、-、X-射線1. 放射性同位素當原子序數(shù)在84以上，原子核不穩(wěn)定，能以一定的速率放出射線，由這種原子組成的元素稱為放射性同位素。自然界中有天然的不穩(wěn)定同位素，但還有一些是使用原子反應堆及粒子加速器等人工制造。（1） -射線：當同位素中，n：p+1.5:1,從原子核中放射出帶2p+和2n的帶正電高速粒子流（氦核）稱為-射線。（2） -射線：當核內(nèi)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)不等時，若某一中子釋放出能量轉(zhuǎn)變成質(zhì)子（np+) np+ +-(

9、帶負電的高速電子)；若核內(nèi)p+n時(這種情況一般指在加速器中)， p+1.02Mevn+ （帶正電荷的高速電子） -和+-粒子是帶正電荷和負電荷的高速電子。食品輻照保藏(修改（3）X-射線 若核內(nèi)質(zhì)子在外層電子云中，從K層捕獲電子，轉(zhuǎn)變成中子， p+ +e- n 當K層（低能態(tài)）電子被捕獲后剩下一空穴，則高能態(tài)（外層）電子會捕獲進去，釋放出能量X-射線（原子核外電子所放出的能量）。（4）-射線 當原子核在發(fā)射了-和-射線或k-捕獲后，核的能級處于激發(fā)態(tài)（高能態(tài)），當這種激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，原子發(fā)出光子流-射線 （即不帶電荷的粒子流）。 以上這些射線都具有使被輻射物質(zhì)的原子或分子發(fā)生電離作用的能力

10、和不同穿透程度的能力。食品輻照保藏(修改同位素(isotopes)食品輻照保藏(修改-射線：相對質(zhì)量較大，電離能力大，穿透能 力小-射線：為-射線質(zhì)量的幾千分之一，穿透能力比-射線大。-射線：電離能力比-、-射線小，但穿透能力比它們大。X-射線：電離能力小，穿透能力很強。食品輻照保藏(修改粒子(Beta particles)食品輻照保藏(修改射線 (Gamma rays)食品輻照保藏(修改2. 放射性衰變每個放射性同位素放出射線后，就轉(zhuǎn)變成另一個原子核，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素，原子核轉(zhuǎn)變過程稱為放射性衰變。若放射性強度因衰變而降低到原來的一半所需要的時間稱為半衰期。食品輻照保藏(修改輻射

11、劑量“劑量”指在輻照場內(nèi)，單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)吸收的輻照能量。dQ/dm居里(Ci)放射線單位.1Ci表示和1g鐳相同衰變物質(zhì)的能量倫琴(R)照射劑量測定單位0.001293g標況空氣中生成1個靜電單位電荷離子,射線或射線的照射劑量食品輻照保藏(修改輻照能量的劑量單位1Kg被輻照物質(zhì)被吸收1J輻照能量的劑量單位為1戈瑞（Gray,Gy)1g被輻照物質(zhì)吸收1爾格輻照能量的劑量單位為1拉德（rad) (1J=107爾格）食品輻照保藏(修改輻照量與吸收劑量吸收劑量反映的是被照射物質(zhì)吸收輻照能量的程度；輻照量為或射線輻照場強度的量度，描述的是電磁輻射在空氣中的電離程度；居里、倫琴是用于放射量的單位，拉德

12、、戈瑞是吸收劑量的單位。食品輻照保藏(修改四、輻射源人工放射性同位素電子加速器防護設備食品輻照保藏(修改第三節(jié) 食品輻照保藏原理 輻照效應：物理學效應、化學效應、生物學效應。一、輻射物理學效應（一）原子能射線與物質(zhì)作用 hM M+ + e（二）電子射線作用 康普頓散射光電子、康普頓電子、電子對食品輻照保藏(修改第三節(jié) 食品輻照保藏原理二、輻射化學效應 由電離輻射使食品產(chǎn)生各種粒子、離子及質(zhì)子的基本過程：初級輻射，使物質(zhì)形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。次級輻射, 使初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質(zhì)不同的化合物。初級輻射一般無特殊條件，而次級輻射與溫度等其它條件有關。食品輻照保藏(修改酶氨基

13、酸與蛋白質(zhì)糖類脂類水維生素食品輻照保藏(修改氨基酸與蛋白質(zhì)輻照干燥狀態(tài)氨基酸，主要反應脫氨基作用而產(chǎn)生氨輻照氨基酸水溶液,由于水分子存在會產(chǎn)生輻照間接效應;不同氨基酸、放射線劑量以及有無氧氣和水分,得到生成物及其得率均不同食品輻照保藏(修改含有巰基和二硫鍵的含硫氨基酸對放射線有極高的敏感性,會發(fā)生羥基化、脫氨、氧化及脫羧反應放射線引起的-SH基氧化、脫氨、脫羧以及苯酚和多環(huán)式氨基酸自由基的氧化反應,會導致蛋白質(zhì)的結構變化,產(chǎn)生分子變形,凝聚,黏度降低,溶解度變化等肉接受照射后產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)主要有甲硫醇,鏈狀烷烴,鏈狀烯烴食品輻照保藏(修改凍結溫度下照射，產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),但未發(fā)現(xiàn)氨基酸組成發(fā)生變

14、化放射線殺菌未引起肉蛋白質(zhì)營養(yǎng)損失新鮮肉、加工肉都會因放射線照射而發(fā)生褐變食品輻照保藏(修改酶純酶稀溶液對輻照很敏感在復雜食品體系中酶很容易被保護起來,鈍化時需要相當大輻照劑量無氧條件下,干燥酶經(jīng)照射后失活,與酶的種類無太大關系食品輻照保藏(修改糖類糖的旋光度減少,發(fā)生褐變,還原性以及吸收光譜等均發(fā)生變化稀釋單糖溶液有初級和次級輻照效應輻照多聚糖會降解產(chǎn)生葡萄糖、麥芽糖、糊精等植物組織中的果膠質(zhì)解聚從而使組織變軟;動物組織中的糖原會斷裂成小分子食品輻照保藏(修改劑量為20Mrad以下時,淀粉粒的構造幾乎不變,但分子量減少,鏈長縮短用2Mrad放射線照射直鏈淀粉,其平均聚合度由1700降為350

15、,支鏈淀粉的鏈長變?yōu)?5個葡萄糖單位以下與加熱處理相比,放射線照射能明顯地降低淀粉液的黏度食品輻照保藏(修改脂類產(chǎn)生正烷類、正烯類、醛類、酮類等化合物照射后產(chǎn)生的異味對食品的感官品質(zhì)有很大的影響牛乳脂肪因照射產(chǎn)生巧克力或蠟樣氣味,尤其魚脂質(zhì),由高度不飽和脂肪酸氧化引起的異味更明顯放射線照射促進脂質(zhì)的自動氧化過程食品輻照保藏(修改維生素水溶性維生素中以VC的輻照敏感性最強脂溶性維生素對輻照均很敏感,尤其是VE及VK放射線敏感性最高一般維生素在復雜體系或食品中穩(wěn)定性比在單純?nèi)芤褐蟹€(wěn)定性高加熱條件下輻照處理維生素損失高于冷凍輻照處理食品輻照保藏(修改二、食品輻射的生物學效應生物學效應指輻射對生物體如

16、微生物、病毒、昆蟲、寄生蟲、植物等影響，由于生物體內(nèi)化學變化造成。食品輻照保藏(修改（一）微生物1. 輻射對微生物的作用（1）直接效應：指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應，可使微生物死亡。A. 細胞內(nèi)蛋白質(zhì)、DNA受損，即DNA分子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，由于DNA分子本身受到損傷而致使細胞死亡直接擊中學說B. 細胞內(nèi)膜受損，膜由蛋白質(zhì)和磷脂組成，這些分子的斷裂造成細胞膜泄漏，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡食品輻照保藏(修改（2）間接效應來自被激活的水分子或電離的游離基當水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原作用，這些激活的水合離子與微生物內(nèi)的生

17、理活性物質(zhì)相互作用，而使細胞生理機能受到影響。食品輻照保藏(修改2. 微生物對輻射的敏感性通常以每殺死90%微生物所需要的戈瑞數(shù)來表示，即殘存微生物下降到原數(shù)的10%所需要的劑量，并用D10值表示： N Dlog = - N0 D10 其中： N0 表示最初的微生物數(shù) N表示使用D劑量后殘留的微生物數(shù) D表示初期劑量 D10表示微生物殘存數(shù)減到原數(shù)的10%時的劑量食品輻照保藏(修改微生物對輻射的敏感性一般來說G- G+ 酵母 霉菌(敏感度)食品輻照保藏(修改（二）病毒通常使用高達30KGy的劑量才能抑制食品輻照保藏(修改（三）昆蟲輻射對昆蟲效應與其組成細胞效應密切相關，輻射敏感性與生殖活性成正

18、比，與分化程度成反比。處于幼蟲期昆蟲較敏感，成蟲細胞敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但是成蟲的性腺細胞對輻射敏感。低劑量可造成絕育或引起遺傳上紊亂。輻射對昆蟲總的損傷作用：致死、“擊倒”（貌似死亡，隨后恢復）、壽命縮短、推遲換羽、不育、減少卵的孵化、延遲發(fā)育、減少進食量和抑制呼吸，這些作用都是在一定劑量水平發(fā)生，而在其它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應，如延長壽命、增加產(chǎn)卵、增進卵的孵化和促進呼吸。食品輻照保藏(修改成年前昆蟲經(jīng)輻射可產(chǎn)生不育；輻照過的卵可以發(fā)育成幼蟲，但不能發(fā)育成蛹；照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不育；用0.13-0.25KGy照射可使卵和幼蟲有一定的發(fā)育能力，但能夠阻止它們發(fā)

19、育到成蟲階段；用0.4-1.0KGy劑量，能阻止所有卵和幼蟲、蛹發(fā)育到下一階段；甲蟲成蟲不育需要0.13-0.25KGy，而蛾需要0.45-1.00KGy才行；螨需要蛹0.25-0.45KGy劑量才能達到不育，30-50KGy才能致死。食品輻照保藏(修改（四）寄生蟲輻射可使寄生蟲不育或死亡豬肉內(nèi)旋毛蟲，不育劑量，0.12KGy，死亡7.5KGy牛肉絳蟲，致死3.0-5.0KGy食品輻照保藏(修改（五）植物水果：對于有呼吸變換期水果，在其呼吸率達最小值時是輻射處理關鍵時刻，在此時輻射能抑制其后熟期，主要是能改變體內(nèi)乙烯生產(chǎn)率。能使化學成分發(fā)生變化，如維生素C破壞、原果膠變成果膠及果膠酸鹽、纖維素及淀粉降解、某些酸破壞及色素變化等。食品輻照保藏(修改蔬菜輻射可影響新鮮蔬菜代謝反應，其效果與劑量有關。如可改變蔬菜呼吸率，防止老化，改變化學成分。根菜類如土豆、洋蔥等輻射后可抑制發(fā)芽，在光照下皮層也不發(fā)綠，但劑量過高，會腐爛。蘑菇可防止開傘延遲后熟。食品輻照保藏(修改思考題1. 輻射有哪些化學效應及生物學效應？2. 輻射保藏食品的原理 從輻射效應對微生物、酶、病蟲害、果蔬等的影響角度考慮。食品輻照保藏(修改第四節(jié) 輻射在食品保藏和加工中的應用及其衛(wèi)生安全性一、輻射保藏的三種形式1. 阿氏滅菌2.