第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件

第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏1優(yōu)選第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏優(yōu)選第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏輻照保藏技術(shù)是利用原子能射線(xiàn)的輻射能量對(duì)食品進(jìn)行殺菌、殺蟲(chóng)、抑制發(fā)芽、延遲后熟等處理，使食品的保藏期延長(zhǎng)的技術(shù)。始于1916年。利用射線(xiàn)照射食品，可以達(dá)到殺菌、殺蟲(chóng)、抑制果實(shí)發(fā)芽、延遲后熟等目的。一、概述1、食品輻照殺菌的特點(diǎn)及意義（1）食品在受射線(xiàn)照射時(shí)的升溫極微，可以使食品保持原有的新鮮感官特征；（2）射線(xiàn)穿透力強(qiáng)，在不拆包裝和解凍的情況下，可殺滅其深藏于谷物、果實(shí)或凍肉內(nèi)部的害蟲(chóng)和微生物；（3）經(jīng)安全劑量射線(xiàn)照射的食品無(wú)任何殘留，射線(xiàn)不與產(chǎn)品結(jié)合。第一節(jié)食品的輻射保藏輻照保藏技術(shù)是利用原子能射線(xiàn)的輻射能量對(duì)食品進(jìn)行殺菌、殺蟲(chóng)、（4）節(jié)約能源。與傳統(tǒng)的冷藏、熱處理、干燥相比，輻射處理可以節(jié)約70%-90%的能源。（5）操作適應(yīng)范圍廣，在同一場(chǎng)所可以處理多種體積、形態(tài)、類(lèi)型不同的食品；能處理各種不同類(lèi)型的食物品種，不同狀態(tài)，固體液體。（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；缺點(diǎn)：用輻射方法鈍化食品中的酶比較困難；敏感性強(qiáng)和經(jīng)高劑量照射的食品有可能產(chǎn)生不愉快的感官變化；對(duì)操作人員的安全防護(hù)要求相當(dāng)高。（4）節(jié)約能源。與傳統(tǒng)的冷藏、熱處理、干燥相比，輻射處理可以目前許多國(guó)家將輻射用于食品的加工與保藏:前蘇聯(lián)、美國(guó)、加拿大、法國(guó)、日本、中國(guó)等均批準(zhǔn)在一些食品中使用輻照。日本、加拿大建立了輻射工廠(chǎng)用于食品保藏、有魚(yú)蝦、果蔬等。歐洲（丹麥、保加利亞、法國(guó)等）用于抑制土豆、大蒜、洋蔥發(fā)芽。發(fā)展中國(guó)家，印度、伊朗、泰國(guó)、智利、阿根廷等用于糧食（谷物）的防霉、防蟲(chóng)。2、國(guó)內(nèi)外食品輻照技術(shù)的應(yīng)用目前許多國(guó)家將輻射用于食品的加工與保藏:前蘇聯(lián)、美我國(guó)自1958年開(kāi)始，70年代的研究工作取得了一定的成效。1984年11月國(guó)家衛(wèi)生部批準(zhǔn)7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20多種食品通過(guò)了不同級(jí)別的技術(shù)鑒定。80年代，一些省市建立了一起容量較大的輻射應(yīng)用試驗(yàn)基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、廣東等地。90年代至今，我國(guó)已有近20項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品輻照標(biāo)準(zhǔn)獲得批準(zhǔn)。我國(guó)自1958年開(kāi)始，70年代的研究工作取得了一定的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(yīng)的大小，可使電磁波分成無(wú)線(xiàn)電波、微波、紅外、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)，χ和γ射線(xiàn)。輻射線(xiàn)的產(chǎn)生及種類(lèi)二、食品輻照殺菌的基本原理υ頻率

λ×υ=C105Hz1010101510181020

低頻輻射區(qū)υ<1015Hz高頻輻射線(xiàn)υ>1015Hz輻照保藏即是指電離輻射（υ＞1018Hz），如X射線(xiàn)，γ射線(xiàn)，能量很大，在使物質(zhì)的原子受到激發(fā)的同時(shí)，還能引起原子的電離因而可起到殺菌作用。

微波紅外紫外X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)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(yīng)的大小，第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件1、放射性同位素及放射性衰變（1）放射性同位素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的一類(lèi)原子總稱(chēng)為同位素，當(dāng)原子序數(shù)在84以上的同位素，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線(xiàn)，由這種原子組成的元素稱(chēng)為放射性同位素。

1、放射性同位素及放射性衰變（1）放射性同位素（2）放射性衰變放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定，會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射出射線(xiàn)，直至變成另一種穩(wěn)定同位素，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素，原子核的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱(chēng)為放射性衰變。這就是所謂“核衰變”。

（2）放射性衰變放射性同位素的原子核很不目前兩種方法都不能有效進(jìn)行物質(zhì)成分的選擇性萃取。過(guò)程大致為:先用機(jī)械法清洗鮮咖啡豆,去除灰塵和雜質(zhì),然后加蒸汽和水預(yù)泡,提高其水分含量,再將其裝入萃取器中,不斷往萃取器中送入CO2而將咖啡因逐漸萃取出來(lái)或原子數(shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。輻射脂類(lèi)的主要作用是在脂肪酸長(zhǎng)鏈中-C-C-鍵外斷裂。輻照可促使脂類(lèi)的自動(dòng)氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過(guò)氧化物和抗氧化物質(zhì)分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解產(chǎn)物。金屬箔和各種復(fù)合包裝材料是比較理想的食品輻射包裝材料，可接受高達(dá)60kGy的照射。水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。電子伏特ev表示輻射能量，單位普通用eV，即相當(dāng)于１個(gè)電子在真空中通過(guò)電位差為１伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。超臨界流體萃取的特點(diǎn)：咖啡因是一種較強(qiáng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑,富含于咖啡豆和茶葉中。因此咖啡豆和茶葉脫咖啡因的研究應(yīng)運(yùn)而生。被包覆的物料稱(chēng)為芯材、囊芯、內(nèi)核、填充物。（3）經(jīng)安全劑量射線(xiàn)照射的食品無(wú)任何殘留，射線(xiàn)不與產(chǎn)品結(jié)合。現(xiàn)法定單位用貝可Bq，即每秒中有一個(gè)原子核衰變?yōu)?貝可。對(duì)操作人員的安全防護(hù)要求相當(dāng)高。②放射性強(qiáng)度（放射性活度）放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來(lái)一半所需的時(shí)間稱(chēng)為半衰期?；蛟訑?shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。如磷－32的半衰期是14.3天，就是說(shuō)，假使原來(lái)有100萬(wàn)個(gè)磷－32原子，經(jīng)過(guò)14.3天后，只剩下50萬(wàn)個(gè)了。半衰期越長(zhǎng)，說(shuō)明衰變得越慢，半衰期越短，說(shuō)明衰變得越快。半衰期是放射性同位素的一特征常數(shù)，不同的放射性同位素有不同的半衰期，衰變的時(shí)候放射出射線(xiàn)的種類(lèi)和數(shù)量也不同。（3）半衰期放射性同位素能發(fā)射α、β及γ射線(xiàn)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為輻射。目前兩種方法都不能有效進(jìn)行物質(zhì)成分的選擇性萃取。常見(jiàn)放射性同位素的半衰期常見(jiàn)放射性同位素的半衰期α-射線(xiàn)、β-射線(xiàn)、X-射線(xiàn)、γ-射線(xiàn)2、放射線(xiàn)的種類(lèi)及其特征（1）放射線(xiàn)的種類(lèi)（2）特征α-射線(xiàn)：相對(duì)質(zhì)量較大，電離能力很強(qiáng)，穿透能力很??；一張紙就能阻擋它的通過(guò)。β-射線(xiàn)：為氫核質(zhì)量的幾千分之一，帶電量為α-射線(xiàn)的一半，電離能力比α-射線(xiàn)小，穿透能力比α-射線(xiàn)大；γ-射線(xiàn)：電離能力比α、β小，但穿透能力比α、β大；X-射線(xiàn)：電離能力小，穿透力很高α-射線(xiàn)、β-射線(xiàn)、X-射線(xiàn)、γ-射線(xiàn)2、放射線(xiàn)的種類(lèi)及其特第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件（3）輻射計(jì)量單位①能量單位電子伏特ev表示輻射能量，單位普通用eV，即相當(dāng)于１個(gè)電子在真空中通過(guò)電位差為１伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。１ev=1.602*10-12爾格（erg）；1Mev=106ev，1kev=103ev。指被照射物質(zhì)吸收輻射能量程度的一些物理量。（3）輻射計(jì)量單位①能量單位指被照射物質(zhì)吸收輻射能量程度的一②放射性強(qiáng)度（放射性活度）指單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生核衰變的次數(shù)。放射性同位素原子數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律。隨著時(shí)間的增加，放射性原子的數(shù)目按幾何級(jí)數(shù)減少，放射性同位素不斷地衰變，它是衡量放射性強(qiáng)弱程度的一個(gè)物理量。居里（以前曾用），1Ci=3.7*1010次衰變／秒，即每秒中有3.7*1010次原子核衰變?，F(xiàn)法定單位用貝可Bq，即每秒中有一個(gè)原子核衰變?yōu)?貝可。即1Bq=1s－1，因此，1Ci=3.7×1010Bq②放射性強(qiáng)度（放射性活度）水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化?；蛟訑?shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。（2）超臨界流體與被萃取物的化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越強(qiáng)；輻射可使寄生蟲(chóng)不育或死亡。處于幼蟲(chóng)期的昆蟲(chóng)對(duì)輻射比較敏感，成蟲(chóng)（細(xì)胞)對(duì)輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲(chóng)致死，但成蟲(chóng)的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的，因此使用低劑量可造成絕育或引起配子在遺傳上的紊亂。膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。阿拉伯膠由于含有約1%左右具乳化性的蛋白質(zhì)，能夠乳化心材，而且溶解性能好，因此在微膠囊技術(shù)中用途最為廣泛，（1）人工放射性同位素與傳統(tǒng)方法相比,提油脂后的殘粕仍保留了原樣,可以很方便地用于提取蛋白質(zhì)或用作飼料。D表示初期劑量酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低劑量輻射結(jié)合的辦法殺滅。三、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；輻射脂類(lèi)的主要作用是在脂肪酸長(zhǎng)鏈中-C-C-鍵外斷裂。1980年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織FAO國(guó)際原子能組織IAEA，世界衛(wèi)生組織WHO專(zhuān)家會(huì)議，決定在10kGy以?xún)?nèi)的輻射食品，不要再進(jìn)行此劑量范圍的毒性試驗(yàn)，在微生物學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)上都不存在問(wèn)題，可以作為“推薦接受”輻射劑量：＜500krad（2）超臨界流體與被萃取物的化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越強(qiáng)；在食品輻射保藏中一般采用的輻射劑量低，因此，比較好的包裝材料有玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龍、復(fù)合薄膜、玻璃容器及金屬容器。③輻射的劑量以前曾用倫琴（R），國(guó)際單位為（c/kg，SI，庫(kù)侖/千克）。如果把射線(xiàn)所及之處看做是輻射場(chǎng)的話(huà)，則輻射量就是輻射場(chǎng)的一種量度。

④吸收劑量在一定范圍內(nèi)的某點(diǎn)處，單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)所吸收的輻射能的量稱(chēng)為吸收劑量(D)。以前曾用拉德（Rad），國(guó)際單位為戈瑞（Gy）1Gy=1J/kg=100Rad水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，V⑤輻射的劑量與吸收劑量的關(guān)系在輻照?qǐng)鰞x器測(cè)定的是輻射劑量，而食品保藏主要用吸收劑量來(lái)衡量。吸收劑量＝輻射劑量×轉(zhuǎn)換系數(shù)空氣轉(zhuǎn)換系數(shù)＝0.83;食品的轉(zhuǎn)換系數(shù)＝0.92－0.97由于不同食品具有不同的輻射吸收性質(zhì)，故必須規(guī)定被輻照食品的吸收劑量，才能能達(dá)到需要的要求。⑤輻射的劑量與吸收劑量的關(guān)系由于不同食品具有輻照劑量根據(jù)達(dá)到加工目的最適宜的劑量范圍以及食品所能耐受的最大劑量確定。在食品輻照中，包裝內(nèi)部和單個(gè)包裝之間的劑量分布是不均勻的,有高有低，這就要求同一批食品的最高劑量和最低劑量都處在允許的劑量范圍內(nèi)，這樣才能保證達(dá)到輻照處理的目的。目前，國(guó)際和國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)都要求最高劑量和最低劑量的比值要小于2，也就是說(shuō)最大劑量不能超過(guò)最小劑量的1倍。這樣的輻照加工才能符合質(zhì)量要求。在輻照加工廠(chǎng)中把這個(gè)比值定為1.7，以確保輻照產(chǎn)品的質(zhì)量。輻照劑量根據(jù)達(dá)到加工目的最適宜的劑量范圍以3、輻射的來(lái)源（1）人工放射性同位素在食品輻射時(shí)供電離輻射用的放射線(xiàn)主要為β-和γ-射線(xiàn)，經(jīng)常采用人工制備的放射性同位素60Co（鈷，半衰期5.26年）和137Cs（銫，半衰期30.3年）。

①60Co60Co經(jīng)β-衰變后放出一個(gè)β粒子和兩個(gè)能量不同的γ-光子（1.17Mev和1.33Mev），最后變?yōu)?0Ni(鎳)。3、輻射的來(lái)源制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成棒形、長(zhǎng)方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時(shí)間照射，少量59Co原子吸收一個(gè)中子后即生成60Co輻射源。目前在商業(yè)上采用60Co作為γ-射線(xiàn)源。②137Cs137Cs輻射源主要是由核燃料的渣滓中抽提制得的。137Cs經(jīng)β-衰變后放出γ-光子最后變?yōu)?37Ba（鋇），所產(chǎn)生的γ-射線(xiàn)的能量為0.66Mev，比60Co來(lái)得弱，所以放射性強(qiáng)度比60Co弱，要想達(dá)到和60Co一樣的輻射強(qiáng)度，要衰變次數(shù)就要多幾次。制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成（2）電子加速器電子加速器是利用電磁場(chǎng)的作用，使電子獲得較高的能量，即將電能轉(zhuǎn)變成輻射能，產(chǎn)生高能電子束或X射線(xiàn)的裝置。這樣儀器設(shè)備裝置有靜電加速器、高頻高壓加速器、絕緣磁芯變壓器等。β射線(xiàn)：利用加速器產(chǎn)生的電子流與放射性同位素中的β射線(xiàn)具有相同的性質(zhì)，故稱(chēng)為人工β射線(xiàn)源。電子加速器產(chǎn)生的電子束穿透性差，一般只用于食品表層的輻照。X射線(xiàn)：用高能電子來(lái)轟擊重金屬靶，其能量的一小部分轉(zhuǎn)變?yōu)槎滩ㄩL(zhǎng)的電磁射線(xiàn)，即產(chǎn)生X-射線(xiàn)。而剩余部分的能量都轉(zhuǎn)化成熱，在靶內(nèi)被消耗掉。（2）電子加速器第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件X-射線(xiàn)的穿透力比紫外線(xiàn)強(qiáng)，所以X-射線(xiàn)亦用于食品保藏中。但是由于電子加速器作為X-射線(xiàn)源的大部分的能量都被轉(zhuǎn)化成熱被消化了，轉(zhuǎn)換率不高，所以目前，x-射線(xiàn)在食品方面的應(yīng)用僅是實(shí)驗(yàn)性的，而不是工業(yè)生產(chǎn)的。研究發(fā)現(xiàn)紫外線(xiàn)，尤其是波長(zhǎng)在200~280nm范圍內(nèi)的，可以用來(lái)使食品表面的微生物鈍化。但紫外線(xiàn)透入食品的深度淺，故限于對(duì)表面處理的應(yīng)用或用于成薄層露置的液體食品及設(shè)備表面、水和空氣的處理。X-射線(xiàn)的穿透力比紫外線(xiàn)強(qiáng)，所以X-射線(xiàn)亦用于食品保藏麥芽糊精，玉米淀粉糖漿這兩種碳水化合物本身不具備乳化能力，成膜能力也差，但它們具有高濃度時(shí)低粘度的特點(diǎn)，因此如果與其他具有乳化性的壁材配合后，可提高體系的固形物濃度，有利于降低干燥能耗，減少生產(chǎn)成本。病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，是以食品和酶為寄主?？勺鳛橐话懔弦旱某吻?、保安過(guò)濾、空氣除菌。茶飲料中應(yīng)用的微膠囊技術(shù)包括：保香與除去惡劣風(fēng)味；另外多數(shù)油為液態(tài)，含有大量揮發(fā)性成分，受熱后揮發(fā)性增強(qiáng)，使其在食品中的應(yīng)用受到限制。（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；塑料包裝的食品在低于20kGy輻照對(duì)其物理性質(zhì)沒(méi)有明顯影響；足以降低腐敗菌數(shù)量，延緩微生物大量增殖出現(xiàn)的時(shí)間（防止繁殖）。輻射劑量：500krad～1Mrad五、輻照在食品保藏中的應(yīng)用因此,超臨界CO2萃取技術(shù)廣泛用于開(kāi)發(fā)那些具有高附加值的保健用油品上,如米糠油、小麥胚芽油、沙棘油和葡萄籽油等。3、對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞

低劑量（<1kGy)，微不足道；必須與其他保藏方法如低溫或降低水分活度等結(jié)合。水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。用作微膠囊壁材的碳水化合物以麥芽糊精，玉米淀粉糖漿，蔗糖較為切合實(shí)際，這三種碳水化合物中由于玉米淀粉糖漿的價(jià)格較高，因此又以麥芽糊精與蔗糖最具實(shí)用性。在食品輻射保藏中一般采用的輻射劑量低，因此，比較好的包裝材料有玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龍、復(fù)合薄膜、玻璃容器及金屬容器。這種方法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保證長(zhǎng)期貯存。1Mev=106ev，1kev=103ev。超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化、除熱源。一般來(lái)說(shuō)，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無(wú)芽孢細(xì)菌相同。

三、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)電離輻射之所以用來(lái)保藏食品，這是由輻射對(duì)被照射物質(zhì)中發(fā)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)與生物學(xué)效應(yīng)所決定的。由電離輻射使食品產(chǎn)生多種離子、粒子及質(zhì)子的基本過(guò)程有：直接初級(jí)輻射——即物質(zhì)接受輻射能后，形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片---與輻射程度有關(guān)。間接次級(jí)輻射——初級(jí)輻射的產(chǎn)物相互作用生成與原物質(zhì)不同的化合物---與溫度等其他條件有關(guān)。麥芽糊精，玉米淀粉糖漿這兩種碳水化合物本身不具備乳化能力，成水溶液的輻射效應(yīng)水分子對(duì)輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線(xiàn)的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)。水接受輻射后的最后產(chǎn)物是氫和過(guò)氧化氫，形成的機(jī)制很復(fù)雜?，F(xiàn)已知的中間產(chǎn)物主要有三種：水合電子（eaq），氫氧基（OH·），氫基（H·）。這些中間產(chǎn)物很重要，因?yàn)樗鼈兛梢院推渌袡C(jī)體的分子接觸而進(jìn)行反應(yīng)，特別是在稀溶液中或含水的食品中，大多由于水的輻射而產(chǎn)生了間接效應(yīng)進(jìn)行了氧化反應(yīng)。水溶液的輻射效應(yīng)水分子對(duì)輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線(xiàn)的

氨基酸與蛋白質(zhì)氨基酸經(jīng)輻射后，會(huì)引起氨基酸脫氨等。射線(xiàn)照射到食品蛋白質(zhì)分子，很容易使它的二硫鍵、氫鍵、鹽鍵、醚鍵斷裂，破壞蛋白質(zhì)分子的三級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)，改變物理性質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性，發(fā)生凝聚、粘度下降和溶解度降低。氨基酸與蛋白質(zhì)氨基酸經(jīng)輻射后，會(huì)引糖類(lèi)一般來(lái)說(shuō)相當(dāng)穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解。在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質(zhì)性質(zhì)變化極小。脂類(lèi)一般來(lái)說(shuō)，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。輻射脂類(lèi)的主要作用是在脂肪酸長(zhǎng)鏈中-C-C-鍵外斷裂。輻照可促使脂類(lèi)的自動(dòng)氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過(guò)氧化物和抗氧化物質(zhì)分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解產(chǎn)物。糖類(lèi)脂類(lèi)維生素一般來(lái)說(shuō)相當(dāng)穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解。在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質(zhì)性質(zhì)變化極小。維生素是食品中重要的微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。維生素對(duì)輻照食品的敏感性在評(píng)價(jià)輻照食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上是一個(gè)很重要的指標(biāo)。水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。脂溶性維生素對(duì)輻射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。維生素四、食品輻照的生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)指輻射對(duì)生物體如微生物、昆蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)、植物等的影響。這種影響是由于生物體內(nèi)的化學(xué)變化造成的。已證實(shí)輻射不會(huì)產(chǎn)生特殊毒素，但在輻射后某些機(jī)體組織中有時(shí)發(fā)現(xiàn)帶有毒性的不正常代謝產(chǎn)物。輻射對(duì)活體組織的損傷主要是有關(guān)其代謝反應(yīng)，視其機(jī)體組織受輻射損傷后的恢復(fù)能力而異，這還取決于所使用的輻射總劑量的大小。四、食品輻照的生物學(xué)效應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)指輻射對(duì)生物體如微1、微生物輻射對(duì)微生物的作用(機(jī)制）①直接效應(yīng)指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應(yīng)，可使微生物死亡。細(xì)胞內(nèi)DNA受損，由于DNA分子本身受到損傷而致使細(xì)胞死亡。細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜內(nèi)由蛋白質(zhì)和脂肪（磷脂），這些分子的斷裂，造成細(xì)胞膜泄露，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。當(dāng)水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原反應(yīng)作用，這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)胞生理機(jī)能受到影響。②間接效應(yīng)（來(lái)自被激活的水分子或電離所得的游離基）1、微生物當(dāng)水分子被激活和電離后，成為游離基NDlg—=-—

N0D10

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(shí)的劑量

為了表示某種微生物對(duì)輻射的敏感性，就通常以每殺死90%微生物所需要的戈瑞數(shù)來(lái)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：微生物對(duì)輻射的敏感性ND為了表示某種微生物對(duì)輻

2、病毒病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，是以食品和酶為寄主。通常使用高達(dá)30kGy的劑量才能抑制。如脊髓灰色質(zhì)病毒和傳染性肝炎病毒據(jù)推測(cè)來(lái)自食品污染。用γ－射線(xiàn)照射有助于殺死病毒。3、霉菌和酵母酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無(wú)芽孢細(xì)菌相同。霉菌會(huì)造成新鮮果蔬的大量腐敗，用2kGy左右的輻射劑量即可抑制其發(fā)展。酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低劑量輻射結(jié)合的辦法殺滅。2、病毒病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼4、昆蟲(chóng)處于幼蟲(chóng)期的昆蟲(chóng)對(duì)輻射比較敏感，成蟲(chóng)（細(xì)胞)對(duì)輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲(chóng)致死，但成蟲(chóng)的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的，因此使用低劑量可造成絕育或引起配子在遺傳上的紊亂。成年前的昆蟲(chóng)經(jīng)輻射可產(chǎn)生不育；輻照過(guò)的卵可以發(fā)育成幼蟲(chóng)，但不能發(fā)育成蛹；照射的蛹可發(fā)展為成蟲(chóng)，但成蟲(chóng)不育。4、昆蟲(chóng)處于幼蟲(chóng)期的昆蟲(chóng)對(duì)輻射比較敏感，成蟲(chóng)（細(xì)胞)5、寄生蟲(chóng)輻射可使寄生蟲(chóng)不育或死亡。豬肉中旋毛蟲(chóng)不育劑量0.12kGy死亡7.5kGy牛肉中絳蟲(chóng)致死劑量3.0-5.0KGy6、植物輻射主要應(yīng)用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制塊莖、鱗莖類(lèi)發(fā)芽，推遲蘑菇開(kāi)傘、調(diào)節(jié)后熟和衰老上。5、寄生蟲(chóng)輻射可使寄生蟲(chóng)不育或死亡。6、植物輻五、輻照在食品保藏中的應(yīng)用食品輻射處理取決于保藏的目的，即主要是殺菌、滅蟲(chóng)、抑制生理劣變。由于食品種類(lèi)不同，食品腐敗變質(zhì)的因素也不一樣，根據(jù)食品處理后所要求達(dá)到的保藏期，常有三種方式：輻射阿氏殺菌、輻射巴氏殺菌、輻射耐貯殺菌。1、低劑量照射（輻射耐貯殺菌）足以降低腐敗菌數(shù)量，延緩微生物大量增殖出現(xiàn)的時(shí)間（防止繁殖）。用于推遲新鮮果蔬的后熟期，提高耐貯期。輻射劑量：＜500krad＜

5kGy五、輻照在食品保藏中的應(yīng)用食品輻射處理取決于保藏的目足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙門(mén)氏菌）的數(shù)量，用現(xiàn)有方法檢不出。這種方法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保證長(zhǎng)期貯存。必須與其他保藏方法如低溫或降低水分活度等結(jié)合。另外，若食品中已存在大量微生物（繁殖）也不能用該法處理。因?yàn)檩椛洳荒艹ギa(chǎn)生的微生物毒素。輻射劑量：500krad～1Mrad5kGy～10kGy2、中劑量照射（輻射巴氏殺菌）足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙門(mén)氏菌）足以使微生物的數(shù)量減少到零或有限個(gè)數(shù)，在后處理沒(méi)有污染的情況下，以目前現(xiàn)在方法檢不出腐敗微生物；也沒(méi)有毒素檢出，可長(zhǎng)時(shí)間保藏。肉類(lèi)特別是牛肉，高劑量會(huì)產(chǎn)生異味，此時(shí)可在冷凍溫度－30℃以下輻射。因?yàn)楫愇缎纬纱蠖嗍腔瘜W(xué)反應(yīng)，因冷凍時(shí)水中的自由基流動(dòng)性減少，可防止自由基與肉類(lèi)形成分子的相互反應(yīng)。輻射劑量：1～5Mrad10kGy～50kGy3、大劑量照射（輻射阿氏殺菌）足以使微生物的數(shù)量減少到零或有限個(gè)數(shù)，在后處理沒(méi)有污

輻照在食品中的應(yīng)用畜禽肉類(lèi)、水產(chǎn)類(lèi)、蛋類(lèi)、果蔬類(lèi)、谷物及其制品、香料和調(diào)味品的輻射。食品

目的

劑量

肉類(lèi)及其制品

長(zhǎng)期保存，勿需冷凍

40～60kGy

調(diào)味品

殺菌消毒

10～20kGy

肉和魚(yú)

在（0～4℃）延長(zhǎng)保存期

0.5～10kGy

肉禽蛋

減少病原菌（如沙門(mén)氏菌）

5～10kGy

水果蔬菜

減少霉菌、酵母的腐敗

5～10kGy

肉類(lèi)

殺滅寄生蟲(chóng)

0.1～2kGy

谷物

殺滅寄生蟲(chóng)

0.1～1kGy

馬鈴薯洋蔥

抑制發(fā)芽

0.05～0.15kGy

輻照在食品中的應(yīng)用畜禽肉類(lèi)、水產(chǎn)類(lèi)、蛋類(lèi)、果輻照食品的包裝輻射處理前必須根據(jù)產(chǎn)品的性狀、輻射處理目的、運(yùn)輸和貯存的要求以及將來(lái)銷(xiāo)售的方便來(lái)合理選擇包裝材料。金屬罐如鍍錫薄鋼板罐和鋁罐對(duì)使用殺菌劑量的照射是穩(wěn)定的；塑料包裝的食品在低于20kGy輻照對(duì)其物理性質(zhì)沒(méi)有明顯影響；金屬箔和各種復(fù)合包裝材料是比較理想的食品輻射包裝材料，可接受高達(dá)60kGy的照射。在食品輻射保藏中一般采用的輻射劑量低，因此，比較好的包裝材料有玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龍、復(fù)合薄膜、玻璃容器及金屬容器。輻照食品的包裝輻射處理前必須根據(jù)產(chǎn)品的性狀、輻射處理七、輻照食品的安全性為了確認(rèn)這種放射線(xiàn)照射食品的衛(wèi)生安全性，從50年代就開(kāi)始了長(zhǎng)期的研究。1、毒性問(wèn)題大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)將經(jīng)過(guò)50kGy劑量照射過(guò)的食品，未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生有毒、致畸、致癌物。1980年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織FAO國(guó)際原子能組織IAEA，世界衛(wèi)生組織WHO專(zhuān)家會(huì)議，決定在10kGy以?xún)?nèi)的輻射食品，不要再進(jìn)行此劑量范圍的毒性試驗(yàn)，在微生物學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)上都不存在問(wèn)題，可以作為“推薦接受”七、輻照食品的安全性為了確認(rèn)這種放射線(xiàn)照射食品的衛(wèi)生2、微生物發(fā)生突變的危險(xiǎn)

微生物進(jìn)行反復(fù)照射會(huì)產(chǎn)生耐輻射性，輻射引起的突變又可能使微生物獲得抗輻射性而產(chǎn)生耐輻射菌，如用藥物殺菌和熱力殺菌一樣——菌種選育。3、對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞

低劑量（<1kGy)，微不足道；

中等劑量(1～10kGy)，可能損失一些維生素；

高劑量(10～50kGy)，采用約束間接輻射的措施（低溫、真空、添加游離基受體等）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低不大，維生素有損失。2、微生物發(fā)生突變的危險(xiǎn)

微生物進(jìn)行反復(fù)照射會(huì)產(chǎn)生耐食品輻射保藏的工藝流程食品輻射保藏的工藝流程第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件輻照可促使脂類(lèi)的自動(dòng)氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過(guò)氧化物和抗氧化物質(zhì)分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解產(chǎn)物。對(duì)雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純或富集的過(guò)程。脂溶性維生素對(duì)輻射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。N表示使用D劑量后殘留的微生物數(shù)超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化、除熱源。105Hz1010101510181020脂溶性維生素對(duì)輻射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。脂溶性維生素對(duì)輻射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。105Hz10101015101810201、微膠囊的壁材與芯材2、微生物發(fā)生突變的危險(xiǎn)

微生物進(jìn)行反復(fù)照射會(huì)產(chǎn)生耐輻射性，輻射引起的突變又可能使微生物獲得抗輻射性而產(chǎn)生耐輻射菌，如用藥物殺菌和熱力殺菌一樣——菌種選育。3、大劑量照射（輻射阿氏殺菌）減少病原菌（如沙門(mén)氏菌）微膠囊技術(shù)是利用特殊的手段將固體、液體或氣體物質(zhì)包裹在封閉型的微小膠囊內(nèi)的過(guò)程。在食品輻射保藏中一般采用的輻射劑量低，因此，比較好的包裝材料有玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龍、復(fù)合薄膜、玻璃容器及金屬容器。油類(lèi)暴露在空氣中，易受環(huán)境中的空氣、水、日光等外界因素的影響，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生油脂氧化酸敗現(xiàn)象，破壞了油中原有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及風(fēng)味，嚴(yán)重影響了油脂的質(zhì)量；或原子數(shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。在輻照加工廠(chǎng)中把這個(gè)比值定為1.137Cs經(jīng)β-衰變后放出γ-光子最后變?yōu)?37Ba（鋇），所產(chǎn)生的γ-射線(xiàn)的能量為0.啤酒花的超臨界流體萃取食品加工新技術(shù)輻照可促使脂類(lèi)的自動(dòng)氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促第二節(jié)超臨界流體萃取超臨界流體萃?。╯upercriticalfluidextraction,SCFE）：一種具有選擇性溶解能力的分離技術(shù)，利用超臨界流體具有的獨(dú)特物理性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶質(zhì)的萃取和分離。第二節(jié)超臨界流體萃取超臨界流體萃?。╯upercriti一、超臨界流體萃取的定義、原理及特點(diǎn)液體處于臨界溫度和臨界壓力之上的狀態(tài)，是一種非氣非液狀態(tài)，處于這種狀態(tài)的液體，成為超臨界流體（SF）。超臨界流體既具有液體對(duì)溶質(zhì)有較大溶解度的特點(diǎn),又具有氣體易于擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。更重要的是,超臨界流體的許多性質(zhì)(如黏度、密度、擴(kuò)散系數(shù)、溶劑化能力等)隨溫度和壓力變化很大,因此對(duì)選擇性的分離非常敏感。

超臨界流體萃?。⊿FE）就是利用流體在臨界點(diǎn)附近所具有的特殊性質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)的分離提取的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。1、概念一、超臨界流體萃取的定義、原理及特點(diǎn)液體處于臨界溫度超臨界流體的溶解能力與其密度成正比，而在臨界點(diǎn)附近溫度和壓力的微小變化都會(huì)引起流體密度的大幅度變化，超臨界流體正是利用這一特性來(lái)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離，即利用壓力、溫度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)萃取和分離的過(guò)程。2、原理超臨界流體的溶解能力與其密度成正比，而在臨界點(diǎn)附近溫3、特點(diǎn)超臨界流體萃取的特點(diǎn)：可分離性質(zhì)相近的物質(zhì)，特別是對(duì)同系物和熱敏性物質(zhì)的分離有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)；萃取流體不殘留，具有高度的選擇性，產(chǎn)品質(zhì)量高；萃取液可以循環(huán)使用。3、特點(diǎn)超臨界流體萃取的特點(diǎn)：4、超臨界流體的要求（1）作為萃取劑的超臨界流體應(yīng)對(duì)溶質(zhì)的溶解有良好的選擇性。（2）超臨界流體與被萃取物的化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越強(qiáng)；（3）萃取劑應(yīng)具有惰性、對(duì)人體無(wú)害、適當(dāng)?shù)呐R界壓力和較低的沸點(diǎn)，以利于減少壓縮能耗，方便溶質(zhì)的分離。超臨界CO2密度大，溶解能力強(qiáng)，傳質(zhì)速度高，臨界壓力適中，溫度接近室溫，特別適合于熱敏性、易氧化物質(zhì)的分離提?。涣畠r(jià)，無(wú)毒，所以，在食品工業(yè)上，一般用CO2作為萃取溶劑。4、超臨界流體的要求（1）作為萃取劑的超臨界流體應(yīng)對(duì)溶質(zhì)的溶二、超臨界流體在食品工業(yè)中的應(yīng)用二、超臨界流體在食品工業(yè)中的應(yīng)用第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件咖啡中咖啡因的超臨界流體脫除咖啡中咖啡因的超臨界流體脫除咖啡因是一種較強(qiáng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑,富含于咖啡豆和茶葉中。許多人飲用咖啡或茶時(shí),不喜歡咖啡因含量過(guò)高,而且從植物中脫除下的咖啡因可藥用,常作為藥物中的摻合劑。因此咖啡豆和茶葉脫咖啡因的研究應(yīng)運(yùn)而生。脫除咖啡因的傳統(tǒng)方法為溶劑萃取法,但這種方法存在產(chǎn)品純度低、工藝復(fù)雜繁瑣、提取率低、殘留溶劑等缺點(diǎn)。因?yàn)槌R界CO2對(duì)咖啡因的選擇性高,同時(shí)還有較大的溶解性,無(wú)毒、不燃、廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn),因此格外受到人們的青睞。過(guò)程大致為:先用機(jī)械法清洗鮮咖啡豆,去除灰塵和雜質(zhì),然后加蒸汽和水預(yù)泡,提高其水分含量,再將其裝入萃取器中,不斷往萃取器中送入CO2而將咖啡因逐漸萃取出來(lái)咖啡因是一種較強(qiáng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑,富含于咖啡豆啤酒花的超臨界流體萃取啤酒花的超臨界流體萃取病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，是以食品和酶為寄主。微膠囊的壁材有天然高分子化合物、半合成的纖維素衍生物和合成高分子化合物三大類(lèi)。電子加速器產(chǎn)生的電子束穿透性差，一般只用于食品表層的輻照。如磷－32的半衰期是14.因此咖啡豆和茶葉脫咖啡因的研究應(yīng)運(yùn)而生。1、食品輻照殺菌的特點(diǎn)及意義空氣轉(zhuǎn)換系數(shù)＝0.（2）超臨界流體與被萃取物的化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越強(qiáng)；β-射線(xiàn)：為氫核質(zhì)量的幾千分之一，帶電量為α-射線(xiàn)的一半，電離能力比α-射線(xiàn)小，穿透能力比α-射線(xiàn)大；大量研究表明,超臨界CO2萃取得到的油品,油收率高,雜質(zhì)含量低,色澤淺,并可省去后續(xù)的減壓蒸餾和脫臭等精制工序。足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙門(mén)氏菌）的數(shù)量，用現(xiàn)有方法檢不出。膜是分隔開(kāi)兩種流體的一個(gè)阻擋層，阻止了這兩種流體間的自由流動(dòng)，并以特定的形式限制和傳遞各種化學(xué)物質(zhì)。（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜內(nèi)由蛋白質(zhì)和脂肪（磷脂），這些分子的斷裂，造成細(xì)胞膜泄露，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。廉價(jià)，無(wú)毒，所以，在食品工業(yè)上，一般用CO2作為萃取溶劑。細(xì)胞內(nèi)膜受損，膜內(nèi)由蛋白質(zhì)和脂肪（磷脂），這些分子的斷裂，造成細(xì)胞膜泄露，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。10kGy～50kGy按粒子大小可以分為超細(xì)膠囊，微膠囊，納米膠囊。塑料包裝的食品在低于20kGy輻照對(duì)其物理性質(zhì)沒(méi)有明顯影響；1、低劑量照射（輻射耐貯殺菌）阿拉伯膠由于含有約1%左右具乳化性的蛋白質(zhì)，能夠乳化心材，而且溶解性能好，因此在微膠囊技術(shù)中用途最為廣泛，啤酒花中,對(duì)釀酒有用的部分是揮發(fā)性油和軟樹(shù)脂中的律草酮。揮發(fā)油賦予啤酒特有的香氣,而律草酮是造成啤酒苦味的重要物質(zhì)。早期采用啤酒花直接釀酒,存在于啤酒花中的律草酮只能利用25%左右,后來(lái)改進(jìn)為二氯甲烷或甲酸等有機(jī)溶劑萃取法,可使其利用率提高到60%~80%,但萃取物還需進(jìn)一步提純和精制。采用超臨界CO2萃取技術(shù)提取律草酮的萃取率可達(dá)95%以上,并能得到安全的高品質(zhì)、富含啤酒花風(fēng)味物質(zhì)的浸提液,因而成為最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的超臨界萃取技術(shù)之一。采用超臨界CO2萃取時(shí),首先把啤酒花磨成粉末狀,使之更易與CO2接觸,然后裝入萃取器,密封后通入超臨界CO2進(jìn)行萃取。病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，是以食品和酶為寄主。植物中風(fēng)味物質(zhì)等的超臨界流體萃取植物中風(fēng)味物質(zhì)等的超臨界流體萃取超臨界CO2萃取對(duì)植物油脂的應(yīng)用比較廣泛成熟,植物種子富含油脂,傳統(tǒng)的提取采用壓榨法或溶劑萃取法。用壓榨法提取,油脂得率低;用有機(jī)溶劑提取時(shí),油脂的收率大大提高,但存在溶劑回收和產(chǎn)品中溶劑殘留等問(wèn)題。目前兩種方法都不能有效進(jìn)行物質(zhì)成分的選擇性萃取。超臨界CO2萃取對(duì)植物油脂的應(yīng)用比較廣泛和成熟。大量研究表明,超臨界CO2萃取得到的油品,油收率高,雜質(zhì)含量低,色澤淺,并可省去后續(xù)的減壓蒸餾和脫臭等精制工序。與傳統(tǒng)方法相比,提油脂后的殘粕仍保留了原樣,可以很方便地用于提取蛋白質(zhì)或用作飼料。因此,超臨界CO2萃取技術(shù)廣泛用于開(kāi)發(fā)那些具有高附加值的保健用油品上,如米糠油、小麥胚芽油、沙棘油和葡萄籽油等。超臨界CO2萃取對(duì)植物油脂的應(yīng)用比較廣泛成熟,植物

我國(guó)從20世紀(jì)70年代末80年代初即開(kāi)展了對(duì)超臨界流體技術(shù)的研究。與世界先進(jìn)水平相比,我國(guó)在這一方面尚存一定差距。

超臨界流體特別是超臨界CO2萃取技術(shù)以其提取率高、產(chǎn)品純度好、過(guò)程能耗低、后處理簡(jiǎn)單,以及無(wú)毒、無(wú)三廢、無(wú)易燃易爆危險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用,在食品工業(yè)中的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)展,它既有從原料中提取和純化少量有效成分的功能,還可以去除一些影響食品的風(fēng)味和有礙人體健康的物質(zhì)。在食品工業(yè),特別是對(duì)高附加值天然產(chǎn)物和生理活性物質(zhì)的提取和分離等,有著廣闊的應(yīng)用前景。超臨界流體萃取技術(shù)的前景與展望我國(guó)從20世紀(jì)70年代末80年代初即開(kāi)展了對(duì)超臨界流第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件第三節(jié)微膠囊技術(shù)原理微膠囊技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)是從20世紀(jì)50年代末期開(kāi)始的，但由于微膠囊產(chǎn)品的成本較高，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，微膠囊技術(shù)在食品中的應(yīng)用受到限制。但微膠囊技術(shù)的獨(dú)特功能可以使許多傳統(tǒng)工藝無(wú)法解決的難題得以解決，這極大地促進(jìn)了微膠囊技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作，使得微膠囊技術(shù)成為當(dāng)前食品工業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)之一。

微膠囊技術(shù)是利用特殊的手段將固體、液體或氣體物質(zhì)包裹在封閉型的微小膠囊內(nèi)的過(guò)程。一般膠囊粒大小在微米至毫米范圍；微膠囊內(nèi)容物的釋放條件、釋放速率是可以控制的；采用微膠囊技術(shù)制得的產(chǎn)品稱(chēng)為微膠囊制品。第三節(jié)微膠囊技術(shù)原理微膠囊技術(shù)應(yīng)用于食微膠囊技術(shù)對(duì)食品工業(yè)的貢獻(xiàn)1.保護(hù)敏感成分，防止其受氧化、紫外輻射和溫度、濕度等因素的影響，有利于保持物料特性和營(yíng)養(yǎng)。2.減少芯材向環(huán)境的擴(kuò)散或蒸發(fā)3.掩蔽芯材的異味，降低揮發(fā)性，保存易揮發(fā)物質(zhì)、減少食品香氣成分損失，并掩蓋不良?xì)馕兜尼尫拧?.可以改變物料密度；5.對(duì)食品材料的質(zhì)構(gòu)有改善作用，可提高風(fēng)味物質(zhì)的利用率。微膠囊技術(shù)對(duì)食品工業(yè)的貢獻(xiàn)微膠囊外部的包覆膜稱(chēng)為壁材、囊壁、包膜、殼體。被包覆的物料稱(chēng)為芯材、囊芯、內(nèi)核、填充物。微膠囊粒子有多種形狀；按粒子大小可以分為超細(xì)膠囊，微膠囊，納米膠囊。一、微膠囊的基本組成和作用微膠囊外部的包覆膜稱(chēng)為壁材、囊壁、包膜、殼體。一、微膠囊的基微膠囊的壁材應(yīng)具備以下幾個(gè)性能：在高濃度下也具有良好的流動(dòng)性，保證在微膠囊化過(guò)程中具有良好的可操作性；能夠乳化芯材并能穩(wěn)定所產(chǎn)生的乳化體系；在加工過(guò)程以及貯藏過(guò)程中能夠?qū)⑿静耐暾陌裨谄渲?；易干燥、易脫落；具有良好的溶解性；安全性高、?jīng)濟(jì)性好。1、微膠囊的壁材與芯材二、微膠囊化方法和材料選擇基本原則：芯材是水溶性的，壁材就應(yīng)是非水溶性的。微膠囊的壁材應(yīng)具備以下幾個(gè)性能：1、微膠囊的壁材與芯2、常用的微膠囊壁材植物膠類(lèi)：阿拉伯樹(shù)膠、瓊脂、瓊脂糖、褐藻酸鈉、角叉膠、黃耆膠等；碳水化合物類(lèi)：麥芽糊精、環(huán)糊精、變性淀粉、玉米糖漿；蛋白質(zhì)類(lèi)：明膠、酪蛋白、纖維原蛋白、血紅蛋白、玉米蛋白、雞蛋蛋白等；脂類(lèi)：石蠟、蜂蠟、硬脂酸、硬化油、松香等；其他材料如蟲(chóng)膠等。2、常用的微膠囊壁材植物膠類(lèi)：阿拉伯樹(shù)膠、瓊脂、瓊脂糖、褐藻（1）碳水化合物類(lèi)麥芽糊精，玉米淀粉糖漿這兩種碳水化合物本身不具備乳化能力，成膜能力也差，但它們具有高濃度時(shí)低粘度的特點(diǎn)，因此如果與其他具有乳化性的壁材配合后，可提高體系的固形物濃度，有利于降低干燥能耗，減少生產(chǎn)成本。蔗糖具有溶解速度快、熱穩(wěn)定性高、價(jià)格低、來(lái)源廣的特點(diǎn)，常被用來(lái)作為微膠囊的壁材，以往的研究主要限于在擠壓法、共結(jié)晶兩種微膠囊化工藝中使用，

用作微膠囊壁材的碳水化合物以麥芽糊精，玉米淀粉糖漿，蔗糖較為切合實(shí)際，這三種碳水化合物中由于玉米淀粉糖漿的價(jià)格較高，因此又以麥芽糊精與蔗糖最具實(shí)用性。

（1）碳水化合物類(lèi)維生素微膠囊3.一般來(lái)說(shuō)相當(dāng)穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解。維生素對(duì)輻照食品的敏感性在評(píng)價(jià)輻照食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上是一個(gè)很重要的指標(biāo)。脂溶性維生素對(duì)輻射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。如采用噴霧干燥微膠囊造粒法對(duì)核桃粉的加工工藝進(jìn)行了研究，利用明膠、大豆分離蛋白、糊精等水溶性壁材包裹核桃仁中的油脂，再經(jīng)噴霧干燥脫去壁材中的水分使之成為微膠囊，從而防止油脂與外界氧的接觸，得到了油脂含量高達(dá)35.廉價(jià)，無(wú)毒，所以，在食品工業(yè)上，一般用CO2作為萃取溶劑。10kGy～50kGy輻照過(guò)的卵可以發(fā)育成幼蟲(chóng)，但不能發(fā)育成蛹；大量研究表明,超臨界CO2萃取得到的油品,油收率高,雜質(zhì)含量低,色澤淺,并可省去后續(xù)的減壓蒸餾和脫臭等精制工序。超臨界流體既具有液體對(duì)溶質(zhì)有較大溶解度的特點(diǎn),又具有氣體易于擴(kuò)散和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。敏感性強(qiáng)和經(jīng)高劑量照射的食品有可能產(chǎn)生不愉快的感官變化；放射性同位素原子數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律。制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成棒形、長(zhǎng)方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時(shí)間照射，少量59Co原子吸收一個(gè)中子后即生成60Co輻射源。由于食品種類(lèi)不同，食品腐敗變質(zhì)的因素也不一樣，根據(jù)食品處理后所要求達(dá)到的保藏期，常有三種方式：輻射阿氏殺菌、輻射巴氏殺菌、輻射耐貯殺菌。微膠囊技術(shù)是利用特殊的手段將固體、液體或氣體物質(zhì)包裹在封閉型的微小膠囊內(nèi)的過(guò)程。酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無(wú)芽孢細(xì)菌相同。維生素對(duì)輻照食品的敏感性在評(píng)價(jià)輻照食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上是一個(gè)很重要的指標(biāo)。二、微膠囊化方法和材料一、微膠囊的基本組成和作用（2）膠體物質(zhì)阿拉伯膠由于含有約1%左右具乳化性的蛋白質(zhì)，能夠乳化心材，而且溶解性能好，因此在微膠囊技術(shù)中用途最為廣泛，

維生素微膠囊3.（2）膠體物質(zhì)（3）蛋白質(zhì)

采用蛋白質(zhì)作為微膠囊壁材主要在于蛋白質(zhì)的乳化性能，能夠在兩相界面形成有良好粘彈性的界面膜，從而有效的促進(jìn)了微膠囊過(guò)程。研究表明乳清蛋白能與麥芽糊精配合作為奶油或揮發(fā)性良好的微膠囊化壁材。

（3）蛋白質(zhì)3、微膠囊化微膠囊化的基本步驟：將芯材分散成微粒，以壁材包敷，最后固化定型。食品工業(yè)的芯材主要是油脂類(lèi)、調(diào)味品類(lèi)、香精類(lèi)、色素類(lèi)、酸味劑類(lèi)、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑類(lèi)和生物活性材料類(lèi)等。有固體、液體等。微膠囊的壁材有天然高分子化合物、半合成的纖維素衍生物和合成高分子化合物三大類(lèi)。食品微膠囊的壁材要求安全無(wú)毒、可降解并具食用價(jià)值。3、微膠囊化微膠囊化的基本步驟：三、微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中有廣發(fā)的應(yīng)用：將食品及原料微膠囊化可以把液態(tài)食品固體化，使用方便，質(zhì)量更可靠；食品添加劑和營(yíng)養(yǎng)素的微膠囊化可使推進(jìn)劑和營(yíng)養(yǎng)素免予變質(zhì)；增添緩釋功能。三、微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用微膠囊技術(shù)在食品工業(yè)中有廣發(fā)食品及原料的微膠囊1.粉末油脂2.粉末酒類(lèi)3.固體飲料食品添加劑的微膠囊1.粉末香精2.酸味劑微膠囊3.甜味劑微膠囊4.防腐劑微膠囊營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的微膠囊1.氨基酸微膠囊2.維生素微膠囊3.微量元素微膠囊食品及原料的微膠囊1.粉末油脂2.粉末酒類(lèi)3.固體油類(lèi)暴露在空氣中，易受環(huán)境中的空氣、水、日光等外界因素的影響，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生油脂氧化酸敗現(xiàn)象，破壞了油中原有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及風(fēng)味，嚴(yán)重影響了油脂的質(zhì)量；另外多數(shù)油為液態(tài)，含有大量揮發(fā)性成分，受熱后揮發(fā)性增強(qiáng)，使其在食品中的應(yīng)用受到限制。若將油脂微膠囊化后，會(huì)更便于包裝運(yùn)輸、使用更加方便，能有效控制香味物質(zhì)的釋放，食用性能更高，從而擴(kuò)大油脂在食品工業(yè)中的應(yīng)用范圍。

將油脂微膠囊化制備成粉末油脂，是油脂儲(chǔ)存的最佳選擇，也是油脂儲(chǔ)藏技術(shù)的發(fā)展方向。

油類(lèi)暴露在空氣中，易受環(huán)境中的空氣、水、日光應(yīng)用微膠囊技術(shù)對(duì)飲料中的敏感物質(zhì)進(jìn)行包埋，可防止敏感物質(zhì)在飲料加工過(guò)程中的損失和破壞，如茶葉中含有維生素C、維生素B、茶多酚以及茶中的芳香物質(zhì)和色素物質(zhì)等多種對(duì)外界因素（光、熱、氧氣、酸、堿等）敏感的物質(zhì)，因此在茶飲料生產(chǎn)中，要對(duì)茶葉的敏感物質(zhì)進(jìn)行有選擇地包埋，避免茶飲料在萃取、殺菌和貯藏中發(fā)生不利的反應(yīng)，最大限度地保持茶飲料原有的色澤和風(fēng)味。茶飲料中應(yīng)用的微膠囊技術(shù)包括：保香與除去惡劣風(fēng)味；阻止或減少茶乳酪的產(chǎn)生；生產(chǎn)高香的速溶茶。如以β-環(huán)糊精和明膠為壁材，采用噴霧干燥法制取酥油微膠囊，并制得了即食酥油茶；用β-環(huán)糊精微膠囊技術(shù)在茶飲料澄清處理中等。應(yīng)用微膠囊技術(shù)對(duì)飲料中的敏感物質(zhì)進(jìn)行包埋，可防止敏感粉末狀食品與其它食品相比具有比表面積大，與外界接觸多的特點(diǎn)，暴露在空氣中極容易吸潮，而且很快就被氧化，變成褐色和黑色，影響產(chǎn)品的色澤和味道，況且有些粉末狀食品本身具有獨(dú)特的氣味，難以為人們所接受，這些問(wèn)題都嚴(yán)重影響了粉末狀食品的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性和食用品質(zhì)。如采用噴霧干燥微膠囊造粒法對(duì)核桃粉的加工工藝進(jìn)行了研究，利用明膠、大豆分離蛋白、糊精等水溶性壁材包裹核桃仁中的油脂，再經(jīng)噴霧干燥脫去壁材中的水分使之成為微膠囊，從而防止油脂與外界氧的接觸，得到了油脂含量高達(dá)35.3%、包埋率85.7%、預(yù)測(cè)保質(zhì)期12個(gè)月的核桃粉產(chǎn)品。粉末狀食品與其它食品相比具有比表面積大，與外膜分離是以半透膜為介質(zhì)，允許某些組分透過(guò)而截留混合物中的其它成分，從而達(dá)到分離的技術(shù)。對(duì)雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、提純或富集的過(guò)程。膜是分隔開(kāi)兩種流體的一個(gè)阻擋層，阻止了這兩種流體間的自由流動(dòng)，并以特定的形式限制和傳遞各種化學(xué)物質(zhì)。半透膜能以不同速率傳遞不同的分子樣品。第四節(jié)膜分離技術(shù)一、膜分離技術(shù)概念膜分離是以半透膜為介質(zhì)，允許某些組分透過(guò)而截留混合物擴(kuò)散原理擴(kuò)散原理第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱(chēng)為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種二、幾種膜分離過(guò)程的定義及原理1、微濾利用篩分原理，分離、截留直徑為0.02～10um大小的粒子的膜分離技術(shù)，即濾膜的孔徑為0.02～10um。

又稱(chēng)微孔過(guò)濾，它屬于精密過(guò)濾，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。故微濾膜能對(duì)大直徑的菌體、懸浮固體等進(jìn)行分離?？勺鳛橐话懔弦旱某吻濉⒈０策^(guò)濾、空氣除菌。、二、幾種膜分離過(guò)程的定義及原理1、微濾2、超濾可以分離分子質(zhì)量300～106u的可溶性大分子物質(zhì)，對(duì)應(yīng)孔徑為1～20nm。是介于微濾和納濾之間的一種膜過(guò)程。

超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化、除熱源。

2、超濾3、反滲透在高于溶液滲透壓的壓力作用下，只有溶液中的水透過(guò)膜，而所有溶液中的大分子、小分子有機(jī)物及無(wú)機(jī)鹽全被截留住?？讖綖?.1～1nm。3、反滲透膜的性能要求：高截流率和高滲透率、良好的柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、溫度和pH范圍寬；抗污染，壽命長(zhǎng)。膜材料的要求：良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕和耐氧化性能。三、分離膜的材料膜的性能要求：高截流率和高滲透率、良好的柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度；化1.反滲透材料：醋酸纖維膜（CA）、芳香聚酰胺膜、復(fù)合膜2.納濾膜材料:芳香聚酰胺類(lèi)、磺化聚砜類(lèi)、聚哌嗪酰胺類(lèi)、混合型復(fù)合膜3.超濾膜材料：醋酸纖維素、聚砜、聚氯乙烯、聚碳酸酯、芳香聚酰胺等4.微濾膜材料：硝化纖維素（CN）、醋酸纖維素（CA）以及CN-CA混合膜、聚氯乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯等。1.反滲透材料：醋酸纖維膜（CA）、芳香聚酰胺膜、復(fù)合膜1、反滲透在食品工業(yè)中的應(yīng)用在處理稀溶液時(shí)反滲透可能是最經(jīng)濟(jì)的濃縮方式。在食品工業(yè)中最大的商業(yè)化應(yīng)用是乳清濃縮，其他還包括蒸發(fā)前果汁的濃縮；檸檬酸、咖啡、淀粉糖漿、天然提取物濃縮；乳清脫鹽（但保留糖）；純化水等。海水淡化制飲用水果汁濃縮糖汁濃縮四、膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1、反滲透在食品工業(yè)中的應(yīng)用在處理稀溶液時(shí)反滲透可能是最經(jīng)濟(jì)第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏88優(yōu)選第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏優(yōu)選第六章食品輻射新加工技術(shù)保藏輻照保藏技術(shù)是利用原子能射線(xiàn)的輻射能量對(duì)食品進(jìn)行殺菌、殺蟲(chóng)、抑制發(fā)芽、延遲后熟等處理，使食品的保藏期延長(zhǎng)的技術(shù)。始于1916年。利用射線(xiàn)照射食品，可以達(dá)到殺菌、殺蟲(chóng)、抑制果實(shí)發(fā)芽、延遲后熟等目的。一、概述1、食品輻照殺菌的特點(diǎn)及意義（1）食品在受射線(xiàn)照射時(shí)的升溫極微，可以使食品保持原有的新鮮感官特征；（2）射線(xiàn)穿透力強(qiáng)，在不拆包裝和解凍的情況下，可殺滅其深藏于谷物、果實(shí)或凍肉內(nèi)部的害蟲(chóng)和微生物；（3）經(jīng)安全劑量射線(xiàn)照射的食品無(wú)任何殘留，射線(xiàn)不與產(chǎn)品結(jié)合。第一節(jié)食品的輻射保藏輻照保藏技術(shù)是利用原子能射線(xiàn)的輻射能量對(duì)食品進(jìn)行殺菌、殺蟲(chóng)、（4）節(jié)約能源。與傳統(tǒng)的冷藏、熱處理、干燥相比，輻射處理可以節(jié)約70%-90%的能源。（5）操作適應(yīng)范圍廣，在同一場(chǎng)所可以處理多種體積、形態(tài)、類(lèi)型不同的食品；能處理各種不同類(lèi)型的食物品種，不同狀態(tài)，固體液體。（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；缺點(diǎn)：用輻射方法鈍化食品中的酶比較困難；敏感性強(qiáng)和經(jīng)高劑量照射的食品有可能產(chǎn)生不愉快的感官變化；對(duì)操作人員的安全防護(hù)要求相當(dāng)高。（4）節(jié)約能源。與傳統(tǒng)的冷藏、熱處理、干燥相比，輻射處理可以目前許多國(guó)家將輻射用于食品的加工與保藏:前蘇聯(lián)、美國(guó)、加拿大、法國(guó)、日本、中國(guó)等均批準(zhǔn)在一些食品中使用輻照。日本、加拿大建立了輻射工廠(chǎng)用于食品保藏、有魚(yú)蝦、果蔬等。歐洲（丹麥、保加利亞、法國(guó)等）用于抑制土豆、大蒜、洋蔥發(fā)芽。發(fā)展中國(guó)家，印度、伊朗、泰國(guó)、智利、阿根廷等用于糧食（谷物）的防霉、防蟲(chóng)。2、國(guó)內(nèi)外食品輻照技術(shù)的應(yīng)用目前許多國(guó)家將輻射用于食品的加工與保藏:前蘇聯(lián)、美我國(guó)自1958年開(kāi)始，70年代的研究工作取得了一定的成效。1984年11月國(guó)家衛(wèi)生部批準(zhǔn)7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20多種食品通過(guò)了不同級(jí)別的技術(shù)鑒定。80年代，一些省市建立了一起容量較大的輻射應(yīng)用試驗(yàn)基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、廣東等地。90年代至今，我國(guó)已有近20項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品輻照標(biāo)準(zhǔn)獲得批準(zhǔn)。我國(guó)自1958年開(kāi)始，70年代的研究工作取得了一定的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(yīng)的大小，可使電磁波分成無(wú)線(xiàn)電波、微波、紅外、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)，χ和γ射線(xiàn)。輻射線(xiàn)的產(chǎn)生及種類(lèi)二、食品輻照殺菌的基本原理υ頻率

λ×υ=C105Hz1010101510181020

低頻輻射區(qū)υ<1015Hz高頻輻射線(xiàn)υ>1015Hz輻照保藏即是指電離輻射（υ＞1018Hz），如X射線(xiàn)，γ射線(xiàn)，能量很大，在使物質(zhì)的原子受到激發(fā)的同時(shí)，還能引起原子的電離因而可起到殺菌作用。

微波紅外紫外X射線(xiàn)和γ射線(xiàn)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(yīng)的大小，第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件1、放射性同位素及放射性衰變（1）放射性同位素質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的一類(lèi)原子總稱(chēng)為同位素，當(dāng)原子序數(shù)在84以上的同位素，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線(xiàn)，由這種原子組成的元素稱(chēng)為放射性同位素。

1、放射性同位素及放射性衰變（1）放射性同位素（2）放射性衰變放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定，會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射出射線(xiàn)，直至變成另一種穩(wěn)定同位素，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素，原子核的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱(chēng)為放射性衰變。這就是所謂“核衰變”。

（2）放射性衰變放射性同位素的原子核很不目前兩種方法都不能有效進(jìn)行物質(zhì)成分的選擇性萃取。過(guò)程大致為:先用機(jī)械法清洗鮮咖啡豆,去除灰塵和雜質(zhì),然后加蒸汽和水預(yù)泡,提高其水分含量,再將其裝入萃取器中,不斷往萃取器中送入CO2而將咖啡因逐漸萃取出來(lái)或原子數(shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。輻射脂類(lèi)的主要作用是在脂肪酸長(zhǎng)鏈中-C-C-鍵外斷裂。輻照可促使脂類(lèi)的自動(dòng)氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過(guò)氧化物和抗氧化物質(zhì)分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等十多種分解產(chǎn)物。金屬箔和各種復(fù)合包裝材料是比較理想的食品輻射包裝材料，可接受高達(dá)60kGy的照射。水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。電子伏特ev表示輻射能量，單位普通用eV，即相當(dāng)于１個(gè)電子在真空中通過(guò)電位差為１伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。超臨界流體萃取的特點(diǎn)：咖啡因是一種較強(qiáng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮劑,富含于咖啡豆和茶葉中。因此咖啡豆和茶葉脫咖啡因的研究應(yīng)運(yùn)而生。被包覆的物料稱(chēng)為芯材、囊芯、內(nèi)核、填充物。（3）經(jīng)安全劑量射線(xiàn)照射的食品無(wú)任何殘留，射線(xiàn)不與產(chǎn)品結(jié)合?，F(xiàn)法定單位用貝可Bq，即每秒中有一個(gè)原子核衰變?yōu)?貝可。對(duì)操作人員的安全防護(hù)要求相當(dāng)高。②放射性強(qiáng)度（放射性活度）放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來(lái)一半所需的時(shí)間稱(chēng)為半衰期?；蛟訑?shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。如磷－32的半衰期是14.3天，就是說(shuō)，假使原來(lái)有100萬(wàn)個(gè)磷－32原子，經(jīng)過(guò)14.3天后，只剩下50萬(wàn)個(gè)了。半衰期越長(zhǎng)，說(shuō)明衰變得越慢，半衰期越短，說(shuō)明衰變得越快。半衰期是放射性同位素的一特征常數(shù)，不同的放射性同位素有不同的半衰期，衰變的時(shí)候放射出射線(xiàn)的種類(lèi)和數(shù)量也不同。（3）半衰期放射性同位素能發(fā)射α、β及γ射線(xiàn)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為輻射。目前兩種方法都不能有效進(jìn)行物質(zhì)成分的選擇性萃取。常見(jiàn)放射性同位素的半衰期常見(jiàn)放射性同位素的半衰期α-射線(xiàn)、β-射線(xiàn)、X-射線(xiàn)、γ-射線(xiàn)2、放射線(xiàn)的種類(lèi)及其特征（1）放射線(xiàn)的種類(lèi)（2）特征α-射線(xiàn)：相對(duì)質(zhì)量較大，電離能力很強(qiáng)，穿透能力很小；一張紙就能阻擋它的通過(guò)。β-射線(xiàn)：為氫核質(zhì)量的幾千分之一，帶電量為α-射線(xiàn)的一半，電離能力比α-射線(xiàn)小，穿透能力比α-射線(xiàn)大；γ-射線(xiàn)：電離能力比α、β小，但穿透能力比α、β大；X-射線(xiàn)：電離能力小，穿透力很高α-射線(xiàn)、β-射線(xiàn)、X-射線(xiàn)、γ-射線(xiàn)2、放射線(xiàn)的種類(lèi)及其特第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件（3）輻射計(jì)量單位①能量單位電子伏特ev表示輻射能量，單位普通用eV，即相當(dāng)于１個(gè)電子在真空中通過(guò)電位差為１伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。１ev=1.602*10-12爾格（erg）；1Mev=106ev，1kev=103ev。指被照射物質(zhì)吸收輻射能量程度的一些物理量。（3）輻射計(jì)量單位①能量單位指被照射物質(zhì)吸收輻射能量程度的一②放射性強(qiáng)度（放射性活度）指單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生核衰變的次數(shù)。放射性同位素原子數(shù)目的減少服從指數(shù)規(guī)律。隨著時(shí)間的增加，放射性原子的數(shù)目按幾何級(jí)數(shù)減少，放射性同位素不斷地衰變，它是衡量放射性強(qiáng)弱程度的一個(gè)物理量。居里（以前曾用），1Ci=3.7*1010次衰變／秒，即每秒中有3.7*1010次原子核衰變。現(xiàn)法定單位用貝可Bq，即每秒中有一個(gè)原子核衰變?yōu)?貝可。即1Bq=1s－1，因此，1Ci=3.7×1010Bq②放射性強(qiáng)度（放射性活度）水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化?；蛟訑?shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。（2）超臨界流體與被萃取物的化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越強(qiáng)；輻射可使寄生蟲(chóng)不育或死亡。處于幼蟲(chóng)期的昆蟲(chóng)對(duì)輻射比較敏感，成蟲(chóng)（細(xì)胞)對(duì)輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲(chóng)致死，但成蟲(chóng)的性腺細(xì)胞對(duì)輻射是敏感的，因此使用低劑量可造成絕育或引起配子在遺傳上的紊亂。膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。阿拉伯膠由于含有約1%左右具乳化性的蛋白質(zhì)，能夠乳化心材，而且溶解性能好，因此在微膠囊技術(shù)中用途最為廣泛，（1）人工放射性同位素與傳統(tǒng)方法相比,提油脂后的殘粕仍保留了原樣,可以很方便地用于提取蛋白質(zhì)或用作飼料。D表示初期劑量酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低劑量輻射結(jié)合的辦法殺滅。三、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；輻射脂類(lèi)的主要作用是在脂肪酸長(zhǎng)鏈中-C-C-鍵外斷裂。1980年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織FAO國(guó)際原子能組織IAEA，世界衛(wèi)生組織WHO專(zhuān)家會(huì)議，決定在10kGy以?xún)?nèi)的輻射食品，不要再進(jìn)行此劑量范圍的毒性試驗(yàn)，在微生物學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)上都不存在問(wèn)題，可以作為“推薦接受”輻射劑量：＜500krad（2）超臨界流體與被萃取物的化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越強(qiáng)；在食品輻射保藏中一般采用的輻射劑量低，因此，比較好的包裝材料有玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龍、復(fù)合薄膜、玻璃容器及金屬容器。③輻射的劑量以前曾用倫琴（R），國(guó)際單位為（c/kg，SI，庫(kù)侖/千克）。如果把射線(xiàn)所及之處看做是輻射場(chǎng)的話(huà)，則輻射量就是輻射場(chǎng)的一種量度。

④吸收劑量在一定范圍內(nèi)的某點(diǎn)處，單位質(zhì)量被輻照物質(zhì)所吸收的輻射能的量稱(chēng)為吸收劑量(D)。以前曾用拉德（Rad），國(guó)際單位為戈瑞（Gy）1Gy=1J/kg=100Rad水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，V⑤輻射的劑量與吸收劑量的關(guān)系在輻照?qǐng)鰞x器測(cè)定的是輻射劑量，而食品保藏主要用吸收劑量來(lái)衡量。吸收劑量＝輻射劑量×轉(zhuǎn)換系數(shù)空氣轉(zhuǎn)換系數(shù)＝0.83;食品的轉(zhuǎn)換系數(shù)＝0.92－0.97由于不同食品具有不同的輻射吸收性質(zhì)，故必須規(guī)定被輻照食品的吸收劑量，才能能達(dá)到需要的要求。⑤輻射的劑量與吸收劑量的關(guān)系由于不同食品具有輻照劑量根據(jù)達(dá)到加工目的最適宜的劑量范圍以及食品所能耐受的最大劑量確定。在食品輻照中，包裝內(nèi)部和單個(gè)包裝之間的劑量分布是不均勻的,有高有低，這就要求同一批食品的最高劑量和最低劑量都處在允許的劑量范圍內(nèi)，這樣才能保證達(dá)到輻照處理的目的。目前，國(guó)際和國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)都要求最高劑量和最低劑量的比值要小于2，也就是說(shuō)最大劑量不能超過(guò)最小劑量的1倍。這樣的輻照加工才能符合質(zhì)量要求。在輻照加工廠(chǎng)中把這個(gè)比值定為1.7，以確保輻照產(chǎn)品的質(zhì)量。輻照劑量根據(jù)達(dá)到加工目的最適宜的劑量范圍以3、輻射的來(lái)源（1）人工放射性同位素在食品輻射時(shí)供電離輻射用的放射線(xiàn)主要為β-和γ-射線(xiàn)，經(jīng)常采用人工制備的放射性同位素60Co（鈷，半衰期5.26年）和137Cs（銫，半衰期30.3年）。

①60Co60Co經(jīng)β-衰變后放出一個(gè)β粒子和兩個(gè)能量不同的γ-光子（1.17Mev和1.33Mev），最后變?yōu)?0Ni(鎳)。3、輻射的來(lái)源制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成棒形、長(zhǎng)方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)中子一定時(shí)間照射，少量59Co原子吸收一個(gè)中子后即生成60Co輻射源。目前在商業(yè)上采用60Co作為γ-射線(xiàn)源。②137Cs137Cs輻射源主要是由核燃料的渣滓中抽提制得的。137Cs經(jīng)β-衰變后放出γ-光子最后變?yōu)?37Ba（鋇），所產(chǎn)生的γ-射線(xiàn)的能量為0.66Mev，比60Co來(lái)得弱，所以放射性強(qiáng)度比60Co弱，要想達(dá)到和60Co一樣的輻射強(qiáng)度，要衰變次數(shù)就要多幾次。制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成（2）電子加速器電子加速器是利用電磁場(chǎng)的作用，使電子獲得較高的能量，即將電能轉(zhuǎn)變成輻射能，產(chǎn)生高能電子束或X射線(xiàn)的裝置。這樣儀器設(shè)備裝置有靜電加速器、高頻高壓加速器、絕緣磁芯變壓器等。β射線(xiàn)：利用加速器產(chǎn)生的電子流與放射性同位素中的β射線(xiàn)具有相同的性質(zhì)，故稱(chēng)為人工β射線(xiàn)源。電子加速器產(chǎn)生的電子束穿透性差，一般只用于食品表層的輻照。X射線(xiàn)：用高能電子來(lái)轟擊重金屬靶，其能量的一小部分轉(zhuǎn)變?yōu)槎滩ㄩL(zhǎng)的電磁射線(xiàn)，即產(chǎn)生X-射線(xiàn)。而剩余部分的能量都轉(zhuǎn)化成熱，在靶內(nèi)被消耗掉。（2）電子加速器第六章食品輻射加工技術(shù)保藏課件X-射線(xiàn)的穿透力比紫外線(xiàn)強(qiáng)，所以X-射線(xiàn)亦用于食品保藏中。但是由于電子加速器作為X-射線(xiàn)源的大部分的能量都被轉(zhuǎn)化成熱被消化了，轉(zhuǎn)換率不高，所以目前，x-射線(xiàn)在食品方面的應(yīng)用僅是實(shí)驗(yàn)性的，而不是工業(yè)生產(chǎn)的。研究發(fā)現(xiàn)紫外線(xiàn)，尤其是波長(zhǎng)在200~280nm范圍內(nèi)的，可以用來(lái)使食品表面的微生物鈍化。但紫外線(xiàn)透入食品的深度淺，故限于對(duì)表面處理的應(yīng)用或用于成薄層露置的液體食品及設(shè)備表面、水和空氣的處理。X-射線(xiàn)的穿透力比紫外線(xiàn)強(qiáng)，所以X-射線(xiàn)亦用于食品保藏麥芽糊精，玉米淀粉糖漿這兩種碳水化合物本身不具備乳化能力，成膜能力也差，但它們具有高濃度時(shí)低粘度的特點(diǎn)，因此如果與其他具有乳化性的壁材配合后，可提高體系的固形物濃度，有利于降低干燥能耗，減少生產(chǎn)成本。病毒是最小的生物體，它沒(méi)有呼吸作用，是以食品和酶為寄主?？勺鳛橐话懔弦旱某吻?、保安過(guò)濾、空氣除菌。茶飲料中應(yīng)用的微膠囊技術(shù)包括：保香與除去惡劣風(fēng)味；另外多數(shù)油為液態(tài)，含有大量揮發(fā)性成分，受熱后揮發(fā)性增強(qiáng)，使其在食品中的應(yīng)用受到限制。（6）加工效率高，射線(xiàn)的穿透度高、均勻，與加熱相比，照射過(guò)程可以精確控制、工序可連續(xù)作業(yè)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；塑料包裝的食品在低于20kGy輻照對(duì)其物理性質(zhì)沒(méi)有明顯影響；足以降低腐敗菌數(shù)量，延緩微生物大量增殖出現(xiàn)的時(shí)間（防止繁殖）。輻射劑量：500krad～1Mrad五、輻照在食品保藏中的應(yīng)用因此,超臨界CO2萃取技術(shù)廣泛用于開(kāi)發(fā)那些具有高附加值的保健用油品上,如米糠油、小麥胚芽油、沙棘油和葡萄籽油等。3、對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞

低劑量（<1kGy)，微不足道；必須與其他保藏方法如低溫或降低水分活度等結(jié)合。水溶性維生素中以VC的輻射敏感性最強(qiáng)，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對(duì)輻射很不敏感，較穩(wěn)定。用作微膠囊壁材的碳水化合物以麥芽糊精，玉米淀粉糖漿，蔗糖較為切合實(shí)際，這三種碳水化合物中由于玉米淀粉糖漿的價(jià)格較高，因此又以麥芽糊精與蔗糖最具實(shí)用性。在食品輻射保藏中一般采用的輻射劑量低，因此，比較好的包裝材料有玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯、尼龍、復(fù)合薄膜、玻璃容器及金屬容器。這種方法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保證長(zhǎng)期貯存。1Mev=106ev，1kev=103ev。超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化、除熱源。一般來(lái)說(shuō)，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。酵母與霉菌對(duì)輻射的敏感性與無(wú)芽孢細(xì)菌相同。

三、食品輻照的化學(xué)效應(yīng)電離輻射之所以用來(lái)保藏食品，這是由輻射對(duì)被照射物質(zhì)中發(fā)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)與生物學(xué)效應(yīng)所決定的。由電離輻射使食品產(chǎn)生多種離子、粒子及質(zhì)子的基本過(guò)程有：直接初級(jí)輻射——即物質(zhì)接受輻射能后，形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片---與輻射程度有關(guān)。間接次級(jí)輻射——初級(jí)輻射的產(chǎn)物相互作用生成與原物質(zhì)不同的化合物---與溫度等其他條件有關(guān)。麥芽糊精，玉米淀粉糖漿這兩種碳水化合物本身不具備乳化能力，成水溶液的輻射效應(yīng)水分子對(duì)輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線(xiàn)的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)。水接受輻射后的最后產(chǎn)物是氫和過(guò)氧化氫，形成的機(jī)制很復(fù)雜?，F(xiàn)已知的中間產(chǎn)物主要有三種：水合電子（eaq），氫氧基（OH·），氫基（H·）。這些中間產(chǎn)物很重要，因?yàn)樗鼈兛梢院推渌袡C(jī)體的分子接觸而進(jìn)行反應(yīng)，特別是在稀溶液中或含水的食品中，大多由于水的輻射而產(chǎn)生了間接效應(yīng)進(jìn)行了氧化反應(yīng)。水溶液的輻射效應(yīng)水分子對(duì)輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線(xiàn)的

氨基酸與蛋白質(zhì)氨基酸經(jīng)輻射后，會(huì)引起氨基酸脫氨等。射線(xiàn)照射到食品蛋白質(zhì)分子，很容易使它的二硫鍵、氫鍵、鹽鍵、醚鍵斷裂，破壞蛋白質(zhì)分子的三級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)，改變物理性質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性，發(fā)生凝聚、粘度下降和溶解度降低。氨基酸與蛋白質(zhì)氨基酸經(jīng)