食品工藝學第七章食品輻射保

食品工藝學第七章食品輻射保演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有27頁\編輯于星期日優(yōu)選食品工藝學第七章食品輻射?，F(xiàn)在是2頁\一共有27頁\編輯于星期日電離輻射與非電離輻射食品輻照定義（GB/T18524-2001)

利用電離輻射在食品中產(chǎn)生的輻射化學與輻射生物學效應而達到抑制發(fā)芽、延遲或促進成熟、殺蟲、殺菌、防腐或滅菌等目的的輻照過程。輻射保藏的優(yōu)點常溫下進行節(jié)能無殘留穿透性強易控制等獨特優(yōu)勢。目前輻射加工技術已向很多行業(yè)滲透。缺點：投資大、泄漏安全性問題、消費者接受性第一節(jié)概述現(xiàn)在是3頁\一共有27頁\編輯于星期日二、國內外輻照保藏進展（自學）我國批準在部分食品中使用，需嚴格按生產(chǎn)規(guī)范使用。我國輻照食品產(chǎn)量占世界1/3左右，2010已達約20萬噸。表7-1中國批準允許輻照的食品類別及劑量類別品種目的吸收劑量（kGy）≤產(chǎn)品衛(wèi)生標準豆類綠豆、紅豆等殺蟲0.2GB14891.8谷類及其制品大米、面粉、玉米渣、小米等殺蟲0.4～0.6干果果脯空心蓮、桂園、核桃、山楂、大棗、小棗等控制生蟲，減少損失，延長儲藏0.4-1.0GB14891.3熟畜禽肉熟豬肉、熟牛肉、熟羊肉、熟兔肉、鹽水鴨、烤鴨、燒雞、扒雞等延長保質期8.0GB14891.1冷凍分割禽肉類豬、牛、羊、雞鴨等殺沙門氏菌2.5GB14891.7香辛料五香粉、八角、花椒等殺菌、防霉、提高衛(wèi)生質量10GB14891.4花粉玉米、蕎麥、高粱、芝麻、油萊等花粉或混合保鮮、防霉、延長貯存期8GB14891.2薯干酒類以薯干或新鮮薯為原料改進薯干酒的品質、提高其質量4GB14891.9豬肉旋毛蟲豬肉滅活旋毛蟲0.65GB14891.6新鮮水果蔬菜土豆、洋蔥、大蒜、生姜、番茄、荔枝、蘋果抑止發(fā)芽、貯藏保鮮或推遲后熟延長貨架期1.5（具體視目的品種而異）GB14891.5方便面固體湯料方便面固體湯料殺菌，防霉，延長保質期8具體輻照生產(chǎn)規(guī)范參照GB/T18525.X;GB/T18526.X;GB/T18527.X現(xiàn)在是4頁\一共有27頁\編輯于星期日第二節(jié)輻照的基本概念1.放射性同位素（了解、自學）當原子序數(shù)在84以上，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線，由這種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，但還有一些不穩(wěn)定同位素是使用原子反應堆及粒子加速器等人工制造的。α-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α-射線。β-射線：當核內中子數(shù)和質子數(shù)不等時，若某一中子釋放出能量轉變成質子（n>p+)n→p++β-(帶負電的高速電子)；若核內p+>n時(這種情況一般指在加速器中)，p++1.02Mev→n+β+

（帶正電荷的高速電子）X-射線若核內質子在外層電子云中，從K層捕獲電子，轉變成中子，p++e-→nK捕獲后剩下一空穴，則外層高能電子會補充進去，釋放出能量——X-射線。所以，X-射線指原子核外電子所放出的能量。γ-射線當原子核在發(fā)射了α-和β-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，原子就發(fā)出光子流——γ-射線（即不帶電荷的粒子流）。以上這些射線都具有不同的電離作用和穿透能力?，F(xiàn)在是5頁\一共有27頁\編輯于星期日α-射線：相對質量較大，電離能力大，穿透能力小β-射線：電離能力比α-射線小，穿透能力比α-射線大。γ-射線：電離能力比α-、β-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。現(xiàn)在是6頁\一共有27頁\編輯于星期日二、輻照量單位與劑量測量（一）放射性強度：定量放射性強弱的物理量。單位：居里（Ci)、貝克（Bq)和克鐳當量（二）照射量：度量X-或γ-射線在空氣中電離能力的物理量。單位：倫琴（R),庫侖/千克（C/kg)（三）吸收劑量（重點）在輻射源的輻射場內單位質量被輻照物質所吸收的射線的能量稱為吸收劑量。單位拉德（rad)，現(xiàn)為戈瑞（Gy):1Gy=100rad=1J/kg現(xiàn)在是7頁\一共有27頁\編輯于星期日吸收劑量測量劑量測量體系：量熱計、液體或固體化學劑量計及目視劑量標簽國家基準國家傳遞標準計量測量體系常規(guī)劑量劑現(xiàn)在是8頁\一共有27頁\編輯于星期日三、輻射源與食品輻照裝置（一）輻照源（重點掌握）按食品輻照加工通用標準（CDDEXSTAN106-1983),可以用于離子輻照源的有：來自60Co或137Cs的γ-射線，X-射線（能級≤5Mev),加速電子（能級≤10Mev)。放射性同位素：60Co,137Cs：γ-射線電子加速器:X-射線、電子束（二）防護設備：鉛、鐵混凝土和水（三）輸送與安全系統(tǒng)現(xiàn)在是9頁\一共有27頁\編輯于星期日一、食品輻射的物理學效應（了解）（一）原子能射線與物質的作用光電子康普頓散射電子、正電子對感生放射性(誘感放射性）（二）電子射線的作用散射電離軔致輻射降低能量后被原子捕獲,使原子(或原子所在分子)變成負離子;或者與陽離子相遇,發(fā)生陰陽離子湮滅,釋放出兩個光子。第三節(jié)食品輻照保藏原理現(xiàn)在是10頁\一共有27頁\編輯于星期日輻照的化學效應是指被輻照物質中分子所發(fā)生的化學變化：初級輻射：是使物質形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。次級輻射：是初級輻射的產(chǎn)物相互作用，生成與原始物質不同的化合物。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。水：H·，OH·，間接作用氨基酸與蛋白質酶糖類脂類維生素P286-287二、食品輻照的化學效應現(xiàn)在是11頁\一共有27頁\編輯于星期日三、食品輻射的生物學效應生物學效應指輻射對生物體如微生物、酶、昆蟲、寄生蟲、果蔬等的影響，這些影響是由于生物體內的化學變化造成的?，F(xiàn)在是12頁\一共有27頁\編輯于星期日（一）微生物1.輻射對微生物的作用（輻照殺滅微生物的原理）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。細胞內蛋白質、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——直接擊中學說細胞內膜受損，膜由蛋白質和磷脂組成，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，這些激活的水分子就與微生物內的生理活性物質相互作用，而使細胞生理機能受到影響?，F(xiàn)在是13頁\一共有27頁\編輯于星期日2.微生物對輻射的敏感性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：

NDlog—=-—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%時的劑量D10與敏感性的關系現(xiàn)在是14頁\一共有27頁\編輯于星期日微生物對輻射的敏感性（P288,Table7-5)一般來說G->G+

霉菌>酵母繁殖體>芽孢通常使用高達30kGy的劑量才能抑制病毒，敏感性最差?，F(xiàn)在是15頁\一共有27頁\編輯于星期日（二）酶輻照對食品中酶的效應視體系而定?？偟膩碚f，酶所處的環(huán)境條件越復雜，酶的輻照敏感性越低。不同的酶效果不同。有的抑制、有的促進。現(xiàn)在是16頁\一共有27頁\編輯于星期日（三）蟲類1、昆蟲處于幼蟲期的昆蟲對輻射比較敏感，成蟲細胞對射線的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但是成蟲的性腺細胞對輻射是敏感的。因此，低劑量可造成絕育或引起遺傳上的紊亂。輻射對昆蟲總的損傷作用是：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下發(fā)生的，而在其它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應。2、寄生蟲輻射可使寄生蟲不育或死亡豬肉內旋毛蟲不育劑量，0.12kGy，死亡7.5kGy牛肉絳蟲致死輻照的目的與大致的劑量范圍需掌握現(xiàn)在是17頁\一共有27頁\編輯于星期日成年前的昆蟲經(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)育到成蟲階段；用劑量，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，而蛾需要才行；蛹劑量才能達到不育。現(xiàn)在是18頁\一共有27頁\編輯于星期日（四）果蔬水果：對于有呼吸變換期的水果，在其呼吸率達最小值時是輻射處理的關鍵時刻，在此時輻射能抑制其后熟期，主要是能改變體內乙烯的生產(chǎn)率從而影響其生理活動。能使化學成分發(fā)生變化，如維生素C的破壞、原果膠變成果膠及果膠酸鹽、纖維素及淀粉的降解、某些酸的破壞及色素的變化等。蔬菜輻射可影響新鮮蔬菜的代謝反應，其效果育劑量有關。如可改變蔬菜的呼吸率，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。對蘑菇可防止開傘延遲后熟?，F(xiàn)在是19頁\一共有27頁\編輯于星期日第四節(jié)輻射對食品質量的影響氨基酸與蛋白質糖類脂類維生素

VA、VE敏感，VD穩(wěn)定；VB1、VC敏感P290-294(自學)現(xiàn)在是20頁\一共有27頁\編輯于星期日第五節(jié)輻射在食品保藏中的應用一、輻照的應用類型輻射阿氏滅菌:10-50kGy輻射巴氏滅菌:1-10kGy輻射耐貯殺菌:＜1kGy現(xiàn)在是21頁\一共有27頁\編輯于星期日二、食品輻照保藏果蔬類糧食類畜禽肉及水產(chǎn)類香辛料及調味品蛋類黃泥螺紅棗、杏干現(xiàn)在是22頁\一共有27頁\編輯于星期日三、食品輻照加工輻照改善產(chǎn)品質構輻照催陳（陳化）輻照降解多糖生產(chǎn)低聚合度糖等（如殼聚糖降解）四、輻照的其他應用檢疫處理現(xiàn)在是23頁\一共有27頁\編輯于星期日五、影響食品輻照效果的因素輻照劑量食品接受輻照時的狀態(tài)輻照過程環(huán)境條件（熱、O2)與其他方法的協(xié)同作用六、輻照食品的包裝（GB/T-18524)玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、尼龍、玻璃及金屬容器。充填空氣外的氣體或真空可增加效果。某些食品的輻照并不能消除全部的微生物及其毒性；黃曲霉毒素及葡萄球菌毒素均不能通過輻照失活。現(xiàn)在是24頁\一共有27頁\編輯于星期日第六節(jié)食品輻照的安全與法規(guī)一、輻照食品的安全性（重要）有關感生（誘惑）放射性

一種元素若在電離輻射的照射下，輻射能量將傳遞給元素中的一些原子核，在一定條件下會造成激發(fā)反應，引起這些原子核的不穩(wěn)定，由此而發(fā)射出中子并產(chǎn)生γ-輻射，這種電離輻射使物質產(chǎn)生放射性（是由電離輻射誘發(fā)出來的）——感生（誘惑）放射性。誘惑放射性的可能性取決于被輻射物質的性質以及所使用的射線能量，若射線能量很高，超過某元素的核反應能閾，則該元素會產(chǎn)生放射性?，F(xiàn)在是25頁\一共有27頁\編輯于星期日食品中的基本元素，碳、氫、氧、氮等大部分元素核反應能閾都在10Mev以上（P300），目前在食品中允許使用的輻射源只有60Co，（γ1=1.17 Mev，γ2=1.33Mev）能量<10Mev,故不會產(chǎn)生誘惑放射性；輕元素中,放射性同位素的半衰期極短(幾秒-幾十分鐘),還不等到達消費者手中,放射性就消失了。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；10kGy以下安全，超過10kGy并非不可用1997年FAO/