电子束辐照技术在食品领域的应用

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1、电子束辐照技术在食品领域的应用　　食品安全问题不仅直接影响广大消费者的健康，而且对国家经济、政治、国际贸易，以及对以人为本构建和谐社会均有着重要的影响。近年来，由致病微生物兽药、农药等农产品中有害物质的残留等引起的食品安全事件时有发生，而且基于有害物质残留和微生物污染等问题，致使我国农产品出口受阻而带来的贸易损失也较为严重。近年来，科学家发现电子束辐照在食品安全控制中有着良好的发展前景，一定剂量的电子束辐照不仅可以降解和破坏食品中的有害残留物与食物过敏原，而且还可以增加食品的货架期，电子束辐照加工已成为食品安全控制领域中的一个重要技术手段。　　食品辐照技术源于20世纪50

2、年代，发展至今已历经半个世纪。目前，我国的食品辐照技术已进入世界先进行列，基本达到成熟推广和半商业化阶段。按国际辐照食品通用标准，在食品辐照应用方面所采用的辐照源主要有3种类型：放射性核素钴－60射线、机械源产生的x射线和机械源产生的电子束，其中钴－60与电子束应用最广。为促进和推广电子束辐照技术在食品安全控制领域的应用，本文扼要介绍电子束食品辐照技术在国内外食品安全控制领域的研究和应用现状。一、电子束辐照技术的原理与特点1、电子束辐照技术的原理　　电子束辐照的原理是由电子加速器产生的低能或高能电子束射线（通常电子束能量为10MeV，束流功率为数十千瓦以上）通过高能脉冲直

3、接作用破坏活体生物细胞内DNA或通过间接作用使水和小分子物质辐解，产生-H、-OH等活性自由基，与核内物质作用，发生交联反应。较低剂量的电子束能够在不显著影响食品品质的前提下，杀灭病虫害，从而消灭食品中的微生物，延长农产品的保鲜期，减少防腐剂的使用，使农产品更安全，并能延缓果蔬成熟，抑制蔬菜发芽，延长食品的货架期。并通过其射线的直接和间接作用，使生物大分子或化学污染物分子发生断裂、交联等一系列反应，从而改变分子原有的生物学或化学特性，降低其毒害性及致敏性。它的特点是用一种装置产生名为“软电子”的微弱电子辐射农产品表面，可有效抑制和杀灭微生物。这种电子波最深只能深入农产品表

4、面50～150μm处，因此它能杀掉农产品表面附着的细菌同时，不致使农产品的内部结构和营养成分遭到破坏。2、电子束辐照技术的特点a、操作安全可控性强　　电子束辐照技术具有较好的环保性能，辐照室通过合理设计、施工和严格使用管理，作业时完全可以避免电子射线泄漏，加速器断电即切断辐射源，安全可靠。电子束辐照的产生和消失则完全可以通过电源开关来控制，操作简单，不需要辐射源，不污染环境，对操作人员无伤害，可直接应用于连续化生产。而Υ射线辐照需要辐射源，需要有特殊的设施防止辐射泄漏，每次处理完得将辐射源放入水中来终止辐照，60Co射线半衰期为5年，137Cs射线半衰期为31年，因而还需

5、要对废弃的放射源进行处理；而采用化学熏蒸方式，工作人员有触毒、中毒的危险，需要特殊的防护作业，不利于从业人员的身体健康，同时熏蒸气体释放后又会污染库区和周边环境。b、操作简单方便可实现规模化生产　　电子束由电子加速器产生，它的产生和消失完全可以通过加速器的电源开关控制，电离辐射能量的大小也可以通过加速器来调节，系统操控比较方便。电子束具有很高的能量并且对纸张、木板等有较强的穿透能力，因而对已经包装好甚至贴有标签的食品可直接进行处理。电子束穿透距离较短，与被辐照物的密度有关，电子束具有较快的剂量率，采用动态的传送装置，其产品吸收剂量的不均匀度小于5％，适用于形状规则、小厚度

6、产品。c、无有害物质残留　　与化学熏蒸及添加防腐剂等处理技术相比，电子束辐照不会带来有害物质的残留等不安全因素。另外，早在1980年，世界卫生组织(WHO)、联合国粮农组织(FAO)和国际原子能机构(IAEA)联合宣布：10kGy以下剂量辐照后的食品不存在毒理学问题，近期又宣布大于10kGy辐射处理的食品，只要有需求，同样可以安全食用。二、电子束辐照在食品安全控制领域的应用1、在食品贮藏和保鲜中的应用　　当前，在保鲜技术的研究和应用上，国内外主要采用了温度控制贮藏保鲜技术、气调贮藏保鲜技术、化学贮藏保鲜技术、辐射贮藏保鲜技术，以及多种技术的综合应用。但从使用成本、便利性、

7、安全性以及贮藏效果等几方面看，利用辐照技术加工处理新鲜食品，可以起到延长保藏时间，保证产品品质的效果。电子束辐照技术在水果、蔬菜、食用菌、肉类、谷物等农产品保鲜中已经开始大量的研究应用。对于冷、鲜动物源性食品电子束灭菌保鲜研究，国内外学者也作了有益探索。如Fielding等探讨了电子束辐照对不同pH下大肠杆菌成活和修复的影响；Blank等研究了电子束对冷冻贮藏液体蛋黄的物理、物理化学、功能性等指标的影响。这些研究均发现冷鲜食品电子束辐照处理具有较好的灭菌保鲜作用。另外，在杀灭植物源性食品的微生物及致病菌污染方面电子束辐照更显示