08食品工艺学导论——食品的辐照保藏

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1、食品的辐照保藏第7章第7章食品的辐照保藏§1概述§2食品辐照杀菌的基本原理§3辐照在食品保藏中的应用§4辐照食品的包装§5辐照食品的安全性食品辐射保藏的概念利用原子能射线照射食品，对食品进行杀菌、灭虫、抑制鲜活食品的生命活动等处理以延长食品保藏期的方法。§1概述LINEARACCELERATORElectronSourceHighenergyelectronsHighenergyelectrons§1概述现有保藏技术的优缺点食品冷冻保藏—低温抑制微生物活动和减少酶活。优点：能够较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值；缺点：能耗大，需

2、建立冷藏链。食品罐藏—提高温度杀灭微生物和酶。优点：绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏；缺点：热对风味组织结构和色泽有影响。食品干藏—降低水分活度（Aw），控制微生物和减少酶活。优点：简便易行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆；缺点：自然脱水后的食品难复水，易变色。化学保藏—通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。优点：操作简便易行；缺点：化学物质残留。辐射保藏的优越性（意义、特点）受辐射过程中温度升高甚微射线穿透力强不会留下任何残留物节省能源适应范围广加工效率高、整个工序可连续化、自动化缺点：很难使食品中的酶失活；具有适宜能量的射

3、线种类很少；安全性问题。1980年10月27日上述组织联合举行的第四次专门委员会议作出结论：用10kGy以下平均最大剂量照射任何食品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问题，而且今后无须再对经低于此剂量辐照的各种食品进行毒性实验。§2辐射的基本原理§2.1放射性同位素与辐射§2.2放射性强度及其单位§2.3辐射源的来源§2.4食品辐射的化学效应§2.5食品辐射的生物学效应§2.6食品辐射保藏的机理§2.1放射性同位素与辐射放射性同位素：原子核中质子数相同，中子数不同的一类原子的总称为同位素，自然界中有1800多种同位素，稳定

4、的有300多种，不稳定的有1800多种，不稳定的同位素称为放射性同位素。放射性衰变：每个放射性同位素经放出射线后，就转变成另一个原子核，从不稳定的元素变成稳定同位素，同时释放出能量。原子核的转变过程称为放射性衰变。§2.2放射性强度及其单位能量单位：电子伏特eV，表示辐射能量单位，普通用eV，即相当于１个电子在真空中通过电位差为１伏特的电场被加速所获得的动能。放射性强度：衡量放射性强弱程度的一个物理量。指单位时间内发生核衰变的次数。单位：居里Ci、贝克Bq。辐射剂量：法定单位为库仑/千克（C/kg），以前曾用伦琴（R）。1R—在标

5、准状况下（0℃，760mmHg），1cm3空气（0.00129g）能形成一个正电或负电的静电单位的X-射线或γ-射线照射量。吸收剂量：是电离辐射授予被辐射物质单位质量的平均能量，即被辐射物质吸收的辐射能量，法定单位为J/kg，也称为戈瑞（Gy），另一个单位为拉德（rad），1Gy=100rad。辐射剂量与吸收剂量是两个意义完全不同的辐射量。辐射剂量只能作为X或γ射线辐射场的量度，描述电离辐射在空气中的电力本领；吸收剂量则可以用于任何类型的电离辐射，反映被照介质吸收辐射能量的程度。吸收剂量速率：单位质量的被照射物质在单位时间中所吸收

6、的能量称为吸收剂量速率。单位为Gy/s。吸收剂量速率与照射距离和辐射强度有关。距离越近，吸收剂量速率越大，距离相同，辐射强度越大，则吸收剂量越大。物料不同，吸收剂量速率也是不一样的。辐射剂量与吸收剂量的关系在辐照场仪器测定的是辐射剂量，而食品保藏通常讲的是吸收剂量，它们之间可以换算。§2.3辐射源的来源1.人工放射性同位素在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为γ-射线，经常采用人工制备的放射性同位素60Co和137Cs。60Co经β-衰变后放出两个能量不同的γ-光子最后变为60Ni；137Cs经β-衰变后放出γ-光子最后变为137

7、Ba。目前在商业上采用60Co作为γ-射线源。2.电子加速器利用电磁场作用，使电子获得较高能量，即将电能转变成辐射能，这样仪器设备装置有静电加速器、高频高压加速器、绝缘磁芯变压器，直流加速器有两种方式：直接加高压，很高电压使电子获得动能如范德格拉夫加速器（静电加速器）；不是直接利用高电压，但反复多次将电子加速，如回旋加速器，电子感应加速器。§2.4食品辐射的化学效应电离辐射使食品成分产生变化的基本过程有两种：直接作用：生物大分子直接吸收辐射能后引起的辐射效应，即辐射能量的吸收与辐射损伤发生在同一分子中。初级辐射——即物质接受辐射能

8、后，形成离子、激发态分子或分子碎片——与辐射程度有关。间接作用：生物大分子从周围水分子中吸收辐射能后引起的辐射效应，即辐射能量的吸收与辐射损伤发生在不同分子中。次级辐射——初级辐射的产物相互作用生成与原物质不同的化合物——与温度等其他条件有关。干制