食品加工新技術(shù)

1、食品加工新技術(shù),——食品的輻射保藏組員; 吳偉李鑠尹澤群,索引食品輻射保藏概述食品輻射保藏研究現(xiàn)狀和應(yīng)用食品輻射保藏安全問(wèn)題及對(duì)策食品輻射保藏前景及展望,一、食品輻射保藏概述,食品的輻射保藏,概念食品的輻射保藏是利用射線照射食品，滅菌、殺蟲、抑制鮮果蔬的生命活動(dòng)，從而達(dá)到防霉、延長(zhǎng)食品貨架期目的的一種食品保藏方法食品輻射保藏的特點(diǎn)：“冷殺菌”具有良好的保鮮效果輻照處理事情能耗低對(duì)環(huán)境的污染小,

2、食品輻射保藏概述>>,食品輻射歷史保藏的歷史發(fā)展,美國(guó)最早本世紀(jì)四十年代開始進(jìn)行輻射（照）保藏食品的研究，當(dāng)時(shí)主要用于軍事上。1943年發(fā)表了對(duì)漢堡包進(jìn)行輻照殺菌的論文后，美國(guó)由此解決了海軍食品保存問(wèn)題。爾后研究遍及美國(guó)90多所大學(xué)及科研單位。50年代初前蘇聯(lián)、歐洲和日本也相繼進(jìn)行了廣泛的研究。我國(guó)食品輻射（照）的研究則最早于1958年開始，70年代中在四川、河南、天津、北京、上海、東北地區(qū)、湖南、廣東等地相繼開展了食品

3、輻照的研究。在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）、和世界衛(wèi)生組織（WHO）的倡議下，1970年在巴黎成立了“食品輻射（照）國(guó)際計(jì)劃”（IFIP），先后共24個(gè)國(guó)家參與該計(jì)劃，分工協(xié)作進(jìn)行研究。,我國(guó)自1958年開始，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)輻照食品允許消費(fèi)。之后又有28多種食品通過(guò)了不同價(jià)格的技術(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

4、海、天津、湖南、四川、廣東等地。1977年，衛(wèi)生部發(fā)布了啊6類輻照食品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。2002年，國(guó)家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)了17種輻照食品加工工藝標(biāo)準(zhǔn)。,目前，國(guó)際上已有50多個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)了對(duì)240余種食品進(jìn)行輻照處理。截止到2005年，我國(guó)輻照食品種類已達(dá)七大類56個(gè)品種，主要是①谷物、豆類及其制品輻照殺蟲②干果、果脯類輻照殺蟲殺菌③熟畜禽肉類食品輻照保鮮④冷凍包裝畜禽肉類輻照保鮮⑤脫水蔬菜、調(diào)味品、香辛料和茶的輻照殺菌⑥水果、蔬菜類

5、輻照保鮮⑦魚、貝類水產(chǎn)品類輻照殺菌等。,食品輻射保藏的基本原理,食品輻照時(shí)，射線把能量或電荷傳遞給食品以及食品上的微生物和昆蟲，引起的各種效應(yīng)會(huì)造成它們體內(nèi)的酶鈍化和各種損傷會(huì)迅速影響其整個(gè)生命過(guò)程，導(dǎo)致代謝、生長(zhǎng)異常、損傷擴(kuò)大直至生命死亡。而食品則不同，除了鮮活食品之外不存在著生命活動(dòng)，鮮活食品得新陳代謝也處在緩慢的階段，輻射所產(chǎn)生的影響是進(jìn)一步延緩了它們后熟的進(jìn)程，符合儲(chǔ)藏的需要。,食品的輻照效應(yīng),1、輻射術(shù)語(yǔ)和單位（1）放射性

6、強(qiáng)度的單位 放射性強(qiáng)度是度量放射性強(qiáng)弱的物理量，常用的單位有居里（Ci）、貝克（Bq）和克鐳當(dāng)量。 輻射強(qiáng)度也可用輻射線的能量來(lái)表示，輻射能量的單位是電子伏特（eV），它表示任何帶電單位電荷的粒子彈其越過(guò)1V電位差事所需的能量。（2）照射量及其單位 照射量是用來(lái)量度X射線或g射線在空氣中電離能力的物理量，其單位為倫琴（R）。（3）吸收劑量及其單位 被照射物質(zhì)所吸收的射線的能量稱為吸收量，其

7、單位為J/Kg，專用名為戈瑞（Gy），或拉德（rad）。,2、食品輻射效應(yīng),（1）食品輻射的物理效應(yīng)a.γ射線和X射線的作用 康普 散射 感生放射性b.電子射線的作用 電離 散射 韌性輻照 湮沒(méi)輻射 契倫科夫輻射,（2）食品輻射的化學(xué)效應(yīng),輻射的化學(xué)效的物質(zhì)，除了食品本事及包裝材料之外，還有附著在食品表面及內(nèi)部應(yīng)是指被輻射物

8、質(zhì)中的分子所發(fā)生的化學(xué)變化。食品的輻射處理，發(fā)生化學(xué)變化的微生物、昆蟲和寄生蟲等生物體。,a.水 水輻射的化學(xué)效應(yīng)可概括為,b.蛋白質(zhì)和酶 蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)破壞 輻射交聯(lián) 輻射降解蛋白質(zhì)輻照時(shí)交聯(lián)與降解同時(shí)發(fā)生，而往往是交聯(lián)大于降解，所以諒解常被掩蓋而不易覺(jué)察。,c.糖類 糖類再輻射過(guò)程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解產(chǎn)物打形成，若干固態(tài)糖類的輻解產(chǎn)物見表,d.脂類脂肪

9、和脂肪酸被射線照射時(shí)，飽和脂肪比較穩(wěn)定，而不飽和脂肪容易氧化，出現(xiàn)脫羧、氧化、脫氨等作用，飽和脂肪也會(huì)被氧化。輻射促進(jìn)自動(dòng)氧化過(guò)程可能是由于促進(jìn)自由基的形成和氫過(guò)氧化物的分解，并使抗氧化劑遭到破壞。食品中的脂類組分受輻射而產(chǎn)生的化合物，除了有輻射誘導(dǎo)的自動(dòng)氧化產(chǎn)物外，也有非氧化的分解產(chǎn)物。 e.維生素 食品中維生素在輻射中的穩(wěn)定性和食品的性質(zhì)及成分有密切的關(guān)系，其損失率隨著輻射劑量的增大而增大。,（3）食品輻射的生物學(xué)效應(yīng),a

10、.抑制蔬菜發(fā)芽和果實(shí)后熟 蔬菜中的馬鈴薯和洋蔥，主要是通過(guò)抑制其休眠來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)藏的，在結(jié)束休眠后，如果溫度和濕度適宜時(shí)，便會(huì)旺盛地發(fā)芽；果實(shí)采收后的成熟現(xiàn)象稱為后熟，后熟的速度影響著儲(chǔ)藏期的長(zhǎng)短。,b.導(dǎo)致微生物和昆蟲的死亡食品經(jīng)輻射后，附著在食品上的微生物和昆蟲發(fā)生了一系列生理學(xué)與生物學(xué)效應(yīng)而導(dǎo)致死亡，其機(jī)理是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，目前還沒(méi)有完全搞清楚，一般認(rèn)為與下面兩點(diǎn)有密切關(guān)系：（1）造成遺傳物質(zhì)DNA的損傷（2

11、）輻射化學(xué)效應(yīng)的產(chǎn)物與細(xì)胞組成發(fā)生反應(yīng),食品輻射裝置,食品的輻射裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制與安全系統(tǒng) 1、輻射源輻射源是食品輻射加工的核心部分，它可以分為放射性同位素和電子加速器兩大類 （1）放射性同位素 （2）電子加速器電子射線射程短，密度大，穿透力差，一般適用于食品表面的照射，如對(duì)易腐食品輻射時(shí)，選定適當(dāng)?shù)摹凹铀倌堋保涂墒股渚€不穿透食品內(nèi)部，只進(jìn)行表面殺菌。,二、食品輻射保藏研究

12、現(xiàn)狀和應(yīng)用,食品輻射保藏的現(xiàn)狀,食品從生產(chǎn)、貯藏、銷售到最終消費(fèi)，都會(huì)由于微生物、酶和害蟲等生物作用，氧氣、水份和光線等化學(xué)作用，吸潮和蒸發(fā)等物理作用而產(chǎn)生質(zhì)變，造成不同程度的損失據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，每年谷物平均損失達(dá)25拓，其他食品在世界不同地區(qū)的損失大約為20-50拓。因此，搞好食品保藏，盡量減少各種原因造成的損失，是一種特殊形式的生產(chǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，人們創(chuàng)造了許多保藏食品的方法。食品輻射保藏是繼傳統(tǒng)保藏方法之后，又一種發(fā)展較快的新技

13、術(shù)，也是和平利用原子能的一個(gè)重要方面。,食品輻射保藏的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用>>,目前輻射在食品保藏中的主要應(yīng)用a、殺菌。有不完全殺菌、殺滅食品中致病性細(xì)菌和徹底性殺菌三種。 不完個(gè)性殺菌(輻射選擇性殺菌)用于延長(zhǎng)肉類、禽類、魚貝類、水果和蔬菜等貯藏期，適宜劑量為0.1-0.3兆拉德。 殺滅食品中致病性細(xì)菌(輻照針對(duì)性殺菌)一般用于殺滅肉類和蛋制品中的沙門氏菌，適宜劑量為0.5-0.8

14、兆拉德。 徹底性殺菌(輻照完全性殺菌)用于肉類及魚制品類、發(fā)酵原料、飼料及宇航員與特殊患者(如自血病、燒傷和器官移植等)食品等，適宜劑量為3.0-5.0兆拉德。,b、殺蟲。射線可以殺滅諸如柑桔、芒果等果上的果蠅(20-25千拉德)，大米、小麥和雜糧等糧食中害蟲(10-30千拉德)，豬肉等肉類中的旋毛蟲等寄生蟲(50千拉德)，香料、干菜和果千等食品中的瞞蟲等(50-70千拉德)。c、促使果疏生長(zhǎng)發(fā)育異常化。射線可

15、以抑制馬鈴薯、洋蔥、大蒜、番薯等生根發(fā)芽(5-15千拉德);延緩菇類開傘(20-50千拉德)，香蕉、番茄等后熟(20-80千拉德);促進(jìn)桃子、柿子等水果的成熟(100一拉德)，辣椒等蔬菜中的類胡蘿卜素、番茄中的番茄紅素的積}IY '(500千拉德)。 d、輻照改質(zhì)。利用輻照處理可以增加干制食品的復(fù)水性(1兆拉德);加速酒的陳化(5兆拉德)，提高面粉加工面包的性能(5兆拉德);促使高分子物質(zhì)(如淀粉、蛋白質(zhì)等)變性，使之更加適

16、合食品及其他用途的加工(1兆拉德)，提高酶類(諸如發(fā)醉飼料及一般飼料中各種酶類)分解粗纖維、淀粉及蛋白質(zhì)的能力(10兆拉德)。,,三、食品輻射保藏安全問(wèn)題及對(duì)策,食品的輻射劑量及輻照食品安全,1、食品輻射的類型 聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）和世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合專家委員會(huì)把食品輻射分為下列三類:低劑量輻照、中等劑量輻照、大劑量輻照。,,食品輻射保藏安全問(wèn)題及其對(duì)策>>,2、食品輻照的衛(wèi)生

17、與安全 輻照食品的安全性通過(guò)以下五個(gè)方面研究:（1）、食品的輻照劑量（2）、食品的包裝方法和包裝材料（3）、輻射化學(xué)變化（4）、動(dòng)物或家畜喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)（5）、輻照食品的毒理學(xué)研究,FAO、IAEA和WHO聯(lián)合專家委員會(huì)得出結(jié)論，任何商品食物輻照總平均劑量達(dá)10KGy水平時(shí)，不具有毒理學(xué)上的危害性，這樣處理的食品毋需進(jìn)行毒理學(xué)檢查，用10KGy劑量輻照過(guò)的食品，不會(huì)引起特殊的營(yíng)養(yǎng)或微生物問(wèn)題。 FAO、IAEA和WH

18、O聯(lián)合專家委員會(huì)于1980年10月27日至11月3日在日內(nèi)瓦召開了關(guān)于輻照食品衛(wèi)生會(huì)議。依據(jù)以前各屆專家委員會(huì)的建議和這些機(jī)構(gòu)組織的其他技術(shù)或法律專家會(huì)議所作出的結(jié)論，允許食品輻照的最大能量水平是:電子射線為10MeV；γ射線和X射線為5MeV。我國(guó)立法:《輻照食品衛(wèi)生管理辦法》（衛(wèi)生部令第47號(hào)）《輻照食品人體試食試驗(yàn)暫行規(guī)程》有關(guān)輻照食品的國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),食品輻射保藏仍然存在的問(wèn)題及對(duì)策輻射裝置對(duì)人體的危害途徑電離輻射

19、對(duì)人體的作用輻射源的防護(hù)措施輻照室,輻射裝置對(duì)人體的危害途徑：輻射對(duì)人體危害的兩種途徑外照射，即輻射源在人體外部照射內(nèi)照射，放射性物質(zhì)通過(guò)呼吸道、食道、皮膚或傷口侵入人體，射線在人體內(nèi)照射食品輻照一般使用的是嚴(yán)格密封在不銹鋼中的鈷-60輻射源和電子加速器，輻照對(duì)人體的危害主要是外輻射造成的。,電離輻射對(duì)人體的作用：電離輻射對(duì)人體的作用主要有物理、化學(xué)和生物三種效應(yīng)。短期大劑量輻射，產(chǎn)生急性放射病長(zhǎng)期小劑量輻射，產(chǎn)生

20、慢性病人體有一定的適應(yīng)能力和抵御能力,輻射源的防護(hù)措施：為了防止射線傷害輻射源附近的工作人員和其他生物，必須對(duì)輻射源和射線進(jìn)行嚴(yán)格的屏蔽鉛的密度大，屏蔽性能好，鉛容器可以用來(lái)貯存輻射源鋼材在加工較大的容器和設(shè)備中常需用作結(jié)構(gòu)骨架。鐵用于制造防護(hù)門、鐵鉤和蓋板等。水屏蔽的優(yōu)點(diǎn)是具有可見性和可入性，常用深水井貯存輻射源。（如鈷-60、銫-137等）混凝土墻，既是建筑結(jié)構(gòu)又是屏蔽物，混凝土中含有水可以較好的屏蔽中子各種屏蔽材

21、料的厚度必須大于射線所能穿透的厚度，屏蔽材料在施工過(guò)程中要防止產(chǎn)生空洞及縫隙過(guò)大等問(wèn)題，防止γ射線泄露。,輻照室：輻照樣品的場(chǎng)所，其防護(hù)墻的幾何形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，不僅要滿足食品輻照條件的要求，還要有利于γ射線的散射，使鐵門外的劑量達(dá)到自然本底。輻照室空氣氧經(jīng)鈷-60γ射線照射后會(huì)產(chǎn)生臭氧，臭氧生成的濃度大小與使用的輻射源強(qiáng)度成正比例關(guān)系，為防止其對(duì)輻射樣品質(zhì)量的影響力保護(hù)工作人員健康，在輻照室內(nèi)需有送排（ 通風(fēng)）設(shè)備。,,四、食品

22、輻射保藏前景及展望,食品輻射保藏的前景,食品輻射保藏技術(shù)與其他傳統(tǒng)方法相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)。(1)放射源能自發(fā)地放出射線，不需要外加能源，與蒸煮和冷藏相比，大約可節(jié)能70-97拓。(2)輻射保藏在食品中無(wú)殘留物，可提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量，安全可靠，較殺蟲殺菌劑和食品防腐劑為優(yōu)。(3)基本上不產(chǎn)生“三廢”，有利于環(huán)境保護(hù)。(4)輻射加工過(guò)程溫度幾乎沒(méi)有升高，故能較好地保持新鮮食品、冷凍食品等的原有特性、風(fēng)味和鮮度。(5)丫射線穿透力

23、強(qiáng)，對(duì)各種各樣大小不一包好的一食品表面及內(nèi)部處理均勻，能有效地防止微生物的二次感染，若與其他方法相配合則效果吏佳。(6)輻照食品可以在常溫下貯運(yùn)，這對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都具有重要意義，而對(duì)冷藏、分配系統(tǒng)尚不發(fā)達(dá)的國(guó)家尤為垂要。,,食品輻射保藏的前景及展望>>,對(duì)食品輻射保藏的展望,總之食品輻照將對(duì)人類帶來(lái)很多好處，尤其是能為陸地、海洋、水下、空中和外層空問(wèn)作業(yè)的人們提供新鮮食品，并能滿足部隊(duì)的特殊需要，正因?yàn)槿绱耍?/p>

24、它受到國(guó)內(nèi)外的高度重視。目前已建成了世界上最大的600萬(wàn)居里“一鉆Y射線”輻照裝置。中國(guó)一家公司正在籌建1000萬(wàn)居里的“一鉆源”?？梢韵嘈牛S著技術(shù)的進(jìn)步和輻射源在規(guī)模上的增加，食品輻射保藏將會(huì)取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。和其他方法相配合，將大大減少食品腐敗，為解決世界性食品缺乏，特別是動(dòng)物性蛋白質(zhì)的缺乏作出巨大貢獻(xiàn)。,,參考文獻(xiàn):[1]張淑芬. 食品輻射保藏實(shí)際應(yīng)用的新近進(jìn)展[J]. 核農(nóng)學(xué)通報(bào),1987,01:1-6. [2]馮一兵

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