電子輻照在殺滅糧食蟲害領域應用研究

1、電子輻照在殺滅糧食蟲害領域的應用研究王振清1楊景田2張虎1繆純2（1.河南工業(yè)大學鄭州糧油食品工程建筑設計院，2.清華大學科技園）摘要摘要本文分析了化學熏蒸劑面臨的存在的問題，介紹電子輻照糧食的殺蟲滅菌機理和技術特征，闡述了輻照技術在糧食倉儲業(yè)及植物檢疫處理中的應用歷史、現(xiàn)狀及未來走勢；簡論在大型糧食集散地建立電子輻照處理設施的技術與經(jīng)濟可行性。關鍵詞鍵詞糧食輻照熏蒸殺蟲電子束糧食及食品輻照研究始于20世紀40年代，迄今已有60多年研究

2、應用歷史。糧食輻照處理旨在殺滅糧食中的倉儲害蟲、霉菌及檢疫性危險病菌、有害雜草籽實。達到減少儲糧損失，防止外來生物入侵，控制人—動物共患疾病傳播等多重目標。近年來，隨著我國對植物檢疫日趨嚴格，輻照法作為糧食檢疫處理措施的重要性日益突出。1現(xiàn)有化學熏蒸技術的應用及存在問題現(xiàn)有化學熏蒸技術的應用及存在問題進入新世紀，中國糧食倉儲業(yè)面臨許多新的問題和挑戰(zhàn)。其中比較突出的就是常用化學熏蒸技術遇到的挑戰(zhàn)。1.1常用的熏蒸劑使用情況（1）磷化氫常用

3、的谷物及其加工產(chǎn)品熏蒸劑。自1936年來在世界上廣泛應用，上個世紀六十年代在中國開始應用，至今仍是“王牌熏蒸劑”。（2）溴甲烷常用熏蒸劑，可以作為殺蟲劑和消毒殺菌劑，1932年開始使用。對大氣中的臭氧層有破壞作用。在中國常用于檢疫害蟲的熏蒸。（3）環(huán)氧乙烷（氧化乙烯，ETO）廣泛用于消毒醫(yī)療用品和儀器，在中國也用于殺滅糧食檢疫對象如小麥矮腥黑穗病（TCK）。但20℃以下反應緩慢或不反應，中國大部分地區(qū)不能常年使用。另外還有一些熏蒸劑在中

4、國少量使用，如氯化苦、敵敵畏、氰氫酸等。1.2化學熏蒸技術面臨的問題以上各種熏蒸劑都存在一種或幾種不良性質，限制了它們的適用范圍。目前只有磷化氫、氯化苦、敵敵畏、溴甲烷、環(huán)氧乙烷等少數(shù)幾種熏蒸劑尚在一定范圍使王振清，男，1956年生，教授級高工，從事糧食工程方面的研究工作。通訊地址：河南鄭州市嵩山南路140號，電子信箱：HNZZWZHQ@。糧食衛(wèi)生，安全等優(yōu)點，有希望成為取代化學熏蒸的方法。2電子輻照處理技術的機理、特點與適用性電子輻照

5、處理技術的機理、特點與適用性2.1電子輻照糧食殺蟲滅菌機理與一般規(guī)律利用高能電子束射線的致電離、激發(fā)作用，使糧食中有害生物產(chǎn)生一系列物理、化學及生物學效應，對糧蟲糧菌構成輻射損傷，進而導致其代謝功能紊亂，遺傳物質錯位、斷裂，最終致蟲、菌失活，停止生長，不育或死亡。不同生物體對電離輻射的敏感性不同，其致死劑量與生物組織的復雜程度相關。生物組織越復雜，致死劑量越低，即輻射敏感性與生物體本身的大小成反比（見表1）。較小劑量的輻照可造成蟲、菌的

6、不育或緩期死亡，在實際工業(yè)應用中，為節(jié)約能量，提高處理量，減少對糧食品質的損害，多將達到不育和緩期致死劑量視同有效致死劑量。表1.糧食中不同生物體的輻照致死劑量生物體劑量（kGy）昆蟲0.11.0非芽孢細菌0.510病毒102002.2電子束輻照技術特點利用電子束輻照糧食的技術經(jīng)過多年研究、實踐與發(fā)展，已成為一項成熟的儲糧新技術，與化學熏蒸法比較，其主要優(yōu)點是：（1）滅菌殺蟲徹底：可以100%殺滅糧蟲。電子束輻照對殺滅蟲卵有特效。經(jīng)處理

7、后的糧食，若無二次污染，可永不生蟲，這樣就可取消下級庫點的殺蟲熏蒸作業(yè)。此外，電子束可有效殺滅病菌如小麥矮腥黑穗病、印度腥黑穗病和霉菌等，還能殺滅糧食中夾帶的有害雜草籽實。從這種意義上說，電子輻照是一種新型高效的糧食殺蟲、廣譜滅菌技術。（2）食用安全：電子束輻照處理后的糧食、營養(yǎng)成分不變，對加工后制品和食品的品質無不利影響，保障消費者健康安全。（3）操作安全：電子加速器起閉容易，停機后電子束自行終止，對操作人員無危害。（4）工藝簡單：只

8、需進行糧食提升、輸送、束下輻射處理和回收等簡單工序。（5）經(jīng)濟性好：據(jù)測算，用電子束輻照法滅菌比化學熏蒸節(jié)約成本80%；用電子束法殺蟲比化學熏蒸節(jié)約成本50%。由于免除后方庫的多次熏蒸滅菌殺蟲作業(yè)，節(jié)省了人力和保糧費用，間接效益也十分可觀。2.3電子束輻照的適用性電子束輻照設施特別適用于糧食專用接卸港，大型糧食走廊的糧食集散地等需要集中處理（或檢疫目的）的場合，并具有以下特點：（1）有利于檢疫防治的系統(tǒng)化處理。在港口糧食中轉庫對糧食病、