第四章+食品的辐照加工技术.ppt

第四章 食品的辐照加工技术 * * 概 述 辐照产生的效应和对食品成分的影响 影响辐照加工效果的因素 辐照技术在食品加工中的应用 §4.1 概 述 一、食品辐照技术的概念 食品辐照技术即把食品直接放置于辐照场中，利用辐照源所放射出来的α、γ射线或电子束，通过直接或间接作用在食品中引起一系列的化学、生物学变化，杀灭食品中的微生物与害虫，从而达到杀菌保鲜的作用。 由于食品辐照加工过程中无需对食品进行加热，所以又被称为“冷巴斯德杀菌法”。随着辐照食品化学的发展，辐照技术也愈来愈多地直接用于食品加工，以期改善食品的加工工艺，提高制品的质量和产量。 辐 照 食 品 标 签 二、食品辐照技术的发展 辐照食品技术的发展经历了漫长的岁月。早在伦琴发现X射线的第二年(即1896年)，Minck就提出了X—射线对细菌的作用与实际应用问题；1898年第一次证明了X射线对病原菌有致死作用；1899年证实了它对寄生虫有致死作用。这些早期发现推动了电离辐照在粮食和其他农产品的辐照保藏方面的应用。朗纳(Runnen)1916年证实，经X射线处理后的昆虫烟草甲不能繁殖。 辐照杀菌保藏技术最早出现在1930年，已收入美国专利集中。第二次世界大战以后，随着放射性同位素的大量应用和电子加速器的问世，食品辐照加工有了明显发展，目前食品辐照加工技术已经成为食品工业的重要组成部分。 伦琴 三、 食品辐照加工技术的优点 ① 能耗低。如冷藏食品每吨耗能90kWh，巴斯德消毒为230kWh，而辐照消毒仅为0.76kWh。由此可见，辐照保藏能大幅降低能耗。 ② 应用范围广，有利于辐照装置的综合利用。由于射线的穿透力强可杀灭大小包装、散装、液体、固体干货、鲜果内部的病菌和害虫，对于一些难于进行加热、熏蒸、湿蒸杀菌的食品、药品尤其适用。 ③ 辐照加工属于冷加工，不会引起食品内部温度的明显升高，因而，易于保持食品的色香味和外观品质。例如：辐照马铃薯不仅可抑制发芽，而且辐照产品饱满不发皱，硬度好，养分也没有明显的损失，与冷藏或化学保藏的马铃薯比较有较强的竞争力。 ④ 食品辐照是物理加工过程，不需要化学药物，没有药物残留，放射性不污染环境，是一种安全的食品加工方法。 ⑤ 辐照加工可以优化食品的加工工艺，提高产品质量。例如：辐照牛肉更嫩滑，辐照酒可以提高陈酿度，辐照的大豆易于消化吸收等。 ⑥ 辐照加工可杀灭沙门氏茵和寄生虫，改进食品卫生质量，高剂量完成的无菌食品适于医院特需病人、宇航员及航海、登山、探险和地质人员的特殊需要。辐照食品能在常温下长期保存，便于运输和国际贸易。 ⑦ 辐照装置的一次投资很大，但与肉类的低温库相比并不高，而建成后的运转费用远低于冷藏法，所以辐照处理的总成本与较低。 §4.2 辐照生产的效应和对食品 成分的影响 一、辐照源 目前用于食品的辐照源主要有三种： γ射线 X射线 电子束射线 1.γ射线主要由放射性较高、半衰期长的放射性同位素获得，常用的放射性元素有60Co和137Cs； 2.X射线是X射线发生器工作在5兆电子伏的最大能量时产生的电子束； 3.电子射线由电子加速器获的。 它们共同特点是波长很短一般在10-8～10-12m 范围内，具有足够的破坏共价键的能量而对生物体造成影响，并且将高能量转移到靶物时，无明显的升温现象，可保持原有食品的特性，具有较强的穿透力。三种射线穿透力比较，其中γ射线穿透力最强，能穿透较大较厚食品，且辐照剂量各部位均匀，适用于完整食品及各种包装食品的内部处理。X射线与电子射线穿透力较弱，可用于食品表面处理，及片状食品的处理，对内部不宜辐照的食品更为适用。 国际辐照单位和测定委员会将辐照剂量定义为：电离辐照某一体积源物质的平均能量与该体积元物质的质量之比，即： 辐照吸收剂量是指任意介质吸收电离辐射的物理量，它与辐射效应相关，而与电离辐射的种类及能量无关。 国际单位为戈瑞（Gy）： 1Gy = 1J/kg = 100Rad 在食品辐照处理中，一般用食品对辐照线的吸收剂量作为衡量辐照效果的标准。 1.化学效应 辐照对食品及其他生物物质的化学效应，至今还有许多机理未弄清。但一般认为，电离辐照使食品或其他生物体产生各种离子、粒子或质子的基本过程可分为直接作用(效应)和间接作用(效应)。直接效应使物质形成离子、激发态分子或分子碎片。间接效应是辐照直接作用形成产物间的相互作用，生成与原始物质不同的化合物。直接效应无需特殊条件，而间接效应与温度等其他条件有关。 电离辐照处理的食品也会发生若干化学变化，而且剂量越大，变化程度越大。食品辐照后，含有不饱和脂肪酸的脂