第六章 食品輻射保藏

1、第六章     食品輻射保藏第一節(jié)        概述食品輻射保藏就是利用原子能射線的輻射能量對新鮮肉類及其制品、水產品及其制品、蛋及其制品、糧食、水果、蔬菜、調味料、飼料以及其他加工產品進行殺菌、殺蟲、抑制發(fā)芽、延遲后熟等處理。最大限度的減少食品的損失，使它在一定期限內不發(fā)芽、不腐敗變質，不發(fā)生食品的品質和風味變化，由此可以增加食品的供應量，延長食品的保藏期。輻射保藏技術是一門新的技術，比現(xiàn)有保藏技術有其優(yōu)越性的一面。是繼傳統(tǒng)的物理、化學保藏之后又一發(fā)展較快的食品保藏新技術

2、和新方法。一、現(xiàn)有保藏技術的優(yōu)缺點1食品冷凍保藏低溫。抑制微生物活動和減少酶活。優(yōu)點：能夠較好保持新鮮食品原有的風味和營養(yǎng)價值；缺點：能耗大，需建立冷藏鏈。2食品罐藏提高溫度殺滅微生物和酶。優(yōu)點：絕大部分殺滅微生物，可以長期保藏；缺點：熱對風味組織結構和色澤有影響。3 食品干藏降低水分活度（aw），控制微生物和減少酶活。優(yōu)點：簡便宜行，重量減輕或體積變小，食品可增香變脆；缺點：自然脫水后的食品難復水，易變色。3 化學保藏通過外加化學物質抑制微生物及酶等作用。優(yōu)點：操作簡便易行。缺點：化學物質殘留。二、輻射保藏的優(yōu)越性（意義、特點） （1）食品在受輻射過程中溫度升高甚微。因此，被輻射適當處理后的

3、食品在感官性狀如色、香味和質地等方面與新鮮食品差別很小，特別適合于一些不耐熱的食品和藥品。（2）射線穿透力強。在不拆包裝和解凍的情況下，可殺滅其深藏于谷物、果實或凍肉內部的害蟲和微生物，也節(jié)省了包裝材料，避免再污染。（3）射線處理過的食品不會留下任何殘留物。與化學處理相比是一大特點。（4）節(jié)省能源：據76年國際原子能機構（IAEA）通報的估計，食品采用冷藏需消耗能量為90千瓦時/T，巴氏消毒230千瓦時/T，熱力殺菌300千瓦時/T，脫水處理（干燥）700千瓦時/T，而輻射殺菌只需6.34千瓦時/T，輻射巴氏消毒0.76千瓦時/T。（5）適應范圍廣：能處理各種不同類型的食物品種，如從裝箱的馬鈴

4、薯到袋裝的面粉、肉類、水果、蔬菜、谷物、水產等。多種體積的食品；不同狀態(tài)，固體、液體。（6） 加工效率高、整個工序可連續(xù)化、自動化。只要規(guī)模大，就能獲得巨大的利益。谷物20萬噸以上，馬鈴薯2.5萬噸以上，洋蔥5000噸。 因此，輻射保藏是一種獲得經濟效益和有發(fā)展前途的保藏方法，也是和平利用原子能的一個重要方面。三、國內外發(fā)展簡況1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X-射線后，Mink于1896年就提出X-射線的殺菌作用。二次大戰(zhàn)期間，美國麻省理工學院的羅克多爾將射線處理漢堡包，揭開了輻射保藏食品研究的序幕。50年代起北美、歐洲、日本等30多個國家先后投入大量的費用進行研究；60年代一些第三世界國家也加入該行列，

5、目前從事這方面研究的有50-60個國家。國際原子能組織（IAEA）、聯(lián)合國糧農組織（FAO）、世界衛(wèi)生組織（WHO）等的支持和組織下，進行了種種國際協(xié)作研究。到1976年25種輻射處理食品在18個國家得到無條件批準或暫定批準，允許供作為商品供一般使用。1980年10月27日上述組織聯(lián)合舉行的第四次專門委員會議作出結論：用10kGy以下平均最大劑量照射任何食品，在毒理學、營養(yǎng)學及微生物學上都絲毫不存在問題，而且今后無須再對經低于此劑量輻照的各種食品進行毒性實驗。目前許多國家將輻射用于食品的加工與保藏。Ø 前蘇聯(lián)、美國、加拿大、法國、日本、中國等國家均批準在一些食品中使用輻照。Ø

6、; 日本、加拿大建立了輻射工廠用于食品保藏、有魚蝦、果蔬等。Ø 歐洲（丹麥、保加利亞、法國等）用于抑制土豆、大蒜、洋蔥發(fā)芽。Ø 發(fā)展中國家，印度、伊朗、泰國、智利、阿根廷等用于糧食（谷物）的防霉、防蟲。我國自1958年開始，70年代的研究工作取得了一定的成效。1984年11月國家衛(wèi)生部批準7項（馬鈴薯、洋蔥、大蒜、花生、蘑菇、香腸）輻照食品允許消費。之后又有20多種食品通過了不同級別的技術鑒定。80年代，一些省市建立了一起容量較大的輻射應用試驗基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、廣東等地。后期有浙江、深圳等。我校在社橋有一個輻射裝置。第二節(jié)  

7、0;  輻射的基本原理一、 輻射類型輻射指能量傳遞的一種方式，在電磁波譜中，根據能量相應的大小，可使電磁波分成無線電波、微波、紅外、可見光、紫外線，和射線。通常根據輻射的作用形式可將輻射分為電離輻射和非電離輻射兩種類型。通常按輻射的頻率來劃分。1非電離輻射低頻輻射線 1015，波長較長（頻率較低），能量小，如微波、紅外線的能量僅能使物質分子產生轉動或振動而產生熱，則起到加熱殺菌作用。是非電離輻射。2電離輻射 高頻輻射線 1015，頻率較高，能量大，有激發(fā)和電離兩種作用： 在10151018Hz ，如紫外線的能量，僅能使被照射物質的原子受到激發(fā)（激發(fā)為使電子從低能態(tài)到高能態(tài)），亦可起到

8、抑菌殺菌的作用；二、放射性同位素與輻射1  放射性同位素原子核=P+n，P+為帶正電荷質子，n為不帶電荷中子，核內質子數決定化學元素的特性，一般情況下（指在輕原子核范圍內）P+=n，組成原子的質量。但有些元素，P+相同而n不同的原子所組成的元素稱為同位素，P+=n時原子穩(wěn)定，P+n則不穩(wěn)定。當原子序數在84以上的同位素，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線，由這種原子組成的元素稱為放射性同位素。放射性同位素能發(fā)射-、-、+-及-射線 。2.-、-、-及 X-射線（1）-射線：當同位素中n：P+1.5：1，從原子核中放射出帶2P+和2n的帶正電高速粒子流（氦核）稱為-射線；（2）-

9、射線：當核內中子數和質子數不等時；若某一中子釋放出能量轉變成質子（nP+） nP+（帶負電荷的高速離子）若核內P+n時，（這種情況一般指在加速器中） P+1.02MeVn+（帶正電荷的高速離子）和+-射線，即從原子核中射出的帶電的高速電子。（3） X-射線：若核內質子在外層電子云中，從K層捕獲電子e，轉變成中子（k-捕獲），使質子數減少。P+ en當K層（低能態(tài)）電子被捕獲后剩下一空穴，則高能態(tài)（外層）電子會補充進去，釋放出能量X-射線，指原子核外電子所放出的能量。（4） -射線：當原子核在發(fā)射了和或捕獲之后，核的能級處于激發(fā)態(tài)（高能態(tài)），當這種激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，原子就發(fā)出光子流（即不帶電荷的

10、核子流），稱-射線，發(fā)源于原子核本身。 3. 四種射線的特點 以上所講的四種射線都具有使被輻射物質的原子或分子發(fā)生電離作用的能力和不同程度的穿透能力。但是由于射線性質的不同，從而電離能力和穿透能力各不相同。（1） -射線：相對質量較大，電離能力很強，穿透能力很小；一張紙就能阻擋它的通過。（2） -射線：為氫核質量的幾千分之一，帶電量為-射線的一半，電離能力比-射線小，穿透能力比-射線大；（3） -射線：電離能力比、小，但穿透能力比、大；（4） X-射線：電離能力小，穿透力很高4放射性衰變 每個放射性同位素經放出射線后，就轉變成另一個原子核，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素。原子核的轉變過程稱為放射

11、性衰變。(1) 衰變規(guī)律原子核衰變數N與原子核總數N0有關。實踐證明,在單位時間內,衰變著的原子核的數目和其總數成正比,這一過程是不可逆的,可用公式表示如下: N=N0e-t N:原子核數 N0:原子核總數 t :時間 :衰變常數（2）半衰期 放射性強度因衰變降低到原來一半所需的時間稱為半衰期?；蛟訑邓プ冎烈话霑r所需的時間。對于單獨的一種放射性元素而言，半衰期和衰變常數一樣也是常數。半衰期以t1/2表示，則根據前面公式可得： 1/2N0=N0e-t1/2 t1/2=ln2=0.6931 即衰變常數與任意同位素的半衰期的乘積為0.6931，這樣可利用半衰期求出其衰變常數。 常見放射性同位素的半

12、衰期 三輻射用各種單位（一）   能量單位電子伏特ev. 表示輻射能量單位普通用eV，即相當于個電子在真空中通過電位差為伏特的電場被加速所獲得的動能。 ev=1.602*10-12爾格（evg） 1Mev=106ev ，1kev=103ev（二）放射性強度 衡量放射性強弱程度的一個物理量。指單位時間內發(fā)生核衰變的次數。（1）居里（以前曾用）， 1Ci=3.7*1010衰變秒即每秒中有3.7*1010次原子核衰變。（2）現(xiàn)法定單位用貝克Bq，即每秒中有一個原子核衰變?yōu)?貝克。（3）1Bq=1S1，因此，1Ci=3.7×1010Bq。（三）輻射計量指被照射物質吸收輻射

13、能量程度的一些物理量。常用輻射量、物料吸收劑量和吸收劑量速率來表示。（1） 輻射（照射）量是用X-射線或-射線輻射源的輻射場內空氣電離的程度來表示。（2） 吸收劑量是指在輻射源的輻射場內單位質量被輻射物質吸收的輻射能量。簡稱劑量。（3） 單位質量的被照射物質在單位時間中所吸收的能量稱為吸收劑量速率。1輻射量（1）法定單位為庫侖/千克（C/kg），以前曾用倫琴（R）（2）在標準狀況下（0，760mmHg），1cm3空氣（0.00129g）能形成一個正電或負電的靜電單位的X-射線或-射線照射量1R。（3）一個正電或負電的離子具有4.80×1010（靜電單位）。即一個靜電單位的離子量為2.

14、08×109個正電或負電離子（離子對），即1倫琴可使1cm3空氣產生2.08×109個正電或負電離子（離子對）。（4） 1R=2.58×104C/kg（空氣）2  吸收劑量 是電離輻射授予被輻射物質單位質量的平均能量，即被輻射物質吸收的輻射能量，法定單位為J/kg，也稱為戈瑞（Gy）以前曾用拉德（Rad）即1克被輻射物質吸收100爾格（erg）射線能量為1Rad。1Rad=100erg/g=6.24×1013eV/g。1Gy=100Rad=104erg/g照射量和吸收劑量是完全不同的概念，有區(qū)別（照射量指空氣電離程度來講）但兩者都是描述輻射計量

15、的，又相互聯(lián)系。1個電子的電荷量是4.8×1010e.s.u.產生一個e.s.u.需要的離子對數為2.08×109，而電子在空氣中產生一對離子所消耗的平均能量為33.73eV（電離功）1R照射量相當于0.0129g空氣中吸收了2.08×109×33.73eV=7.02×1010eV=0.112erg能量。1R照射量時，1g空氣的吸收能量為0.112erg/0.00129=86.8erg/g=0.868Rad即空氣的吸收劑量為0.868Rad=8.68×103Gy。3  吸收劑量速率單位質量的被照射物質在單位時間中所吸收的能量

16、稱為吸收劑量速率。單位為Gy/s。吸收劑量速率與照射距離和輻射強度有關。距離越近，吸收劑量速率越大，距離相同，輻射強度越大，則吸收劑量越大。物料不同，吸收劑量速率也是不一樣的。四、輻射源（一）   人工放射性同位素 在食品輻射時供電離輻射用的放射線主要為-和-射線，經常采用人工制備的放射性同位素60Co（鈷，半衰期5.26年）和137Cs（銫，半衰期30.3年）60Co經-衰變后放出兩個能量不同的-光子最后變?yōu)?0Ni；137Cs經-衰變后放出-光子最后變?yōu)?37Ba制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素59Co金屬制成棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形或所需要的形狀，置于

17、反應堆活性區(qū)，經中子一定時間照射，少量59Co原子吸收一個中子后即生成60Co輻射源。目前在商業(yè)上采用60Co作為-射線源。（二）電子加速器 利用電磁場作用，使電子獲得較高能量，即將電能轉變成輻射能，這樣儀器設備裝置有靜電加速器、高頻高壓加速器、絕緣磁芯變壓器，直流加速器有兩種方式：1.直接加高壓，很高電壓使電子獲得動能如范德格拉夫加速器（靜電加速器）；2.不是直接利用高電壓，但反復多次將電子加速，如回旋加速器，電子感應加速器。利用加速器使電子帶電形成高能量粒子人工-射線源。用高能電子來轟擊重金屬靶，則產生X-射線X-射線發(fā)生器。特點：電子加速器優(yōu)點是可以控制開停，能量可以調節(jié)控制?？傻玫奖确?/p>

18、射性同位素源輻射能量高得多，如1萬Ci60Co150W，而加速器可達10-15kW。X-射線轉換率不高，一般不用于食品輻射。思考題1 輻射的類型及劃分的界限2 放射性同位素發(fā)射的射線種類、產生的條件及各自的特點。3 輻射量、吸收劑量、吸收劑量速率及相應的單位。4 食品輻射常用的人工放射性同位素。第三節(jié)  食品輻射技術的化學與生物學效應電離輻射之所以用來保藏食品，這是由輻射對被照射物質中發(fā)生的化學效應與生物學效應所決定的。一、食品輻射化學效應 電離輻射使物質產生化學變化的問題至今仍不是很清楚。 由電離輻射使食品產生多種離子、粒子及質子的基本過程有：直接 初級輻射即物質接受輻射

19、能后，形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片與輻射程度有關。間接 次級輻射初級輻射的產物相互作用生成與原物質不同的化合物與溫度等其他條件有關。1.  水分子水分子對輻射很敏感，當它接受了射線的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應。水接受輻射后的最后產物是氫和過氧化氫，形成的機制很復雜。現(xiàn)已知的中間產物主要有三種：水合電子（eaq），氫氧基（OH·），氫基（H·）。 水分子被輻射后可能反應途徑 （eaq）+H2O=H·+ OH· H·+ OH·=H2O H·+ H·=H2 OH&

20、#183;+ OH·=H2O2 H·+H2O2=H2O+ OH· OH·+ H2O2=H2O+HO2· H2+ OH·= H2O+ H· H·+O2=HO2· HO2·+ HO2·= H2O2+O2從上可看出物質分子吸收了輻射能而發(fā)生了化學效應，表示物質輻射化學效應的數值稱G值。G值：即吸收100eV能量的物質所產生化學變化的分子數。輻射的化學效應是以每吸收100eV（電子伏）能量時被照射物質產生化學變化的分子數目來表示的。（即能傳遞100eV能量的分子數）2氨基酸與蛋白質 有機化合物

21、因輻射而分解的產物也很復雜，取決于原物質的化學性質和輻射條件，有的從高分子- 低分子，有的反而從低分子-高分子。射線照射到食品蛋白質分子，很容易使它的二硫鍵、氫鍵、鹽鍵、醚鍵斷裂，破壞蛋白質分子的三級、二級結構，改變物理性質。 射線照射，引起氨基酸、蛋白質分子的化學變化有：（1）脫氨 如甘氨酸e-+NH3+CH2COOH-NH3+CH2COO-（2）放出CO2 a.   脫氨的脫羧反應 b.   不脫氨的脫羧反應（3） 含硫氨基酸的氧化（巰基）e-+NH3+CH2CH（CH2SH）COO-H2S+ NH2CH（CH2）COO-（4）交聯(lián) 蛋白質凝聚（該蛋

22、白質分子通過硫氫基的氧化生成分子內或分子間的二硫鍵，或由酪氨酸和苯丙氨酸的苯環(huán)偶合而發(fā)生交聯(lián)）。（5） 降解 蛋白質發(fā)生裂解，產生較小的碎片。（6）輻射降解與交聯(lián)同時發(fā)生，若降解小而交聯(lián)大，則交聯(lián)會掩蓋降解，故降解不易觀察到。3  酶酶是機體組織的重要成分，因酶的主要組成是蛋白質，故它對輻射的反應與蛋白質相似，如變性作用等。（1）純酶稀溶液對輻射敏感，若增加其濃度也必須增加輻射劑量才能產生同樣的鈍化效果。（2）若在食品體系中，酶很容易受到保護，同時也受外界條件變化（溫度、 pH、含氧量）的影響。如提高溫度會增加酶對輻射的敏感度，在有氧狀態(tài)下干燥胰蛋白酶極易鈍化。（3）此外，有時酶由于

23、蛋白質分子降解，使酶活性中心暴露出來，反而致使酶反應更有利。因此對分解酶類活性的食品，在輻射前應先通過加熱滅酶。（4）酶會因有巰基（-SH）的存在而增加其對輻射的敏感性。4    脂類 一般來說，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。輻射脂類的主要作用是在脂肪酸長鏈中-C-C-鍵外斷裂。 輻射對脂類所產生的影響可分為三個方面：理化性質的變化；受輻射感應而發(fā)生自動氧化；發(fā)生非自動氧化性的輻射分解。脂肪酸酯和某些天然油脂在受50kGy以下劑量照射，品質變化極少；但其他成為異臭發(fā)生源。如肉類風味變化，牛奶產生蠟燭味，魚類產生異臭。輻照可促使脂類的自動氧化，有氧存在，

24、其促進作用更明顯，從而促進游離基的生成，使氫過氧化物和抗氧化物質分解反應加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等。飽和脂類在無氧狀態(tài)下輻照時會發(fā)生非自動氧化性分解反應，產生H2、CO、CO2、碳氫化合物、醛和高分子化合物。不飽和脂肪酸也會產生類似的物質，其生成的碳氫化合物為鏈烯烴、二烯烴、二烯烴和二聚物形成的酸。磷脂類的輻射分解物也是碳氫化合物類、醛類和酯類。對含有脂肪的食品輻照時也鑒定出了過氧化物、酯類、酸類、和碳氫化合物等，這與天然脂肪和典型脂肪的情況相同。但是應注意的是，與剛照射后相比，這種影響多出現(xiàn)于貯藏期中。5  碳水化合物 一般來說相當穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解

25、。在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質性質變化極小。輻照對單獨存在時的糖類的影響如下：單糖只有在C4上發(fā)生氧化產生糖酮酸低分子糖類：旋光度降低、褐變、還原性和吸收光譜變化、產生H2、CO、CO2、CH4等氣體。多糖類：熔點降低、旋光度降低、褐變、結構和吸收光譜變化。如直鏈淀粉黏度下降（淀粉降解）；果膠：植物組織受損（解聚）經輻照后結構發(fā)生變化，對酶的敏感性也隨之發(fā)生變化，并引起-1，4-糖苷鍵偶發(fā)性斷裂及生成H2、CO、CO2氣體。6  維生素 維生素是食品中重要的微量營養(yǎng)物質。維生素對輻照食品的敏感性在評價輻照食品的營養(yǎng)價值上是一個很重要的指標。（1） 水溶性維生素中以VC的輻射敏

26、感性最強，其他水溶性如VB1、VB2、泛酸、VB6、葉酸也較敏感，VB5（煙酸）對輻射很不敏感，較穩(wěn)定。（2） 脂溶性維生素對輻射均很敏感，尤其是VE、VK更敏感二食品輻射的生物學效應 生物學效應指輻射對生物體如微生物、昆蟲、寄生蟲、植物等的影響。這種影響是由于生物體內的化學變化造成的。（1） 已證實輻射不會產生特殊毒素，但在輻射后某些機體組織中有時發(fā)現(xiàn)帶有毒性的不正常代謝產物。（2） 輻射對活體組織的損傷主要是有關其代謝反應，視其機體組織受輻射損傷后的恢復能力而異，這還取決于所使用的輻射總劑量的大小。（一）   微生物 1  輻射對微生物的作用(機制）（1）直接

27、效應 指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應，可使微生物死亡。細胞內DNA受損 即DNA分子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等。由于DNA分子本身受到損傷而致使細胞死亡-直接擊中學說細胞內膜受損 膜內由蛋白質和脂肪（磷脂），這些分子的斷裂，造成細胞膜泄露，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡。（2）間接效應 （來自被激活的水分子或電離所得的游離基）當水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原反應作用，這些激活的水分子就與微生物內的生理活性物質相互作用，而使細胞生理機能受到影響。2  微生物對輻射的敏感性 為了表示某種微生物對輻射的敏感性，就通常以每殺死90%微生

28、物所需用的戈瑞數來表示，即殘存微生物數下降到原數的10%時所需用戈瑞的劑量，并用D10值來表示。人們通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，微生物（細菌）殘存數與輻射劑量存在如下關系: logN/N0 =-D/D10  N0：初始微生物數 N：使用D劑量后殘留的微生物數 D：初始劑量 D10：微生物殘留數減到原數的10%時的劑量微生物（細菌）種類不同，對輻射的敏感性各不同，因而D10也不同。并且微生物所處環(huán)境不同，則輻射敏感也不相同。輻射保藏的滅菌對象：在低酸性和中性食品（pH>4.5）中，嗜熱脂肪芽孢桿菌（平蓋酸敗菌）比肉毒桿菌A型或B型更耐熱，若用加熱滅菌則（嗜熱）D121=4050min，而

29、肉毒桿菌加熱滅菌為D121=612S。但對于輻射則容易被殺滅（敏感，?。蚨谳椛浔２刂惺菍⑷舛緱U菌A型作為徹底滅菌的對象菌。以對這種菌的殺菌程度定為1012為指標，則完全殺菌劑量為：12D=50kGy一般來說，10 G->G+>酵母菌>霉菌 (敏感) 注意：輻射并不能使微生物毒素除去，如黃曲霉素對射線相當穩(wěn)定，300kGy大劑量毒素無變化，可能毒素較穩(wěn)定。（二）   病毒病毒是最小的生物體，它沒有呼吸作用，是以食品和酶為寄主。通常使用高達30kGy的劑量才能抑制。如脊髓灰色質病毒和傳染性肝炎病毒據推測來自食品污染。用射線照射有助于殺死病毒。（三）霉菌和

30、酵母酵母與霉菌對輻射的敏感性與無芽孢細菌相同。霉菌會造成新鮮果蔬的大量腐敗，用2kGy左右的輻射劑量即可抑制其發(fā)展。酵母可使果汁及水果制品腐敗，可用熱處理與低劑量輻射結合的辦法殺滅。（四）   昆蟲輻射對昆蟲的效應是與其組成細胞的效應密切相關的。對于昆蟲細胞來說，輻射敏感性與它們的生殖活性成正比，與它們的分化程度成反比。處于幼蟲期的昆蟲對輻射比較敏感，成蟲（細胞)對輻射的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但成蟲的性腺細胞對輻射是敏感的，因此使用低劑量可造成絕育或引起配子在遺傳上的紊亂。輻射對昆蟲總的損傷作用是致死，“擊倒”（貌似死亡，隨后恢復），壽命縮短，推遲換羽，不育，減

31、少卵的孵化，延遲發(fā)育，減少進食量和抑制呼吸。這些作用都是在一定劑量水平下發(fā)生的，而在其它低劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應，如延長壽命，增加產卵，增進卵的孵化和促進呼吸。成年前的昆蟲經輻射可產生不育，輻射過的卵可以發(fā)育為幼蟲，但不能發(fā)育成蛹，照射的蛹可發(fā)育為成蟲，但其成蟲是不育的。用0.130.25kGy照射可使卵和幼蟲有一定的發(fā)育能力，但能夠阻止它們發(fā)育到成蟲階段。用0.41.0kGy照射后，能阻止所有卵、幼蟲和蛹發(fā)育到下一階段。成蟲甲蟲不育需要0.130.25kGy劑量，而蛾需要0.451.0kGy才行。螨需要用0.250.45kGy劑量的照射才能達到不育。蛾、螨、甲蟲不育0.10.5KGy

32、 ，致死3050KGy（五）寄生蟲 輻射可使寄生蟲不育或死亡。豬肉中旋毛蟲不育劑量0.12kGy 死亡7.5 kGy牛肉中絳蟲致死劑量3.05.0KGy（六）植物 輻射主要應用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制塊莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇開傘、調節(jié)后熟和衰老上。 1.抑制發(fā)芽電離輻射抑制植物器官發(fā)芽的原因是由于植物分生組織被破壞，核酸和植物激素代謝受到干擾，以及核蛋白發(fā)生變性。研究發(fā)現(xiàn)59Gy以上的輻射的將使馬鈴薯和洋蔥的核酸合成顯著減弱，并改變其組成，引起分解。土豆、洋蔥輻射可抑制發(fā)芽，0.040.08kGy，常溫下貯存達到一年。2.調節(jié)呼吸和后熟水果在后熟之前其呼吸率降至極小值，當后熟開始

33、時呼吸作用大幅度的增長，并達到頂峰，然后進入水果的老化期，在老化期呼吸率又降低。如果在水果后熟之前呼吸率最小時用輻射處理，此時輻射能抑制其后熟期，主要是能改變植物體內乙烯的生長率（乙烯有催熟作用）從而推遲水果后熟。番茄、青椒、黃瓜、洋梨等。對于柑橘類和澀柿則促進成熟。輻射在調節(jié)果蔬后熟、衰老等方面的應用還不成熟，許多問題有待解決。第四節(jié) 輻射在食品保藏中的應用及衛(wèi)生安全性一、輻射應用類型食品輻射處理取決于保藏的目的。由于食品種類不同，食品腐敗變質的因素也不一樣，根據食品處理后所要求達到的保藏期，常有三種方式。輻射阿氏殺菌、輻射巴氏殺菌、輻射耐貯殺菌1. 輻射阿氏殺菌（輻射完全殺菌）足以使微生物

34、的數量減少到零或有限個數，在后處理沒有污染的情況下，以目前現(xiàn)在方法檢不出腐敗微生物；也沒有毒素檢出，可長時間保藏。一般使用高劑量1050kGy，肉類特別是牛肉，高劑量會產生異味，此時可在冷凍溫度30以下輻射。因為異味形成大多是化學反應，因冷凍時水中的自由基流動性減少，可防止自由基與肉類形成分子的相互反應。2. 輻射巴氏殺菌（消毒）足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌（如沙門氏菌）的數量，用現(xiàn)有方法檢不出。這種方法因食品中可能有芽孢菌或存在，因此不能保證長期貯存。必須與其他保藏方法如低溫或降低水分活度等結合。另外，若食品中已存在大量微生物（繁殖）也不能用該法處理。因為輻射不能除去產生的微生物毒

35、素。輻射劑量：5kGy10kGy3. 輻射耐貯殺菌足以降低腐敗菌數量，延緩微生物大量增殖出現(xiàn)的時間。（防止繁殖）用于推遲新鮮果蔬的后熟期，提高耐貯期。輻射劑量：5kGy。二、輻射處理的食品種類1、畜禽肉類 2、 水產品 3、 蛋類 4、 果蔬類 5、谷物及其制品三、食品輻射保藏工藝1.食品輻射保藏的工藝流程2.工藝條件控制在輻照器的控制中，記錄停頓時間或傳送機速度、劑量率和輻射源與產品幾何布置的變化是十分重要的。輻照過程要考慮的因素有：輻射源的強度、尺寸和排列；輻射源進出通道的結構和機械裝置；不同食品的傳送速度和停頓時間。自動化程度高的輻射裝置中，可以在控制臺上檢測并自動記錄控制參數。如輻射源

36、位置、食品移動次序、傳送速度、輻射水平等采用電子束輻照器的工藝過程，除了控制傳送速度外，一般還通過調節(jié)束能流量、束能強度、掃描寬度和掃描速率來控制。3.輻照器圖1-4-12、1-4-13分別是60Co、137Cs-射線輻照器4.影響食品輻照的因素 影響食品輻照的因素很多，如含水量、pH、溫度、食品的化學成分、照射時環(huán)境的溫度及含氧量等。溫度：在接近常溫范圍內，溫度對殺菌效果影響不大；冰點以下輻射間接作用不明顯，微生物抗輻射性增加，但凍結使細胞受損后輻射敏感性會增加；對于肉類等輻射后易產生“輻射味”的食品輻射處理最好在低溫下進行。氧含量：氧存在時輻射氧化作用加強，一般情況下殺菌效果因氧的存在而加強。防止氧化可采用抽真空和充惰性氣體包裝。含水量：干燥狀態(tài)下游離基移動受限，輻射間接作用降低，輻射作用顯著減弱。添加物：抗氧劑可減少輻射氧化，氯化鈉等“敏化劑”可加強殺蟲殺菌效果。四、輻照食品的包裝 輻射處理前必須根據產品的性狀、輻射處理目的、運輸和貯存的要求以及將來銷售的方便來合理選擇包裝材料。金屬罐如渡錫薄鋼板罐和鋁罐對使用殺菌劑量