輻照加工技術(shù)終結(jié)版

食品輻射保藏技術(shù)

主要內(nèi)容食品輻照（輻射）的定義及基本原理1輻照的特點(diǎn)及對(duì)食品中營(yíng)養(yǎng)成分的影響2

3輻照技術(shù)在儲(chǔ)糧害蟲防治中的應(yīng)用4輻照技術(shù)在新鮮水果和蔬菜的應(yīng)用2023/12/28定義食品輻照是利用射線照射食品（包括原材料），延遲新鮮食物某些生理過(guò)程（發(fā)芽和成熟）的發(fā)展，或?qū)κ称愤M(jìn)行殺蟲、消毒、殺菌、防霉等處理，達(dá)到延長(zhǎng)保藏時(shí)間，穩(wěn)定、提高食品質(zhì)量目的的操作過(guò)程。

基本原理

食品輻照的基本原理是利用射線對(duì)食品和農(nóng)產(chǎn)品的輻射生物學(xué)和輻射化學(xué)效應(yīng)，殺滅農(nóng)產(chǎn)品和食品中的寄生害蟲、腐敗微生物和病原微生物，抑制發(fā)芽，延緩生理過(guò)程，從而達(dá)到安全保藏和保證食品衛(wèi)生安全的目的。是一種冷處理的物理方法便于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有很強(qiáng)的穿透力無(wú)有害物質(zhì)殘留特點(diǎn)耗能低,可以節(jié)約能源食品輻照技術(shù)的特點(diǎn)

輻照對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響（1）輻照對(duì)食品中脂肪的影響輻照誘導(dǎo)的自氧化過(guò)程與無(wú)輻照時(shí)的自氧化非常相似,只是輻照加速了此反應(yīng)的進(jìn)行。輻照對(duì)脂肪的影響取決于脂肪的類型、不飽和度、照射劑量、氧的存在與否等。飽和脂肪一般是穩(wěn)定的,不飽和脂肪則易被氧化,氧化程度與照射劑量呈正比。（2）輻照對(duì)食品中蛋白質(zhì)的影響蛋白質(zhì)分子經(jīng)輻照后可能會(huì)發(fā)生變性現(xiàn)象，如紫外線吸收光譜發(fā)生變化、蛋白質(zhì)分子發(fā)生裂解以及裂解后的小分子聚合、釋放H2S、黏度和電泳性質(zhì)也可能有變化、形成羧基、結(jié)構(gòu)和抗原性的改變、蛋白質(zhì)酶解能力的變化和氨基酸的破壞等。這些變化會(huì)使蛋白質(zhì)的顏色發(fā)生改變,使核蛋白失去生物過(guò)程中的功能,導(dǎo)致食品的功能性質(zhì)發(fā)生改變。

（3）輻照對(duì)食品中糖類的影響

碳水化合物分子經(jīng)輻照后相對(duì)穩(wěn)定,研究證實(shí)20~50kGy的劑量不會(huì)使糖類食品的質(zhì)量發(fā)生變化,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也不因輻射而改變。只在大劑量輻照后才引起氧化和分解,如多糖類會(huì)放出H2、CO及CO2等氣體,而且變得松脆和易于水解,黏度、熔點(diǎn)和旋光度下降,但主要還是引起光譜和多糖結(jié)構(gòu)的變化。所以一般情況下,采用殺菌劑量的照射,對(duì)糖的消化率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值幾乎沒(méi)有影響。

（4）輻照對(duì)食品中維生素的影響

維生素是食品營(yíng)養(yǎng)成分中重要組成部分，各種維生素對(duì)輻照敏感性不同。VB和VD對(duì)輻照比較穩(wěn)定。而輻照加工對(duì)水果蔬菜的Vc含量的影響存在矛盾的研究報(bào)告，大部分報(bào)告表明，較高劑量的輻照處理對(duì)水果蔬菜中Vc有不利影響，其影響程度受到食品種類、輻照劑量、輻照環(huán)境條件、貯藏時(shí)間和貯藏溫度的影響。但在水果蔬菜輻照保鮮加工時(shí)，劑量一般都小于1kGy，低劑量輻照對(duì)Vc的含量影響較小。

（5）輻照對(duì)水分的影響

水分廣泛存在于各類食品中,輻照導(dǎo)致的大多數(shù)其它組分的化學(xué)變化,很大程度上都是這些組分與水輻解的離子和自由基產(chǎn)物相互作用而產(chǎn)生的結(jié)果。

輻照純水后,水的輻解中間產(chǎn)物主要有:水合電子、H原子、OH自由基、HO2自由基和過(guò)氧化氫。如水合電子作為強(qiáng)還原劑,可以很快與大部分芳香族化合物、羧酸、醛、酮、硫代化合物以及二硫化合物反應(yīng),與氨基酸和糖反應(yīng)較慢。所以,水分輻照后的輻解產(chǎn)物是食品中最重要最活躍的因素。三．輻照技術(shù)在新鮮水果和蔬菜的應(yīng)用延遲成熟和延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期輻照通過(guò)推遲植物內(nèi)源激素乙烯的產(chǎn)生和呼吸躍變的出現(xiàn),降低儲(chǔ)藏期呼吸強(qiáng)度和提高乙烯的作用閾值來(lái)達(dá)到延長(zhǎng)果蔬儲(chǔ)藏壽命的目的。用20一40KGy處理密桔,貯藏100天后,好果率比其它方法高約10%,且果實(shí)外觀、營(yíng)養(yǎng)成份,無(wú)味等無(wú)明顯變化。若采用較低劑量(1.0一2.0KGy)輻照草莓、芒果、桃子等水果,可以有效地控制霉菌生長(zhǎng),減少這些水果在運(yùn)輸銷售期間的損失,保藏期得到延長(zhǎng)。輻照用于延緩成熟時(shí)間時(shí),輻照劑量的確定應(yīng)該兼顧果蔬對(duì)輻照的耐受性,不同的品種、不同的采摘期對(duì)水果蔬菜的輻照耐受性都有很大的影響。草莓、龍眼、芒果和蔬菜可以忍受1~2kGy的輻照劑量;香蕉、蘋果、柑橘、甜瓜等可以耐受0.3~1kGy的輻照劑量;葡萄、桃、梨等果蔬所能耐受的劑量在0.3kGy以下。蘑菇在儲(chǔ)藏期間容易出現(xiàn)開傘現(xiàn)象,用0.5~1.0kGy的劑量輻照,可以有效地抑制蘑菇的開傘。抑制發(fā)芽大蒜、洋蔥、馬鈴薯等鱗莖和塊根類蔬菜在采摘后有休眠期,它們?cè)谛菝咂趦?nèi)生長(zhǎng)暫停,內(nèi)部代謝維持在很低的水平。休眠期一過(guò),其呼吸強(qiáng)度加強(qiáng),生理代謝加劇。這類蔬菜在休眠期過(guò)后極易發(fā)芽,輻照能通過(guò)影響果蔬的生理代謝和生長(zhǎng)點(diǎn)的結(jié)構(gòu),干擾生理活性物質(zhì)的正常合成,達(dá)到有效抑制發(fā)芽的目的。馬鈴薯、大蒜、洋蔥上的潛伏芽對(duì)輻射線十分敏感。用200Gy處理馬鈴薯,用100Gy處理大蒜,用150Gy處理洋蔥,均取得抑制傷芽生長(zhǎng),減少營(yíng)養(yǎng)損耗,不致變?cè)衅焚|(zhì)與風(fēng)味、延緩衰老、延長(zhǎng)貯期與保鮮的效果。處理后的馬鈴薯保存240d,發(fā)芽率比對(duì)照低14.2%;大蒜貯藏1a以上不發(fā)芽;洋蔥貯藏226d,發(fā)芽率低于2%,而對(duì)照100d時(shí)全部發(fā)芽。四.輻照技術(shù)在儲(chǔ)糧害蟲防治中的應(yīng)用儲(chǔ)糧害蟲不僅造成糧食數(shù)量的巨大損失,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的碎屑,降低完整糧粒的百分率;同時(shí),害蟲的吐絲結(jié)繭、排泄的糞便、遺留的蟲尸引起發(fā)霉發(fā)熱等都會(huì)降低糧食的質(zhì)量,還有一些害蟲如赤擬谷盜、螨類的分泌物和排泄物不但有很重的異味,而且會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)降低儲(chǔ)糧食用品質(zhì).另外,隨著糧食生產(chǎn)和貿(mào)易的多元化,儲(chǔ)糧害蟲的傳播途徑也越來(lái)越廣,一些害蟲可以在田間侵入糧粒,隨收獲后的糧食進(jìn)入糧倉(cāng)為害;有些害蟲成蟲在倉(cāng)外越冬,翌年春天再返回糧倉(cāng);還有一些害蟲在糧食的儲(chǔ)運(yùn)加工過(guò)程中侵入繁殖蔓延由于儲(chǔ)糧害蟲一般個(gè)體較小,而且其為害具有隱蔽性,因此儲(chǔ)糧害蟲隨糧食儲(chǔ)運(yùn)加工的傳播蔓延的現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。

儲(chǔ)糧害蟲的種類

我國(guó)儲(chǔ)糧昆蟲有270種,儲(chǔ)糧害蟲226種，重要儲(chǔ)糧害蟲有玉米象、米象、綠豆象、大谷盜、赤擬谷盜、麥蛾等。大米中發(fā)現(xiàn)的主要有玉米象、米象、大谷盜、鋸谷盜等。綠豆、紅豆中是綠豆象，面粉中是赤擬谷盜、鋸谷盜等。昆蟲對(duì)輻射的敏感性與昆蟲種類、發(fā)育階段、性別以及輻照條件、外界環(huán)境有關(guān)。不同目的害蟲對(duì)輻照的敏感性表現(xiàn)為:鞘翅目>蜱螨目>鱗翅目。同種害蟲不同蟲態(tài)的敏感性順序?yàn)?卵、幼蟲>蛹>成蟲;雌性害蟲的敏感性大于雄性害蟲。

基本原理輻照殺蟲是利用電離輻射與害蟲的相互作用所產(chǎn)生的物理、化學(xué)和生物效應(yīng),導(dǎo)致害蟲不育或死亡的一種物理防蟲技術(shù)。用于輻照食品處理的主要是γ射線、電子束(10MeV以下)或X射線(5MeV以下)。60Co源裝置由于設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行維護(hù)方便,被廣泛地應(yīng)用于食品儲(chǔ)藏領(lǐng)域,特別是小包裝食品的輻照處理。輻照殺蟲處理RaoVS等研究了低劑量γ射線輻照對(duì)產(chǎn)于印度當(dāng)?shù)氐囊环N大米的殺蟲和品質(zhì)的影響，經(jīng)過(guò)塑料雙層包裝的大米經(jīng)0.25~1.0kGy輻照后在室溫下保藏1個(gè)月，對(duì)照中出現(xiàn)害蟲的嚴(yán)重危害，而經(jīng)輻照的大米則沒(méi)有出現(xiàn)害蟲危害；在保藏到6個(gè)月時(shí)，對(duì)照中出現(xiàn)幼蟲、蛹和成蟲各種蟲態(tài)，而且造成的損失達(dá)14.5／100g大米，經(jīng)0.25~1.0kGy輻照的大米在清潔的環(huán)境中可以保藏6月，造成的損失在0.4g／100g大米。輻照殺蟲關(guān)鍵技術(shù)

1.輻照前處理谷物在輻照前應(yīng)采取一定的措施加以防護(hù)，根據(jù)各種昆蟲生活特性去掉成蟲和蛹，以降低輻照殺蟲所需要的工藝劑量。2.輻照產(chǎn)品的包裝防止蛀入型害蟲應(yīng)考慮包裝的材料和厚度，此外小包裝產(chǎn)品的外包裝規(guī)格應(yīng)考慮輻照裝置運(yùn)行參數(shù)，谷物采用小包裝材料為聚乙烯與聚丙烯復(fù)合膜，具有較好的防蟲和保藏效果。

3.輻照時(shí)期昆蟲在卵至幼蟲期對(duì)輻照最為敏感，在這一階段進(jìn)行輻照處理不僅可以降低輻照的劑量和成本，還可以阻止或遲滯昆蟲的發(fā)育和繁殖，減少害蟲的進(jìn)一步危害。4.輻照裝置用于糧食輻照殺蟲的裝置分為γ輻照裝置和電子束輻照裝置,在進(jìn)行小包裝谷物輻照時(shí)一般使用γ輻照裝置，在口岸或糧庫(kù)進(jìn)行大量散裝谷物殺蟲時(shí)，使用電子加速器效率更高。5.適宜劑量的確定輻照殺蟲的工藝劑量包括兩個(gè)概念,即最低有效劑量和最高耐受劑量。最低有效劑量指保證達(dá)到輻照殺蟲目的的工藝劑量下限;最高耐受劑量指不影響產(chǎn)品品質(zhì)和功能特性的工藝劑量上限。輻照殺蟲工藝劑量的設(shè)定必須滿足這兩個(gè)要求,因此在輻照殺蟲工藝劑量下輻照對(duì)糧食品質(zhì)影響可以不考慮。我國(guó)食品輻照技術(shù)面臨的問(wèn)題1.消費(fèi)者對(duì)食品輻照技術(shù)認(rèn)識(shí)具有局限性;2.鈷源裝置規(guī)模小、效率低,輻照站布局不合理;3.輻照工藝標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)滯后;4.缺乏專業(yè)輻照技術(shù)人員;5.輻照食品鑒定及檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛;6.食品輻照技術(shù)機(jī)理研究較少,研究不夠深入。

食品輻照技術(shù)發(fā)展建議

為使我國(guó)食品輻照技術(shù)更好、更快地發(fā)展,為我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量,應(yīng)做好5個(gè)方面工作:1.加大宣傳普及力度,提高消費(fèi)者對(duì)輻照食品的接受性;2.加強(qiáng)輻照食品行業(yè)的規(guī)范化管理;3.完善相關(guān)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn);4.加大政府投入力度,組織輻照食品專項(xiàng)科技攻關(guān);5.培養(yǎng)專業(yè)、創(chuàng)新型人才,充分有效地利用食品輻照技術(shù)。參考文獻(xiàn)[1]鄒朝暉,鄧鋼橋.食品輻照技術(shù)與食品質(zhì)量安全[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,06:70-72.[2]程安瑋,杜方嶺,徐同成,王文亮.輻照對(duì)食品中營(yíng)養(yǎng)成分的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,11:57-64.[3]王炳奎,吳慶,熊立東.食品輻照對(duì)食品品質(zhì)的影響及其安全性[J].食品科技,2010,04:307-309[4]王鋒,哈益明,周洪杰,高美須.輻照對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響[J].食品與機(jī)械,200