食品辐照技术及其应用

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1、核科学概论结课小论文(食品辐照技术及其应用) 系 别 _核工程与新能源技术系_年 级 _2015级_专 业 _核工程与核技术_班 级 _核工程与核技术3班_学 号 _201520401309_学生姓名 _李海江_完成日期 _2017.05.20_摘 要 食品辐照技术是利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料，进行杀菌、杀虫、消毒、防霉等加工处理，抑制根类食物的发芽和延迟新鲜食物生理过程的成熟发展，以达到延长食品保藏期的方法和技术1。食品辐照时人类利用核技术开发出来的又一种新型食品加工保藏手技术，比现有保藏技术更优越性的一面，是继传统的物理、化学保藏之后又一发展较快的食品保藏新技术和新方法2。关

2、键词： 食品辐照技术、应用、优点第 14 页1.食品辐照技术原理3，它是利用放射性60Co 或137Cs 发出的射线或利用电子加速器产生的电子束(最大能量10MeV) 或X射线(最大能量5MeV) 在一定的剂量范围内辐射食品，辐照在食品中引起一系列化学变化，可以杀灭食品中的害虫，消除食品中病原微生物及其它腐败细菌，或抑制食品的生理生化过程(发芽和成熟)，从而，达到杀虫、杀菌、抑制生理过程、提高食品卫生质量、保持营养品质及风味、延长货架期的目的3。2.食品辐照技术优点2.1 现有保藏技术的优缺点1 （1）食品冷冻保藏，即低温保存。抑制微生物活动和减少酶活。优点是能够好保持新鲜食品原有的风味和营养

3、价值，缺点是能耗大，需建立冷藏链； （2）食品罐藏，即提高温度杀灭微生物和酶。优点是绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏，缺点是热对风味组织结构和色泽有影响； （3）食品干藏降低水分活度（aw），控制微生物和减少酶活。优点是简便宜行， 重量减轻或体积变小，食品可增香变脆，缺点是自然脱水后的食品难复水，易变色； （4）化学保藏即通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。优点是操作简便易行，缺点是化学物质残留。2.2 食品辐照技术的优缺点2.2.1 食品辐照技术优点 （1）对食品原有特性影响小 食品在受射线照射过程中升温甚微，从而可以保持食品原有的新鲜状态，甚至在冷冻状态下也能进行辐射处理。另外，射线穿透

4、性强，能瞬间、均匀地到达处理对象内部，杀灭病菌和害虫，因此，辐射能够透过包装而对包内的食物、食物深处的作用对象（如病菌、虫）等产生作用，不仅可保证食品的食用卫生与安全，而且还大大减少了食品交叉污染现象的发生。 （2）安全、无化学物质残留 食品进行同位素辐射处理并非与同位素直接接触，因而并无放射性物质的直接污染；而且适当的辐射处理，不会使食品产生放射性。这与熏蒸杀虫及其他化学处理相比是一突出的优点。（3）能耗少、费用低 据国际原子能机构通报，与传统的冷藏、热处理和干燥脱水方法相比，辐射处理可节约70%-90%的能源。（4）辐射装置加工效率高，操作适应范围广 辐射装置安装好后可以日夜不停地连续工作

5、，在同一射线处理场所可以处理多种体积、状态、类型的食品，而且剂量可以根据需要很方便地进行调节控制。 （5）常温下进行加工，是一种冷消毒法，应用领域广泛。对于一些较为特殊的产品（比如冷冻海鲜产品、鲜肉、热敏性药物等），不宜用其他方法灭菌，但可以用辐射加工方法实现灭菌；      （6）工艺相对简单、容易控制。方式能耗（kW/h）巴氏杀菌230热杀菌230330冷藏90-110辐射6.30辐射巴氏杀菌0.76 表1食品不同杀菌、保藏方式的能耗比较2.2.1 食品辐照技术缺点4 （1）经过杀菌剂量的照射，一般情况下，酶不能完全被钝化。 （2）经辐射处

6、理后，食品所发生的化学变化从量上来讲虽然是微乎其微的，但敏感性强的食品和经高剂量照射的食品可能会发生不愉快的感官性质变化。这些变化是因游离基的作用而产生的。 （3）有些专家认为，辐照会诱发食品产生致突变、致畸形、致癌和有毒因子。后来的研究则认为这是没有根据的（1977，FAQ/ IAEA/WHO Expert Committee）。 （4）辐射这种保藏方法不适用于所有的食品，要有选择性地应用。 （5）能够致死微生物的剂量对人体来说是相当高的，所以必须非常谨慎，做好运输及处理食品的工作人员的安全防护工作。为此，要对辐射源进行充分遮蔽，必须经常、连续对照射区和工作人员进行监测检查。 表2不同生物的

7、辐射致死剂量生物体剂量（kGy）高等动物，包括哺乳类0.0050.01昆 虫0.0110非孢子菌0.510孢子菌1050病 毒102003.食品辐照产生效应 （1）生物学效应，使附着在食品中的昆虫、幼虫、卵、致病菌、食品腐败微生物失去繁殖能力或致死； （2）生理学效应，使食品的生化过程延缓或抑制，以致食品延缓生长或成熟； （3）物理学效应，使食品本身的渗透性改变，缩短蔬菜干燥或烹调的时间； （4）化学效应，使食品中各种组分发生离解，特别是水被离解后还产生间接效应而产生氧化还原反应。 （5）电离辐射之所以用来保藏食品，这是由辐射对被照射物质中发生的化学效应与生物学效应所决定的。4.食品辐照安全性

8、64.1关于放射性 理论上和实际检测结果都不存在这个问题。要使食品成份的元素（主要是碳、氢、氧、氮、铁、磷等）在放射照射后诱发放射性，需要10MeV，以上的能量。而钴-60放出的射线的最大能量仅为1.33 MeV，电子射线能量限定在10MeV以下。国内外专业人员长期测量结果证明，被加工食品是不会产生放射性的，射线也不会残留在食品中。消费者对此可以完全放心。4.2 关于毒理性  食品辐照处理技术从研究到应用，几十年来，世界上30多个国家的科学家相继开展 的卫生安全性方面的系统研究，研究试验工作的深度远远超过历史上任何一种食品加工技术。与长期的动物毒性试验结果证明食用辐照食品的

9、动物生长、发育、遗传与食用未经辐照处理食品的动物完全相同。三致试验（致畸、致癌、致突变）结果也没有明显变化。上世纪70-80年代，美、中等国家先后开展人体试食试验，参加试验的人说多大数百人。经过为期三个月的食用辐照食品试验，经严格体检及血相生理生化检查，无任何不良反应。4.3营养成分  食品中的营养成分，主要是指蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素。科学分析表明，辐照处理食品所引起的营养成分的变化，小于食品通常在加热蒸煮或煎炒时所引起的营养成分的变化。辐照食品的营养价值可以由人体食用后利用率来综合评价，结果发现，就蛋白质的利用率来说，未辐照的为85.9%，而辐照的为87.2%；

10、脂肪的利用率：未辐照的为87.2%，辐照的为87.9%；维生素方面同加热受破坏相比，水溶性维生素类辐照和不辐照的相同，而脂溶性维生素来说，辐照的稍多一些。4.4国际指标 （1）根据世界卫生组织（WHO）、联合国粮农组织（FAO）和国际原子能机构（IAEA）等3个组织联合于1980年发表公告证实：任何食品当其总体平均吸收剂量不超过10kGy时，没有毒理学危险，同时在营养学和微生物学上也是安全的。这一结论得到了世界食品法典委员会（CAC）的认可。 （2）1999年，WHO、FAO和IAEA三个组织再次发布联合公告，证明超过10kGy以上的剂量辐照食品也不存在安全性问题。 （3） 辐照食品相关法规及

11、标准参看附录1。 5. 食品辐照装置5. 1辐照装置2 （1）铯-137产生的辐射同钴-60产生的是相同的。钴-60是一种目前广泛用于像医疗设备消毒的商业化生产中的同位素。就应用而言，同位素选择取决于其固有特性、价格等。 （2）美国开发了一种可移动式铯-137辐照装置（TPCI），其主要应用在杀灭水果和大田作物害虫上。夏威夷开发了另一种多功能商用辐照加工装置（RT4101-4048型辐射加工装置在技术和经济性上都具有很多优点）。 5.2辐照装置的分类7 辐照装置分为两种。一种是辐照装置，另一种是电子加速器辐照装置。 5.3.1辐照装置的分类 辐照装置按放射源的贮源和照射来分，可分为四类，分别是