辐照食品检测技术详解
辐照食品的检测分析课件
02
通过自动化和机器人技术，实现样品自动处理、数据自 动采集和分析，大大减少了人工操作和误差。
03
适用于大规模筛查和监控，有助于及时发现和防止食品 安全问题。
快速检测技术
快速检测技术能够在短时间内 完成样品的检测，缩短了检测 周期，提高了响应速度。
通常采用免疫学、生物传感器、 纳米材料等技术手段，实现对 特定有害物质的快速识别和定 量分析。
《食品安全国家标准管理办法》
对食品安全国家标准的制定、修订和发布等进行规范，确保标准的科学性和严谨性。
《农业部关于推进农业农村大数据发展的实施意见》
提出加强农业全产业链数据监测和分析预警，其中也涉及到辐照食品等特殊食品的监测和 管理。
辐照食品检测技术发展趋势
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高通量检测技术
01
高通量检测技术能够同时对大量样品进行快速、准确的 检测，提高了检测效率和准确性。
适用于现场检测和应急响应， 为食品安全事件的快速处置提 供了有力支持。
智能化检测技术
智能化检测技术结合了人工智能、机器学习等技术，能够对大量数据进行自动分析 和处理，提高检测的准确性和可靠性。
通过建立智能检测系统，能够自动识别异常数据、预测食品安全风险，为监管部门 提供科学决策依据。
智能化检测技术还有助于发现未知的有害物质和新型污染物，为食品安全研究提供 新的方向和思路。
检测食品的感官品质
对辐照食品的感官品质进行检测，可以及时发现食品在保存过程中出现的问题， 采取相应措施延长保质期。
辐照食品检测方法
03
物理检测方法
01
02
03
物理特性检测
通过测量食品的密度、硬 度、颜色等物理特性，判 断食品是否经过辐照处理。
食品分析 第十四章 辐照食品的检测
建立辐照食品检测方法，将推进国际贸易和促进辐照食品商业化
第二节 辐照食品的检 测方法
化学分析检测法
物理分析检测法
生物学分析检测法
化学分析 检测法
辐照含脂食品中 2-十二烷基环丁 酮的测定
利用挥发性碳 氢化合物检测 含脂辐照食品
辐照酒的检 测
原理
2-十二烷基环丁酮是含脂食品中棕榈酸甘油酯经辐照后， 酰氧键发生断裂产生的，羰基在2号环位，且与棕榈酸有相 同数量的碳原子。2-十二烷基环丁酮用正己烷随同脂肪一 起索式提出，提取物进过冷冻离心过滤，过柱净化等处理 后，用气相色谱-质谱分析。
辐照食品的电子自旋共振光谱 检测法（ESR）
物理分析 检测法
热逝光分析法（TL）
辐照食品的激光成像检测 方法(PSL)
原理
含骨类动物源性食品中都含有钙化物质，辐照能在钙化物质中产生长 寿命自由基，通过电子自旋共振（ESR）波普技术可检测出辐照后在 骨组织中产生的自由基，反映在ESR图谱上出现典型的不对称信号 （分裂峰），产生的自由基数量随吸收剂量的增加而增加，故ESR信 号强度也随吸收剂量的增加而增强。因此，可用ESR波普技术检测含 骨动物源性食品是否经过辐照处理。 辐照食品的电子自旋共振光谱 检测法（ESR）
• 可用于辐照草莓等浆果以便保鲜。
辐射耐贮杀菌
• 低剂量的辐照（剂量范围为<1kGy）。 • 这种辐照处理只降低其腐败菌数并延长新鲜食品的后熟期及保藏期。 • 这种杀菌方法可用于谷物，马铃薯的防虫和抑制其发芽。
advantage
优点
辐照食品在减少食物传播疾病的发生率，降低农产品产后损耗，
延长食品货架寿命等方面所显示的优越性，已被越来越多国家 的政府和工业部门所认识。迄今为止，世界已有50多个国家和 地区批准了240多种辐照食品，土豆；洋葱；大蒜；冻虾；调味 品等10多个品种已经实现了商业化，但辐照食品所占市场份额 不高。
辐照食品检测鉴定方法
辐照食品检测鉴定方法1 关于气相色谱测定碳氢化合物方法的分析（1）受到辐照因素的影响，脂肪食品内部的脂肪酸成分断裂，生成了一系列的硬脂酸等物质。
通过GC方法的应用，可以进行辐照样品中十七碳烯、十四碳烯等物质的检测。
在没有进行辐照的食品中，这些物质的成分含量比较小，辐照样品与未辐照样品存在巨大的差别。
辐解生成的碳氢化合物在一定温度下比较稳定。
在商用范围，它的辐照剂量与生产量呈现线性的关系，可以进行曲线辐照图的应用，满足辐照食品检测工作的要求。
上述方法具备良好的工作效益，比较适合进行高脂肪食品的检测工作，受到客观因素的影响，天然香味化合物内部的成分较多，导致食品GC谱的复杂性，不饱和脂肪酸种类多的食物，它们内部的碳氢化合物的产额较低，为了满足食品检测工作的要求，可以进行热释光法检测模式的应用。
在实际工作中，那些共萃取物多的食物，比如牡蛎类食物，其内部的共萃取物资会影响到碳氢化合物的正常测定。
随着脂肪含量的增加，肉类内部的可萃取物不断增加，通过对化学解离技术的应用，可以进行高脂肪食品内部的共萃取物的碳氢化合物的检测。
（2）在实际工作中，通过对上述方法的使用，可以进行辐照鸡肉、牛肉、木瓜、蛋粉等的检测，随着时代的发展，分离碳氢化合物方法不断得到发展，通过对这种方法的使用，可以有效提升检测的灵敏性，有利于进行鳕鱼、奶酪、虾等辐照食品的检测。
2 关于热释光分析法及相关方法的分析（1）在电离辐照过程中，内含硅酸盐的辐照食品，其内部存在晶格缺陷，这会影响其内部的电荷储存能量，将样品中的碳酸盐进行加热，在这个过程中，电子从晶格缺陷中逸出，当这些电子回归到稳定状态后，其会进行能量的释放，从而出现一系列的热释光，这些热释光与加热温度函数密切相关，光谱由不同的发光峰构成。
无论是未辐照固体样品还是辐照固体样品，其都存在热释光现象，在工作过程中，要注意区分这两者的差异性，需要进行阈值的建立，进行其与TL强度的分析及比较，如果样品的TL强度比阈值大，那么可以判断样品受过辐照的影响。
辐照食品检测技术课件
04
辐照食品检测技术的应用范围
食品加工：如食品灭菌、食品保鲜、食品干燥等
食品质量控制：如食品添加剂检测、食品污染物检测、食品微生物检测等
食品溯源：如食品产地溯源、食品生产过程溯源、食品流通过程溯源等
食品安全监管：如食品质量安全监管、食品生产安全监管、食品流通安全监管等
辐照食品检测技术的操作流程
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
辐照食品检测技术概述
辐照食品检测技术的原理
辐照食品检测技术的应用
辐照食品检测技术的发展趋势
辐照食品检测技术的定义
01
辐照食品检测技术是一种利用放射性同位素或高能电子束对食品进行辐射处理的技术。
03
辐照食品检测技术可以降低食品中的微生物含量，提高食品的安全性。
02
4
检测方法：常用的检测方法有电离室法、闪烁探测器法、半导体探测器法等。
辐照食品检测技术的分类
电离辐射检测技术：利用电离辐射对食品进行检测，如X射线、γ射线等
01
电磁辐射检测技术：利用电磁辐射对食品进行检测，如微波、射频等
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光辐射检测技术：利用光辐射对食品进行检测，如紫外线、可见光等
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核辐射检测技术：利用核辐射对食品进行检测，如中子、质子等
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国际合作：各国加强在辐照食品检测技术领域的合作，共享资源和技术，推动行业发展
06
检测数据共享：建立检测数据共享平台，实现检测数据共享和交流，提高检测水平。
辐照食品检测技术的挑战与机遇
挑战：辐照食品检测技术需要不断提高检测精度和速度，以满足日益增长的市场需求
1
机遇：随着科技的发展，辐照食品检测技术有望实现自动化、智能化，提高检测效率
辐照食品鉴定检测原理与方法
辐照食品鉴定检测原理与方法
辐照食品鉴定检测是一种用于确认食品是否经过辐照处理的方法。
辐照食品鉴定检测的原理和方法如下：
原理：
辐照食品鉴定检测主要是通过检测食品中的辐照特征指标来判断食品是否经过辐照处理。
辐照处理会导致食品中的一些成分发生变化，包括目标化合物的含量、组成和结构等方面的改变，因此可以通过检测这些特征指标来进行鉴定。
方法：
1. 快速检测方法：目前常用的辐照食品鉴定方法包括电子自旋共振（ESR）法、电子显微镜法和色谱质谱法。
其中，ESR法
适用于检测鲜肉、水果和蔬菜等食品，该方法基于食品中的剩余自由基信号进行检测。
电子显微镜法则通过观察和比较未处理食品和经过辐照处理食品的显微结构来进行判断。
色谱质谱法则通过提取食品中的化合物，并利用质谱仪进行定性和定量分析。
2. 传统指标分析方法：辐照食品鉴定的传统指标分析方法包括酸价、过氧化值、硫酸铝痕迹测定、亚硝酸盐含量测定等。
这些指标可以通过理化指标的变化来鉴定食品是否经过辐照处理。
需要注意的是，辐照食品鉴定检测方法需要结合多种检测手段和指标进行综合分析，绝对的鉴定只能通过多个因素的综合判断来确定。
第十章辐照食品的检测辐照技术简介辐照食品的安全性辐照食品的检
v 自由基含有未成对电子，具有净电子自旋角动量， 因此可用电子自旋共振ESR波谱技术测定。
v ESR可成功地用于某些含骨头或钙化组织的辐照 食品的检测，也可用于其他干燥食品核香辛料调 味品的辐照检测。
v 优点：准确、灵敏，可检测用0.2kGy剂量辐照 的食品，并可用以估测受照食品的吸收剂量
v 缺点：在测量前必须将样品研磨成一定大小的颗 粒，此过程本身可产生自由基。
第十章辐照食品的检测辐照技术简介 辐照食品的安全性辐照食品的检
10.3.3 利用热释光和化学发光技术 检测辐照食品
v 测量热释光和化学发光是辐射剂量学种使用的 两个常规技术。目前，这些方法已能用于许多 干燥食品的检测。
v 由各种物质组成的固体样品，用电离辐照后， 它们可在与水或溶液接触时产生光发射，也可 在被加热到大约50-400℃时产生光发射，前者 为化学发光（CL），后者为热释光（TL）。
第十章辐照食品的检测辐照技术简介 辐照食品的安全性辐照食品的检
v 目前用于食品加工的电离辐射主要包括： 60Co或137Cs核素衰变释放的γ射线；能量 不大于10MeV的X射线。这些辐射有以下特点： 有较强穿透物质的能力，能使其受到均匀的 辐射；辐射的能量都低于食品种各组成元素 可能诱生放射性的阈能，因此不会在食品中 诱生放射性。
v 我国于1988年批准了马铃薯、洋葱、大蒜、 花生、蘑菇、大米、香肠和苹果8种辐照食 品的卫生标准。到1997年我国已批准了24 种辐照食品的卫生标准。到2001年，我国 批准的辐照工艺近20种。
第十章辐照食品的检测辐照技术简介 辐照食品的安全性辐照食品的检
10.2 辐照食品的安全性
v 几十年的动物毒理试验的研究结果一致表明，食用 辐照食品的动物生长、发育、遗传与食用不辐照食 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，至今还没有任何相反的 报告。
辐照食品检测技术详解
香辛料类 新鲜水果、蔬菜 猪肉 冷冻包装畜禽肉类 豆类、谷类及其制品
• 水果采收后仍是活得有机体，继续进行着一系 列生理生化过程（后熟），很多营养成分被消 耗掉。 • 辐照——酶，受体蛋白 ——250-350Gy对未成熟的香蕉照射，可使成 熟期推迟16天；用250Gy照射芒果，使成熟期 推迟16天；用2kGy或更高的剂量照射草莓， 使草莓在5摄氏度下，延长货架时间5-8天。
辐照目的与效果及相对应的剂量范围
辐照目的 辐 照 生 物 学 效 应 控制生长 发育 抑制发芽，生根 推迟成熟 促进成熟 防止开伞 特定成分的积累 杀灭谷物中害虫 杀灭果蝇 干制食品的杀螨 杀灭寄生虫 耐藏辐照杀菌 辐照巴氏杀菌 辐照阿氏杀菌 高分子物质改性 改进食品组织 食品品质改善 提高加工适应性 提高酶的分解性 采 用 剂 量 /kGY 0.05-0.15 0.2-0.8 1 0.2-0.5 3 0.1-0.3 0.25 0.5-0.7 0.5 1-3 5-8 30-50 100 10 50 50 100 被照食品 马铃薯，大蒜，葱 香蕉，木瓜，番薯 桃子，柿子 蘑菇，松藤 辣椒的类胡萝卜素 大米，麦子，杂粮 桔，橙，芒果 香辛料，脱水蔬菜 猪肉（旋毛虫） 禽肉，畜肉及其制品，鱼贝类，果蔬 畜肉及蛋中的沙门氏菌 肉制品，发酵原料，饲料，病人食品 淀粉，蛋白质 干制食品的复杂性 酒类的陈化 面粉制面包的加工性 发酵原料，饲料
Hale Waihona Puke 低于10kGy 低于1.5kGy 低于0.65kGy 低于2.5kGy 豆类低于0.2kGy 谷类0.4～ 0.6kGy 低于4kGy
食品辐照的原理及具体应用
食品辐照的原理及具体应用食品辐照是利用电子束、γ射线或X射线等辐射源对食品进行辐照处理的一种技术。
辐照处理的原理是通过辐射源向食品中释放能量，这些能量与食品中的物质相互作用，从而改变食品的物理、化学或生物特性。
具体应用包括食品保鲜、杀菌消毒、杂质检测和品质改善等方面。
食品辐照所使用的辐射源主要有电子束辐照、γ射线辐照和X射线辐照。
其中，电子束辐照是通过高能电子束对食品进行辐照处理，电子束可以在食品中释放出大量的能量，使食品中的微生物失活或繁殖受限。
γ射线辐照是利用放射性同位素（如钴-60或铯-137）释放出的γ射线对食品进行辐照处理，γ射线能够穿透深度较大，对食品进行全面辐照。
X射线辐照是利用X射线设备对食品进行辐照处理，X射线能够调节能量以适应不同类型的食品。
食品辐照有多种具体应用，其中之一是食品保鲜。
辐照处理可以抑制和延缓食品的成熟和腐烂过程，延长食品的保鲜期。
此外，辐照处理还可以抑制微生物的生长，从而减少食品的腐败和变质，提高食品的质量和口感。
食品保鲜是辐照技术的重要应用之一，可以有效延长食品的货架寿命，减少食品损失，保持食品的新鲜度。
食品辐照的另一个主要应用是杀菌消毒。
辐照处理能够杀灭或抑制食品中的细菌、寄生虫、真菌和病毒等有害微生物，从而达到杀菌消毒的目的。
辐照处理可以在不改变食品味道、营养和质量的前提下，有效地杀灭微生物，使食品达到卫生标准。
这对于一些易受微生物污染的食品来说尤为重要，如肉类、海鲜、禽蛋、果蔬等。
辐照处理还可以杀灭一些潜伏在食品中的微生物，减少食品传播疾病的风险。
此外，食品辐照还可以用于杂质检测。
辐照处理可以引起食品中一些特定成分（如氧化物、硝酸盐和辐射引起的放射性同位素）的电离和发光，进而通过检测辐射引起的电离和发光来判定食品中是否存在杂质。
这对于食品质量控制和安全检测来说具有重要意义，可以帮助监管部门识别和追踪食品中的污染源，保障食品质量和安全。
此外，食品辐照还可以用于改善食品的品质。
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三、实际案例
第一部分：食品辐照的现状及检测原理 （一）背景 • 什么是辐照（Irradiation）？
辐照是指将电子加速器（0.2MeV~10MeV） 产生的电子线或放射性同位素（137Cs或60Co）产 生的γ 射线的能量转移给被辐照物质，通过控制 辐射强度，达到人们所需要的目标: ◆使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化 （突变育种、材料改性） ◆使生物体受到不可恢复的损失和破坏 （灭菌、杀虫）。
辐照效应（一）
辐照物理学效应
◆射线与物质的作用 光子、光电子、康普顿散射等
◆电子射线的作用 库仑散射、轫致辐射、契连科夫效应等
辐照效应（二）
辐照的化学效应
• 水 ——产生羟自由基,氢自由基——H2O2
• 蛋白质——导致二硫键、氢键、盐键和醚键等的断裂 ——促使蛋白质的一级结构发生变化 ——发生脱氨基作用、脱羧作用和氧化作用 • 糖类 ——有明显的降解作用和辐解产物形成
辐照技术在各行业的应用
根据2003年9月7～12日在美国芝加哥召开的 国际第十四届国际辐射加工年会提供的信息
★食品辐照 45% ★灭菌：医疗保健用品 21%、药品 4%、
包装 材料灭菌 11%
★聚合物改性 6% ★仿形部件 2% ★烟道气处理 7% ★天然植物化学功能食品 5%
• 为什么要对食品进行辐照处理？
• 水果采收后仍是活得有机体，继续进行着一系 列生理生化过程（后熟），很多营养成分被消 耗掉。 • 辐照——酶，受体蛋白 ——250-350Gy对未成熟的香蕉照射，可使成 熟期推迟16天；用250Gy照射芒果，使成熟期 推迟16天；用2kGy或更高的剂量照射草莓， 使草莓在5摄氏度下，延长货架时间5-8天。
1. 灭菌\除虫——消灭食品中的微生物，寄生虫 食品中往往存在造成食品腐败和引起食源性疾病 的生物，而辐照产生的r射线具有极强的穿透性和电 离能力，可以通过直接或间接的作用(自由基)破坏细 胞的结构分子以及DNA，导致微生物/寄生虫死亡。
实例：——辐照后的粮食3年内不会生虫； ——肉禽类食品经过辐照处理，可全部消灭霉 菌、大肠杆菌等腐败性和致病性微生物； —— 一般真空包装下,2～4℃时鲜肉的保质期是 5-7天， 而利用辐照处理后，在2～4℃下保 质期为30天。
• 脂类 ——氧化不饱和脂肪酸，出现脱羧、氢化、脱氨等 • 维生素—— 脂溶性维生素 （最敏感：维生素A和E ；稳 定：维生素D ）；水溶性维生素 （最敏感： 维生素B1和C ）
辐照效应（三）
辐照的生物学效应
食品辐照的生物学效应与生物机体内的化学变化有关
• 微生物 ——直接控制或杀灭食品中的腐败性微生物 及致病微生物（细菌、酵母与霉菌、病毒） • 虫类——昆虫、寄生虫 • 果蔬 —— 抑制呼吸高峰 、 改变果蔬中的化学成 分 、 影响新鲜蔬菜代谢反应
3. 其它作用：
降解食品中残留的农兽药——氯霉素（河虾、 蜂蜜），菊酯，氨基甲酸酯（苹果汁） 改善食品品质——加速陈化（酒）；肉质鲜 嫩可口（牛肉）；消化吸收（大豆）；缩短复 水时间（脱水食品）；改进烘烤质量（面粉）
实例：用0.8kGy和1.3kGy剂量辐照的两种白兰地酒， 存放3月后品尝鉴定，其酒质相当于3年老酒 。杀虫Biblioteka 杀菌辐 照 化 学效应
改良食品 品质
食品辐照技术的特点
1.节能
• 据国际原子能机构（IAEA）统计： 每吨冷藏食品能耗为3.2*108 J； 热杀菌法能耗1.1*109 J ； 辐照法为2.2*107J ，比常规方法节能十几倍到 几十倍。
食品辐照技术的特点
2.冷加工 常规的热杀菌、微波、气流式过热蒸汽等 常常造成食品内部分子热运动加剧，丧失食品 原有的色香味甚至营养成分。（如香辛料、冷 藏/冻肉、新鲜蔬菜等） 辐照方法属于冷加工，可以在常温或者低 温下进行，在食品辐照过程中一般升温很小。 如0.1-1kGy辐照大多数蔬菜，水果，通常升温 最高不超过1℃。
2. 抑制发芽,延缓成熟
蔬菜、水果在采摘后有一段休眠期，休眠期 过后又会恢复生长，发芽，有些农产品一旦发 芽，就不能食用或丧失原有的食用价值。 如土豆（产生剧毒的龙葵素）、大蒜、洋 葱（无原先的食用价值）等。 辐照通过破坏酶赖以生存的附着水环境， 降低或钝化酶的活性，从而抑制上述农产品发 芽，延长保质期。 实例：一般土豆常温保存40天，发芽率100%； 而吸收0.1kGy辐照剂量后，常温保存300天， 无发芽现象。
辐照食品检测技术
主要内容
一、食品辐照的现状及辐照食品的检测原理
（一）背景 （二）检测的基本原理
二、检测方法介绍
（一）GB/T 21926-2008 《辐照含脂食品中2-十二烷基环丁 酮测定 气相色谱/质谱法》 （二）GB/T 23748-2009 《辐照食品的鉴定 DNA彗星试验 法 筛选法》 （三）其他方法
• 水果采收后仍是活得有机体，继续进行着一系 列生理生化过程（后熟），很多营养成分被消 耗掉。 • 辐照——酶，受体蛋白 ——250-350Gy对未成熟的香蕉照射，可使成 熟期推迟16天；用250Gy照射芒果，使成熟期 推迟16天；用2kGy或更高的剂量照射草莓， 使草莓在5摄氏度下，延长货架时间5-8天。
辐照目的与效果及相对应的剂量范围
辐照目的 辐 照 生 物 学 效 应 控制生长 发育 抑制发芽，生根 推迟成熟 促进成熟 防止开伞 特定成分的积累 杀灭谷物中害虫 杀灭果蝇 干制食品的杀螨 杀灭寄生虫 耐藏辐照杀菌 辐照巴氏杀菌 辐照阿氏杀菌 高分子物质改性 改进食品组织 食品品质改善 提高加工适应性 提高酶的分解性 采 用 剂 量 /kGY 0.05-0.15 0.2-0.8 1 0.2-0.5 3 0.1-0.3 0.25 0.5-0.7 0.5 1-3 5-8 30-50 100 10 50 50 100 被照食品 马铃薯，大蒜，葱 香蕉，木瓜，番薯 桃子，柿子 蘑菇，松藤 辣椒的类胡萝卜素 大米，麦子，杂粮 桔，橙，芒果 香辛料，脱水蔬菜 猪肉（旋毛虫） 禽肉，畜肉及其制品，鱼贝类，果蔬 畜肉及蛋中的沙门氏菌 肉制品，发酵原料，饲料，病人食品 淀粉，蛋白质 干制食品的复杂性 酒类的陈化 面粉制面包的加工性 发酵原料，饲料