食品辐射保藏
第六章食品的辐照保藏
的敏感性。
•酶
在复杂的食品体系中，由于其他物质
的伴生存在而使酶得以保护，欲使酶
钝化需要相当大的辐射剂量。
食品辐射的化学效应
糖类
糖类在辐射过程中发生的变化主要是降解
作用和辐解产物的形成，干故态糖类的辐
照分解产物多种。
辐射不同固态糖类的主要辐解产物
糖 辐解产物 G值 500krad时浓度(10mg· kg-1)
食品辐射的生物学效应
辐射对植物的影响 辐射主要应用在植物性食品抑制块茎、鳞茎类发芽， 推迟蘑菇开伞、调节后熟和衰老上。 抑制蔬菜发芽和果实后熟 蔬菜中的马铃薯和洋葱，主要是通过控制其休眠来进
1896年，亨利· 贝克莱在研究各种物质的
磷光现象时，发现了放射性。 1896年，Roentgen发现了X射线，并对这 种射线的特性做了完整而准确的计算。
6.1.1 原子辐射研究的历史发展 1898年斯密特和居里夫妇独立地观察到 钍化合物发射类似的射线。同时居里夫妇 从铀盐中分离出了一个新元素，取名镭(由 拉丁词radius而来，意为射线) 1921年Schraty获得X射线杀菌专利。
鱼品辐照装置简图
6.3.2 食品辐照效应
食品辐射的物理效应
γ射线和X射线的作用
康普顿散射
感生放射性 电子射线的作用 库仑散射 契连科夫效应
电子射线的作用
•电子射线经散射、电离轫致辐射等作用后，消耗 了大部分能量，速度大为减慢； •有的被所经过的原子所俘获，使原子或原子所在 的分子变成负离子，有的与阳离子相碰发生阴、
1R=2.58×10－4C/kg（空气）
6.2.2 放射性强度及其单位
吸收剂量:在辐射源的辐射场内单位质量被辐射物质 吸收的辐射能量，简称为剂量。 不同食品在同样的辐射源的照射量照射时,有 法定单位为J/kg，也称为戈瑞Gy，以前用拉德Rad 些食品就会比另一些食品吸收较多的能量,即 1Gy=1J/kg=100Rad 吸收拉德量较大。 照射过程中物料接受的辐射剂量，即吸收辐射能量的 单位数极为重要，物料不同，吸收辐射能的程度不同
食品的辐照保藏
适应范围广：能处理各种不同类型的食物品种，如从装箱的
马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、谷物、水产等。 多种体积的食品；不同状态，固体液体。
加工效率高、整个工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ可连续化、自动化。
只要规模大，就能获得巨大的利益。 谷物20万吨以上，马铃薯2.5万吨以上，洋葱5000吨。
因此，辐射保藏是一种获得经济效益和有发展前途的保藏 方法，也是和平利用原子能的一个重要方面。
而射线直接作用于水分本身和其它食品成分产生的效
应称“直接效应”。例如食品色泽或组织的变化可能是 由于γ-射线与特殊的色素或蛋白质分子直接撞击而引起 的。
对于高水分食品，如新鲜水果、蔬菜、肉等的组分，
辐射导致的大多数化学变化都是水分受辐照后产生的离 子和自由基产生的间接效应。
对于干燥食品、配料的组分，主要化学变化是电离引
导致变性
一级结构改变，脱羧、脱氨、氧化（包括-SH氧化） 分子间或分子内交联： -SH氧化形成二硫键，酪氨酸、苯丙
氨酸的苯环耦合，导致蛋白质发生凝聚作用，甚至出现不溶 的聚集体
2）食品中的蛋白质
一般应用的剂量范围对其影响很小，不同蛋白质几乎一样 高剂量会使食品产生色香味的变化。如60kGy导致叶绿素破
坏，肉中氧合肌红蛋白变成高铁肌红蛋白
3． 酶
酶是机体组织的重要成分，因酶的主要组成是蛋白质，故它
对辐射的反应与蛋白质相似，如变性作用等。
纯酶稀溶液对辐射敏感，若增加其浓度也必须增加辐射剂量
才能产生同样的钝化效果。
若在食品体系中，酶很容易受到保护，同时也受外界条件变
化（温度、 pH、含氧量）的影响。如提高温度会增加酶对辐 射的敏感度，在有氧状态下干燥胰蛋白酶极易钝化。
当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应作用，这些激活的
7食品的辐照保藏
3
现有保藏技术的优缺点
食品冷冻保藏—低温抑制微生物活动和减少酶活。 优点：能够较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值； 缺点：能耗大，需建立冷藏链。 食品罐藏—提高温度杀灭微生物和酶。 优点：绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏； 缺点：热对风味组织结构和色泽有影响。 食品干藏—降低水分活度（Aw），控制微生物和减少酶活。 优点：简便易行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆； 缺点：自然脱水后的食品难复水，易变色。 化学保藏—通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。 优点：操作简便易行； 缺点：化学物质残留。
28
水化电子之间、水化电子与自由基之间反应
H 2O e水化 e水化 2 H 2 2OH e水化 OH OH 2O e水化 H H H 2 OH
水辐射的化学效应可概括为：
H 2O 2.7OH 0.55H 2.7e水化 0.45H 2 0.71H 2O2 2.7 H 3O＋
24
§2.4 食品辐射的化学效应
电离辐射使食品成分产生变化的基本过程有两种： 直接作用：生物大分子直接吸收辐射能后引起的辐射效 应，即辐射能量的吸收与辐射损伤发生在同一分子中。 初级辐射——即物质接受辐射能后，形成离子、激
发态分子或分子碎片——与辐射程度有关。
间接作用：生物大分子从周围水分子中吸收辐射能后引 起的辐射效应，即辐射能量的吸收与辐射损伤发生在不 同分子中。 次级辐射——初级辐射的产物相互作用生成与原物 质不同的化合物——与温度等其他条件有关。
19
食品辐照保藏原理 辐照保藏食品的原理与射线照射时引起食品及 食品中的微生物、昆虫等发生一系列物理化学 反应有关，这些反应称为辐照效应。 主要有物理学效应、化学效应和生物学效应。
第7章—食品的辐照保藏林
水溶性维生素中以VC的辐射敏感性最强，其他水溶性 如VB1，VB2，泛酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸） 对辐射很不敏感，较稳定。 脂溶性维生素对辐射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感。
7、食品包装材料
• 某此高分子材料对辐照作用很敏感，介质吸收辐照能 后，会引起电离作用而发生各种化学变化。如发生降 解、交联、不饱和键的活化、析出气体（主要是氢 气）、促使氧化反应并形成氧化物（在有氧存在时）
水会形成高能自由基，间接影响或破坏其他成分
2．氨基酸与蛋白质
有机化合物因辐射而分解的产物也很复杂，取 决于原物质的化学性质和辐射条件，有的从高 分子--- 低分子，有的反而从低分子---高分 子。 射线照射到食品蛋白质分子，很容易使蛋白质
的次级键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级 结构，使蛋白质变性。
水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，使细胞生理机能受到影响。
那么对微生物来说需要多大的辐射剂量才能杀死微生物呢？这取决于微 生物对辐射的敏感性。
2．微生物对辐射的敏感性
微生物（细菌）种类不同，对辐射的敏感性各不同，
因而D10也不同。见表1-4-8.
并且微生物所处环境不同，则辐射敏感也不相。
我国自1958年开始，70年代的研究工作取得了 一定的成效。 1984年11月国家卫生部批准7项（马铃薯、洋葱、 大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。 之后又有20多种食品通过了不同级别的技术鉴 定。 80年代，一些省市建立了一起容量较大的辐射 应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、 四川、广东等地。
多糖类：熔点降低、旋光度降低、褐变、结构 和吸收光谱变化。
《食品工艺学》复试试题库-辐射与化学保藏
《食品工艺学》复试试题库－辐射与化学保藏一、名词解释：1.高能电子射线：电子加速器利用电磁场作用，将电子加速到接近光速，使电子流能量达到可以利用程度的电子射线为高能电子射线2.吸收剂量：radiation dose 加工过程中，食品经过辐射区时吸收的辐射能量，3.照射量：指X或Y射线在单位质量空气中产生的全部次级电子被完全阻留在空气中时所产生的统一符号粒子的总电荷量。
4.电离辐射线：由原子核衰变产生的α、β、γ、X射线能使受辐射物质的原子发生电离作用的能力，因而称为电离辐射线5.电子加速器：利用电磁场作用，使电子获得较高能量，将电能转变成辐射能，产生高能电子束或X射线的装置6.光电效应：低能光子与吸收物质原子中的束缚电子相碰撞时，光子将全部能量转移给点子，使其成为光电子，而光子自身被吸收，该效应为光电效应康普顿效应：γ射线和X 射线与电子发生碰撞，将一部分能量传递给点子，自身改变运动方向。
7.电子对效应：入社光子的能量大于粮店字的静止质量能，其与物质作用产生一对正负电子8.激发与电离：高能电子与束缚电子发生非弹性碰撞，使其跃迁至原子的较高能级上，这一过程为激发；如果传递给电子的能量足以使其脱离电子成为自由电子，这一过程则为电离。
9.轫致辐射：入射电子不足以导致原子电离，束缚电子跃迁到高能轨道，回到基态时多余能量以光子形式散射出来，这种辐射称轫致辐射10.辐射完全杀菌(辐射阿氏杀菌，Radappertization) 这类杀卤可以达到商业无菌,辐射剂量一般在10~50kGy辐射针对性杀菌(辐射巴氏杀菌，Radicidation) 辐射针对性杀菌能够完全杀死致病菌，并使杂茵量达标，辐射剂量一般在5~10kGy11.辐射选择性杀菌(辐射耐贮杀菌，Radurization) 选择性杀菌能够杀死食品中腐败性微生物，使食品表面腐败微生物数量显著降低,辐射剂量小于5kGy12.辐射敏感性：由于生物种类、个体组织器官种类和个体在生命活动中所处发育阶段等的不同，即使在辐射及环境条件完全相同的情况下，也会表现出明显的生物学效应的差别，这种差别被称为辐射敏感性13.食品化学保藏：是指在食品生产和贮运过程中使用化学制品(食品添加剂)提高食品的耐藏性和尽可能保持其原有品质的措施。
第四章 食品辐照保藏
2. 导致微生物和昆虫的死亡
辐射对微生物的作用 食品经辐射后，附着在食品上的微生物和昆虫发生了一系 （ 1）直接效应： 辐射对病毒的作用 列生理学与生物学效应而导致死亡，其机理是一个十分复 细胞膜受损，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢， 通常使用高达30KGy的剂量才能抑制病毒的活性。 杂的问题，目前还没有完全搞清楚，一般认为与下面两点 使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。 有密切关系： DNA受损，即DNA分子碱基发生分解或氢键 辐射对昆虫的作用 细胞内蛋白质、 断裂等，致使微生物细胞活动紊乱，甚至停止。 辐射敏感性与昆虫细胞的生殖活性成正比，与它们的 (1) 造成遗传物质DNA的损伤； （ 2分化程度成反比。 ）间接效应 当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原作用， 辐射对寄生虫的作用 这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用， (2) 辐射化学效应的产物与细胞组成发生反应。 辐射可使寄生虫不育或死亡。 而使细胞生理机能受到影响。
三、辐照剂量单位 辐射单位
国际单位 常用单位 辐射能量 放射性强度 辐射量 吸收剂量 焦耳 Bq 库仑/千克 Gy J/kg ev Ci 伦琴 rad
照射量及其单位 (量度放射性同位素放射出的射线的) 照射量(Exposure)是用来量度x射线或r 射线在空气中电离能力的物理量，其单位 为伦琴(R)。
5. 维生素
食品中维生素在辐射中的稳定性和食品的性 质及成分有密切的关系，其损失率随着辐射 剂量的增大而增大。
二、食品辐射的生物学效应 1. 抑制蔬菜发芽和果实后熟
蔬菜中的马铃薯和洋葱，主要是通过控制 其休眠来进行储藏的。在结束休眠后，如果 温度和湿度适宜时，便会旺盛地发芽；果实 采收后的成熟现象称为后熟，后熟的速度影 响着储藏期的长短。
《食品辐照保藏修改》课件
食品辐照的安全性案例分析
案例选择
选择具有代表性的食品辐照安全性案例进行分析，如某类食品的辐照处理、辐照 工艺的改进等。
分析内容
分析案例中食品辐照技术的安全性，包括处理过程、剂量控制、品质变化等方面 ，并总结经验教训，为今后食品辐照技术的安全应用提供借鉴。
05
食品辐照保藏技术的未来发展
新技术的应用和研究进展
促进经济发展
食品保藏技术的发展对于促进食品 工业和相关产业的发展具有重要意 义，能够带动经济增长和增加就业 机会。
提高生活品质
食品保藏技术的进步使得人们能够 享受到更加新鲜、安全、美味的食 品，提高了人们的生活品质。
辐照保藏技术的简介
01 02
技术原理
辐照保藏技术是一种利用放射性射线对食品进行灭菌和保鲜处理的技术 ，通过破坏微生物和害虫的DNA结构，抑制其生长和繁殖，从而达到 延长食品保质期的目的。
06
结论
食品辐照保藏技术的总结
食品辐照保藏技术是一种有效的食品防腐方法，通过使用放射性射线对食品进行照 射，以达到延长保质期的目的。
该技术具有许多优点，如能够杀死微生物、抑制酶活性、减少化学反应等，从而有 效延长食品的保质期，并保持食品的口感、色泽和营养价值。
食品辐照保藏技术在全球范围内得到了广泛的应用，涵盖了多种食品类型，如肉类 、水果、蔬菜、谷物等。
环境因素
温度
高温会加速食品的变质，低温则有助于保持食品新鲜度。
湿度
过高或过低的湿度都不利于食品的保存，适宜的湿度可以延长食品 的保质期。
氧气和二氧化碳浓度
氧气和二氧化碳浓度对某些食品的辐照效果有影响。
04
食品辐照保藏技术的安全性
食品安全性的评估
第八章食品辐射保藏技术
④节约能源。 ⑤操作适应范围广。 ⑥加工效率高，射线的穿透度高、均匀。
3
缺点：辐射灭菌效果与微生物种类有关；用辐射方 法钝化食品中的酶比较困难；敏感性强和经高剂量 照射的食品有可能产生不愉快的感官变化；不适用 于所有食品；对操作人员的安全防护要求相当高。
4
二、我国辐射保藏的发展现状
●我国第一所核应用技术研究所于1962年在成都建成，开始了 食品辐射研究工作。 ●70年代的研究工作取得了一定的成效。 ●80年代国家卫生部批准部分（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、 蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。一些省市建立了一起容量较 大的辐射应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、 广东等地。
28
1、微生物
①直接效应 ★指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。
②间接效应 ★当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应 作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互 作用，而使细胞生理机能受到影响。
29
③微生物对辐射的敏感性
★为了表示某种微生物对辐射的敏感性，就通常以每杀死 90%微生物所需要的戈瑞数来表示，即残存微生物下降到 原数的10%所需要的剂量，并用D10值表示：
20
2、氨基酸与蛋白质
★氨基酸经辐射后，会引起氨基酸脱氨等。
★射线照射到食品蛋白质分子，很容易使它的二硫键、氢键、 盐键、醚键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级结构，改变 物理性质，导致蛋白质分子变性，发生凝聚、粘度下降和溶 解度降低。
21
3、糖类
★一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。 在食品辐射保藏的剂量下，所引起的物质性质变化极小。
18
第四节 辐照对食品的影响
一、辐照对食品的化学效应
食品辐射保存
第三节 食品的辐照效应
1、辐射术语与单位
（1）放射性强度的单位 放射性强度是度量放射性强弱的物理量，常用的单 位有居里(Ci)、贝克(Bq)和克镭当量。 辐射强度也可用辐射线的能量来表示，辐射能量德单 位是电子伏特（eV),它表示任何带单位电荷的粒子 弹其越过1V点位差时所需的能量。 (2) 照射量及其单位 照射量(Exposure)是用来量度X射线或g射线在空气 中电离能力的物理量，其单位为伦琴(R)。 （3）吸收剂量及其单位 被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收量，其单 位为J/kg,专用名为戈瑞(Gy)，或拉德(rad) 。
a.水 水辐射的化学效应可概括为： H2O → 2.7OH·+0.55H·+2.7e-水化+0.45H2 +0.71H2O2 +2.7H3O·
b. 蛋白质和酶 蛋白质
结构破坏 辐射交联 辐射降解
蛋白质辐照时交联与降解同时发生， 而往往是交联大于降解，所以降解常被 掩盖而不易觉察。
酶 酶的主要组成部分是蛋白质，所以 辐射对酶所引起的作用与蛋白质类似， 酶中所含的巯基(-SH)由于容易氧化会增 大酶对辐射的敏感性，但在复杂的食品 体系中，由于其他物质的伴生存在而使 酶得以保护，欲使酶钝化需要相当大的 辐射剂量。
辐射对生物体作用的机理目前尚未十分 清楚，但可能与下列原因有关：
(1) 由于射线的辐照，细胞中的DNA和 RNA受到损伤，植物体生长点上的细胞 不能发生分裂，所以马铃薯、洋葱等经 辐照后不会发芽。 (2) 食品辐照时，干扰了ATP（三磷酸腺 苷 ）的合成，使细胞的核酸减少，抑制 了植物体的发芽。
(3) 植物组织处于休眠状态时，其生长点 缺乏植物生长激素或生长激素被钝化， 若把经过辐射的马铃薯放入一种生长激 素—赤霉素酸溶液中，马铃薯就开始发 芽。 (4) 对于具有呼吸高峰的果实，在高峰开 始出现前夕，体内乙烯的合成明显增加， 从而促进成熟的到来。若在高峰前对果 实进行辐照处理，由于干扰了果实体内 乙烯的合成，就能够抑制其高峰的出现， 延长果实的储藏期。
食品辐射保藏技术
第七章食品辐射保藏技术【重点】：1、了解国内外辐射保藏技术的发展概况。
2、了解辐射保藏对食品成分的影响。
3、了解辐射保藏的卫生安全。
4、掌握辐射保藏技术的特点。
【难点】：辐射对食品成分及安全性的影响第一节概述食品货架期目的的一种食品保藏方法。
与微波的区别：辐射是利用原子核衰变产生的电磁波来处理食品，而微波则是将电能转化为电磁波来处理食品。
一、辐射保藏的特点●是“冷杀菌”，有利于保持食品的原有品质。
●能耗低。
●不留任何残留物，不污染环境。
●穿透力强，杀虫、灭菌彻底。
●可以改进某些食品的工艺和质量。
如：酒类的辐射陈化，牛肉照射后更加嫩滑，大豆照射后更易消化等。
●酶、细菌芽孢和病毒等对辐射的抵抗力较强。
●不适用于所有食品，且对敏感食品的品质有影响。
●投资较大，安全防护要求高。
二、国内外食品辐射技术的应用概况●1896年，亨利·贝克莱在研究各种物质的磷光现象时，发现了放射性。
●1896年，伦琴发现了X射线，并对这种射线的特性做了完整而准确的计算。
●1898年斯密特和居里夫妇独立地观察到钍化合物发射类似的射线。
同时居里夫妇从铀盐中分离出了一个新元素，取名镭(由拉丁词radius而来，意为射线)。
●1921年斯彻瓦特日获得X射线杀菌专利。
●美国最早于本世纪四十年代开始进行辐射(照)保藏食品的研究，当时主要是用于军事上。
1943年发表了对汉堡包进行辐照杀菌的论文后，美国由此解决了海军食品保存问题。
尔后研究遍及美国90多所大学及科研单位。
●五十年代初前苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛的研究。
●我国食品辐射(照)的研究则最早于1958年开始，70年代中在四川、河南、天津、北京、上海、东北地区、湖南、广东等地相继开展了食品辐照的研究。
●在国际原子能机构(IAEA)、联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的倡议下，1970年在巴黎成立了“食品辐射(照)国际计划”(IFIP)，先后共有24个国家参加该计划，分工协作进行研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
食品辐射保藏
食品辐射保藏是指对食品进行辐射处理后的一种保藏方法。
辐射保藏利用电子束、γ射线或X射线对食品进行辐照处理，以
杀灭或抑制食品中的细菌、真菌和寄生虫等微生物，延长食品的保质期。
辐射还可以抑制食品中的酶活性和代谢过程，从而减缓食品的腐败和品质变化。
辐射保藏具有以下几个优点：
1. 杀菌效果好：辐射能够有效地杀灭各类微生物，包括细菌、病毒、寄生虫和真菌等，从而防止食品因细菌感染而变质。
2. 保持食品品质：辐照对食品中的维生素、氨基酸和蛋白质等无显著影响，可以保持食品的营养价值和口感。
3. 延长保质期：辐射处理后的食品能够延长保质期，从而减少食品的浪费，延长食品的销售和使用时间。
4. 不影响食品外观：辐射处理后的食品外观无明显变化，不会影响消费者对食品质量的判断。
然而，辐射保藏也存在一些问题和争议。
其中包括：
1. 影响食品中营养物质：辐射可能会导致食品中某些营养物质的损失或降解，如维生素C和B1等。
2. 安全性问题：辐射处理可能会导致食品中产生放射性同位素，这对人体健康可能存在一定风险。
3. 食品品质问题：虽然辐射处理不会明显影响食品外观，但长时间和高剂量的辐照可能会导致食品质量变化，如口感、颜色和气味等。
因此，在实际应用中，食品辐射保藏需要严格控制辐照条件和剂量，同时进行监管和检测，确保食品安全和质量。