電子輻照在殺滅糧食蟲害領(lǐng)域應(yīng)用研究

1、電子輻照在殺滅糧食蟲害領(lǐng)域的應(yīng)用研究王振清1楊景田2張虎1繆純2（1.河南工業(yè)大學(xué)鄭州糧油食品工程建筑設(shè)計院，2.清華大學(xué)科技園）摘要摘要本文分析了化學(xué)熏蒸劑面臨的存在的問題，介紹電子輻照糧食的殺蟲滅菌機理和技術(shù)特征，闡述了輻照技術(shù)在糧食倉儲業(yè)及植物檢疫處理中的應(yīng)用歷史、現(xiàn)狀及未來走勢；簡論在大型糧食集散地建立電子輻照處理設(shè)施的技術(shù)與經(jīng)濟可行性。關(guān)鍵詞鍵詞糧食輻照熏蒸殺蟲電子束糧食及食品輻照研究始于20世紀(jì)40年代，迄今已有60多年研究

2、應(yīng)用歷史。糧食輻照處理旨在殺滅糧食中的倉儲害蟲、霉菌及檢疫性危險病菌、有害雜草籽實。達(dá)到減少儲糧損失，防止外來生物入侵，控制人—動物共患疾病傳播等多重目標(biāo)。近年來，隨著我國對植物檢疫日趨嚴(yán)格，輻照法作為糧食檢疫處理措施的重要性日益突出。1現(xiàn)有化學(xué)熏蒸技術(shù)的應(yīng)用及存在問題現(xiàn)有化學(xué)熏蒸技術(shù)的應(yīng)用及存在問題進(jìn)入新世紀(jì)，中國糧食倉儲業(yè)面臨許多新的問題和挑戰(zhàn)。其中比較突出的就是常用化學(xué)熏蒸技術(shù)遇到的挑戰(zhàn)。1.1常用的熏蒸劑使用情況（1）磷化氫常用

3、的谷物及其加工產(chǎn)品熏蒸劑。自1936年來在世界上廣泛應(yīng)用，上個世紀(jì)六十年代在中國開始應(yīng)用，至今仍是“王牌熏蒸劑”。（2）溴甲烷常用熏蒸劑，可以作為殺蟲劑和消毒殺菌劑，1932年開始使用。對大氣中的臭氧層有破壞作用。在中國常用于檢疫害蟲的熏蒸。（3）環(huán)氧乙烷（氧化乙烯，ETO）廣泛用于消毒醫(yī)療用品和儀器，在中國也用于殺滅糧食檢疫對象如小麥矮腥黑穗?。═CK）。但20℃以下反應(yīng)緩慢或不反應(yīng)，中國大部分地區(qū)不能常年使用。另外還有一些熏蒸劑在中

4、國少量使用，如氯化苦、敵敵畏、氰氫酸等。1.2化學(xué)熏蒸技術(shù)面臨的問題以上各種熏蒸劑都存在一種或幾種不良性質(zhì)，限制了它們的適用范圍。目前只有磷化氫、氯化苦、敵敵畏、溴甲烷、環(huán)氧乙烷等少數(shù)幾種熏蒸劑尚在一定范圍使王振清，男，1956年生，教授級高工，從事糧食工程方面的研究工作。通訊地址：河南鄭州市嵩山南路140號，電子信箱：HNZZWZHQ@。糧食衛(wèi)生，安全等優(yōu)點，有希望成為取代化學(xué)熏蒸的方法。2電子輻照處理技術(shù)的機理、特點與適用性電子輻照

5、處理技術(shù)的機理、特點與適用性2.1電子輻照糧食殺蟲滅菌機理與一般規(guī)律利用高能電子束射線的致電離、激發(fā)作用，使糧食中有害生物產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)及生物學(xué)效應(yīng)，對糧蟲糧菌構(gòu)成輻射損傷，進(jìn)而導(dǎo)致其代謝功能紊亂，遺傳物質(zhì)錯位、斷裂，最終致蟲、菌失活，停止生長，不育或死亡。不同生物體對電離輻射的敏感性不同，其致死劑量與生物組織的復(fù)雜程度相關(guān)。生物組織越復(fù)雜，致死劑量越低，即輻射敏感性與生物體本身的大小成反比（見表1）。較小劑量的輻照可造成蟲、菌的

6、不育或緩期死亡，在實際工業(yè)應(yīng)用中，為節(jié)約能量，提高處理量，減少對糧食品質(zhì)的損害，多將達(dá)到不育和緩期致死劑量視同有效致死劑量。表1.糧食中不同生物體的輻照致死劑量生物體劑量（kGy）昆蟲0.11.0非芽孢細(xì)菌0.510病毒102002.2電子束輻照技術(shù)特點利用電子束輻照糧食的技術(shù)經(jīng)過多年研究、實踐與發(fā)展，已成為一項成熟的儲糧新技術(shù)，與化學(xué)熏蒸法比較，其主要優(yōu)點是：（1）滅菌殺蟲徹底：可以100%殺滅糧蟲。電子束輻照對殺滅蟲卵有特效。經(jīng)處理

7、后的糧食，若無二次污染，可永不生蟲，這樣就可取消下級庫點的殺蟲熏蒸作業(yè)。此外，電子束可有效殺滅病菌如小麥矮腥黑穗病、印度腥黑穗病和霉菌等，還能殺滅糧食中夾帶的有害雜草籽實。從這種意義上說，電子輻照是一種新型高效的糧食殺蟲、廣譜滅菌技術(shù)。（2）食用安全：電子束輻照處理后的糧食、營養(yǎng)成分不變，對加工后制品和食品的品質(zhì)無不利影響，保障消費者健康安全。（3）操作安全：電子加速器起閉容易，停機后電子束自行終止，對操作人員無危害。（4）工藝簡單：只

8、需進(jìn)行糧食提升、輸送、束下輻射處理和回收等簡單工序。（5）經(jīng)濟性好：據(jù)測算，用電子束輻照法滅菌比化學(xué)熏蒸節(jié)約成本80%；用電子束法殺蟲比化學(xué)熏蒸節(jié)約成本50%。由于免除后方庫的多次熏蒸滅菌殺蟲作業(yè)，節(jié)省了人力和保糧費用，間接效益也十分可觀。2.3電子束輻照的適用性電子束輻照設(shè)施特別適用于糧食專用接卸港，大型糧食走廊的糧食集散地等需要集中處理（或檢疫目的）的場合，并具有以下特點：（1）有利于檢疫防治的系統(tǒng)化處理。在港口糧食中轉(zhuǎn)庫對糧食病、