食品的輻射保藏

1、1第六章第六章食品的輻射保藏食品的輻射保藏第一節(jié)第一節(jié)概述概述天然的輻射是無時無刻都在發(fā)生的自然想象，地球上所有的生命都在接受來自地球本身或外太空的宇宙射線的照射。19世紀(jì)人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了輻射引起物質(zhì)變化的現(xiàn)象，隨著輻射生物效應(yīng)研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)高能輻射可以殺滅危害食品的微生物和害蟲，由此引起了利用輻射保藏食品的研究。輻射是指能量在空間和其他介質(zhì)中的傳遞，存在形式有電磁波、粒子流等。輻射無處不在，是自然狀態(tài)的正?，F(xiàn)象。按照頻率從低到高

2、(波長從長到短，能量從低到高)按次序排列，電磁波可以分為：音波、超音波、長波、中波、短波、超短波、微波、遠(yuǎn)紅外線、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。以可見光為界，頻率低于(波長長于)可見光的電磁波對生物體產(chǎn)生的主要是熱效應(yīng)，頻率高于可見光的射線對生物體主要產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)。按輻射的效應(yīng)分，可分為電離輻射與非電離輻射兩類，一般人們通常提及的都是電離輻射，包括最令人聞之色變的核輻射。電離輻射是使物質(zhì)產(chǎn)生電離作用的電磁輻射(如X射線、γ射線

3、)，或粒子輻射(如α粒子、β粒子、質(zhì)子等高速的帶電微粒與不帶電的中子流)，能量和頻率都很高，波長很短。非電離輻射主要是熱效應(yīng)輻射，能量和頻率比較低，波長比較長或者很長的輻射，通常是波長大于100納米(nm)的電磁波，由于其能量低，不能引起水和機(jī)體組織電離，故稱為非電離輻射，如可見光、電視電磁波、電腦電磁波、各種無線電波、聲波、超聲波、家電輻射等。人們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降妮椛渑c核輻射的原理是一致的，惟一不同的是強(qiáng)度沒核輻射高。一、食品輻照是指

4、利用電離輻射射線與食品相互作用產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)和生物相應(yīng)，達(dá)到延長食品保藏期和提高食品質(zhì)量的保藏技術(shù)。利用射線照射食品或原材料，殺菌，殺蟲，防霉以及延遲新鮮食品某些生理過程，（抑制果實發(fā)芽，延遲后熟等作用）達(dá)到延長保藏時間，這樣的操作過程就是食品輻照。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線，開始了電離射線對微生物的致死作用的研究，1912年瑞典首次對草莓進(jìn)行輻射處理，1921年美國申請了第一分有關(guān)食品輻射保鮮食品技術(shù)的專利。目前，食品的輻射保藏技術(shù)在國內(nèi)外

5、已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用于，新鮮肉類及制品，糧食、水果蔬菜調(diào)味品的加工進(jìn)行殺菌殺蟲，抑制發(fā)言延遲后熟等，從而可以最大限度的減少食品的損失，使他在一定期限內(nèi)不發(fā)芽，不腐敗變質(zhì)不發(fā)生品質(zhì)和風(fēng)味的變化。二、食品輻照保藏的特點(diǎn)長期以來人們采用干燥、加熱、冷藏、罐藏、腌漬、化學(xué)處理等方法來保存食品以滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，食品的輻照技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比具有特有的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在1.輻射處理過程食品溫度升高很小，而且可以在常溫或低溫狀態(tài)下進(jìn)行，因此經(jīng)

6、過適當(dāng)輻射處理的食品在質(zhì)地和色香味方面變化較小，并且營養(yǎng)成分損失也比較小，有利于維持食品的質(zhì)量2.輻照技術(shù)與加熱殺菌相比，射線的穿透力強(qiáng)，也可以在包裝及未解凍情況下輻照食品殺死深藏在食品內(nèi)部的害蟲、寄生蟲、微生物等。3.輻照過的食品無需使用化學(xué)添加劑，無化學(xué)殘留，不會留下非食品殘留物，這是化學(xué)保藏?zé)o法比擬的。4.能耗低，節(jié)省能源，顯著提高加工效率。5.適用范圍廣，不論食品是固態(tài)、液態(tài)、凍結(jié)狀態(tài)、干貨還是鮮活，大包裝小包裝還是散3二、輻射

7、源食品的輻射裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、輸送系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。輻射源是食品輻照處理裝置的核心部分，用于食品保藏的輻射源有放射性同位素、電子加速器和X射線發(fā)生器。1.放射性同位素食品輻照處理用的最多的是鈷60和銫137輻射源。鈷60輻射源，自然界不存在是人工制備的同位素。鈷60經(jīng)過β衰變β衰變后放出兩個能量不同的γ光子最后變成穩(wěn)定的鎳。銫137也是人工制備的，經(jīng)β衰變β衰變后放出γ光子最后變成穩(wěn)定的鋇。銫137的γ射線能量比鈷60弱，穿透

8、力也弱，同時，分離麻煩，安全防護(hù)困難，因此生產(chǎn)上常用鈷60.2.電子加速器利用電磁場作用，使電子獲得較高能量，即將電能轉(zhuǎn)變成輻射能，從而產(chǎn)生高能電子射線或X射線的裝置。加速器產(chǎn)生的是帶負(fù)電的電子流，與放射性同位素中的β射線具有相同的性質(zhì)，因此電子加速器也稱人工β射線源。特點(diǎn)：1）電子加速器產(chǎn)生的電子流強(qiáng)度和密度大，鈷60輻射源的γ射線傾向于把它的能量分散的通過一個大的體積，而電子加速器則是將電子束流集中地照射在一個很小的體積中，并且可以

9、調(diào)節(jié)和定向控制，便于改變穿透距離、方向和劑量。2）加速器需要的時候啟動與停機(jī)，停機(jī)后即不再產(chǎn)生輻射，又無放射性污染，便于檢修，但裝置造價高。3）電子射線的射程短，穿透能力弱，一般只適用于食品的表面輻射處理。3.X射線發(fā)生器電子加速器產(chǎn)生的電子射線打擊在重金屬靶子上，可以產(chǎn)生X射線，這種加速器叫X射線發(fā)生器。三、輻照劑量食品輻照的研究中在表示生物體輻照效應(yīng)時，常用的輻照劑量物理量有照射量和吸收劑量1照射量度量度量X射線或γ射線或γ射線電離

10、能力的物理量。射線電離能力的物理量。單位質(zhì)量空氣中產(chǎn)生的同一種電荷離子的總電荷量。標(biāo)準(zhǔn)的輻射單位庫倫每千克2.吸收劑量電離輻射使單位質(zhì)量任何物體所吸收的平均能量(量度被輻射物體吸收量)。電離輻射的平均能量與受輻照物的質(zhì)量的比值。在任何既定的輻照條件下，由于不同食品具有不同的輻照吸收性質(zhì)，因此必須規(guī)定被輻照特定食品的吸收劑量，才能有效地促進(jìn)食品中微生物、酶及其他成分發(fā)生變化。第三節(jié)第三節(jié)食品輻照原理食品輻照原理輻照保藏食品的原理與射線照射