1、n食品輻照定義（食品輻照定義（GB/T18524-2001)GB/T18524-2001) 利用電離輻射在食品中產生的輻射化學與輻射生物學效應而達到利用電離輻射在食品中產生的輻射化學與輻射生物學效應而達到抑制發(fā)抑制發(fā)芽、延遲或促進成熟、殺蟲、殺菌、防腐或滅菌芽、延遲或促進成熟、殺蟲、殺菌、防腐或滅菌等目的的輻照過程。等目的的輻照過程。n輻射保藏的優(yōu)點輻射保藏的優(yōu)點n常溫下進行常溫下進行n節(jié)能節(jié)能n無殘留無殘留n穿透性強穿透性強n易控制等獨特優(yōu)勢。易控制等獨特優(yōu)勢。目前輻射加工技術已向很多行業(yè)滲透。目前輻射加工技術已向很多行業(yè)滲透。n缺點：投資大、泄漏安全性問題、消費者接受性缺點：投資大、泄漏安

2、全性問題、消費者接受性n我國批準在部分食品中使用。我國批準在部分食品中使用。表7-1 中國批準允許輻照的食品類別及劑量類 別品 種目 的吸收劑量（kGy）產品衛(wèi)生標準豆類綠豆、紅豆等殺蟲0.2GB14891.8谷類及其制品大米、面粉、玉米渣、小米等殺蟲0.40.6干果果脯空心蓮、桂園、核桃、山楂、大棗、小棗等控制生蟲，減少損失，延長儲藏0.4-1.0GB14891.3熟畜禽肉熟豬肉、熟牛肉、熟羊肉、熟兔肉、鹽水鴨、烤鴨、燒雞、扒雞等延長保質期8.0GB14891.1冷凍分割禽肉類豬、牛、羊、雞鴨等殺沙門氏菌2.5GB14891.7香辛料五香粉、八角、花椒等殺菌、防霉、提高衛(wèi)生質量10GB148

3、91.4花粉玉米、蕎麥、高粱、芝麻、油萊等花粉或混合保鮮、防霉、延長貯存期8GB14891.2薯干酒類以薯干或新鮮薯為原料改進薯干酒的品質、提高其質量4GB14891.9豬肉旋毛蟲豬肉滅活旋毛蟲0.65GB14891.6新鮮水果蔬菜土豆、洋蔥、大蒜、生姜、番茄、荔枝、蘋果抑止發(fā)芽、貯藏保鮮或推遲后熟延長貨架期1.5（具體視目的品種而異）GB14891.5方便面固體湯料方便面固體湯料殺菌，防霉，延長保質期8具體輻照工藝參照具體輻照工藝參照GB/T18525.GB/T18525.X; X; GB/T18526.GB/T18526.X;X;GB/T18527.GB/T18527.X X1. 1. 放

4、射性同位素放射性同位素 當原子序數(shù)在當原子序數(shù)在8484以上，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線，以上，原子核是不穩(wěn)定的，能以一定的速率放出射線，由這種元素稱為放射性同位素。由這種元素稱為放射性同位素。 自然界中有天然的不穩(wěn)定同位素，但還有一些不穩(wěn)定同位素是使用原子自然界中有天然的不穩(wěn)定同位素，但還有一些不穩(wěn)定同位素是使用原子反應堆及粒子加速器等人工制造的。反應堆及粒子加速器等人工制造的。n(1)-(1)-射線：當同位素中，射線：當同位素中，n n：p+1.5:1,p+1.5:1,從原子核中放射出帶從原子核中放射出帶2p+2p+和和2n2n的的帶正電高速粒子流（氦核）帶正電高速粒子流（氦

5、核）稱為稱為-射線。射線。n(2)-(2)-射線：當核內中子數(shù)和質子數(shù)不等時，若某一中子釋放出能量轉射線：當核內中子數(shù)和質子數(shù)不等時，若某一中子釋放出能量轉變成質子（變成質子（np+) npnp+) np+ +- -( ( 帶負電的高速電子帶負電的高速電子) )；若核內；若核內p p+ +nn時時( (這種這種情況一般指在加速器中情況一般指在加速器中) )， p p+ + +1.02Mevn+ +1.02Mevn+ + （帶正電荷的高速電子）（帶正電荷的高速電子）（3 3）X-X-射線射線 若核內質子在外層電子云中，從若核內質子在外層電子云中，從K K層捕獲電子，轉變成中子，層捕獲電子，轉變成

6、中子， p p+ + +e +e- - n n K K捕獲后剩下一空穴，則捕獲后剩下一空穴，則外層高能電子外層高能電子會補充進去，釋放出能量會補充進去，釋放出能量X-X-射線。射線。所以，所以，X-X-射線指原子核外電子所放出的能量。射線指原子核外電子所放出的能量。（4 4）-射線射線 當原子核在發(fā)射了當原子核在發(fā)射了-和和-射線或射線或k-k-捕獲后，核的能級處捕獲后，核的能級處于激發(fā)態(tài)（高能態(tài)），當這種激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，原子就發(fā)出光子流于激發(fā)態(tài)（高能態(tài)），當這種激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，原子就發(fā)出光子流-射線射線 （即不帶電荷的粒子流）。（即不帶電荷的粒子流）。 以上這些射線都具有不同的電離作用和

7、穿透能力。以上這些射線都具有不同的電離作用和穿透能力。n-射線：相對質量較大，射線：相對質量較大，電離能力大電離能力大，穿透能力小，穿透能力小n-射線：電離能力比射線：電離能力比-射線小，穿透能力比射線小，穿透能力比-射線大。射線大。n-射線：電離能力比射線：電離能力比-、-射線小，但穿透能力比它們大。射線小，但穿透能力比它們大。nX-X-射線：電離能力小，射線：電離能力小，穿透能力很強穿透能力很強。（一）放射性強度：（一）放射性強度： 定量放射性強弱的物理量。定量放射性強弱的物理量。 單位：居里（單位：居里（Ci)Ci)、貝克（貝克（Bq)Bq)和克鐳當量和克鐳當量（二）照射量：（二）照射量

8、： 度量度量X-X-或或-射線在空氣中電離能力的物理量。射線在空氣中電離能力的物理量。 單位：倫琴（單位：倫琴（R),R),庫侖庫侖/ /千克（千克（C/kg)C/kg)（三）吸收劑量（重點）（三）吸收劑量（重點） 在輻射源的輻射場內單位質量在輻射源的輻射場內單位質量被輻照物質所吸收的射線的能量被輻照物質所吸收的射線的能量稱為吸收稱為吸收劑量。劑量。 拉德（拉德（rad)rad)，現(xiàn)為，現(xiàn)為戈瑞（戈瑞（Gy)Gy) :1Gy=100rad=1J/kg :1Gy=100rad=1J/kg n吸收劑量測量吸收劑量測量劑量測量體系：量熱計、液體或固體化學劑量計及劑量測量體系：量熱計、液體或固體化學劑

9、量計及目視劑量標簽目視劑量標簽國家基準國家基準國家傳遞標準計量測量體系國家傳遞標準計量測量體系常規(guī)劑量劑常規(guī)劑量劑食品輻射的物理學效應（了解）食品輻射的物理學效應（了解）（一）原子能射線與物質的作用（一）原子能射線與物質的作用 光電子光電子 康普頓散射康普頓散射 電子、正電子對電子、正電子對 感生放射性感生放射性（二）電子射線的作用（二）電子射線的作用 散射散射 電離電離 軔致輻射軔致輻射 降低能量后被原子捕獲降低能量后被原子捕獲, ,使原子使原子( (或原子所在分子或原子所在分子) ) 變成變成負離子負離子; ;或者與陽離子相遇或者與陽離子相遇, ,發(fā)生陰陽離子湮滅發(fā)生陰陽離子湮滅, ,釋放

10、出兩釋放出兩個光子。個光子。n水：H，OH，間接作用n氨基酸與蛋白質n酶n糖類n脂類n維生素P286-287食品輻射的生物學效應食品輻射的生物學效應n生物學效應指輻射對生物體如生物學效應指輻射對生物體如微生物、酶、微生物、酶、昆蟲、寄生蟲、果蔬昆蟲、寄生蟲、果蔬等的影響，這些影響是等的影響，這些影響是由于生物體內的化學變化造成的。由于生物體內的化學變化造成的。1.1.輻射對微生物的作用輻射對微生物的作用 直接效應：直接效應：指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應，可使微生物死亡。指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應，可使微生物死亡。A細胞內蛋白質、細胞內蛋白質、DNADNA受損，即受損，即DNADNA分

11、子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，分子堿基發(fā)生分解或氫鍵斷裂等，由由于于DNADNA分子本身受到損傷而致使細胞死亡分子本身受到損傷而致使細胞死亡直接擊中學說直接擊中學說A細胞內膜受損細胞內膜受損，膜由蛋白質和磷脂組成，這些分子的斷裂造成細胞膜，膜由蛋白質和磷脂組成，這些分子的斷裂造成細胞膜泄漏，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，泄漏，酶釋放出來，酶功能紊亂，干擾微生物代謝，使新陳代謝中斷，從而使微生物死亡從而使微生物死亡 間接效應：間接效應：A來自被激活的水分子或電離的游離基；來自被激活的水分子或電離的游離基；A當水分子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原作用，這些激活當水分

12、子被激活和電離后，成為游離基，起氧化還原作用，這些激活的水分子就的水分子就與與微生物內的微生物內的生理活性物質相互作用生理活性物質相互作用，而使細胞生理機能，而使細胞生理機能受到影響。受到影響。為了表示某種微生物對輻射的為了表示某種微生物對輻射的敏感性敏感性，就通常以每殺死，就通常以每殺死90%微生物所需要的微生物所需要的戈瑞數(shù)來表示，即殘存微生物下降到原數(shù)的戈瑞數(shù)來表示，即殘存微生物下降到原數(shù)的10%所需要的劑量，并用所需要的劑量，并用D10值表示：值表示： N Dlog = - N0 D10 其中：其中： N0 表示最初的微生物數(shù)表示最初的微生物數(shù) N表示使用表示使用D劑量后殘留的微生物數(shù)

13、劑量后殘留的微生物數(shù) D表示初期劑量表示初期劑量 D10表示微生物殘存數(shù)減到原數(shù)的表示微生物殘存數(shù)減到原數(shù)的10%時的劑量時的劑量D10與敏感性的關系與敏感性的關系微生物對輻射的敏感性微生物對輻射的敏感性n一般來說一般來說nG G- - G G+ + n霉菌霉菌 酵母酵母 n繁殖體繁殖體 芽孢芽孢n通常使用高達通常使用高達30kGy30kGy的劑量才能抑制的劑量才能抑制病毒，敏感病毒，敏感性最差性最差。（二）酶（二）酶n輻照對食品中酶的效應視體系而定。輻照對食品中酶的效應視體系而定。n總的來說，酶所處的環(huán)境條件越復雜，酶的輻總的來說，酶所處的環(huán)境條件越復雜，酶的輻照敏感性越低。照敏感性越低。（

14、三）蟲類（三）蟲類1 1、昆蟲、昆蟲n處于幼蟲期的昆蟲對輻射比較敏感，成蟲細胞對射線的敏感性較小，處于幼蟲期的昆蟲對輻射比較敏感，成蟲細胞對射線的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但是成蟲的性腺細胞對輻射是敏感的。因此，高劑量才能使成蟲致死，但是成蟲的性腺細胞對輻射是敏感的。因此，低劑量可造成絕育或引起遺傳上的紊亂。低劑量可造成絕育或引起遺傳上的紊亂。n輻射對昆蟲總的損傷作用是：輻射對昆蟲總的損傷作用是：致死、致死、“擊倒擊倒”（貌似死亡，隨后恢（貌似死亡，隨后恢復）、壽命縮短、推遲換羽、不育、減少卵的孵化、延遲發(fā)育、減少復）、壽命縮短、推遲換羽、不育、減少卵的孵化、延遲發(fā)育、減少進食量和抑制

15、呼吸進食量和抑制呼吸，這些作用都是在一定劑量水平下發(fā)生的，而在其，這些作用都是在一定劑量水平下發(fā)生的，而在其它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應。它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應。2 2、寄生蟲、寄生蟲輻射可使寄生蟲不育或死亡輻射可使寄生蟲不育或死亡豬肉內旋毛蟲豬肉內旋毛蟲不育劑量，不育劑量，0.12kGy0.12kGy，死亡，死亡7.5kGy7.5kGy牛肉絳蟲牛肉絳蟲致死致死3.0-5.0kGy3.0-5.0kGyn成年前的昆蟲經(jīng)輻射可產生不育；成年前的昆蟲經(jīng)輻射可產生不育；n輻照過的卵可以發(fā)育成幼蟲，但不能發(fā)育成蛹；輻照過的卵可以發(fā)育成幼蟲，但不能發(fā)育成蛹；n照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不育

16、；照射的蛹可發(fā)展為成蟲，但成蟲不育；n用用0.13-0.25kGy0.13-0.25kGy照射可使卵和幼蟲有一定的發(fā)育能力，但能夠阻照射可使卵和幼蟲有一定的發(fā)育能力，但能夠阻止它們發(fā)育到成蟲階段；止它們發(fā)育到成蟲階段；n用用0.4-1.0kGy0.4-1.0kGy劑量，能阻止所有卵和幼蟲、蛹發(fā)育到下一階段；劑量，能阻止所有卵和幼蟲、蛹發(fā)育到下一階段；n甲蟲成蟲不育需要甲蟲成蟲不育需要0.13-0.25kGy0.13-0.25kGy，而蛾需要，而蛾需要0.45-1.00kGy0.45-1.00kGy才行；才行；n蛹蛹0.25-0.45kGy0.25-0.45kGy劑量才能達到不育。劑量才能達到不

17、育。（四）果蔬（四）果蔬n水果：水果：n對于有呼吸變換期的水果，在其呼吸率達最小值時是輻射處理的關對于有呼吸變換期的水果，在其呼吸率達最小值時是輻射處理的關鍵時刻，在此時輻射能抑制其后熟期，主要是能改變體內乙烯的生鍵時刻，在此時輻射能抑制其后熟期，主要是能改變體內乙烯的生產率從而影響其生理活動。產率從而影響其生理活動。n能使化學成分發(fā)生變化，如維生素能使化學成分發(fā)生變化，如維生素C C的破壞、原果膠變成果膠及果膠的破壞、原果膠變成果膠及果膠酸鹽、纖維素及淀粉的降解、某些酸的破壞及色素的變化等。酸鹽、纖維素及淀粉的降解、某些酸的破壞及色素的變化等。蔬菜蔬菜輻射可影響新鮮蔬菜的代謝反應，其效果育劑

18、量有關。如可改輻射可影響新鮮蔬菜的代謝反應，其效果育劑量有關。如可改變蔬菜的呼吸率，防止老化，改變化學成分。變蔬菜的呼吸率，防止老化，改變化學成分。根菜類如土豆、洋蔥等輻射后可根菜類如土豆、洋蔥等輻射后可抑制發(fā)芽抑制發(fā)芽，在光照下皮層也不，在光照下皮層也不發(fā)綠，但劑量過高，會腐爛。發(fā)綠，但劑量過高，會腐爛。對蘑菇可防止對蘑菇可防止開傘開傘延遲后熟。延遲后熟。n氨基酸與蛋白質氨基酸與蛋白質n糖類糖類n脂類脂類n維生素維生素P290-294(自學)（一）輻照的應用類型（一）輻照的應用類型輻射阿氏滅菌輻射阿氏滅菌:10-50kGy:10-50kGy輻射巴氏滅菌輻射巴氏滅菌:1-10kGy:1-10k

19、Gy輻射耐貯殺菌輻射耐貯殺菌: :1kGy1kGy（二）、食品輻照保藏（二）、食品輻照保藏n果蔬類果蔬類n糧食類糧食類n畜禽肉及水產類畜禽肉及水產類n香辛料及調味品香辛料及調味品n蛋類蛋類（三）、食品輻照加（三）、食品輻照加工工n輻照改善產品質構輻照改善產品質構n輻照催陳（陳化）輻照催陳（陳化）n輻照降解多糖生產低聚合度糖等輻照降解多糖生產低聚合度糖等（四）、（四）、輻照的其他應用輻照的其他應用檢疫處理檢疫處理n輻照劑量輻照劑量n食品接受輻照時的狀態(tài)食品接受輻照時的狀態(tài)n輻照過程環(huán)境條件輻照過程環(huán)境條件n與其他方法的協(xié)同作用與其他方法的協(xié)同作用（六）、輻照食品的包裝（六）、輻照食品的包裝（GB

20、/T-GB/T-18524)18524)n玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、玻璃紙、人造纖維、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜、尼龍、玻璃及金屬容器。尼龍、玻璃及金屬容器。n充填空氣外的氣體或真空可增加效果。充填空氣外的氣體或真空可增加效果。某些食品的輻照并不能消除某些食品的輻照并不能消除全部的微生物及其毒性；全部的微生物及其毒性；黃曲霉毒素及葡萄球菌毒素黃曲霉毒素及葡萄球菌毒素均不能通過輻照失活。均不能通過輻照失活。六、食品輻照的安全與法規(guī)六、食品輻照的安全與法規(guī)（一）、輻照食品的安全性（一）、輻照食品的安全性有關感生（誘惑）放射性有關感生（誘惑）放射性n 一種元素若在電離輻射的照射下，輻射能量將

21、傳遞一種元素若在電離輻射的照射下，輻射能量將傳遞給元素中的一些原子核，在一定條件下會造成激發(fā)反給元素中的一些原子核，在一定條件下會造成激發(fā)反應，引起這些原子核的不穩(wěn)定，由此而發(fā)射出中子并應，引起這些原子核的不穩(wěn)定，由此而發(fā)射出中子并產生產生-輻射，這種電離輻射使物質產生放射性（是輻射，這種電離輻射使物質產生放射性（是由電離輻射誘發(fā)出來的）由電離輻射誘發(fā)出來的）感生（誘惑）放射性。感生（誘惑）放射性。n 誘惑放射性的可能性取決于被輻射物質的性質以及誘惑放射性的可能性取決于被輻射物質的性質以及所使用的射線能量，若射線能量很高，超過某元素的所使用的射線能量，若射線能量很高，超過某元素的核反應能閾，則

22、該元素會產生放射性。核反應能閾，則該元素會產生放射性。n食品中的基本元素，碳、氫、氧、氮等食品中的基本元素，碳、氫、氧、氮等大部分元素核反應能閾都在大部分元素核反應能閾都在10Mev10Mev以上以上（P300P300），目前在食品中允許使用的輻射源只有），目前在食品中允許使用的輻射源只有6060CoCo，（，（1= 1.171= 1.17MevMev，2 = 1.33Mev2 = 1.33Mev）能量）能量10Mev, 10Mev, 故故不會產生誘惑放射性；不會產生誘惑放射性；n輕元素輕元素中中, ,放射性同位素的放射性同位素的半衰期極短半衰期極短( (幾秒幾秒- -幾十分鐘幾十分鐘), ), 還不等到達消費還不等到達消費者手中者手中, ,放射性就消失了。放射性就消失了。n19801980年年FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO輻照食品安全聯(lián)合專家委員會結論：輻照食品總平均輻照食品安全聯(lián)合專家委員會結論：輻照食品總平均劑量劑量10kGy10kGy以下不需要做毒理學實驗，無特殊營養(yǎng)和微生物學問題；以下不需要做毒理學實驗，無特殊營養(yǎng)和微生物學問題；n19971997年年