食品保鲜与加工 ——食品辐射保藏 辐射保鲜是利用辐射（如γ射线）照射果品、蔬菜、畜禽、水产品等食物，起杀虫、杀菌、消毒、防霉和防腐的作用，或延长食品某些生理过程（发芽和成熟）的发展，达到延长保藏时间、提高食品质量的目的。第一节辐射保藏的基本知识一、辐射保鲜（保藏）食品的优缺点（一）优点1.射线处理无需提高食品的温度，照射过程中食品温度的升高微乎其微，故对食品的感官性状、质地和色香味方面的变化极微。25千戈瑞(kGy)→不导致果品温度上升。2.γ射线的穿透力强，可杀灭其深藏于谷物、果实或冻品中的害虫、寄生虫和微生物，罐头等包装密封食品可原封不动地进行辐照杀菌，实现连续流水作业；起化学药品和其他处理方法不能及的作用，辐射装置加工效率高3.应用范围广泛，水产品和食品可在照射前进行包装和烹调，照射后的制作更加简化和方便，为消费者降低了成本，节省时间。4.射线处理食品不会留下任何残留物。5.能节约能源，辐射处理可节约70～97%的能量消耗。冷藏耗能90千瓦小时/吨；辐射巴斯德消毒仅需0.76瓦小时/吨。冷却分割鸡肉的耗能是1.776万kJ/kg，冻鸡是4.66kJ/kg，罐藏鸡肉2.018kJ/kg，与之相比，冷却、辐照的分割鸡肉，总耗能是1.786kJ/kg。（二）缺点1.具有适宜能量的射线种类少；2.辐射很难使食品中的酶失活；3.辐射
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的提高（辐射源的利用率）—商业化和实用化；4.辐射与原子弹、放射性尘埃、肿瘤等区别开5.辐射食品的安全性——辐射效应二、发展概况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，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。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。美国最早于20世纪40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。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。1980年，联合国粮农组织、世界卫生组织等国际组织提出“任何食品当其总体平均吸收剂量不超过10千戈瑞时没有毒理学危险，不再要求做毒理学试验，同时在营养学和微生物学上也是安全的”，这个结论被称为“国际安全线”。三、辐照食品的基本原理辐照食品时，射线把能量和电荷传递给食品以及食品中的微生物和昆虫，使它们的新陈代谢、生长发育和生理生化反应等生命活动就会受射线影响而引起酶的钝化和各种损伤，从而导致代谢生长异常、损伤扩大直至生命死亡。辐照杀虫直接杀死法辐照使害虫不育消灭害虫四、辐射源（辐射装置）和使用剂量电子射线电子射线射程短，密度大，穿透力差，一般适用于食品
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面的照射。如对易腐食品辐射时，选定适当的“加速能”，就可使射线不穿透食品内部，只进行表面杀菌。1.辐射源第一类：60Co、137Cs；第二类：加速器（①电子精电加速器②绝缘磁芯变压器③高频高压加速器④微波电子直线加速器⑤高压倍加器⑥脉冲电子加速器）高剂量或大剂量辐照(10kGy以上)主要用于商业目的的灭菌和杀灭病毒。由于辐照剂量较高，会发生副作用，引起食品不同程度的变质。因此，为减少副作用，在操作时应结合应用脱氧、冷冻、添加杀菌剂和食品保护剂等。1拉德=100戈瑞（Gray,Gy）/克=6.24χ1013电子伏/克低剂量辐照，目的不在于杀菌，主要用于抑制马铃薯、洋葱、大蒜的发芽，杀灭谷物害虫和肉类病原寄生虫，延迟鲜活果蔬食品的后熟。1kGy以下的称为低剂量辐照中剂量辐照(1～10kGy)第二节食品的辐射效应食品经辐照后会引发化学效应、生物效应等一、水水分子经辐照后，使水分子形成的某些产物具有高度的活性，会导致鲜活水产品或其他食品以及微生物等生物细胞的生理活性物质钝化，从而对生物体产生重大影响。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·二、蛋白质结构破坏辐射交联辐射降解射线照射后，蛋白质的二硫键、氢键、盐键和醚键等断裂，从而引起蛋白质三级结构和二级结构发生变化，引起蛋白质的变性。辐照可使酶钝化，特别是大剂量的辐射剂量。三、碳水化合物辐照可使碳水化合物发生降解作用，并引起多糖链的断裂，产生不同的辐解产物。四、脂肪脂肪或脂肪酸被射线照射时，饱和脂肪比较稳定，而不饱和脂肪容易氧化，出现脱羟、氧化、脱氨等作用。水产品中含有的脂质不饱和度很高，所以在辐照时极易氧化而产生小分子的辐照化合物，因此选择含脂量较低的原料如狭鳕、虾类进行辐照，效果会好一些。 五、维生素食品中维生素在辐照中其损失率随着辐照剂量的增大而增大。六、对蔬菜、果实的影响(1)经过辐照后的马铃薯、圆葱、大蒜等不能够再发芽(2)辐照可以抑制蘑菇开伞；(3)辐照可以延缓香蕉、西红柿等的后熟。 七、对微生物和昆虫的影响食品经辐照后，可使食品上的微生物和昆虫发生了一系列生理生化学效应而导致死亡，。一是遗传物质DNA的被损伤，引起遗传过程中的中断、生长发育异常，造成细胞的死亡。二是辐射化学效应的产物与细胞组成发生反应。如前所述，生物体细胞在射线作用下，水、蛋白质、脂肪、糖类等分子发生一系列化学变化，从而破坏这些大分子在正常新陈代谢过程中应起的作用，造成生理活动失调、机体损伤、新陈代谢中断、生长发育停止，直至细胞、组织和个体死亡。病毒对辐射具有很高的抵抗力，必须使用高达30kGy的剂量才能抑制脊髓灰白质病毒及传染性肝炎病毒的活动，在干燥状态下辐射剂量则需要40kGy。为了避免高剂量对食品产生不利的影响，往往采用加热与辐射双重措施，以便降低辐射的剂量。昆虫和寄生虫的细胞对射线很敏感，尤其是幼虫的细胞。成虫的性腺细胞对射线也相当敏感，所以低剂量辐照就可造成其雄性不育和遗传紊乱，稍高的剂量就可将昆虫杀死。1.果蔬类2.谷类及其制品3.肉禽类4.水产品5.蛋类第三节辐射在食品保藏中的应用第四节辐照食品的安全性另外，通过以下五个方面的研究：1、食品的辐照剂量2、食品的包装方法和包装材料3、辐射化学4、动物或家畜喂养实验5、辐照食品的毒理学研究FAO、IAEA和WHO联合专家委员会得出结论，任何商品食物辐照总平均剂量达10kGy水平时，不具有毒理学上的危害性，这样处理的食品毋需进行毒理学检查。用10kGy剂量辐照过的食品，不会引起特殊的营养或微生物问
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