页数：44页文件大小：111.0 KB来源： 食品加工与保藏原理ppt课件
本课件先界定辐射保藏的概念并与微波加以区分，随后讲解核辐射、半衰期与辐照作用机理，重点展开辐射的物理效应、化学效应与生物学效应，最后说明辐射类型、剂量控制、提高效果的措施以及国际机构认可的卫生安全限量。
食品加工与保藏原理 第七章 食品的辐射保藏
食品的辐射保藏是利用射线照射食品，灭菌、杀虫，抑制鲜活食品的生命活动，从而达到防霉、防腐、延长食品货架期目的的一种食品保藏方法。
第一节 食品辐射（照）的意义及特点
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、原子辐射研究的历史发展
食品辐照保藏的研究进程
二、食品辐射的特点
第二节 食品辐射的基本原理——一、核辐射与半衰期
1. 核辐射，主要包括：
2. 半衰期：不同的放射性同位素，其半衰期是不同的。
二、食品辐射的基本原理：食品辐照时，射线把能量或电荷传递给食品以及食品上的微生物和昆虫，引起的各种效应会造成它们体内的酶钝化和各种损伤，会迅速影响其整个生命过程，导致代谢、生长异常、损伤扩大直至生命死亡。而食品则不同，除了鲜活食品之外均不存在着生命活动，鲜活食品的新陈代谢也处在缓慢阶段，辐射所产生的影响进一步延缓了它们后熟的进程，符合储藏的需要。
第三节 食品的辐照效应——一、食品辐射加工的计量单位
1. 放射性强度的单位（量度放射性同位素的）：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。
2. 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γ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、剂量率及其单位（量度被辐射物体吸收量的）：被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收量，其单位为拉德（rad）或戈瑞（Gy）。
4. 剂量当量、剂量当量率及其单位：剂量当量就是用来量度不同类型的辐射所引起的不同的生物学效应，其单位为雷姆（rem）或希沃特（Sv）。单位时间内的剂量当量称为剂量当量率，其单位用 rem·s⁻¹ 或 rem·h⁻¹ 等表示。
二、食品辐射装置：食品的辐射装置包括辐射源、防护设备、输送系统和自动控制与安全系统。
1. 辐射源——辐射源是食品辐射加工的核心部分，可分为放射性同位素和电子加速器两大类。
电子射线：射程短，密度大，穿透力差，一般适用于食品表面的照射。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。
X射线：X射线具有高穿透能力，可以用于食品辐射加工。但是由于电子加速器作X射线源效率低，而且能量中包含大量低能部分，难以均匀照射大块样品，故没有得到广泛的应用。
辐射装置的配套部分
三、食品辐射效应——（一）食品辐射的物理效应
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，使原子或分子变成负离子，有的与阳离子相碰发生阴、阳离子湮灭，放出两个光子。为了防止被照射物诱发产生放射性，电子射线的能量不得超过10 MeV，大多数采用5 MeV。
（二）食品辐射的化学效应：辐射的化学效应是指被辐射物质中的分子所发生的化学变化。食品的辐射处理，发生化学变化的物质，除了食品本身及包装材料之外，还有附着在食品表面及内部的微生物、昆虫和寄生虫等生物体。
辐射化学效应的强弱用G值表示：所谓G值就是介质中每吸收100 eV能量时发生变化的分子数。例如，麦芽糖溶液经过辐射发生降解的G值为4.0，则表示麦芽糖溶液每吸收100 eV的辐射能，就有4个麦芽糖分子发生降解。
食品及其他生物有机体的主要化学组成是水、蛋白质、糖类、脂类及维生素等，这些化合物分子在射线的辐射下会发生一系列的化学变化。
1. 水：大多数食品均含有丰富的水分，水也是构成微生物、昆虫等生物体的重要成分，食品经辐射引起的水分变化十分复杂。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·
2. 蛋白质和酶
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。
3. 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，若干固态糖类的辐解产物见表7-1。
表7-1 辐射不同固态糖类的主要辐解产物（浓度单位：10 mg·kg⁻¹）
| 糖类 | 辐解产物 | G值 | 500 krad时浓度 |
|---|---|---|---|
| 葡萄糖 | 甲醛 | 0.06 | 0.095 |
| 葡萄糖 | 葡糖醛酸 | 0.4 | 4.1 |
| 葡萄糖 | 葡糖酸 | 0.8 | 8.2 |
| 葡萄糖 | 5-脱氧葡糖酸 | 0.3 | 23 |
| 果糖 | 甲醛 | 2.5 | 4 |
| 蔗糖 | 甲醛 | 0.16 | 0.25 |
| 甘露糖醇 | 甲醛 | 0.8 | 1.26 |
| 甘露糖醇 | 果糖 | 0.56 | 5.2 |
说明：源文件该表数字粘连，少数条目（如乙醛、丙酮）未能取得对应数值而未列入；5-脱氧葡糖酸一行原文作“0.323”，此处按G值0.3、浓度23切分，建议对照原课件图片核对。
4. 脂类：脂肪和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，出现脱羧、氢化、脱氨等作用。有氧存在时，由于会发生自动氧化作用，饱和脂肪也会被氧化。辐射促进自动氧化过程可能是由于促进自由基的形成和氢过氧化物的分解，并使抗氧化剂遭到破坏。食品中的脂类组分受辐射而产生的化合物，除了有辐射诱导的自动氧化产物外，也有非氧化的分解产物。
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。
（三）食品辐射的生物学效应——1. 抑制蔬菜发芽和果实后熟
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：
表7-2 马铃薯经辐射后核酸含量的变化（核酸含量单位：mg·g⁻¹干物质；照射剂量单位：krad）
说明：源文件该表为图片提取文本，剂量与核酸含量数字严重粘连，无法安全切分为确定的行列值，此处不作表格还原，建议对照原课件图片补充本页数据。
辐照影响发芽与后熟的其它机理
表7-3 赤霉素酸对γ辐照的马铃薯发芽的影响
说明：源文件该表为图片提取文本，处理数、发芽率、剂量与浓度数字严重粘连，无法安全切分为确定的行列值，此处不作表格还原，建议对照原课件图片补充本页数据。
2. 导致微生物和昆虫的死亡：食品经辐射后，附着在食品上的微生物和昆虫发生了一系列生理学与生物学效应而导致死亡，其机理是一个十分复杂的问题，目前还没有完全搞清楚，一般认为与下面两点有密切关系：
第四节 食品的辐射及其影响因素——一、食品辐射的类型
联合国粮农组织（FAO）、国际原子能机构（IAEA）和世界卫生组织（WHO）联合专家委员会把食品辐射分为下列三类：
二、食品辐射保藏的效果及其影响因素：食品进行辐射处理时，必须根据食品的种类和预期的目的，控制辐射剂量和照射条件，才能达到良好的保藏效果。
（一）食品辐射保藏：
（二）提高食品辐射保藏效果的措施：食品的辐射保藏处理，欲取得满意的效果，除了根据食品的种类和辐射目的采用适宜的辐射剂量外，还可以采取一些辅助措施，以便提高辐射的效果或降低辐射剂量，保护食品的营养成分少受损失。
提高辐射效果的辅助措施
第五节 食品辐照的卫生与安全
FAO、IAEA和WHO联合专家委员会于1980年10月27日至11月3日在日内瓦召开了关于辐照食品卫生会议，允许食品辐照的最大能量水平是：
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：
主要参考文献
思考题
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