三、实际案例
第一部分：食品辐照的现状及检测原理 （一）背景 • 什么是辐照（Irradiation）？
辐照是指将电子加速器（0.2MeV~10MeV） 产生的电子线或放射性同位素（137Cs或60Co）产 生的γ 射线的能量转移给被辐照物质，通过控制 辐射强度，达到人们所需要的目标: ◆使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化 （突变育种、材料改性） ◆使生物体受到不可恢复的损失和破坏 （灭菌、杀虫）。
辐照效应（一）
辐照物理学效应
◆射线与物质的作用 光子、光电子、康普顿散射等
◆电子射线的作用 库仑散射、轫致辐射、契连科夫效应等
辐照效应（二）
辐照的化学效应
• 水 ——产生羟自由基,氢自由基——H2O2
• 蛋白质——导致二硫键、氢键、盐键和醚键等的断裂 ——促使蛋白质的一级结构发生变化 ——发生脱氨基作用、脱羧作用和氧化作用 • 糖类 ——有明显的降解作用和辐解产物形成
辐照技术在各行业的应用
根据2003年9月7～12日在美国芝加哥召开的 国际第十四届国际辐射加工年会提供的信息
★食品辐照 45% ★灭菌：医疗保健用品 21%、药品 4%、
包装 材料灭菌 11%
★聚合物改性 6% ★仿形部件 2% ★烟道气处理 7% ★天然植物化学功能食品 5%
• 为什么要对食品进行辐照处理？
• 水果采收后仍是活得有机体，继续进行着一系 列生理生化过程（后熟），很多营养成分被消 耗掉。 • 辐照——酶，受体蛋白 ——250-350Gy对未成熟的香蕉照射，可使成 熟期推迟16天；用250Gy照射芒果，使成熟期 推迟16天；用2kGy或更高的剂量照射草莓， 使草莓在5摄氏度下，延长货架时间5-8天。
1. 灭菌\除虫——消灭食品中的微生物，寄生虫 食品中往往存在造成食品腐败和引起食源性疾病 的生物，而辐照产生的r射线具有极强的穿透性和电 离能力，可以通过直接或间接的作用(自由基)破坏细 胞的结构分子以及DNA，导致微生物/寄生虫死亡。
实例：——辐照后的粮食3年内不会生虫； ——肉禽类食品经过辐照处理，可全部消灭霉 菌、大肠杆菌等腐败性和致病性微生物； —— 一般真空包装下,2～4℃时鲜肉的保质期是 5-7天， 而利用辐照处理后，在2～4℃下保 质期为30天。
• 脂类 ——氧化不饱和脂肪酸，出现脱羧、氢化、脱氨等 • 维生素—— 脂溶性维生素 （最敏感：维生素A和E ；稳 定：维生素D ）；水溶性维生素 （最敏感： 维生素B1和C ）
辐照效应（三）
辐照的生物学效应
食品辐照的生物学效应与生物机体内的化学变化有关
• 微生物 ——直接控制或杀灭食品中的腐败性微生物 及致病微生物（细菌、酵母与霉菌、病毒） • 虫类——昆虫、寄生虫 • 果蔬 —— 抑制呼吸高峰 、 改变果蔬中的化学成 分 、 影响新鲜蔬菜代谢反应
3. 其它作用：
降解食品中残留的农兽药——氯霉素（河虾、 蜂蜜），菊酯，氨基甲酸酯（苹果汁） 改善食品品质——加速陈化（酒）；肉质鲜 嫩可口（牛肉）；消化吸收（大豆）；缩短复 水时间（脱水食品）；改进烘烤质量（面粉）
实例：用0.8kGy和1.3kGy剂量辐照的两种白兰地酒， 存放3月后品尝鉴定，其酒质相当于3年老酒 。杀虫Biblioteka 杀菌辐 照 化 学效应
改良食品 品质
食品辐照技术的特点
1.节能
• 据国际原子能机构（IAEA）统计： 每吨冷藏食品能耗为3.2*108 J； 热杀菌法能耗1.1*109 J ； 辐照法为2.2*107J ，比常规方法节能十几倍到 几十倍。
食品辐照技术的特点
2.冷加工 常规的热杀菌、微波、气流式过热蒸汽等 常常造成食品内部分子热运动加剧，丧失食品 原有的色香味甚至营养成分。（如香辛料、冷 藏/冻肉、新鲜蔬菜等） 辐照方法属于冷加工，可以在常温或者低 温下进行，在食品辐照过程中一般升温很小。 如0.1-1kGy辐照大多数蔬菜，水果，通常升温 最高不超过1℃。
2. 抑制发芽,延缓成熟
蔬菜、水果在采摘后有一段休眠期，休眠期 过后又会恢复生长，发芽，有些农产品一旦发 芽，就不能食用或丧失原有的食用价值。 如土豆（产生剧毒的龙葵素）、大蒜、洋 葱（无原先的食用价值）等。 辐照通过破坏酶赖以生存的附着水环境， 降低或钝化酶的活性，从而抑制上述农产品发 芽，延长保质期。 实例：一般土豆常温保存40天，发芽率100%； 而吸收0.1kGy辐照剂量后，常温保存300天， 无发芽现象。
辐照食品检测技术
主要内容
一、食品辐照的现状及辐照食品的检测原理
（一）背景 （二）检测的基本原理
二、检测方法介绍
（一）GB/T 21926-2008 《辐照含脂食品中2-十二烷基环丁 酮测定 气相色谱/质谱法》 （二）GB/T 23748-2009 《辐照食品的鉴定 DNA彗星试验 法 筛选法》 （三）其他方法
• 水果采收后仍是活得有机体，继续进行着一系 列生理生化过程（后熟），很多营养成分被消 耗掉。 • 辐照——酶，受体蛋白 ——250-350Gy对未成熟的香蕉照射，可使成 熟期推迟16天；用250Gy照射芒果，使成熟期 推迟16天；用2kGy或更高的剂量照射草莓， 使草莓在5摄氏度下，延长货架时间5-8天。
辐照目的与效果及相对应的剂量范围
辐照目的 辐 照 生 物 学 效 应 控制生长 发育 抑制发芽，生根 推迟成熟 促进成熟 防止开伞 特定成分的积累 杀灭谷物中害虫 杀灭果蝇 干制食品的杀螨 杀灭寄生虫 耐藏辐照杀菌 辐照巴氏杀菌 辐照阿氏杀菌 高分子物质改性 改进食品组织 食品品质改善 提高加工适应性 提高酶的分解性 采 用 剂 量 /kGY 0.05-0.15 0.2-0.8 1 0.2-0.5 3 0.1-0.3 0.25 0.5-0.7 0.5 1-3 5-8 30-50 100 10 50 50 100 被照食品 马铃薯，大蒜，葱 香蕉，木瓜，番薯 桃子，柿子 蘑菇，松藤 辣椒的类胡萝卜素 大米，麦子，杂粮 桔，橙，芒果 香辛料，脱水蔬菜 猪肉（旋毛虫） 禽肉，畜肉及其制品，鱼贝类，果蔬 畜肉及蛋中的沙门氏菌 肉制品，发酵原料，饲料，病人食品 淀粉，蛋白质 干制食品的复杂性 酒类的陈化 面粉制面包的加工性 发酵原料，饲料