1. 第六章
食品辐射保藏技术

2. 第六章 食品辐射保藏技术 问题一 问题二 问题三 食品辐射保藏技术的特点何在？ 辐射保藏对食品的成分会产生什么影响？
辐射技术在食品保藏中有哪些应用？
第六章 食品辐射保藏技术

3. §1.概述 §1.1.食品辐射保藏的概念 利用原子能射线照射食品，对食品进行杀菌、灭虫、抑制鲜活食品的生命活动等处理以延长食品保藏期的方法。
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4. §1.2 电离辐射的作用
电离辐射的物理效应
电离辐射的化学效应
电离辐射的生物学效应
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5. x射线和γ射线与物质的作用 §1.2.1 电离辐照的物理学效应 光电效应
低能光子（0～0.5MeV）与物质的原子作用，被照物质原子中的电子脱离原子成为光电子。
康普顿散射
当光子的能量（0.5～1.5MeV）略大于电子在原子中的结合能时，产生低能量光子和康普顿电子。
电子对效应。
当射线的光子能量较高时（>1.022MeV） ，产生的正负电子。
hν` hν T
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6. γ射线和 x 射线与物质的作用 当射线的能量大于某一阈值时，可使被照射物产生诱感放射性。 注意：
为了严格防止辐射食品诱发产生放射性，必须谨慎选用不产生诱感放射性的辐射源，食品辐照采用的射线能量水平一般不超过10MeV。
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7. 带电粒子与物质的作用 电子射线通过被照射物时，可发生： 激发、电离 库仑散射 轫致辐射 湮灭辐射 使被照物原子中的电子被激发或脱离原子；
弹性碰撞，发生没有能量损失的偏转；
轫致辐射
非弹性碰撞，动能转变，放射出光子。
湮灭辐射
与反粒子碰撞，发生湮灭，放出两个光子。
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8. §1.2.2 电离辐射的化学效应 表达 直接作用（初级辐射） 间接作用（次级辐射） 用G表示辐照化学效应的强弱。
G值：物质吸收100eV能量所产生化学变化的分子数。
直接作用（初级辐射）
主要是由射线与基质直接碰撞，使之形成离子、激发态分子或分子碎片。
间接作用（次级辐射）
初级辐射的产物相互作用，生成与原始物质不同的化合物。
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9. §1.2.3 电离辐射的生物学效应 电离辐射对微生物的直接作用 电离辐射对微生物的间接作用 微生物被照射 分子的离子化 DNA损伤 代谢异常
细胞组织死亡
电离辐射对微生物的间接作用
被激活的水分子或电离的游离基与微生物体内的活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。
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10. 电离辐射对微生物的作用 病毒 一般采用加热和辐照并举的方法，可有效抑制病毒的活动。 细菌 辐照剂量愈高，对细菌的杀灭率愈强。 霉菌和酵母菌
对辐照的敏感性与无芽孢细菌相同。
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11. 电离辐射对虫类的作用 昆虫 辐照的损伤作用 寄生虫 辐照剂量（猪旋毛虫） 致死、缩短寿命、不育、延迟发育、减少进食和抑制呼吸。
3~5kGy致死
0.2~.03 kGy抑制生长
0.12kGy不育
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12. 电离辐射对植物的作用 干扰乙烯合成，抑制高峰期的出现； 改变果蔬的呼吸率，防止老化； 使水果中的化学成分发生变化； 组织褐变 抑制发芽
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13. 影响辐射杀菌的因素 使用同一种辐射源，在相同的辐射剂量下，影响辐射杀菌效果的因素有： a.微生物的种类与菌龄 b.最初污染菌数
c.介质的组成
d.氧气
e.食品的物理状态
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14. §1.3.食品辐射保藏的机理
利用高能射线的电离能力和强大的穿透能力，引起生物体内部分子和原子的激发和电离，从而扰乱了生物体正常的新陈代谢，抑制了生命和酶的活动。
辐射处理可以杀灭食品中的微生物和昆虫，而对食品本身的营养价值并无明显的影响。
Way？
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15. §1.3.食品辐射保藏的机理 食品辐照时，微生物或昆虫一般多集中在食品的表层，故它们和食品表层最先接受射线的作用。
在适量的辐射剂量下，食品内发生变化的分子、原子占食品分子的极少数。
分子的微小变化，都可能导致生物酶的失活，生理生化反应的延缓或停止，新陈代谢的中断、生长发育停顿、生命受到威胁，甚至死亡，因而对生命活动影响较大。
然而，作为动物性食品原料已无生命失去新陈代谢能力，植物性食品虽然有生命存在但新陈代谢非常缓慢，因此能发生变化的极少数分子对食品产生的影响很小，有的几乎不产生影响。
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16. §1.4.辐射保藏的特点 杀菌效果好； 食品的品质变化小； 应用范围广，无残毒； 节能，操作简便，生产效率高； 很难使食品中的酶失活；
具有适宜能量的射线种类很少；
安全性问题。
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17. §2. 辐射对食品成分的影响 电离辐射引起水分子的变化 辐射对蛋白质与氨基酸的影响 辐射对糖类的影响 辐射对脂类的影响 辐射对维生素的影响
§2. 辐射对食品成分的影响
电离辐射引起水分子的变化
辐射对蛋白质与氨基酸的影响
辐射对糖类的影响
辐射对脂类的影响
辐射对维生素的影响
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18. §2. 辐射对食品成分的影响 §2.1电离辐射引起水分子的变化 水分子对辐射很敏感，被活化的水与其他有机物反应，产生辐射的间接效应。
§2. 辐射对食品成分的影响
§2.1电离辐射引起水分子的变化
水分子对辐射很敏感，被活化的水与其他有机物反应，产生辐射的间接效应。
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19. §2. 1电离辐射引起水分子的变化 水分子的电离和激发 激发分子分解产生自由基 一部分水化电子与水生成自由基 自由基相互反应：
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20. §2.1 电离辐照引起水分子的变化
水化电子之间、水化电子与自由基之间反应
水辐射的化学效应可概括为：
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21. §2.2 辐射对蛋白质与氨基酸的影响 化学变化 对食品品质的影响 蛋白质：结构破坏、辐射交联、辐射降解
§2.2 辐射对蛋白质与氨基酸的影响
化学变化
蛋白质：结构破坏、辐射交联、辐射降解
氨基酸经辐射发生脱氨基、氧化和脱羧反应；
导致蛋白质分子变性，发生凝聚、粘度下降和溶解度降低等变化。
对食品品质的影响
蛋白质因辐射而变性虽然只是很少部分，但仍可引起物理化学及感官的变化。
低温辐射可减少风味的降低。
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22. §2. 3 辐射对糖类的影响 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。 蛋白质和氨基酸对糖类辐解有保护作用。
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23. §2. 3 辐射对糖类的影响 辐射不同固态糖类的主要辐解产物 糖 辐解产物 G值 500krad时浓度(10mg·kg-1) 葡萄糖 甲醛
0.06
0.095 乙醛 丙酮
葡糖醛酸
0.4
4.1
葡糖酸
0.8
8.2
5-脱氧葡糖酸
0.32 3 果糖
2.5 4 蔗糖
0.16
0.25
甘露糖醇
1.26
0.56
5.2
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24. §2.4.辐射对脂类的影响 §2.5.辐射对维生素的影响 脂肪酸长链中C-C键断裂； 受辐射感应而发生自动氧化（不饱和脂肪酸）；
发生非自动氧化性的辐射分解 。
§2.5.辐射对维生素的影响
水溶性维生素对辐照的敏感性（P173）；
脂溶性维生素对辐照均很敏感。
其损失率随着辐射剂量的增大而增大。
§2.4.辐射对脂类的影响
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25. §3.辐射技术在食品保藏中的应用 §3.1.辐射源 a. 放射性燃料 60Co辐射源——γ射线 137Cs辐射源——γ射线 b.电子加速器
静电加速器——高能电子射线
C.x射线源
x射线辐照装置——x射线
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26. §3.辐射技术在食品保藏中的应用 §3.1.辐射源 a. 放射性同位素 60Co辐射源： 经β衰变后放出两个能量不同的γ光子 特点：
价格较便宜；
操作使用与维修方便；
对防护设备要求高。
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27. §3.辐射技术在食品保藏中的应用 §3.1.辐射源 a. 放射性同位素 137Cs辐射源： 特点： 经β衰变后放射出一个γ光子。
可从废料中提取；
装置成本高；
防护困难。
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28. §3.辐射技术在食品保藏中的应用 §3.1.辐射源 b.电子加速器
利用电磁场使带电粒子获得很高的速度，从而将电能转化为高能电子射线或x射线的装置。
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29. 静电加速器 特点： 静电加速器结构原理图 射线强度高，可调； 无射线污染，易控制可检修； 防护简单； 照射不均匀； 装置复杂造价高。
1.球形高压电极 支架
3.真空加速管 输电带
5.电子枪 直流高压电源
7.电刷 金属靶
9.均压环 转轴
11.真空泵
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30. §3.2. 在食品保藏中的应用 §3.2.1. 食品辐射杀菌的类型 辐射耐贮杀菌（Radurization）
抑制发芽；杀灭昆虫和寄生虫；延缓水果和蔬菜的后熟过程
§ 食品辐射杀菌的类型
辐射耐贮杀菌（Radurization）
低剂量照射（平均辐射剂量在1kGy以下）
辐射巴氏杀菌（Radicidation）
中剂量照射（平均辐射剂量在1～10kGy之间）
辐射商业杀菌（Radappertization）
高剂量照射（平均辐射剂量在10 ～50kGy之间）
杀菌、防腐；延长保藏期；改良食品的工艺品质
香料、调味品的商业杀菌
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31. § 食品辐射保藏的工艺流程
采收或宰杀
预处理包装 运输 贮存 辐照
品质检查
剂量控制
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32. 辐照装置
辐照装置简图
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33. §3.2.3. 典型食品辐照工艺 食品 处理目的 采用剂量 处理条件 猪肉 淡水鲈鱼 番木瓜 鲜鸡蛋 马铃薯、洋葱 谷类 调味品
杀灭细菌、昆虫
延长保藏期
控制霉菌、乙烯
杀灭沙门氏菌
抑制发芽
杀虫、灭霉菌
商业杀菌
45kGy
1~2kGy
0.75kGy
10kGy
0.05~0.15kGy
2~4kGy
15~20kGy
加热70℃灭酶
3℃以下辐照
50～60℃水洗
3℃辐照
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34. §3.2.4 辐照食品的包装 目的 调节气体氛围； 防止污染； 提高辐照效率。 要求 透气性低、机械强度高、密封性能好、防潮、耐热、耐辐射。材料
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35. §3.3. 辐射食品的安全性 放射性污染 诱感放射性 毒性物质的生成 未确证会产生有毒、致癌、和致畸物质。 微生物类发生变异的危险
由电离辐射使食品中某些元素产生的放射性。
毒性物质的生成
未确证会产生有毒、致癌、和致畸物质。
微生物类发生变异的危险
不会增加细菌、酵母菌和病毒的致病性。
对营养物质的破坏
低剂量辐射的营养损失微不足道。
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36. §3.3. 辐射食品的安全性 允许食品辐射的最大能量水平 电子射线：10 MeV； γ射线：5 MeV； x射线：5 MeV
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37. 基本概念：G值、诱感放射性、初级辐射、次级辐射。 试述食品辐射保藏的原理。 为什么说辐射能杀虫、灭菌，而对食品的营养价值无明显的影响？
第六章 思考题
基本概念：G值、诱感放射性、初级辐射、次级辐射。
试述食品辐射保藏的原理。
为什么说辐射能杀虫、灭菌，而对食品的营养价值无明显的影响？
用于食品加工的辐射源有哪些？
食品辐照杀菌有哪些特点？在食品保藏中有哪些应用？
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38. Thank You !