食品辐照保藏技术--课程论文.doc

食食品品辐辐照照保保藏藏技技术术论论文文 论文题目：食品的辐照保藏及其安全性论文题目：食品的辐照保藏及其安全性 系系 部部： 专业班级专业班级： 姓名姓名： 学号学号： 食品辐射保藏技术课程论文评分标准 评价内容具体要求评分标准评分 选题构思 论文选题要体现本门课程的 属性、特点与要求，要与课 程的学习内容紧密结合，与 教学功能结合。 选题科学，具有较高研究价值/10 分 选题准确，具有一定研究价值/8 分 选题明确，具有一般研究价值/5 分 论证材料 充分搜集整理相关材料，论 据充分真实,尽可能引用实验 结果做论据。 资料丰富，有较高学术水平/10 分 资料充分，有一定学术水平/5 分 论文结构 论文结构应体现“提出问题、 分析问题、解决问题”的完 整体系，层次分明，条理明 晰。 结构层次分明，组织有序/20 分 结构层次一般，组织基本明晰/15 分 论文结构基本合理/10 分 论文结构混乱，组织无序/5 分 论文内容 文风严谨端正，语法流畅通 顺，内容充实，论证充分。 文风端正，论述语言流畅详实/20 分 文风严谨，论述语言基本通顺/15 分 文风正确，论述语言基本合理/10 分 文风良好，论述语言不够合理/5 分 论文格式 论文严格按照“摘要、关键 词、正文、参考文献”的格 式顺序写作，达到论文写作 要求的字数。 论文格式完全正确，书写规范工整 /30 分 论文格式基本正确，书写基本工整 /20 分 论文格式基本正确，书写潦草/10 分 论文格式不合理，书写潦草/5 分 实践创新 论文具有较高的实践价值， 能够解决实际问题，且具有 一定的前瞻性，有创新见解。 论文有较高实践价值及较多创新见 解/10 分 论文有一定实践价值及少量创新见 解/8 分 论文有基本实践价值，无创新见解 /5 分 总分 教师签章 摘摘 要要 食品辐射保藏是利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料，进行杀菌、食品辐射保藏是利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料，进行杀菌、 杀虫、消毒、防霉等加工处理，抑制根类食物的发芽和延迟新鲜食物生理过程杀虫、消毒、防霉等加工处理，抑制根类食物的发芽和延迟新鲜食物生理过程 的成熟发展，以达到延长食品保藏期的方法和技术的成熟发展，以达到延长食品保藏期的方法和技术2。这种技术又称为食品辐。这种技术又称为食品辐 照技术。辐照食品是经辐照技术处理后的食品。在我国照技术。辐照食品是经辐照技术处理后的食品。在我国辐照食品卫生管理办辐照食品卫生管理办 法法附则中定义：辐照食品是指用钴附则中定义：辐照食品是指用钴60、铯、铯137 产生的产生的 射线或电子加速射线或电子加速 器产生的低于器产生的低于 10MeV 电子束照射加工保藏的食品电子束照射加工保藏的食品2。辐射保藏技术作为一门新。辐射保藏技术作为一门新 的技术，比现有保藏技术更优越性的一面。是继传统的物理、化学保藏之后又的技术，比现有保藏技术更优越性的一面。是继传统的物理、化学保藏之后又 一发展较快的食品保藏新技术和新方法。一发展较快的食品保藏新技术和新方法。2 关键词：关键词： 食品辐射保藏、食品辐照技术、应用、优点、发展前景食品辐射保藏、食品辐照技术、应用、优点、发展前景 Abstract Food radiation preservation is the use of atomic energy rays of radiation energy irradiation of food or raw materials, sterilization, insecticide, disinfection, mold and other processing, inhibition of root food germination and delay the development of fresh food physiological processes mature to extend the food preservation Period of the method and technology. This technology is also known as food irradiation technology. Irradiated food is treated by irradiation of food. Radiation in food “refers to the use of cobalt -60, cesium-137 produced by -ray or electron accelerator produced less than 10MeV electron beam irradiation processing of preserved food. Radiation preservation technology as a new technology, better than the existing depositary technology side. Is following the traditional physical and chemical preservation after another rapid development of food preservation of new technologies and new method Keywords: Food radiation preservation、Food irradiation technology、application、advantages、development prospects 概述概述 辐照保藏食品是一种用电离辐射照射的方法来延长保藏时间,提高食品质量 的新型的食品加工保藏技术。它是利用放射性 60Co 或 137Cs 发出的 射线 或利用电子加速器产生的电子束(最大能量 10MeV) 或 X 射线(最大能量 5MeV) 在一定的剂量范围内辐射食品，辐照在食品中引起一系列化学变化，可以杀灭 食品中的害虫，消除食品中病原微生物及其它腐败细菌，或抑制食品的生理生 化过程(发芽和成熟)，从而，达到杀虫、杀菌、抑制生理过程、提高食品卫生 质量、保持营养品质及风味、延长货架期的目的1。经过电离辐射照射的食品 称为辐照食品2。可辐照的食品有熟禽肉类、花粉、干果果脯类、香辛料类、 新鲜水果蔬菜类、冷冻包装畜禽肉类、豆类谷类及其制品等。 1.1 现有保藏技术的优缺点现有保藏技术的优缺点1 食品冷冻保藏，即低温保存。抑制微生物活动和减少酶活。优点是能够 较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值，缺点是能耗大，需建立冷藏链； 食品罐藏，即提高温度杀灭微生物和酶。优点是绝大部分杀灭微生物， 可以长期保藏，缺点是热对风味组织结构和色泽有影响； 食品干藏降低水分活度（aw），控制微生物和减少酶活。优点是简便宜 行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆，缺点是自然脱水后的食品难复水， 易变色； 化学保藏即通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。优点是操作简便 易行，缺点是化学物质残留 1.2 食品辐照保藏的优缺点食品辐照保藏的优缺点2 1.2.1 食品辐照的优点食品辐照的优点2： 杀死微生物效果显著，剂量可根据需要进行调节。 一定的剂量（5kGy）照射不会使食品发生感官上的明显变化。 即使使用高剂量（10kGy）照射，食品中总的化学变化也很微小。 没有非食品物质残留。 产生的热量极少，可以忽略不计，可保持食品原有的特性。在冷冻状态 下也能进行辐射理。 放射线的穿透能力强、均匀、瞬间即逝，而且对其辐照过程可以进行准 确控制。 食品进行辐照处理时，对包装无严格要求。 1.2.2 食品辐照的缺点食品辐照的缺点2： 经过杀菌剂量的照射，一般情况下，酶不能完全被钝化。 经辐射处理后，食品所发生的化学变化从量上来讲虽然是微乎其微的， 但敏感性强的食品和经高剂量照射的食品可能会发生不愉快的感官性质变化。 这些变化是因游离基的作用而产生的。 有些专家认为，辐照会诱发食品产生致突变、致畸形、致癌和有毒因子。 后来的研究则认为这是没有根据的（1977，FAQ/ IAEA/WHO Expert Committee）。 辐射这种保藏方法不适用于所有的食品，要有选择性地应用。 能够致死微生物的剂量对人体来说是相当高的，所以必须非常谨慎，做 好运输及处理食品的工作人员的安全防护工作。为此，要对辐射源进行充分遮 蔽，必须经常、连续对照射区和工作人员进行监测检查。 1.3 食品辐射中的辐射源食品辐射中的辐射源2 在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为 和 射线，经常采用人工 制备的放射性同位素 60Co（钴，半衰期 5.26 年）和 137Cs（铯，半衰期 30.3 年）。 1.4 食品受辐照时产生的食品受辐照时产生的 4 种效应种效应2： 生物学效应，使附着在食品中的昆虫、幼虫、卵、致病菌、食品腐败微 生物失去繁殖能力或致死； 生理学效应，使食品的生化过程延缓或抑制，以致食品延缓生长或成熟； 物理学效应，使食品本身的渗透性改变，缩短蔬菜干燥或烹调的时间； 化学效应，使食品中各种组分发生离解，特别是水被离解后还产生间接 效应而产生氧化还原反应。 电离辐射之所以用来保藏食品，这是由辐射对被照射物质中发生的化学 效应与生物学效应所决定的。 食品辐射中的化学效应食品辐射中的化学效应 2.1 水分子水分子3 食品中的水分对辐射很敏感，水接受辐射后最终形成氢和过氧化氢等，形 成的机制很复杂。但中间可形成离子、水合电子（eaq） 、羟自由基（OH） 等。当水分接受了射线的能量后，首先被激活，然后上述产物可与食品中的其 它成分（糖类、蛋白质、维生素等）发生反应，在此称“间接效应”或“间接 作用”。而射线直接作用于水分本身和其它食品成分产生的效应称“直接效应” 。例如食品色泽或组织的变化可能是由于 -射线与特殊的色素或蛋白质分子直 接撞击而引起的。对于高水分食品，如新鲜水果、蔬菜、肉等的组分，辐射导 致的大多数化学变化都是水分受辐照后产生的离子和自由基产生的间接效应。 对于干燥食品、配料的组分，主要化学变化是电离引起的直接效应。在冻结状 态下：即使在冻结水中也会产生游离基（程度可能较轻），但是，冻结状态能 阻止游离基的扩散和移动，降低了游离基与食品组分的接触几率，可显著地约 束间接作用对食品成分的影响。 所以，食品的自由水是影响其辐照后果的重要因素。 2.2 氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质3 2.2.1 氨基酸氨基酸3 电离辐射对结晶氨基酸只有直接作用，但对氨基酸溶液则兼有直接和间接 效应。 1）电离辐射对 -氨基酸的变化主要有： 脱氨基和脱羧基作用，产生 NH3、CO2、胺、醛等含 S 氨基酸被氧化产 生 H2S、单质 S 或其它气态硫化物含环氨基酸使环断裂 2）食物中的氨基酸稳定性大于水溶液中的氨基酸，很大剂量才能使之破坏， 在一般食品辐照剂量范围内，对其影响很小。 2.2.2 蛋白质蛋白质3 1）溶液中蛋白质可出现如下变化： 二硫键、氢键、盐键、醚键等断裂，使其二、三级结构变化，导致变性一 级结构改变，脱羧、脱氨、氧化（包括-SH 氧化） 分子间或分子内交联：-SH 氧化形成二硫键，酪氨酸、苯丙氨酸的苯环耦 合，导致蛋白质发生凝聚作用，甚至出现不溶的聚集体 2）食品中的蛋白质 一般应用的剂量范围对其影响很小，不同蛋白质几乎一样高剂量会使食品 产生色香味的变化。如 60kGy 导致叶绿素破坏，肉中氧合肌红蛋白变成高铁 肌红蛋白 2.3 酶酶3 酶是机体组织的重要成分，因酶的主要组成是蛋白质，故它对辐射的反应 与蛋白质相似，如变性作用等。 纯酶稀溶液对辐射敏感，若增加其浓度也必须增加辐射剂量才能产生同样 的钝化效果。 若在食品体系中，酶很容易受到保护，同时也受外界条件变化（温度、 pH、含氧量）的影响。如提高温度会增加酶对辐射的敏感度，在有氧状态下干 燥胰蛋白酶极易钝化。 此外，有时酶由于蛋白质分子降解，使酶活性中心暴露出来，反而致使酶 反应更有利。因此对分解酶类活性的食品，在辐射前应先通过加热灭酶。酶会 因有巯基（-SH）的存在而增加其对辐射的敏感性。 2.4 脂类脂类3 一般来说，饱和脂肪是稳定的，不饱和脂肪容易发生氧化。辐射脂类的主 要作用是在脂肪酸长链中-C-C-键外断裂。 辐射对脂类所产生的影响可分为三个方面：理化性质的变化；受辐射感应 而发生自动氧化；发生非自动氧化性的辐射分解。 脂肪酸酯和某些天然油脂在受 50kGy 以下剂量照射，品质变化极少；但 其他成为异臭发生源。如肉类风味变化，牛奶产生蜡烛味，鱼类产生异臭。 辐照可促使脂类的自动氧化，有氧存在，其促进作用更明显，从而促进游 离基的生成，使氢过氧化物和抗氧化物质分解反应加快，生成醛、醛酯、含氧 酸、乙醇、酮等。 饱和脂类在无氧状态下辐照时会发生非自动氧化性分解反应，产生 H2、CO、CO2、碳氢化合物、醛和高分子化合物。不饱和脂肪酸也会产生类似 的物质，其生成的碳氢化合物为链烯烃、二烯烃、二烯烃和二聚物形成的酸。 磷脂类的辐射分解物也是碳氢化合物类、醛类和酯类。 对含有脂肪的食品辐照时也鉴定出了过氧化物、酯类、酸类、和碳氢化合 物等，这与天然脂肪和典型脂肪的情况相同。但是应注意的是，与刚照射后相 比，这种影响多出现于贮藏期中。 2.5 碳水化合物碳水化合物3 一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。在食品辐射保 藏 的剂量下，所引起的物质性质变化极小。辐照对单独存在时的糖类的影响如下：单糖只有 在 C4 上发生氧化产生糖酮酸低分子糖类：旋光度降低、褐变、还原性和吸收光谱变化、 产生 H2、CO、CO2、CH4 等气体。 2.6 维生素维生素3 辐照对维生素的效应主要取决于以下 3 个因素： 1）维生素本身对辐射的敏感性。 在脂溶性维生素中，维生素 E 的辐照敏感性最强；维 D 和 -胡萝卜素 较稳定。水溶性维生素中，维生素 B1、维生素 C 对辐照最不稳定。 2）食品中的维生素要比单纯溶液中的维生素稳定性强。 例：VB1 溶液经 0.5kGy 辐照后含量减少 50%，鸡蛋中仅减少 5%。 3）与辐照时食品组成、气相条件、温度等有关。 冷冻和充氮情况下损失大大降低；食品各种成分有交叉保护作用。 食品辐射中的生物学效应食品辐射中的生物学效应 3.1 辐射对微生物的作用辐射对微生物的作用4 （1）直接效应 指微生物接受辐射后本身发生的反应，可使微生物死亡。细胞内 DNA 受 损，即 DNA 分子碱基发生分解或氢键断裂等。由于 DNA 分子本身受到损伤 而致使细胞死亡-直接击中学说细胞内膜受损 膜内由蛋白质和脂肪（磷脂）， 这些分子的断裂，造成细胞膜泄露，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代 谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡。 （2）间接效应 （来自被激活的水分子或电离所得的游离基） 当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应作用，这些激活 的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。 3.2 病毒病毒4 病毒是最小的生物体，它没有呼吸作用，是以食品和酶为寄主。通常使用 高达 30kGy 的剂量才能抑制。如脊髓灰色质病毒和传染性肝炎病毒据推测来 自食品污染。用 射线照射有助于杀死病毒。 3.3 霉菌和酵母霉菌和酵母4 酵母与霉菌对辐射的敏感性与无芽孢细菌相同。霉菌会造成新鲜果蔬的大 量腐败，用 2kGy 左右的辐射剂量即可抑制其发展。 酵母可使果汁及水果制品腐败，可用热处理与低剂量辐射结合的办法杀灭。 3.4 昆虫昆虫4 辐射对昆虫的效应是与其组成细胞的效应密切相关的。对于昆虫细胞来说， 辐射敏感性与它们的生殖活性成正比，与它们的分化程度成反比。处于幼虫期 的昆虫对辐射比较敏感，成虫（细胞)对辐射的敏感性较小，高剂量才能使成虫 致死，但成虫的性腺细胞对辐射是敏感的，因此使用低剂量可造成绝育或引起 配子在遗传上的紊乱。 辐射对昆虫总的损伤作用是致死，“击倒”（貌似死亡，随后恢复），寿 命缩短，推迟换羽，不育，减少卵的孵化，延迟发育，减少进食量和抑制呼吸。 这些作用都是在一定剂量水平下发生的，而在其它低剂量下，甚至可能出现相 反的效应，如延长寿命，增加产卵，增进卵的孵化和促进呼吸。 3.5 寄生虫寄生虫4 辐射可使寄生虫不育或死亡。 猪肉中旋毛虫不育剂量 0.12kGy,死亡 7.5kGy 牛肉中绦虫致死剂量 3.05.0KGy 3.6 植物植物4 1）抑制发芽 电离辐射抑制植物器官发芽的原因是由于植物分生组织被破坏，核酸和植 物激素代谢受到干扰，以及核蛋白发生变性。 研究发现 59Gy 以上的辐射的将使马铃薯和洋葱的核酸合成显著减弱，并 改变其组成，引起分解。 土豆、洋葱辐射可抑制发芽，0.040.08kGy，常温下贮存达到一年。 2）调节呼吸和后熟 水果