食品辐照保藏修改课件

1、1 第三章第三章 食品原料保鲜原理与技术食品原料保鲜原理与技术 第一部分第一部分 食品化学保藏食品化学保藏 2 第一节第一节 概述概述 一、概念 1. 1. 在食品生产和贮运过程中适用在食品生产和贮运过程中适用食品添加剂食品添加剂提高提高 食品的耐藏性和尽可能保持原有品质的措施，主食品的耐藏性和尽可能保持原有品质的措施，主 要作用保持或提高食品品质和要作用保持或提高食品品质和延长食品保藏期延长食品保藏期。 2. 2. 保藏食品添加剂：保藏食品添加剂： 防腐剂防腐剂 抗氧化剂抗氧化剂 保持质构作用添加剂保持质构作用添加剂 3 3. 3. 化学保藏剂（化学保藏剂（保鲜剂保鲜剂）：任何添加到食品中用

2、于防）：任何添加到食品中用于防 止或者延迟食品变质的添加物。不包括盐、糖、醋、止或者延迟食品变质的添加物。不包括盐、糖、醋、 香料以及熏烟，或者主要功能为杀虫或者草药功能的香料以及熏烟，或者主要功能为杀虫或者草药功能的 物质。物质。 4 二、化学保藏的原理 抑制微生物生长和推迟化学反应发生，在有限 时间内保持食品原来品质状态，属于暂时性保藏。 防腐剂只能延长细菌生长滞后期，因而只有未遭细菌 严重污染的食品，利用化学防腐剂才有效。抗氧化剂也 是如此，在化学反应尚未发生前添加。 并不能改善低质食品的品质，即如果食品腐败变质和氧 化反应已经开始，决不能利用防腐剂和抗氧化剂将已经 腐败变质的食品变成优

3、质食品。 5 方法简便易行方法简便易行 容易实施容易实施 经济经济 需控制使用量需控制使用量 三、特点 6 第二节第二节 食品添加剂及其使用问题食品添加剂及其使用问题 一、食品添加剂 1.1.概念概念 2. 2. 食品添加剂与食品配料的区别食品添加剂与食品配料的区别 为改善食品的色、香、味以及防腐变质，适应食品加为改善食品的色、香、味以及防腐变质，适应食品加 工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物质或天然工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物质或天然 物质。物质。 食品配料食品配料：是公认安全的物质，无需进行毒理评价，：是公认安全的物质，无需进行毒理评价， 用量比较大，一般在用量比较大，一般在

4、3%3%以上，如盐、糖、大豆蛋白、以上，如盐、糖、大豆蛋白、 奶油、淀粉、植脂末等。奶油、淀粉、植脂末等。 食品添加剂食品添加剂：需要经过毒理学检验，并有一定：需要经过毒理学检验，并有一定ADIADI值。值。 7 二、使用原则 v符合符合食品添加剂使用卫生标准食品添加剂使用卫生标准，遵守，遵守 食品添加剂卫生管理办法食品添加剂卫生管理办法。 v杜绝滥用食品添加剂，尽量少用或不用。杜绝滥用食品添加剂，尽量少用或不用。 8 第二部分第二部分 食品辐射保藏食品辐射保藏 9 第一节第一节 概述概述 辐射保藏：辐射保藏：利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料，进利用原子能射线的辐射能量照射食品或原材料

5、，进 行杀菌、杀虫、消毒、防霉等加工处理，抑制根类食物的发芽行杀菌、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的成熟发展，以达到延长食品保藏期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。的方法和技术。 v 高效加工手段高效加工手段; ; 穿透性强穿透性强; ; 温度变化小、可在常温度变化小、可在常 温下进行温下进行; ; 优点优点 节能节能; ; 无残毒无残毒; ; 易控制；易控制； 目前辐射加工技术已目前辐射加工技术已 向很多行业渗透。向很多行业渗透。 . 10 缺点缺点 有时酶不能有时酶不能 完全失活；完全失活； 控制适合辐照控制适合辐

6、照 剂量，可能产剂量，可能产 生不好的感官生不好的感官 性变化；性变化； 需较大投资及需较大投资及 专门设备产生专门设备产生 辐射源，操作辐射源，操作 人员需采取防人员需采取防 护措施；护措施； 各国允许辐照各国允许辐照 食品种类差别食品种类差别 较大，多数需较大，多数需 特别标注。特别标注。 11 采用辐射技术加工食品早在采用辐射技术加工食品早在2020世纪世纪4040年代就已开始年代就已开始 进行，进行，5050年代美国等国家加强了研究，年代美国等国家加强了研究，7070年代证明年代证明 了辐照食品的卫生安全性，了辐照食品的卫生安全性，8080年代各国开始建立规年代各国开始建立规 程、法规

7、、标准。程、法规、标准。 19841984年，代表年，代表130130多个国家的食品法典委多个国家的食品法典委 员会（员会（CACCAC）向成员国建议辐照食品）向成员国建议辐照食品CACCAC标标 准及辐照食品设施推荐规程。准及辐照食品设施推荐规程。 19801980年年FAO/IAEA/WHOFAO/IAEA/WHO辐照食品安全联合专家委辐照食品安全联合专家委 员会结论：辐照食品总平均剂量员会结论：辐照食品总平均剂量10kGy10kGy以下不以下不 需要做毒理学实验，无特殊营养和微生物学问需要做毒理学实验，无特殊营养和微生物学问 题。题。 国内外发展简况 12 国内外发展简况 迄今为止，已有

8、迄今为止，已有 4040多个国家批准多个国家批准 了了100100多种类的辐多种类的辐 照食品。但辐照照食品。但辐照 技术真正大规模技术真正大规模 商业化应用，从商业化应用，从 2020世纪世纪9090年代开年代开 始。始。 辐照加工技术虽然辐照加工技术虽然 从技术讲已相对成从技术讲已相对成 熟，但由于公众接熟，但由于公众接 受性、各类别食品受性、各类别食品 的标准、法规以及的标准、法规以及 检验、辐照设施等检验、辐照设施等 尚存在一定问题，尚存在一定问题， 辐照食品仍未被广辐照食品仍未被广 泛接受。泛接受。 ThemeGalleryThemeGallery is a Design Digit

9、al Content ;不同氨基酸、放射线剂量以不同氨基酸、放射线剂量以 及有无氧气和水分及有无氧气和水分, ,得到生成物及其得率均得到生成物及其得率均 不同不同 33 含有巯基和含有巯基和 二硫键的含二硫键的含 硫氨基酸对硫氨基酸对 放射线有极放射线有极 高的敏感性高的敏感性, , 会发生羟基会发生羟基 化、脱氨、化、脱氨、 氧化及脱羧氧化及脱羧 反应反应 放射线引起的放射线引起的- - SHSH基氧化、脱基氧化、脱 氨、脱羧以及氨、脱羧以及 苯酚和多环式苯酚和多环式 氨基酸自由基氨基酸自由基 的氧化反应的氧化反应, ,会会 导致蛋白质的导致蛋白质的 结构变化结构变化, ,产生产生 分子变形

10、分子变形, ,凝聚凝聚, , 黏度降低黏度降低, ,溶解溶解 度变化等度变化等 肉接受照射后肉接受照射后 产生挥发性物产生挥发性物 质主要有甲硫质主要有甲硫 醇醇, ,链状烷烃链状烷烃, , 链状烯烃链状烯烃 34 l冻结温度下照射，产生挥发性物质冻结温度下照射，产生挥发性物质, , 但未发现氨基酸组成发生变化但未发现氨基酸组成发生变化 l放射线杀菌未引起肉蛋白质营养损放射线杀菌未引起肉蛋白质营养损 失失 l新鲜肉、加工肉都会因放射线照射新鲜肉、加工肉都会因放射线照射 而发生褐变而发生褐变 35 酶酶 n纯酶稀溶液对辐照很敏感纯酶稀溶液对辐照很敏感 n在复杂食品体系中酶很容易被保护起来在复杂食

11、品体系中酶很容易被保护起来 , ,钝化时需要相当大辐照剂量钝化时需要相当大辐照剂量 n无氧条件下无氧条件下, ,干燥酶经照射后失活干燥酶经照射后失活, ,与酶与酶 的种类无太大关系的种类无太大关系 36 糖类糖类 u糖的旋光度减少糖的旋光度减少, ,发生褐变发生褐变, ,还原性以及吸收还原性以及吸收 光谱等均发生变化光谱等均发生变化 u稀释单糖溶液有初级和次级辐照效应稀释单糖溶液有初级和次级辐照效应 u辐照多聚糖会降解产生葡萄糖、麦芽糖、糊辐照多聚糖会降解产生葡萄糖、麦芽糖、糊 精等精等 u植物组织中的果胶质解聚从而使组织变软植物组织中的果胶质解聚从而使组织变软; ; 动物组织中的糖原会断裂成

12、小分子动物组织中的糖原会断裂成小分子 37 u剂量为剂量为20Mrad20Mrad以下时以下时, ,淀粉粒的构淀粉粒的构 造几乎不变造几乎不变, ,但分子量减少但分子量减少, ,链长缩链长缩 短短 u用用2Mrad2Mrad放射线照射直链淀粉放射线照射直链淀粉, ,其平其平 均聚合度由均聚合度由17001700降为降为350,350,支链淀粉支链淀粉 的链长变为的链长变为1515个葡萄糖单位以下个葡萄糖单位以下 u与加热处理相比与加热处理相比, ,放射线照射能明放射线照射能明 显地降低淀粉液的黏度显地降低淀粉液的黏度 38 脂类脂类 p产生正烷类、正烯类、醛类、酮类等产生正烷类、正烯类、醛类、

13、酮类等 化合物化合物 p照射后产生的异味对食品的感官品质照射后产生的异味对食品的感官品质 有很大的影响有很大的影响 p牛乳脂肪因照射产生巧克力或蜡样气牛乳脂肪因照射产生巧克力或蜡样气 味味, ,尤其鱼脂质尤其鱼脂质, ,由高度不饱和脂肪酸由高度不饱和脂肪酸 氧化引起的异味更明显氧化引起的异味更明显 p放射线照射促进脂质的自动氧化过程放射线照射促进脂质的自动氧化过程 39 维生素维生素 水溶性维生素中以水溶性维生素中以V VC C的辐照敏感性的辐照敏感性 最强最强 脂溶性维生素对辐照均很敏感脂溶性维生素对辐照均很敏感, ,尤尤 其是其是V VE E及及V VK K放射线敏感性最高放射线敏感性最高

14、 一般维生素在复杂体系或食品中稳一般维生素在复杂体系或食品中稳 定性比在单纯溶液中稳定性高定性比在单纯溶液中稳定性高 加热条件下辐照处理维生素损失高加热条件下辐照处理维生素损失高 于冷冻辐照处理于冷冻辐照处理 40 二、食品辐射的生物学效应二、食品辐射的生物学效应 v生物学效应指辐射对生物体如微生物、病生物学效应指辐射对生物体如微生物、病 毒、昆虫、寄生虫、植物等影响，由于生毒、昆虫、寄生虫、植物等影响，由于生 物体内化学变化造成。物体内化学变化造成。 41 （一）微生物（一）微生物 1. . 辐射对微生物的作用辐射对微生物的作用 （1 1）直接效应：直接效应：指微生物接受辐射后本身发生的指微

15、生物接受辐射后本身发生的 反应，可使微生物死亡。反应，可使微生物死亡。 A. A. 细胞内蛋白质、细胞内蛋白质、DNADNA受损，即受损，即DNADNA分子碱基发生分解分子碱基发生分解 或氢键断裂等，由于或氢键断裂等，由于DNADNA分子本身受到损伤而致使细胞分子本身受到损伤而致使细胞 死亡死亡直接击中学说直接击中学说 B. B. 细胞内膜受损，膜由蛋白质和磷脂组成，这些分子细胞内膜受损，膜由蛋白质和磷脂组成，这些分子 的断裂造成细胞膜泄漏，酶释放出来，酶功能紊乱，的断裂造成细胞膜泄漏，酶释放出来，酶功能紊乱， 干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而

16、使微生物死 亡亡 42 （2）间接效应间接效应 v来自被激活的水分子或电离的游离基来自被激活的水分子或电离的游离基 v当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原 作用，这些激活的水合离子与微生物内的生理活性物作用，这些激活的水合离子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。质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。 43 2. 微生物对辐射的敏感性微生物对辐射的敏感性 通常以每杀死通常以每杀死90%90%微生物所需要的戈瑞数来表示，即残微生物所需要的戈瑞数来表示，即残 存微生物下降到原数的存微生物下降到原数的10%10%所需要的

17、剂量，并用所需要的剂量，并用D D10 10值 值 表示：表示： N DN D log = - log = - N N0 0 D D10 10 其中：其中： N N0 0 表示最初的微生物数表示最初的微生物数 N N表示使用表示使用D D剂量后残留的微生物数剂量后残留的微生物数 D D表示初期剂量表示初期剂量 D D10 10表示微生物残存数减到原数的 表示微生物残存数减到原数的10%10%时的剂量时的剂量 44 微生物对辐射的敏感性微生物对辐射的敏感性 v一般来说一般来说 G G- - G G+ + 酵母酵母 霉菌霉菌( (敏感度敏感度) ) 45 （二）病毒（二）病毒 v通常使用高达通常使

18、用高达30KGy30KGy的剂量才能抑制的剂量才能抑制 46 （三）昆虫（三）昆虫 v辐射对昆虫效应与其组成细胞效应密切相关，辐射辐射对昆虫效应与其组成细胞效应密切相关，辐射 敏感性与生殖活性成正比，与分化程度成反比。处敏感性与生殖活性成正比，与分化程度成反比。处 于幼虫期昆虫较敏感，成虫细胞敏感性较小，高剂于幼虫期昆虫较敏感，成虫细胞敏感性较小，高剂 量才能使成虫致死，但是成虫的性腺细胞对辐射敏量才能使成虫致死，但是成虫的性腺细胞对辐射敏 感。低剂量可造成绝育或引起遗传上紊乱感。低剂量可造成绝育或引起遗传上紊乱。 v辐射对昆虫总的损伤作用：致死、辐射对昆虫总的损伤作用：致死、“击倒击倒”（貌

19、似（貌似 死亡，随后恢复）、寿命缩短、推迟换羽、不育、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发生，而在其它剂，这些作用都是在一定剂量水平发生，而在其它剂 量下，甚至可能出现相反的效应，如延长寿命、增量下，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。加产卵、增进卵的孵化和促进呼吸。 47 v成年前昆虫经辐射可产生不育；辐照过的成年前昆虫经辐射可产生不育；辐照过的 卵可以发育成幼虫，但不能发育成蛹；照卵可以发育成幼虫，但不能发育成蛹；照 射的蛹可

20、发展为成虫，但成虫不育；用射的蛹可发展为成虫，但成虫不育；用 0.13-0.25KGy0.13-0.25KGy照射可使卵和幼虫有一定的照射可使卵和幼虫有一定的 发育能力，但能够阻止它们发育到成虫阶发育能力，但能够阻止它们发育到成虫阶 段；用段；用0.4-1.0KGy0.4-1.0KGy剂量，能阻止所有卵和剂量，能阻止所有卵和 幼虫、蛹发育到下一阶段；甲虫成虫不育幼虫、蛹发育到下一阶段；甲虫成虫不育 需要需要0.13-0.25KGy0.13-0.25KGy，而蛾需要，而蛾需要0.45-0.45- 1.00KGy1.00KGy才行；螨需要蛹才行；螨需要蛹0.25-0.45KGy0.25-0.45K

21、Gy剂量剂量 才能达到不育，才能达到不育，30-50KGy30-50KGy才能致死。才能致死。 48 （四）寄生虫（四）寄生虫 v辐射可使寄生虫不育或死亡辐射可使寄生虫不育或死亡 v猪肉内旋毛虫，猪肉内旋毛虫， 不育剂量，不育剂量，0.12KGy0.12KGy，死亡，死亡7.5KGy7.5KGy v牛肉绦虫，牛肉绦虫， 致死致死3.0-5.0KGy3.0-5.0KGy 49 （五）植物（五）植物 v水果水果： 对于有呼吸变换期水果，在其呼吸率达最小值时对于有呼吸变换期水果，在其呼吸率达最小值时 是辐射处理关键时刻，在此时辐射能抑制其后熟是辐射处理关键时刻，在此时辐射能抑制其后熟 期，主要是能改

22、变体内乙烯生产率。期，主要是能改变体内乙烯生产率。 能使化学成分发生变化，如维生素能使化学成分发生变化，如维生素C C破坏、原果破坏、原果 胶变成果胶及果胶酸盐、纤维素及淀粉降解、某胶变成果胶及果胶酸盐、纤维素及淀粉降解、某 些酸破坏及色素变化等。些酸破坏及色素变化等。 50 v蔬菜蔬菜 辐射可影响新鲜蔬菜代谢反应，其效果与剂辐射可影响新鲜蔬菜代谢反应，其效果与剂 量有关。如可改变蔬菜呼吸率，防止老化，量有关。如可改变蔬菜呼吸率，防止老化， 改变化学成分。改变化学成分。 根菜类如土豆、洋葱等辐射后可抑制发芽，根菜类如土豆、洋葱等辐射后可抑制发芽， 在光照下皮层也不发绿，但剂量过高，会腐在光照下

23、皮层也不发绿，但剂量过高，会腐 烂。烂。 蘑菇可防止开伞延迟后熟。蘑菇可防止开伞延迟后熟。 51 思考题思考题 1. . 辐射有哪些化学效应及生物学效应？辐射有哪些化学效应及生物学效应？ 2. 2. 辐射保藏食品的原理辐射保藏食品的原理 从辐射效应对微生物、酶、病虫害、果蔬等从辐射效应对微生物、酶、病虫害、果蔬等 的影响角度考虑。的影响角度考虑。 52 第四节第四节 辐射在食品保藏和加工中的应辐射在食品保藏和加工中的应 用及其卫生安全性用及其卫生安全性 一、辐射保藏的三种形式一、辐射保藏的三种形式 1. 1. 阿氏灭菌阿氏灭菌 2. 2. 巴氏灭菌巴氏灭菌 3. 3. 耐贮杀菌耐贮杀菌 53

24、二、卫生安全性二、卫生安全性 1. 1. 有关诱惑放射性有关诱惑放射性 一种元素若在电离辐射照射下，辐射能量将传递一种元素若在电离辐射照射下，辐射能量将传递 给元素中的一些原子核，在一定条件下造成激发反应给元素中的一些原子核，在一定条件下造成激发反应 ，引起原子核不稳定，由此而发射出中子并产生，引起原子核不稳定，由此而发射出中子并产生- 辐射，这种电离辐射使物质产生放射性（是由电离辐辐射，这种电离辐射使物质产生放射性（是由电离辐 射诱发）射诱发）诱惑放射性诱惑放射性。 诱惑放射性的可能性取决于被辐射物质性质及所诱惑放射性的可能性取决于被辐射物质性质及所 使用射线能量，若射线能量很高，超过某元素的核反使用射线能量，若射线能量很高，超过某元素的核反 应能阈，则该元素会产生放射性。应能阈，则该元素会产生放射性。 54 v食品中基本元素氮氢氧食品中基本元素氮氢氧 2. 2. 在轻元素中在轻元素中, ,放射性同位素半衰期极短放射性同位素半衰期极短(