辐照食品的安全性概述(共76页).ppt

1、12Gamma rays 射线produced during decay of radioactive isotopes Cobalt 60, Cesium 137 Good penetration power钴60和铯137放射性同位数衰变时所产生的能量称为射线，该射线是波长非常短的电磁波束，能量较高，穿透物质的能力很强。High energy electron beams 高能量电子束produced by accelerators ，low penetration由加速器产生，穿透物质的能力较低X rays X射线highest penetration power 穿透物质的能力较高 3

2、 Low dose 低剂量低剂量 (up to 1 kGy) Inhibition of sprouting 抑制发芽抑制发芽Insect disinfestation andparasite disinfection 杀死昆虫和寄生虫杀死昆虫和寄生虫Delay of physiologicalprocesses (e.g. ripening) 延迟生理过程延迟生理过程 比方：过熟比方：过熟 Products irradiated 被辐射的产品Potatoes, onions, garlic, etc.西红柿、洋葱、大蒜等Cereals and pulses, freshand dried f

3、ruits, dried fishand meat, fresh pork谷物、鲜果、干果以及干鱼、肉和新鲜猪肉Fresh fruits and vegetables新鲜水果和蔬菜Dose (kGy) 剂量 0.05 - 0.150.15 - 0.5 0.5 - 1.04Medium-dose 1-10 kGy 中等剂量中等剂量 Dose (kGy)剂量剂量Products irradiated 辐射的产品辐射的产品Extension of shelf-life 延长货价寿命1.0 - 3.0Fresh fish, strawberries, 鲜鱼和草莓等etc.Elimination of

4、spoilage and pathogenic消除腐败微生物和致病菌microorganisms1.0 - 7.0Fresh and frozenseafood, raw or frozenpoultry and meat, etc.新鲜的和冷冻的海产品以及冷冻的家禽和肉等Improving technologicalproperties of food提高食品的品质2.0 - 7.0Grapes (increasing juiceyield), dehydratedvegetables (reducedcooking time), etc.葡萄提高出汁率和脱水葡萄提高出汁率和脱水蔬菜减少烹调

5、时间等蔬菜减少烹调时间等5High-dose (10-50 kGy) 高剂量辐射高剂量辐射 Dose (kGy)剂量剂量Products irradiated 被辐射的产品被辐射的产品 Sometimes industrial sterilization (in combination with mild heat treatment) 有时应用于工业化杀菌有时应用于工业化杀菌与轻微加热处理方法结合与轻微加热处理方法结合30 - 50Meat, poultry,seafood, preparedfoods, sterilised hospital diets肉、家禽、海产食品和制备食品、经过杀

6、菌的医院食品Decontamination ofcertain food additives and ingredients消除某些食品添加剂和成分 的污染10 - 50Spices, enzyme preparations 调味品和酶的制备6 Necessary dose 最低剂量最低剂量Parasites 寄生虫 1.0 kGyBacteria 细菌1-7 kGyViruses 病毒 30 kGyParasites 寄生虫G Bacteria 革兰氏阴性细菌G + Bacteria, moulds 革兰氏阳性细菌，霉菌Spores, yeasts孢子和酵母Viruses 病毒7 Food

7、irradiation at any dose has been assessed by IAEA, FAO and WHO as safe 国际原子能组织、国际粮农组织以及世界卫生组织对各种剂量处国际原子能组织、国际粮农组织以及世界卫生组织对各种剂量处理的辐射食品进行了评估，认为它具有平安性理的辐射食品进行了评估，认为它具有平安性Macronutrients and essential minerals are not affected by food irradiation食品辐射处理不影响其中存在的常量营养元素和必需矿物质食品辐射处理不影响其中存在的常量营养元素和必需矿物质Certain

8、 vitamins e.g. thiamine and tocopherols are sensitive, but the loss is small (10 - 20 % or less) and comparable to thermal processing or drying 某些维生素，如维生素某些维生素，如维生素B1和维生素和维生素E，对辐射敏感。但是，与加热和，对辐射敏感。但是，与加热和枯燥法相比，其损失量很小枯燥法相比，其损失量很小 1020 % 或者更少或者更少8第一节第一节 辐照食品加工技术简介辐照食品加工技术简介第二节第二节 辐照食品的应用辐照食品的应用第三节第三节 辐

9、照食品的平安性评价辐照食品的平安性评价第四节第四节 辐照食品的检测与管理辐照食品的检测与管理91.辐照加工技术的定义辐照加工技术的定义指以原子能射线作为能量对食品原料或食品进行指以原子能射线作为能量对食品原料或食品进行辐照杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理辐照杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，使其在一定的贮藏条件下能保持食品品质的，使其在一定的贮藏条件下能保持食品品质的一种物理性的加工方法。一种物理性的加工方法。10辐照食品温度根本不上升，可保存较多营养素而辐照食品温度根本不上升，可保存较多营养素而有冷灭菌之称；有冷灭菌之称；食品可在严密包装后辐照，既可成批连续辐照，食品可在严密包装后辐

10、照，既可成批连续辐照，操作方便；操作方便；无非食品成分的残留无非食品成分的残留常用的常用的Co60是原子反响堆副产品，无额外能源是原子反响堆副产品，无额外能源消耗。消耗。11钴钴60和铯和铯137 射线或电子加速器 低于低于10 MeV加工食品物料不会直接接触放射源，而是放射源加工食品物料不会直接接触放射源，而是放射源发射的物理射线作用于食品发射的物理射线作用于食品12辐照所用剂量以被辐照物吸收能量计。辐照所用剂量以被辐照物吸收能量计。1980年以后国际上统一规定年以后国际上统一规定每每kg辐照物吸收辐照能辐照物吸收辐照能1J(焦耳焦耳)称为称为1Gy(戈瑞戈瑞)。1Gy的的1000倍和倍和1

11、00万倍，分别称为万倍，分别称为kGy(千戈瑞千戈瑞)和和MGy(兆戈瑞兆戈瑞)。 辐射剂量单位辐射剂量单位1314151617杨宗渠，200318杨宗渠，200319D10值越大越不容易杀死值越大越不容易杀死脱水蔬菜辐照杀菌处理剂量一般为脱水蔬菜辐照杀菌处理剂量一般为6kGy左右左右2021能杀死肉制品中的致病菌、寄生虫等食源性病原能杀死肉制品中的致病菌、寄生虫等食源性病原物物无化学物残留，不损及食品感官指标无化学物残留，不损及食品感官指标对肉制品的营养成分及风味影响小对肉制品的营养成分及风味影响小畜禽肉制品、水产类肉制品中畜禽肉制品、水产类肉制品中22食品辐照保鲜技术，是利用电离辐射产生的

12、射线食品辐照保鲜技术，是利用电离辐射产生的射线穿过食品时以强大的能量将食物外表和内部的穿过食品时以强大的能量将食物外表和内部的微生物杀死。微生物杀死。延长了食品，特别是肉制品的货架期。延长了食品，特别是肉制品的货架期。辐照根本不用升温就能到达灭菌的效果辐照根本不用升温就能到达灭菌的效果一种冷加工技术一种冷加工技术231、最大限度地保持了营养成分、最大限度地保持了营养成分蟹肉辐照后，对氨基酸影响并不显著使局部蛋蟹肉辐照后，对氨基酸影响并不显著使局部蛋白酶失活，降低了氨基酸的分解。白酶失活，降低了氨基酸的分解。242、保持肉类食品原有的感官指标、保持肉类食品原有的感官指标辐照下真空包装和充气包装的

13、无骨猪肉的风味、质辐照下真空包装和充气包装的无骨猪肉的风味、质构、香气时，发现在辐照剂量构、香气时，发现在辐照剂量 3.85kGy 时，冷时，冷冻、冷藏猪肉的香气、质构、风味变化影响最小冻、冷藏猪肉的香气、质构、风味变化影响最小。消费者对剂量消费者对剂量2.5kGy辐射猪肉的接受程度与对照辐射猪肉的接受程度与对照组在汁液、新鲜度、韧度上无任何区别。组在汁液、新鲜度、韧度上无任何区别。8kGy的辐照剂量处理后，真空包装的卤鸭在的辐照剂量处理后，真空包装的卤鸭在5 个月个月的保质期中各项感官指标正常。的保质期中各项感官指标正常。253、辐照杀菌谱广、辐照杀菌谱广沙门氏菌沙门氏菌大肠杆菌大肠杆菌金黄

14、色葡萄球菌金黄色葡萄球菌旋毛虫旋毛虫26冷却肉类食品冷却肉类食品熟肉制品熟肉制品27微波烤虾：微波烤虾：2kGy辐照处理的微波烤虾在短期辐照处理的微波烤虾在短期1-5d贮藏贮藏能保证色泽、品质和滋味；杀菌能保证色泽、品质和滋味；杀菌不彻底不彻底杨性民，杨性民，20032829杨宗渠，杨宗渠，2003303132331放射平安性，无可检测放射性和无有害辐射产品放射平安性，无可检测放射性和无有害辐射产品2微生物平安性，无致病菌及其分泌的毒素微生物平安性，无致病菌及其分泌的毒素3营养充足，防止营养价值的过度损失营养充足，防止营养价值的过度损失4毒理平安性毒理平安性34Co-60和和Cs-137发出的

15、射线发出的射线小于或等于小于或等于10Mev的能量加速的电子流的能量加速的电子流小于或等于小于或等于5Mev的能量的的能量的X-射线射线不会产生放射性不会产生放射性 35电离辐射能诱发食品中的化学反响，例如高反响电离辐射能诱发食品中的化学反响，例如高反响活性自由基的形成。活性自由基的形成。 在水分存在的条件下，自由基的寿命很短。在水分存在的条件下，自由基的寿命很短。辐射食品在到消费者手中仍含有或存在自由基是辐射食品在到消费者手中仍含有或存在自由基是不可能的。不可能的。 36香料和调味料中，自由基比较稳定，不会很快消香料和调味料中，自由基比较稳定，不会很快消失。失。烹调和罐装烹调和罐装 也会产生

16、自由基也会产生自由基37来源：来源：食品组分脂肪，蛋白质，碳水化合物食品组分脂肪，蛋白质，碳水化合物影响因素：影响因素：辐射食品的水和状态辐射食品的水和状态使用的辐照剂量使用的辐照剂量辐射时食品的温度辐射时食品的温度环境氧气环境氧气38碳水化合物对辐照不敏感，在食品中相当稳定碳水化合物对辐照不敏感，在食品中相当稳定大剂量会引起碳水化合物的氧化和降解大剂量会引起碳水化合物的氧化和降解碳水化合物的辐射分解间接来源于：羟基自由基碳水化合物的辐射分解间接来源于：羟基自由基的间接反响，最初是和的间接反响，最初是和C-H键反响键反响太少，不值得去关注太少，不值得去关注 脂肪和蛋白质的存在，对碳水化合物的破

17、坏有一脂肪和蛋白质的存在，对碳水化合物的破坏有一定的保护作用定的保护作用 39来源：羟基自由基与氨基酸和蛋白质之间的反响，包来源：羟基自由基与氨基酸和蛋白质之间的反响，包括：括：脱氨脱氨脱羧脱羧巯基的氧化巯基的氧化二硫键的减少二硫键的减少氨基酸残基的改性氨基酸残基的改性多肽链的裂解和聚合多肽链的裂解和聚合*形成的少量挥发性物质：苯，甲苯，甲基硫化物，二形成的少量挥发性物质：苯，甲苯，甲基硫化物，二甲基硫化物，氢硫化物，乙醛，甲基硫醇和氨水甲基硫化物，氢硫化物，乙醛，甲基硫醇和氨水40影响因素：影响因素：脂肪含量脂肪含量脂肪酸的性质脂肪酸的性质吸收的辐射能吸收的辐射能温度、氧气的存在与否温度、氧

18、气的存在与否*主要产物不管氧气有或无：脂肪烃，乙醇，醛主要产物不管氧气有或无：脂肪烃，乙醇，醛和酯，自由脂肪酸，二聚体，氢气，二氧化碳，和酯，自由脂肪酸，二聚体，氢气，二氧化碳，一氧化碳。一氧化碳。*当氧气存在时：酮及大量的二聚体当氧气存在时：酮及大量的二聚体41由各自的初级和次级自由基反响决定由各自的初级和次级自由基反响决定维生素如维生素如A视黄醇，视黄醇，C抗坏血酸，抗坏血酸，E生育酚，生育酚，B12钴铵素，钴铵素，B1硫胺，硫胺，B5烟酸与许多有机官能团包括过氧基烟酸与许多有机官能团包括过氧基团反响活泼团反响活泼B6，B2，D3。B族复合物泛酸和族复合物泛酸和H生物生物素，对许多自由基而

19、言，并不活泼，相比素，对许多自由基而言，并不活泼，相比照较稳定。照较稳定。42牛肉，鸡肉，猪肉的辐解产物从本质上讲是相同的牛肉，鸡肉，猪肉的辐解产物从本质上讲是相同的，辐射的肉中的脂肪含量成为辐解产物数量的决，辐射的肉中的脂肪含量成为辐解产物数量的决定性因素定性因素在先后经在先后经-射线或电子辐射大约射线或电子辐射大约-30，56kGy，预煮，真空包装的牛肉中检测到，预煮，真空包装的牛肉中检测到65种挥发性和种挥发性和不挥发性物质，浓度范围从不挥发性物质，浓度范围从1到到700ug/kg，总产，总产量为量为9mg/kg。 43BFIFC建议，占每天膳食的建议，占每天膳食的0.01%的食品组分的

20、食品组分如调味料，在辐射剂量低于如调味料，在辐射剂量低于1kGy处理的食处理的食品和辐射剂量高达品和辐射剂量高达50kGy处理的食品一样，对处理的食品一样，对于人类消费是平安的而无需进行毒理实验于人类消费是平安的而无需进行毒理实验 442到到7kGy的中等剂量的辐射，足以杀死致病菌。的中等剂量的辐射，足以杀死致病菌。 达达50kGy的高辐射剂量可铲除有高抗性的高辐射剂量可铲除有高抗性Clostridium botulinum的孢子的孢子45与微生物体内的化学物质变化有关，包括直接效与微生物体内的化学物质变化有关，包括直接效应和间接效应。应和间接效应。辐照射线穿透微生物的细胞膜直接对细胞膜和染辐

21、照射线穿透微生物的细胞膜直接对细胞膜和染色体上的色体上的DNA损伤；损伤；间接效应表现在：微生物体内的水分电离辐解产间接效应表现在：微生物体内的水分电离辐解产生大量的自由基间接对细胞膜上的脂肪酸。生大量的自由基间接对细胞膜上的脂肪酸。46当食品受到的辐射剂量缺乏以杀菌，一些微生物将存活当食品受到的辐射剂量缺乏以杀菌，一些微生物将存活下来下来 ，其后果：，其后果：辐射对食品中微生物菌丛的选择性提高。辐射对食品中微生物菌丛的选择性提高。 2. 存活微生物的突变几率提高。存活微生物的突变几率提高。3. 重复使用亚致死的辐射剂量从而使对辐射的抗性提高重复使用亚致死的辐射剂量从而使对辐射的抗性提高 4.

22、 辐射后，微生物的鉴定特征可能发生改变，从而导致辐射后，微生物的鉴定特征可能发生改变，从而导致种类或菌株不能正确的鉴别。种类或菌株不能正确的鉴别。5. 产毒细菌或霉菌的毒素形成量提高。曾有报导，当产毒细菌或霉菌的毒素形成量提高。曾有报导，当Aspergillus flavus，Asperillus parasiticus的孢的孢子，或这些孢子形成的菌落经辐射后，黄曲霉毒素子，或这些孢子形成的菌落经辐射后，黄曲霉毒素的产量会提高。的产量会提高。47世界卫生组织认为：世界卫生组织认为：没有理由认为食品辐射与应用于食品加工的常规没有理由认为食品辐射与应用于食品加工的常规技艺有所不同，不需要控制技艺有

23、所不同，不需要控制 48大量营养素蛋白质，碳水化合物，脂肪和微大量营养素蛋白质，碳水化合物，脂肪和微量营养素维生素量营养素维生素-影响食品的营养价值影响食品的营养价值49食品的类型及其组成食品的类型及其组成应用的辐射剂量应用的辐射剂量修饰因素修饰因素,如温度如温度处理中氧气的存在与否处理中氧气的存在与否以后的处理和储藏以后的处理和储藏 50辐射；辐射；10kGy辐射剂量对小麦，玉米，燕麦粉中的氨基辐射剂量对小麦，玉米，燕麦粉中的氨基酸没有明显变化。酸没有明显变化。25kGy时，小麦粉，玉米粉，燕麦粉中蛋氨酸的时，小麦粉，玉米粉，燕麦粉中蛋氨酸的损失量分别为损失量分别为39%，26%，31%。玉

24、米粉中半胱氨酸的损失量为玉米粉中半胱氨酸的损失量为33%，但是另外两，但是另外两种谷物中没有损失。种谷物中没有损失。 515.0kGy剂量-射线小麦和玉米中赖氨酸，甲硫氨酸，半胱氨酸，苯丙小麦和玉米中赖氨酸，甲硫氨酸，半胱氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，异亮氨酸的损失量可达氨酸，酪氨酸，异亮氨酸的损失量可达10%到到20%。豆类中必需氨基酸的下降总体上比谷物要低豆类中必需氨基酸的下降总体上比谷物要低52预煮的牛肉在温度范围为预煮的牛肉在温度范围为-40到到-9，受到辐射剂量，受到辐射剂量从从47kGy到到71kGy的的-射线或电子流辐射，并立即于射线或电子流辐射，并立即于室温下储藏室温下储藏15个月，

25、甲硫氨酸，半胱氨酸，及色氨酸个月，甲硫氨酸，半胱氨酸，及色氨酸这三种氨基酸被认为对电离辐射最敏感没有明显这三种氨基酸被认为对电离辐射最敏感没有明显的破坏。的破坏。蛋白质的利用系数也没有受到影响。蛋白质的利用系数也没有受到影响。53采用辐照处理，杀菌效果随剂量增加而显著采用辐照处理，杀菌效果随剂量增加而显著辐照对蛋白质、氨基酸总量略有影响辐照对蛋白质、氨基酸总量略有影响减少幅度为减少幅度为5%左右左右54剂量为剂量为6kGy，8kGy辐照杀菌能有效降卑微波烤虾辐照杀菌能有效降卑微波烤虾腐败微生物含量腐败微生物含量常温保存常温保存6个月后，甘氨酸明显降低，造成虾肉鲜个月后，甘氨酸明显降低，造成虾肉

26、鲜味缺乏味缺乏55敏感性：敏感性：水溶性维生素，水溶性维生素，B1对辐射最敏感，其次是对辐射最敏感，其次是C，B6，B2，叶酸，烟酸，叶酸，烟酸，B12。脂溶性维生素，脂溶性维生素，E最易受电离辐射影响，其次是最易受电离辐射影响，其次是胡萝卜素，维生素胡萝卜素，维生素A，D，K。 56维生素对辐射的敏感度的影响因素：维生素对辐射的敏感度的影响因素： 食品组分食品组分辐射条件例如，剂量，温度，氧气的存在与否辐射条件例如，剂量，温度，氧气的存在与否57杨宗渠，200358降低损失的方法：降低损失的方法：排空气法排空气法低温低温 59从营养学的观点看，在评估辐射食品的卫生性时，应从营养学的观点看，在

27、评估辐射食品的卫生性时，应考虑到以下几点：考虑到以下几点：1营养的损失程度和食品对整个膳食营养摄入量营养的损失程度和食品对整个膳食营养摄入量的奉献的奉献2食品对一个国家特定地区居民及任何特殊人群食品对一个国家特定地区居民及任何特殊人群或年龄群的膳食的重要性或年龄群的膳食的重要性3维生素的积累损失，例如，在整个加工及烹调维生素的积累损失，例如，在整个加工及烹调过程中过程中 60FAO/IAEA/WHO专家联合会议认为；专家联合会议认为；总平均辐射剂量达总平均辐射剂量达10kGy处理过的辐射食品不会处理过的辐射食品不会产生任何毒理性危害产生任何毒理性危害动物实验结论611、人体食用辐射剂量为、人体

28、食用辐射剂量为30kGy处理的食品的处理的食品的10个志愿者小组中，临床和实验室检测并没有发个志愿者小组中，临床和实验室检测并没有发现任何明显的异常现任何明显的异常Kraybill报导报导622、一组年轻男士在食用含有、一组年轻男士在食用含有54种不同的辐射食品种不同的辐射食品鱼，肉，水果，蔬菜，谷物食品，杂食，鱼，肉，水果，蔬菜，谷物食品，杂食，15天。天。食品的辐射剂量范围为食品的辐射剂量范围为0.1到到40kGy。在研究前和研究期间及研究结束后一年进行的身体在研究前和研究期间及研究结束后一年进行的身体检查和实验室临床检测，没有任何与食用辐射食检查和实验室临床检测，没有任何与食用辐射食品有

29、关的负面影响。品有关的负面影响。63kGy，大米，土豆，花生，蘑菇，中国腊肠，肉，大米，土豆，花生，蘑菇，中国腊肠，肉，蔬菜，及普通谷类。蔬菜，及普通谷类。在实验和对照组中，在临床的毒理检测和外围的血在实验和对照组中，在临床的毒理检测和外围的血液淋巴细胞中没发现任何明显的差异液淋巴细胞中没发现任何明显的差异 。644、辐射剂量为、辐射剂量为25kGy处理的食品，多年来一直处理的食品，多年来一直用作用作宇航员宇航员或或因免疫系统有缺陷而服用细胞毒因免疫系统有缺陷而服用细胞毒素药物素药物或或器官移植的病人的器官移植的病人的特殊膳食。特殊膳食。没有报导会产生营养方面或毒理方面的负面影响没有报导会产生

30、营养方面或毒理方面的负面影响65在良好操作标准条件下，在商业允许的剂量下处在良好操作标准条件下，在商业允许的剂量下处理的辐射食品对人类健康无任何危害理的辐射食品对人类健康无任何危害 6667目前，没有一种切实可靠的单一程序来检测所有目前，没有一种切实可靠的单一程序来检测所有的辐射食品。的辐射食品。不同的食品建议用不同的方法。不同的食品建议用不同的方法。 681、电子自旋共振光谱、电子自旋共振光谱检测：辐射食品所包含的刚性材料如小石头，脱落检测：辐射食品所包含的刚性材料如小石头，脱落的壳，和种子；最好的方法的壳，和种子；最好的方法2、热荧光技术、热荧光技术检测：草，香料及干制食品组分；检测：草，香料及干制食品组分；693、来源于脂肪的挥发性碳氢化合物及、来源于脂肪的挥发性碳氢化合物及2-烷基环丁烷的鉴烷基环丁烷的鉴定；用于：含脂肪食品定；用于：含脂肪食品4、o-酪氨酸方法酪氨酸方法检测：含蛋白质食品鸡肉，猪肉，鱼肉，虾；检测：含蛋白质食品鸡肉，猪肉，鱼肉，虾；5、通过黏度来对香料及香草检测、通过黏度来对香料及香草检测70近年来，在近年来，在FAO/IAEA/WHO 3个国际组织的倡导个国际组织的倡导下，辐照食品逐步转向商业化，食品辐照技术下，辐照食品逐步转