第四章__食品辐射保藏

第四章食品的辐射保藏食品技术原理食品技术原理1、概念：辐照保藏技术是利用原子能射线的辐射能量对食品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、延迟后熟等处理，使食品的保藏期延长的技术。一、概念及特点2、食品辐照杀菌的特点及意义①升温极微，可保持原有的新鲜感官特征；②射线穿透力强；③经安全剂量射线照射的食品无任何残留，射线不与产品结合。第一节辐射保藏特点及进展食品技术原理④节约能源。⑤操作适应范围广。⑥加工效率高，射线的穿透度高、均匀。缺点：辐射灭菌效果与微生物种类有关；用辐射方法钝化食品中的酶比较困难；敏感性强和经高剂量照射的食品有可能产生不愉快的感官变化；对操作人员的安全防护要求相当高。食品技术原理二、食品辐照技术的发展1、开创阶段（1895年～1949年）1895年，伦琴发现X-射线。1896年，法国贝可勒尔（H.Becguerel）发现铀的放射性。1898年，发现X-射线对病原菌的致死作用。1899年，证实X-射线对寄生虫有致死作用。20世纪50年代以前，主要用于军事目的，加上人力、财力不足及缺乏大功率的X-射线机和大的辐射源，研究处于初级阶段，不够深入。食品技术原理二、食品辐照技术的发展2、研究和开发阶段（1950年～1969年）1953年，美国总统艾森豪威尔向联合国提出和平利用原子能计划。1955年，在日内瓦召开了第一届世界和平利用原子能大会。1957年，成立了国际原子能机构（IAEA）。这阶段，公众对食品辐照持积极态度，主要开展了辐照杀虫、杀菌、抑制发芽、延长食品货架期的条件（辐照剂量、产品成熟度、包装材料、温度、气体等）的研究。食品技术原理二、食品辐照技术的发展3、辐照食品卫生安全性和技术可行性研究阶段（1970年～1988年）20世纪70年代，国际上掀起了反核运动，存在公众偏见、媒体信息误导，食品卫生部门严格控制，食品加工、贸易部门持观望和消极态度。1976年，FAO/IAEA/WHO辐照食品联合专家委员会（JECFI）首次阐明食品辐照同热加工和冷藏一样，是一种物理过程，辐照食品卫生安全性评价应与食品添加剂与食品污染区别开来。同年，有25种辐射处理的食品在18个国家得到无条件批准或暂定批准，允许作为商品供一般食用。食品技术原理二、食品辐照技术的发展3、辐照食品卫生安全性和技术可行性研究阶段（1970年～1988年）1980年10月27日举行的第四届专门委员会会议作出的结论是：“用10kGy以下的平均最大剂量照射任何食品，在毒理学、营养学及微生物学上都丝毫不存在问题，而且今后无须再对经低于此剂量辐照的各种食品进行毒性试验。”此结论推动了世界各国对辐照食品研究的热潮。食品技术原理二、食品辐照技术的发展4、食品辐照法规的协调和商业化阶段（1988年～）2003年，国际食品法典委员会（CAC）在罗马召开第26届大会，通过了修订后的《辐照食品国际通用标准》，《食品辐照加工工艺国际推荐准则》。突破了食品辐照加工中10kGy的最大吸收剂量的限制，允许在不对食品结构的完整性、功能性和感官品质发生负面作用，不影响消费者健康安全的情况下，食品辐照剂量可高于10kGy。食品技术原理二、国外食品辐照技术的进展食品技术原理美国食品辐照简介美国是世界上最大的食品和农产品市场，也是世界上对辐照食品研究最深入的国家之一辐照作为提高食品安全性和作为一种检疫处理方法方面的研究和法规建设，并成功地进行了商业化应用。在食品辐照标准制定方面，美国政府早在1963年就批准了小麦及其制品的辐照，而后又批准了香辛料、猪肉防旋毛虫、粮食杀虫和新鲜水果蔬菜延长货架期的辐照处理，影响较大的是1997年批准的红肉制品的辐照处理。食品技术原理美国主要批准食品辐照的历程如下：1963年，FDA批准了小麦和小麦粉的辐照以用于病虫的控制，由于当时美国没有使用辐照，每年400，000吨小麦在乌克兰进行辐照。1964年，首次在美国本土使用辐照技术。FDA批准了白马铃薯的辐照以延长其货架期。20世纪70年代，美国宇航局NASA采用辐照方式对宇航员在太空使用的肉进行灭菌。至现在，美国宇航局仍然在使用辐照。1997年，FDA批准红肉的辐照。2000年，美国农业部USDA的食品安全监督机构FSIS批准了牛肉的辐照。FDA批准了新鲜鸡蛋和易发芽种子的辐照。食品技术原理2002年，美国农业部USDA就已经接受采用辐照方式对进口水果、蔬菜进行检疫处理。2005年，FDA批准了软体贝壳类的辐照以用于控制新鲜的或者冰冻软体贝壳类中的病原体（如弧菌类和其他食源性病原体）。2007年，美国农业部USDA批准了进口泰国、印度、巴基斯坦等国采用辐照方式检疫后的热带水果进入美国市场。2008年，FDA批准了对新鲜卷心莴苣和菠菜进行辐照以控制食源性致病菌如大肠杆菌和沙门氏菌。食品技术原理美国批准的食品辐照的清单产品目的允许剂量（KGy）批准日期小麦及面粉杀虫0.2-0.51963.8.21白马铃薯延长货架寿命0.05-0.11964.6.30白马铃薯延长货架寿命0.05-0.151965.11.1香料和调味用干菜（38种）干的或脱水灭菌，杀虫301983.7.5酶制剂（包括固定化酶制剂）控制昆虫和微生物101985.6.10白条猪或新鲜的未经热杀菌的分割肉扇控制旋毛虫0.3-1.01985.7.22新鲜水果推迟成熟11986.4.18食品杀虫11986.4.18干的或脱水酶制剂灭菌101986.4.18干的或脱水的芳香植物灭菌301986.4.18家禽灭菌31990.5.11食品技术原理新鲜食品抑制生长和成熟1食品节肢动物消毒1干的或脱水香料/调味品微生物消毒30新鲜或冷冻未加工家禽制品控制病菌3冷冻包装肉（仅供宇航局）灭菌441970s冷藏未加工肉制品控制病菌4.51997冷冻未加工肉制品控制病菌71997新鲜鸡蛋控制沙门氏菌3.02000育种控制微生物致病体8.02000新鲜或冷冻软体贝壳类控制弧菌类和其他食源性病原体5.52005新鲜卷心莴苣和菠菜控制食源性病原体，延长货架期4.02008食品技术原理英国和欧盟食品辐照的发展现状欧盟议会决定2000年9月20日起允许出售和使用辐照草药，调味品和脱水蔬菜最大剂量为10kGy。此前，欧盟中比利时，丹麦，芬兰，法国，意大利，荷兰,西班牙已经立法允许专项辐照食品上市，此后，欧盟其他成员国奥地利，德国，希腊，卢森堡，葡萄牙，爱尔兰和瑞典也已经允许辐照食品上市。食品技术原理根据英国（英格兰）2009年7月实施的新的食品辐照条例来看，批准的食品辐照包括水果、蔬菜、谷物、球茎和块茎类食物、干草药、香料和调味品、鱼和贝类以及家禽肉等7类。总体而言，欧盟对辐照食品持相当严格和谨慎的态度，尤其是对用于食品辐照的装置具有非常严格的审批程序，下表是经欧盟批准的用于食品辐照的装置情况。食品技术原理欧盟共有10个国家的21座辐照装置获得欧盟的食品辐照的批准；欧盟之外共有4个国家的7座辐照装置获得了欧盟的食品辐照的批准；中国也已经有几家单位向欧盟提出了申请，但目前尚未获得批准。食品技术原理经欧盟批准的食品辐照装置清单国家名称法国德国西斑牙荷兰比利时、捷克、匈牙利、意大利、波兰、英国装置数量7421国家名称南非泰国瑞士、土耳其装置数量321欧盟成员国非欧盟成员国食品技术原理日本食品辐照的发展现状日本北海道的土豆辐照设施是世界上较早的商业化运行的辐照设施，其在1974年就开始运营主要应用于土豆的抑制发芽；2007年日本政府拨出资金列入专题，对国际辐照食品进行专项调查，以推动日本国内辐照食品的发展。调味品的辐照正在审批阶段。食品技术原理澳洲食品辐照的发展现状近年，澳大利亚和新西兰取消了1989年以来对食品辐照的禁令。1999年下半年澳大利亚新西兰食品标准委员会(ANZFSC)核准了澳新食品主管局(ANZFA)标准AI7《食品辐照》。该标准规定，对食品、食品配料或成分进行辐照或再次辐照要得到根据逐项审核原则作出的许可，并对有关的辐照剂量、包装材料及认可的场所和设施实施严格的条件限制。该标准要求辐照食品进行标识。食品技术原理其他国家南非：批准了绝大多数食品的辐照处理；主要辐照产品：调味品、蜂蜜等。辐照食品总量很大；以色列：辐照食品的发展速度较快。食品技术原理水果辐照检疫的发展现状辐照作为检疫的一种方法已经在全世界范围内进行了大量的科学研究积累，实验结果表明采用低剂量的γ射线、电子束或者X射线对水果害虫进行辐照处理，能引致害虫的不育或者延缓死亡，同时辐照检疫方法具有杀虫时间短，杀虫彻底，处理不需拆包、不受温度影响、对寄主安全，没有残留和环境污染问题。联合国粮农组织（FAO）发布的国际植物检疫措施标准（ISPN）第18号出版物（2003）《植物检疫措施的准则辐照处理》，又为各国采用辐照作为检疫方法提供了共同的准则，截至2008年底，全世界范围内已经有多个国家批准了多种水果的辐照检疫食品技术原理辐照检疫处理水果及国家清单出口国家或地区水果种类进口国家最低剂量（Gy）澳大利亚芒果、木瓜新西兰150或250美国夏威夷荔枝、香蕉、面包果、杨桃、柑橘、火龙果、菠萝蜜、荔枝、龙眼、芒果、莽吉柿、甜瓜、番石榴、菠萝、人心果等美国本土150或400印度芒果美国400印度芒果澳大利亚400墨西哥番石榴美国400泰国荔枝、龙眼、芒果、莽吉柿、菠萝和红毛丹美国400越南火龙果美国400食品技术原理泰国-美国在泰国，有两家美国农业部认可的辐照装置：一家为政府拥有的泰国辐照中心，另一家为Isotron的伽马辐照装置，这两座辐照装置都靠近泰国曼谷2008年，泰国有大约1700吨的水果辐照后出口到美国，大部分是龙眼（占总数2/3）和山竹，少量为红毛丹果和芒果。估计，2009年出口总量基本不变。食品技术原理印度-美国2007年，在芒果销售的三四个月中，大约有170吨的芒果辐照后出口到美国；2008年，出口量为275吨；2009年，预计为300吨。印度生产的芒果占世界总产量的一半，但由于基础设施不完善和检疫的限制，其出口量还不足世界芒果交易的1%。预计未来芒果辐照的数量将继续扩大。食品技术原理越南-美国美国允许从越南中部省份BinhThuan进口辐照后的火龙果；主要有两家单位：越南VINAGAMMA的钴源辐照装置和SonSon的电子加速器装置用于水果辐照；从2008年10月开始，每周大约运输7吨食品技术原理澳大利亚-新西兰芒果、番木瓜果和荔枝已经获批进行辐照处理；2008年辐照水果总量为800m3；2009年的处理量为660m3，辐照总量减少是由于运输受阻的原因。食品技术原理●我国第一所核应用技术研究所于1962年在成都建成，开始了食品辐射研究工作。●70年代的研究工作取得了一定的成效。●80年代国家卫生部批准部分（马铃薯、洋葱、大蒜、花生、蘑菇、香肠）辐照食品允许消费。一些省市建立了一起容量较大的辐射应用试验基地，如北京、上海、天津、湖南、四川、广东等地。●90年代至今，我国已有近20项农产品辐照标准获得批准。食品技术原理食品技术原理第二节辐照的基本原理★辐射指能量传递的一种方式，在电磁波谱中，根据能量相应的大小，可使电磁波分成无线电波、微波、红外、可见光、紫外线，χ和γ射线。υ频率λ×υ=C105Hz1010101510181020低频辐射区υ1015Hz高频辐射线υ1015Hz微波红外紫外X射线和γ射线食品技术原理食品技术原理一、放射性同位素与辐射1、放射性同位素▼同位素：质子数相同，中子数不同的一类原子总称；▼放射性同位素：当原子序数在84以上的同位素，原子核是不稳定的，能以一定的速率放出射线，由这种原子组成的元素。食品技术原理2、放射性衰变▼放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，从不稳定的元素变成稳定同位素，原子核的转变过程称为放射性衰变。这就是所谓“核衰变”。食品技术原理▼半衰期：放射性强度因衰变降低到原来一半所需的时间，或原子数衰变