江南大学食品工艺学第六章
第六章
食品辐射保藏P210
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第一节
概述
食品辐射保藏就是利用原子能射线的辐射能量对新鲜肉类及 其制品、水产品及其制品、蛋及其制品、粮食、水果、蔬菜、 调味料、饲料以及其他加工产品进行杀菌、杀虫、抑制发芽、 延迟后熟等处理。 最大限度的减少食品的损失，使它在一定期限内不发芽、不 腐败变质，不发生食品的品质和风味变化，由此可以增加食 品的供应量，延长食品的保藏期。 辐射保藏技术是一门新的技术，比现有保藏技术有其优越性 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。
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一、现有保藏技术的优缺点 食品冷冻保藏—低温。抑制微生物活动和减少酶活。 优点：能够较好保持新鲜食品原有的风味和营养价值； 缺点：能耗大，需建立冷藏链。
食品罐藏—提高温度杀灭微生物和酶。 优点：绝大部分杀灭微生物，可以长期保藏； 缺点：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：简便宜行，重量减轻或体积变小，食品可增香变脆； 缺点：自然脱水后的食品难复水，易变色。
化学保藏—通过外加化学物质抑制微生物及酶等作用。 优点：操作简便易行。 缺点：化学物质残留。
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二、辐射保藏的优越性(意义、特点) 食品在受辐射过程中温度升高甚微，因此，被辐 射适当处理后的食品在感官性状如色、香味和质 地等方面与新鲜食品差别很小，特别适合于一些 不耐热的食品和药品。 射线穿透力强，在不拆包装和解冻的情况下，可 杀灭其深藏于谷物、果实或冻肉内部的害虫和微 生物，也节省了包装材料，避免再污染。
射线处理过的食品不会留下任何残留物，与化学 处理相比是一大特点。
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节省能源：据76年国际原子能机构(IAEA)通报的 估计，食品采用冷藏需消耗能量为90千瓦时/T,巴 氏消毒230千瓦时/T,热力杀菌300千瓦时/T,脱水 处理(干燥)700千瓦时/T,而辐射杀菌只需6.34千 瓦时/T,辐射巴氏消毒0.76千瓦时/T。 适应范围广：能处理各种不同类型的食物品种，如 从装箱的马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、 谷物、水产等。多种体积的食品；不同状态，固体 液体。
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加工效率高、整个工序可连续化、自动化。 只要规模大，就能获得巨大的利益。
谷 物 20 万 吨 以 上 ， 马 铃 薯 2.5 万 吨 以 上 ， 洋 葱 5000吨。
因此，辐射保藏是一种获得经济效益和有发 展前途的保藏方法，也是和平利用原子能的 一个重要方面。
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三、国内外发展简况 1895
年伦琴发现X-射线后，Mink于1896年就提出X-射线 的杀菌作用。 二次大战期间，美国麻省理工学院的罗克多尔将射线处理 汉堡包，揭开了辐射保藏食品研究的序幕。 50年代起北美、欧洲、日本等30多个国家先后投入大量的 费用进行研究；
60年代一些第三世界国家也加入该行列，目前从事这方面 研究的有50-60个国家。
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国际原子能组织(IAEA)、联合国粮农组织(FAO)、 世界卫生组织(WHO)等的支持和组织下，进行了种种 国际协作研究。到1976年25种辐射处理食品在18个国家 得到无条件批准或暂定批准，允许供作为商品供一般使 用。 1980年10月27日上述组织联合举行的第四次专门委员会 议作出结论：用10kGy以下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 实验。
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目前许多国家将辐射用于食品的加工与保藏。 前苏联、美国、加拿大、法国、日本、中国等国家 均批准在一些食品中使用辐照。 日本、加拿大建立了辐射工厂用于食品保藏、有鱼 虾、果蔬等。 欧洲(丹麦、保加利亚、法国等)用于抑制土豆、 大蒜、洋葱发芽。 发展中国家，印度、伊朗、泰国、智利、阿根廷等 用于粮食(谷物)的防霉、防虫。
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我国自1958年开始，70年代的研究工作取得了一定的成 效。 1984年11月国家卫生部批准7项(马铃薯、洋葱、大蒜、 花生、蘑菇、香肠)辐照食品允许消费。之后又有20多 种食品通过了不同级别的技术鉴定。 80年代，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。 我校在社桥有一个辐射装置。浙江农大、深圳。
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第二节
辐射的基本原理
一、 辐射类型 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。 通常根据辐射的作用形式可将辐射分为电离辐 射和非电离辐射两种类型。通常按辐射的频率 来划分。
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υ频率
105Hz
1010
1015 1018 1020 λ υ =C
λ波长
3km
3cm
3μm 3nm 0.3nm υ =C/λ
4×10-10 ev 4×10-5 4×10-3
4 4×102 4k ev
4M ev
E 能量
无线电 波
微波 红 外
紫外可见
X射线和γ射线
低频辐射区υ <1015Hz
高频辐射线υ >1015Hz
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1 非电离辐射 低频辐射线 υ<1015,波长较长(频率较低), 能量小，如微波、红外线的能量仅能使物质分子 产生转动或振动而产生热，则起到加热杀菌作用。 是非电离辐射。
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2 电离辐射高频辐射线υ >1015 ,频率较高，能量大，有激 发和电离两种作
用：(1)υ 在1015~1018Hz ,如紫外线的能量，仅能使 被照射物质的原子受到激发(激发为使电子从低 能态到高能态),亦可起到杀菌的作用，这与低 频辐射不同，不是加热，故又称为冷杀菌。
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(2)υ >1018Hz,如X-,γ-射线，能量很大，在使 物质的原子受到激发的同时，还能引起原子的电离 (使电子从各个原子中弹出而本身原子变成带相反 电荷的离子),因而可起到杀菌作用。能使受辐射 物质的原子发生电离作用的辐射称为电离辐射。
本书中辐射保藏即是指电离辐射( υ >1018Hz)
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二、放射性同位素与辐射 一个原子具有一个带正电荷的原子核，核外围有电子云。
原子核内有质子和中子,也就是其质量的组成部分。质 子带正电荷,中子不带电荷.核的直径约为10-12cm,是整个 原子质量的只要所在地。整个原子(包括运转的电子)的 直径约为10-8cm。
