【正文】 食品保藏原理 第六章 食品的輻照保藏 食品輻照的意義及特點(diǎn) 食品輻射的基本原理 食品的輻照效應(yīng) 食品輻射的影響因素 食品輻照保藏方法 食品輻照的衛(wèi)生與安全 內(nèi)容提要 食品輻照的意義及特點(diǎn) 食品的輻射保藏是是利用射線照射食品，滅菌、殺蟲，抑制鮮活食品的生命活動(dòng)，從而達(dá)到防霉、防腐、延長食品貨架期目的的一種食品保藏方法。 食品輻照保藏是指利用放射線核素 60Co或 137Cs的 γ 射線，以及加速器產(chǎn)生的電子束等輻照食品，使之抑制發(fā)芽、推遲成熟、殺蟲殺菌、防止霉變，從而達(dá)到保鮮或貯存的目的。 與微波的區(qū)別： 輻射是利用原子核衰變產(chǎn)生的電磁波來處理食品，而微波則是將電能轉(zhuǎn)化為電磁波來處理食品。 原子輻射研究的歷史發(fā)展 ?1896年 ，亨利 貝克萊在研究各種物質(zhì)的磷光現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)了放射性。 ?1896年 ， Roentgen發(fā)現(xiàn)了 X射線，并對(duì)這種射線的特性做了完整而準(zhǔn)確的計(jì)算。 原子輻射研究的歷史發(fā)展 ?1898年 斯密特和居里夫婦獨(dú)立地觀察到釷化合物發(fā)射類似的射線。同時(shí)居里夫婦從鈾鹽中分離出了一個(gè)新元素，取名鐳 (由拉丁詞 radius而來，意為射線 ) ?1921年 Schraty獲得 X射線殺菌專利。 原子輻射研究的歷史發(fā)展 ?1943年 美國發(fā)表了對(duì)漢堡包進(jìn)行輻照殺菌的論文后，美國由此解決了海軍食品保存問題。爾后研究遍及美國 90多所大學(xué)及科研單位。 ?五十年代初 前蘇聯(lián)、歐洲和日本也相繼進(jìn)行了廣泛的研究。 原子輻射研究的歷史發(fā)展 ?我國食品輻照 研究最早于 1958年開始， 70年代在四川、河南、天津、北京、上海、東北地區(qū)、湖南、廣東等地相繼開展了食品輻照的研究。 ?1970年 在巴黎成立了 “ 食品輻射 (照 )國際計(jì)劃 ” (IFIP)， 先后共有 24個(gè)國家參加該計(jì)劃，分工協(xié)作進(jìn)行研究。 原子輻射研究的歷史發(fā)展 ?八十年代 食品輻照已進(jìn)入一定規(guī)模的生產(chǎn)階段 ?1984年～ 1997年 國家衛(wèi)生部頒布的食品輻照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了絕大部份食品。 迄今為止，已有 42個(gè)國家批準(zhǔn)了 500多種輻照食品 輻照食品雖然從技術(shù)上講已相對(duì)成熟，但由于公眾的接受性、各類別食品的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)以及檢驗(yàn)、輻照設(shè)施等尚存在問題，輻照食品未被廣泛接受。 食品輻照的特點(diǎn) ? 射線具有較高能量，穿透力強(qiáng)； ? 耗能低，可以節(jié)約能量； ? 無污染、無殘留、安全衛(wèi)生； ? 很好地保持食品的新鮮狀態(tài)和食用品質(zhì)； 食品輻照的特點(diǎn) ? 改善品質(zhì)，提高產(chǎn)品檔次； ? 殺蟲殺菌可作為進(jìn)出口貿(mào)易有效的檢疫處理手段； ? 常溫下保藏較長時(shí)間； ? 節(jié)約食品包裝材料、降低成本。 食品輻照的基本原理 放射性同位素與輻射 放射性同位素 原子核中質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的一類原子的總稱為同位素，自然界中有 1800多種同位素，穩(wěn)定的有 300多種，不穩(wěn)定的有 1500多種，不穩(wěn)定同位素衰變過程中伴有各種輻射線產(chǎn)生，這些不穩(wěn)定同位素稱為放射性同位素。 食品輻照的基本原理 放射性同位素與輻射 放射性衰變 每個(gè)放射性同位素經(jīng)放出射線后，就轉(zhuǎn)變成另一個(gè)原子核，從不穩(wěn)定的元素變成穩(wěn)定同位素。原子核的轉(zhuǎn)變過程稱為放射性衰變。 實(shí)踐證明 ,在單位時(shí)間內(nèi) ,衰變著的原子核的數(shù)目和其總數(shù)成正比 ,這一過程是不可逆的 ,可用公式表示如下 : N=N0eλt 放射性同位素與輻射 半衰期 放射性強(qiáng)度因衰變降低到原來一半所需的時(shí)間稱為半衰期。或原子數(shù)衰變至一半時(shí)所需的時(shí)間。對(duì)于單獨(dú)的一種放射性元素而言，半衰期和衰變常數(shù)一樣也是常數(shù)。用作食品輻射加工的輻射源60Co的半衰期為 ， 137Cs為 30年。 半衰期以 t1/2表示，則根據(jù)前面公式可得： λ t1/2=ln2= 即衰變常數(shù)與同位素半衰期的乘積為 ，這樣可利用半衰期求出其衰變常數(shù)。 放射性強(qiáng)度因衰變而隨時(shí)間不斷減弱，此特點(diǎn)在籌建輻照?qǐng)鰰r(shí)必須考慮的問題。 放射性強(qiáng)度及其單位 能量單位： 電子伏特 ev 表示輻射能量單位通常用 eV，即相當(dāng)于１個(gè)電子在真空中通過電位差為１伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。 1ev= 1019KJ 放射性強(qiáng)度及其單位 照射劑量 :衡量 X射線或 γ 射線在空氣中的電離能力。 法定單位為庫侖 /千克（ C/kg），以前曾用倫琴（ R） 倫琴就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每立方厘米空氣（ ）形成一個(gè)正電或負(fù)電的靜電單位的 X射線或 γ 射線的照射量。一個(gè)正電或負(fù)電的離子具有 10－ 10 , 1R= 10－ 4C/kg（空氣） 放射性強(qiáng)度及其單位 吸收劑量 :在輻射源的輻射場(chǎng)內(nèi)單位質(zhì)量被輻射物質(zhì)吸收的輻射能量，簡稱為劑量。 法定單位為 J/kg，也稱為戈瑞 Gy，以前用拉德 Rad 1Gy=1J/kg=100Rad 照射過程中物料接受的輻射劑量，即吸收輻射能量的單位數(shù)極為重要，物料不同，吸收輻射能的程度不同 不同食品在同樣的輻射源的照射量照射時(shí) ,有些食品就會(huì)比另一些食品吸收較多的能量 ,即吸收拉德量較大。 放射性強(qiáng)度及其單位 吸收劑量速率 : 單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)在單位時(shí)間中所吸收的能量稱為吸收劑量速率。單位為 Gy/s 吸收劑量速率與照射距離和輻射強(qiáng)度有關(guān)。距離越近 ,吸收劑量速率越大，距離相同，輻射強(qiáng)度越大 ,則吸收劑量越大。 物料不同，吸收劑量速率也是不一樣的。 放射性強(qiáng)度及其單位 輻射劑量與吸收劑量關(guān)系 在輻照?qǐng)鰞x器測(cè)定的是輻射劑量，而食品保藏通常講的是吸收劑量，它們之間可以換算。 D＝ f X D為吸收劑量， X為輻射劑量， f為轉(zhuǎn)換系數(shù) 空氣 f＝ ，食品 f＝ — 對(duì)空氣來講， 1倫琴就等于 （ Rad） 放射源的來源 人工放射性同位素 在食品輻射時(shí)供電離輻射用的放射線主要為 γ 射線，經(jīng)常采用人工制備的放射性同位素 60Co（ 鈷，半衰期 ）和 137Cs（銫，半衰期 30年） 60Co經(jīng) β 衰變后放出兩個(gè)能量不同的 γ 光子最 后變?yōu)?60Ni； 137Cs經(jīng) β 衰變后放出 γ 光子最后 變?yōu)?137Ba。 制備方法：將自然界中存在的穩(wěn)定同位素 59Co金屬制成棒形、