【正文】 輻照食品檢測技術 主要內容 一、食品輻照的現(xiàn)狀及輻照食品的檢測原理 （一）背景 （二）檢測的基本原理 二、檢測方法介紹 （一） GB/T 219262022 《 輻照含脂食品中 2十二烷基環(huán)丁酮測定 氣相色譜 /質譜法 》 （二） GB/T 237482022 《 輻照食品的鑒定 DNA彗星試驗法 篩選法 》 （三）其他方法 三、實際案例 第一部分：食品輻照的現(xiàn)狀及檢測原理 （一）背景 ? 什么是輻照 （ Irradiation）？ 輻照是指將電子加速器 （ ~10MeV）產生的電子線或放射性同位素（ 137Cs或 60Co）產生的 γ 射線的能量轉移給被輻照物質，通過控制輻射強度， 達到人們所需要的目標 : ◆ 使被輻照物質的物理性能和化學組成發(fā)生變化 （突變育種、材料改性） ◆使生物體受到不可恢復的損失和破壞 （滅菌、殺蟲）。 輻照效應（一） 輻照物理學效應 ◆射線與物質的作用 光子、光電子、康普頓散射等 ◆電子射線的作用 庫侖散射、軔致輻射、契連科夫效應等 輻照的化學效應 ? 水 ——產生羥自由基 ,氫自由基 ——H2O2 ? 蛋白質 ——導致二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等的斷裂 ——促使蛋白質的一級結構發(fā)生變化 ——發(fā)生脫氨基作用、脫羧作用和氧化作用 ? 糖類 ——有明顯的降解作用和輻解產物形成 ? 脂類 ——氧化不飽和脂肪酸，出現(xiàn)脫羧、氫化、脫氨等 ? 維生素 —— 脂溶性維生素 （最敏感：維生素 A和 E ；穩(wěn) 定：維生素 D ）；水溶性維生素 （最敏感： 維生素 B1和 C ） 輻照效應（二） 輻照效應（三） 輻照的生物學效應 食品輻照的生物學效應與生物機體內的化學變化有關 ? 微生物 ——直接控制或殺滅食品中的腐敗性微生物 及致病微生物（細菌、酵母與霉菌、病毒） ? 蟲類 ——昆蟲、寄生蟲 ? 果蔬 —— 抑制呼吸高峰 、 改變果蔬中的化學成 分 、 影響新鮮蔬菜代謝反應 根據(jù) 2022年 9月 7～ 12日在美國芝加哥召開的國際第十四屆國際輻射加工年會提供的信息 ★ 食品輻照 45% ★ 滅菌：醫(yī)療保健用品 21%、藥品 4%、 包裝 材料滅菌 11% ★ 聚合物改性 6% ★ 仿形部件 2% ★ 煙道氣處理 7% ★ 天然植物化學功能食品 5% 輻照技術在各行業(yè)的應用 ? 為什么要對食品進行輻照處理？ 1. 滅菌 \除蟲 —— 消滅食品中的微生物，寄生蟲 食品中往往存在造成食品腐敗和引起食源性疾病的生物，而輻照產生的 r射線具有極強的穿透性和電離能力，可以通過直接或間接的作用 (自由基 )破壞細胞的結構分子以及 DNA，導致微生物 /寄生蟲死亡。 實例 ： —— 輻照后的糧食 3年內不會生蟲； ——肉禽類食品經過輻照處理，可全部消滅霉 菌、大腸桿菌等腐敗性和致病性微生物； —— 一般真空包裝下 ,2～ 4℃ 時鮮肉的保質期是 57天， 而利用輻照處理后，在 2～ 4℃ 下保 質期為 30天。 2. 抑制發(fā)芽 ,延緩成熟 蔬菜、水果在采摘后有一段休眠期，休眠期過后又會恢復生長，發(fā)芽，有些農產品一旦發(fā)芽，就不能食用或喪失原有的食用價值。 如土豆（產生劇毒的龍葵素）、大蒜、洋蔥（無原先的食用價值）等。 輻照 通過破壞酶賴以生存的附著水環(huán)境，降低或鈍化酶的活性，從而抑制上述農產品發(fā)芽，延長保質期。 實例：一般土豆常溫保存 40天，發(fā)芽率 100%；而吸收 ，常溫保存 300天，無發(fā)芽現(xiàn)象。 ? 水果采收后仍是活得有機體，繼續(xù)進行著一系列生理生化過程（后熟），很多營養(yǎng)成分被消耗掉。 ? 輻照 ——酶，受體蛋白 ——250350Gy對未成熟的香蕉照射，可使成熟期推遲 16天；用 250Gy照射芒果，使成熟期推遲 16天；用 2kGy或更高的劑量照射草莓，使草莓在 5攝氏度下，延長貨架時間 58天。 3. 其它作用： 降解食品中殘留的農獸藥 ——氯霉素（河蝦、蜂蜜），菊酯，氨基甲酸酯（蘋果汁） 改善食品品質 ——加速陳化（酒）；肉質鮮嫩可口（牛肉）；消化吸收（大豆）；縮短復水時間（脫水食品）；改進烘烤質量（面粉） 實例：用 ，存放 3月后品嘗鑒定，其酒質相當于 3年老酒 。 ? 水果采收后仍是活得有機體，繼續(xù)進行著一系列生理生化過程（后熟），很多營養(yǎng)成分被消耗掉。 ? 輻照 ——酶，受體蛋白 ——250350Gy對未成熟的香蕉照射，可使成熟期推遲 16天；用 250Gy照射芒果，使成熟期推遲 16天；用 2kGy或更高的劑量照射草莓，使草莓在 5攝氏度下，延長貨架時間 58天。 輻照目的與效果及相對應的劑量范圍 輻照目的 采 用 劑 量/ k G Y 被照食品 控制生長發(fā)育 抑制發(fā)芽，生根 推遲成熟 促進成熟 防止開傘 特定成分的積累 5 1 3 馬鈴薯，大蒜，蔥 香蕉，木瓜，番薯 桃子，柿子 蘑菇，松藤 辣椒的類胡蘿卜素 殺蟲 殺滅谷物中害蟲 殺滅果蠅 干制食品的殺螨 殺滅寄生蟲 大米，麥子，雜 糧 桔，橙，芒果 香辛料，脫水蔬菜 豬肉（旋毛蟲） 輻照生物學效應 殺菌 耐藏輻照殺菌 輻照巴氏殺菌 輻照阿氏殺菌 1 3 5 8 30 50 禽肉，畜肉及其制品，魚貝類，果蔬 畜肉及蛋中的沙門氏菌 肉制品，發(fā)酵原料，飼料，病人食品 輻照化學效應 改良食品品質 高分子物質改性 改進食品組織 食品品質改善 提高加工適應性 提高酶的分解性 100 10 50 50 100 淀粉，蛋白質 干制食品的復雜性 酒類的陳化 面粉制面包的加工性 發(fā)酵原料，飼料 食品輻照技術的特點 ? 據(jù)國際原子能機構（ IAEA）統(tǒng)計： 每噸冷藏食品能耗為 *108 J； 熱殺菌法能耗 *109 J ； 輻照法為 *107J ，比常規(guī)方法節(jié)能十幾倍到幾十倍。 常規(guī)的熱殺菌、微波、氣流式過熱蒸汽等常常造成食品內部分子熱運動加劇，喪失食品原有的色香味甚至營養(yǎng)成分。（如香辛料、冷藏 /凍肉、新鮮蔬菜等） 輻照方法屬于冷加工，可以在常溫或者低溫下進行，在食品輻照過程中一般升溫很小。如 ，水果，通常升溫最高不超過 1℃ 。 食品輻照技術的特點 3. 穿透力強，滅殺徹底 ? 多數(shù)食品的病原性細菌，經 80℃ 短時間巴氏消毒后仍能生長；藥劑處理則只對食品表面的殺菌有效，深層病菌無法殺滅。 ? 輻照具有較強的穿透力，如 60Co的 r射線 在水中的半減弱層為 11cm水層，因而可以在 包裝下以及不解凍情況下輻照食品，并深入到食品內部 ，殺滅隱藏很深的病菌，害蟲，寄生蟲和微生物，達到長期保存目的。 食品輻照技術的特點 4. 無化學殘留 ? 常規(guī)熏蒸（環(huán)氧乙烷、溴甲烷）、添加防腐劑等方法會有化學藥劑和添加劑的殘留導致食品品質改變。 ? 輻照不需化學添加劑，不存在殘留毒性，也不會產生感生放射性，不污染環(huán)境。 食品輻照技術的特點 食品輻照的安全性評價（一） ? 不會誘發(fā)放射性： 射線能量 〉 誘發(fā)閾能 ——〉 誘發(fā)放射性； ； ，電子線 10Mev； 食品輻照的安全性評價（二） ? 毒理學沒有問題 國際食品輻照衛(wèi)生安全評價聯(lián)合專家委員會、國際食品法典委員會于 1980年、 1999年和 2022年宣布：用 10kGy以下劑量處理的任何食品，不會產生毒理學上的問題，且超過10kGy劑量的輻照食品也是衛(wèi)生安全的，無需再進行毒理學實驗。 ? 有爭議部分： 輻照后食品可能有基因突變的風險 ，但科學家們各執(zhí)一詞，沒有定論。 所以，食品輻照技術已經在很多國家獲得廣泛的應用，也成為世貿組織（ WTO）認可的食品加工技術。 （中國國門時報， ） 截至目前，世界上已有 42個國家正式批準了240多種輻照食品的標準，有些國家則嚴格禁止輻照食品進口。 世界主要國家關于輻照食品的法規(guī) 歐盟允許輻照食品種類及輻照劑量 國別 允許輻照食品種類 允許輻照劑量 歐盟 草藥、香料和植物調味料 最高 10kGy 法國 豬肉、大蒜、洋蔥、蝦（含冷凍）、魚（含冷凍）、香料、脫水蔬菜、家禽肉 荷蘭 大蒜、洋蔥、蝦（含冷凍）、馬鈴薯、 家禽肉、蛋白 英國 豆類、豬肉、大蒜、洋蔥、蝦（含冷凍）、魚（含冷凍）、香料、脫水蔬菜、木瓜、草莓、馬鈴薯、大米、小麥、無菌食品 日本允許輻照食品種類及輻照劑量 國別 允許輻照食品種類 允許輻照劑量 日本 土豆 150Gy （且不允許重復照射） 2022年日本香辛料協(xié)會申請香辛料允許輻照， 但現(xiàn)在還未獲批準 澳大利亞、新西蘭允許輻照食品種類及輻照劑量 國別 允許輻照食品種類 允許輻照劑量 澳大利亞、新西蘭 栗子、水果類、南美番荔枝、荔枝、龍眼、芒果、山竹果、番木瓜、紅毛丹 150Gy1kGy 藥草、香辣調味料 2kGy30kGy 藥草萃取物（新鮮、干燥或發(fā)酵的葉、花或植物的其他部分制造的飲料，茶除外 ） 3kGy10kGy 美國允許輻照食品種類及輻照劑量 國別 允許輻照食品種類 允