食品工藝學(xué)第七章食品輻射保藏(編輯修改稿)
2025-07-04 05:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 X射線發(fā)生器。特點：電子加速器優(yōu)點是可以控制開停，能量可以調(diào)節(jié)控制?？傻玫奖确派湫酝凰卦摧椛淠芰扛叩枚啵?萬Ci60Co→150W，而加速器可達(dá)1015kW。X射線轉(zhuǎn)換率不高，一般不用于食品輻射。思考題1 輻射的類型及劃分的界限2 放射性同位素發(fā)射的射線種類、產(chǎn)生的條件及各自的特點。3 輻射量、吸收劑量、吸收劑量速率及相應(yīng)的單位。4 食品輻射常用的人工放射性同位素。第三節(jié)食品輻射技術(shù)的化學(xué)與生物學(xué)效應(yīng)電離輻射之所以用來保藏食品，這是由輻射對被照射物質(zhì)中發(fā)生的化學(xué)效應(yīng)與生物學(xué)效應(yīng)所決定的。一、食品輻射化學(xué)效應(yīng) 電離輻射使物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)變化的問題至今仍不是很清楚。 由電離輻射使食品產(chǎn)生多種離子、粒子及質(zhì)子的基本過程有：直接 初級輻射——即物質(zhì)接受輻射能后，形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片——與輻射程度有關(guān)。間接 次級輻射——初級輻射的產(chǎn)物相互作用生成與原物質(zhì)不同的化合物——與溫度等其他條件有關(guān)。1. 水分子水分子對輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)。水接受輻射后的最后產(chǎn)物是氫和過氧化氫，形成的機制很復(fù)雜。現(xiàn)已知的中間產(chǎn)物主要有三種：水合電子（eaq），氫氧基（OH），氫基（H）。水分子被輻射后可能反應(yīng)途徑 （eaq）+H2O=H+ OH H+ OH=H2O H+ H=H2 OH+ OH=H2O2 H+H2O2=H2O+ OH OH+ H2O2=H2O+HO2 H2+ OH= H2O+ H H+O2=HO2 HO2+ HO2= H2O2+O2從上可看出物質(zhì)分子吸收了輻射能而發(fā)生了化學(xué)效應(yīng)，表示物質(zhì)輻射化學(xué)效應(yīng)的數(shù)值稱G值。G值：即吸收100eV能量的物質(zhì)所產(chǎn)生化學(xué)變化的分子數(shù)。輻射的化學(xué)效應(yīng)是以每吸收100eV（電子伏）能量時被照射物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)變化的分子數(shù)目來表示的。（即能傳遞100eV能量的分子數(shù)）。2．氨基酸與蛋白質(zhì)有機化合物因輻射而分解的產(chǎn)物也很復(fù)雜，取決于原物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和輻射條件，有的從高分子 低分子，有的反而從低分子高分子。射線照射到食品蛋白質(zhì)分子，很容易使它的二硫鍵、氫鍵、鹽鍵、醚鍵斷裂，破壞蛋白質(zhì)分子的三級、二級結(jié)構(gòu)，改變物理性質(zhì)。 射線照射，引起氨基酸、蛋白質(zhì)分子的化學(xué)變化有：（1）脫氨 如甘氨酸e+NH3+CH2COOH→NH3+CH2COO（2）放出CO2 a. 脫氨的脫羧反應(yīng) b. 不脫氨的脫羧反應(yīng)（3） 含硫氨基酸的氧化（巰基）e+NH3+CH2CH（CH2SH）COO→H2S+ NH2CH（CH2）COO（4）交聯(lián) 蛋白質(zhì)凝聚（該蛋白質(zhì)分子通過硫氫基的氧化生成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵，或由酪氨酸和苯丙氨酸的苯環(huán)偶合而發(fā)生交聯(lián)）。（5） 降解 蛋白質(zhì)發(fā)生裂解，產(chǎn)生較小的碎片。（6）輻射降解與交聯(lián)同時發(fā)生，若降解小而交聯(lián)大，則交聯(lián)會掩蓋降解，故降解不易觀察到。3． 酶酶是機體組織的重要成分，因酶的主要組成是蛋白質(zhì)，故它對輻射的反應(yīng)與蛋白質(zhì)相似，如變性作用等。（1）純酶稀溶液對輻射敏感，若增加其濃度也必須增加輻射劑量才能產(chǎn)生同樣的鈍化效果。（2）若在食品體系中，酶很容易受到保護，同時也受外界條件變化（溫度、 pH、含氧量）的影響。如提高溫度會增加酶對輻射的敏感度，在有氧狀態(tài)下干燥胰蛋白酶極易鈍化。（3）此外，有時酶由于蛋白質(zhì)分子降解，使酶活性中心暴露出來，反而致使酶反應(yīng)更有利。因此對分解酶類活性的食品，在輻射前應(yīng)先通過加熱滅酶。（4）酶會因有巰基（SH）的存在而增加其對輻射的敏感性。4． 脂類一般來說，飽和脂肪是穩(wěn)定的，不飽和脂肪容易發(fā)生氧化。輻射脂類的主要作用是在脂肪酸長鏈中CC鍵外斷裂。輻射對脂類所產(chǎn)生的影響可分為三個方面：理化性質(zhì)的變化；受輻射感應(yīng)而發(fā)生自動氧化；發(fā)生非自動氧化性的輻射分解。脂肪酸酯和某些天然油脂在受50kGy以下劑量照射，品質(zhì)變化極少；但其他成為異臭發(fā)生源。如肉類風(fēng)味變化，牛奶產(chǎn)生蠟燭味，魚類產(chǎn)生異臭。輻照可促使脂類的自動氧化，有氧存在，其促進(jìn)作用更明顯，從而促進(jìn)游離基的生成，使氫過氧化物和抗氧化物質(zhì)分解反應(yīng)加快，生成醛、醛酯、含氧酸、乙醇、酮等。飽和脂類在無氧狀態(tài)下輻照時會發(fā)生非自動氧化性分解反應(yīng)，產(chǎn)生HCO、CO碳?xì)浠衔铩⑷┖透叻肿踊衔?。不飽和脂肪酸也會產(chǎn)生類似的物質(zhì)，其生成的碳?xì)浠衔餅殒溝N、二烯烴、二烯烴和二聚物形成的酸。磷脂類的輻射分解物也是碳?xì)浠衔镱?、醛類和酯類。對含有脂肪的食品輻照時也鑒定出了過氧化物、酯類、酸類、和碳?xì)浠衔锏?，這與天然脂肪和典型脂肪的情況相同。但是應(yīng)注意的是，與剛照射后相比，這種影響多出現(xiàn)于貯藏期中。5． 碳水化合物 一般來說相當(dāng)穩(wěn)定，只有大劑量照射下才引起氧化和分解。在食品輻射保藏的劑量下，所引起的物質(zhì)性質(zhì)變化極小。輻照對單獨存在時的糖類的影響如下：單糖只有在C4上發(fā)生氧化產(chǎn)生糖酮酸低分子糖類：旋光度降低、褐變、還原性和吸收光譜變化、產(chǎn)生HCO、COCH4等氣體。多糖類：熔點降低、旋光度降低、褐變、結(jié)構(gòu)和吸收光譜變化。如直鏈淀粉黏度下降（淀粉降解）；果膠：植物組織受損（解聚）。
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