【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ....................................... 371 第七節(jié) 發(fā)酵型植物蛋白飲料 ........................................................................... 372 第八節(jié) 酸豆奶 ................................................................................................ 373 第六章 瓶裝水 ............................................. 373 第三節(jié) 純 水 ........................................................................................... 375 第七章 茶飲料 .............................................. 376 第一節(jié) 概述 ................................................................................................ 377 第二節(jié) 茶飲料的定義與茶葉成分及功能性作用 ............................................. 377 第三節(jié) 茶飲料加工 ......................................................................................... 378 第四節(jié) 茶乳酪的形成與處理 ......................................................................... 380 第五節(jié) 茶飲料保香及增香技術(shù) ...................................................................... 381 4 第一篇 食品加工與保藏原理 第一章 食品的輻照 第一節(jié) 概述 一、食品輻照的意義及其特點(diǎn) 食品輻照是利用射線照射食品（包括原材料），延遲新鮮食物某些生理過(guò)程（發(fā)芽和成熟）的發(fā)展，或?qū)κ称愤M(jìn)行殺蟲(chóng)、消毒、殺菌、防霉等處理，達(dá)到 延長(zhǎng)保藏時(shí)間，穩(wěn)定、提高食品質(zhì)量目的的操作過(guò)程。 自 19 世紀(jì)末 (1895 年）倫琴發(fā)現(xiàn) X射線后， Mink (1896)就提出了 X射線的殺菌作用。但直到第二次世界大戰(zhàn)以后，射線輻射保藏食品的研究和應(yīng)用才有了實(shí)質(zhì)性的開(kāi)始。此后30 年，研究不斷擴(kuò)大深入，它尤其在許多發(fā)展中國(guó)家受到很大的重視。 在一些國(guó)際組織如聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（ FAO）、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（ IAEA）、世界衛(wèi)生組織（ WHO）等的支持和組織下，進(jìn)行了種種國(guó)際協(xié)作研究，召開(kāi)了多次國(guó)際專業(yè)會(huì)議。到 1976年，有 25 種輻射處理的食品在 18 個(gè)國(guó)家得到無(wú)條件批 準(zhǔn)或暫定批準(zhǔn)，允許作為商品供一般食用。這些批準(zhǔn)的食品包括馬鈴薯、洋蔥、大蒜、蘑菇、蘆筍、草莓及其他動(dòng)植物食品和調(diào)料等。 1976 年日內(nèi)瓦 FAOIAEAWHO 專家委員會(huì)宣布：經(jīng)適宜劑量輻照的馬鈴薯、小麥、雞肉、番木瓜和草毒，對(duì)人體是無(wú)條件安全的，會(huì)上還暫定批準(zhǔn)了輻照稻米、洋蔥和魚(yú)可作為商品供一般食用。這是國(guó)際組織對(duì)輻射處理食品的首次批準(zhǔn)，具有重要的意義和影響。但也應(yīng)指出，輻射處理保藏食品不過(guò)是強(qiáng)化貯藏效果的一種措施，尤其對(duì)蔬菜、果品，輻射處理后仍須嚴(yán)密注意控制各種環(huán)境條件才有可能獲得好的綜合效益。 優(yōu)點(diǎn)： ① 殺死微生物效果顯著，劑量可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。 ② 一定的劑量（＜ 5kGy）照射不會(huì)使食品發(fā)生感官上的明顯變化。 ③ 即使使用高劑量（ 10kGy）照射，食品中總的化學(xué)變化也很微小。 ④ 沒(méi)有非食品物質(zhì)殘留。 ⑤ 產(chǎn)生的熱量極少，可以忽略不計(jì)，可保持食品原有的特性。在冷凍狀態(tài)下也能進(jìn)行輻射處理。 ⑥ 放射線的穿透能力強(qiáng)、均勻、瞬間即逝，而且對(duì)其輻照過(guò)程可以進(jìn)行準(zhǔn)確控制。 ⑦ 食品進(jìn)行輻照處理時(shí)，對(duì)包裝無(wú)嚴(yán)格要求。 缺點(diǎn) ： ① 經(jīng)過(guò)殺菌劑量的照射，一般情況下，酶不能完全被鈍化。 ② 經(jīng)輻射處理后， 食品所發(fā)生的化學(xué)變化從量上來(lái)講雖然是微乎其微的，但敏感性強(qiáng) 5 的食品和經(jīng)高劑量照射的食品可能會(huì)發(fā)生不愉快的感官性質(zhì)變化。這些變化是因游離基的作用而產(chǎn)生的。 ③ 有些專家認(rèn)為，輻照會(huì)誘發(fā)食品產(chǎn)生致突變、致畸形、致癌和有毒因子。后來(lái)的研究則認(rèn)為這是沒(méi)有根據(jù)的（ 1977， FAQ/ IAEA/WHO Expert Committee）。 ④ 輻射這種保藏方法不適用于所有的食品，要有選擇性地應(yīng)用。 ⑤ 能夠致死微生物的劑量對(duì)人體來(lái)說(shuō)是相當(dāng)高的，所以必須非常謹(jǐn)慎，做好運(yùn)輸及處理食品的工作人員的安全防護(hù)工作。為此，要對(duì)輻射源 進(jìn)行充分遮蔽，必須經(jīng)常、連續(xù)對(duì)照射區(qū)和工作人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)檢查。 二、國(guó)內(nèi)外食品輻照的進(jìn)展 輻射在食品上的利用，有關(guān)其有效性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面的研究，以美國(guó)為主已取得了進(jìn)展。 作為用放射線照射食品的開(kāi)端，在用低劑量照射抑制馬鈴薯發(fā)芽方面，前蘇聯(lián) (1958）、加拿大（ 1960）、美國(guó)（ 1964)已獲得了法律認(rèn)可；在防治小麥及面粉中的害蟲(chóng)方面，前蘇聯(lián)（ 1959）、美國(guó)（ 1963）也獲得了法律認(rèn)可。 在日本，從 20 世紀(jì) 50 年代后期就開(kāi)始對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品、水產(chǎn)品、釀造食品和肉類等進(jìn)行輻射研究。用輻射抑制馬鈴薯發(fā)芽作為一 項(xiàng)研究成果獲得了法律認(rèn)可。 國(guó)際上，以聯(lián)合國(guó)原子能機(jī)構(gòu)為中心，并以聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和衛(wèi)生組織協(xié)作的形式在食品輻射領(lǐng)域推動(dòng)著國(guó)際性的合作，該聯(lián)合國(guó)委員會(huì)從全世界的角度對(duì)輻照食品的衛(wèi)生安全性研究進(jìn)行了統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。 1980 年 10 月 27 日舉行的第四屆專門委員會(huì)會(huì)議作出的結(jié)論是： “用 10kGy 以下的平均最大劑量照射任何食品，在毒理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)及微生物學(xué)上都絲毫不存在問(wèn)題，而且今后無(wú)須再對(duì)經(jīng)低于此劑量輻照的各種食品進(jìn)行毒性試驗(yàn)。 ”此結(jié)論推動(dòng)了世界各國(guó)對(duì)輻照食品研究的熱潮。 我國(guó)第一所核應(yīng)用技術(shù)研究所于 1962 年在成都建 成，開(kāi)始了食品輻射研究工作。有許多利用小型 60Co 或電子輻射源進(jìn)行食品輻照研究的研究所遍及全國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)有 200 多個(gè)單位從事過(guò)或正在進(jìn)行著食品輻射的研究和生產(chǎn)工作。 1984 年 11 月，經(jīng)國(guó)家衛(wèi)生部的批準(zhǔn)有7 項(xiàng)輻照食品（馬鈴薯、洋蔥、大蒜、花生、谷物、蘑菇、香腸）允許食用消費(fèi)，繼批準(zhǔn)馬鈴薯等 7 項(xiàng)輻照食品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)之后，又有蔬菜、水果、糧食、酒類等 20 多種食品通過(guò)了不同級(jí)別的技術(shù)鑒定。 我國(guó)在輻照食品衛(wèi)生安全性方面的研究工作在世界上處于領(lǐng)先地位。我國(guó)對(duì) 37 種輻照食品在理化分析、毒理學(xué)試驗(yàn)及動(dòng)物試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的人 體試食試驗(yàn)，得出的結(jié)論結(jié)束了由印度學(xué)者引起的世界上長(zhǎng)達(dá) 10 多年的多倍體之爭(zhēng)?？傊覈?guó)輻照食品研究工作在下列方面有商業(yè)化、實(shí)用化的廣闊前景。 應(yīng)用范圍 有：①進(jìn)出口水果及農(nóng)畜產(chǎn)品的輻照檢疫處理。 ②低質(zhì)酒類輻照改性。 ③干果、脫水蔬菜和肉類輻照殺蟲(chóng)。 ④調(diào)味品的輻照滅菌。 ⑤輻照處理和其他保藏處理方法綜合應(yīng)用的研究。 6 第二節(jié) 輻照的基本概念 一、放射性同位素與輻射 有些同位素，其質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)差異較大，其原子核是不穩(wěn)定的，它們按照一定的規(guī)律（指數(shù)規(guī)律）衰變。白然界存在著一些天然的不穩(wěn)定同位素，也 有一些不穩(wěn)定同位素是利用原子反應(yīng)堆或粒子加速器等人工制造的。不穩(wěn)定同位素衰變過(guò)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。 低頻輻射線（非電離輻射） ： 波長(zhǎng)較長(zhǎng)、能量小（頻率低），僅能使物質(zhì)分子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)而產(chǎn)生熱，也可起到加熱殺菌作用。 高頻輻射線（電離輻射） ： 頻率較高、能量大，如 X，γ 射線，可使物質(zhì)的原子受到激發(fā)或電離，因而可起到殺菌作用（冷殺菌）。 放射性同位素能放射出 α 、 β （ β +及 β ）和 γ 射線，其過(guò)程稱為輻射。 α 射線（稱α 粒子）是快速運(yùn)動(dòng)的氦核（ He），每一氦 核含有兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子。α 射線的穿透物質(zhì)的能力很小，但電離能力很強(qiáng)。 β ＋ 、β 是帶正電荷與負(fù)電荷的高速電子，穿透物質(zhì)的能力比α 射線強(qiáng)，但電離能力不如α 射線。γ 射線是波長(zhǎng)非常短的電磁波束（波長(zhǎng) 納米），其本質(zhì)與可見(jiàn)光相同 γ 射線的能量較高，穿透物質(zhì)的能力很強(qiáng)，其電離能力較α、β射線小。 α、β、γ等射線輻射的結(jié)果能使被輻射體產(chǎn)生電離作用故又稱電離輻射。低質(zhì)子數(shù)的天然同位素中（除正常的氫以外），幾乎中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等（ N=Z），所以通常是很穩(wěn)定的。當(dāng)元素的原子量增加時(shí)，其中子數(shù)增加 超過(guò)了質(zhì)子數(shù)，結(jié)果造成核的不穩(wěn)定。在大多數(shù)天然放射性同位素中，其中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之比為 :1 時(shí)。 放射性下降至初始值一半所需的時(shí)間稱為半衰期，以 t 1/2 表示。 二、輻照量單位與劑量測(cè)量 （一）放射性強(qiáng)度與放射性比度 1. 放射性強(qiáng)度 放射性強(qiáng)度，有稱放射性活度，是度量放射性強(qiáng)弱的物理量。單位貝可勒爾（ Becqurel，簡(jiǎn)稱貝可 Bq）。 2. 放射性比度 一個(gè)放射性同位素常附有不同質(zhì)量數(shù)的同一元素的穩(wěn)定同位素，此穩(wěn)定同位素稱為載體，因此將一個(gè)化合物或元素中的放射性同位素的濃度稱為 “放射性比度 ”，也 用以表示單位數(shù)量的物質(zhì)的放射性強(qiáng)度。 7 （二）照射量 照射量（ Exposure）是用來(lái)度量 X 射線或 Y 射線在空氣中電離能力的物理量，以往使用的單位為倫琴（ Roentgen，簡(jiǎn)寫(xiě) R），現(xiàn)改為 Si 單位庫(kù)侖 /千克（ Ckg1 ）， 1 倫琴 = X10 Ckg1 。 1. 吸收劑量 單位被照射物質(zhì)所吸收的射線的能量稱為吸收劑量，單位戈瑞（ Gray，簡(jiǎn)稱 Gy）。 2. 吸收劑量 測(cè)量食品輻照過(guò)程物質(zhì)吸收劑量是將劑量計(jì)暴露于輻射線之下而測(cè)得的，然后從劑量計(jì)所吸收的劑量來(lái)計(jì)算被食品所吸收的劑量。常用的劑量測(cè)量 體系有量熱計(jì)、液體或固體化學(xué)劑量計(jì)及目視劑量標(biāo)簽。 三、輻射源與食品輻照裝置 食品的輻照裝置包括輻射源、防護(hù)設(shè)備、輸送系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)與安全系統(tǒng)。 （一）輻射源 輻射源是食品輻照處理的核心部分，輻射源有人工放射性同位素和電子加速器。 1. 放射性同位素輻射源 食品輻照處理上用得最多的是 60Coγ 射線源，也有采用 137CS γ 輻射源。 2. 電子加速器 電子加速器（簡(jiǎn)稱加速器）是用電磁場(chǎng)使電子獲得較高能量，將電能轉(zhuǎn)變成射線（高能電子射線， X 射線）的裝置。 用于食品輻照處理的加速器主要有靜電加速器（范德 格拉夫電子加速器），高頻高壓加速器（地那米加速器）、絕緣磁芯變壓器、微波電子直線加速器、高壓倍加器、脈沖電子加速器等。 電子加速器可以作為電子射線和 X 射線的兩用輻射源。 （二）防護(hù)設(shè)備 危害人體的兩種途徑：一種是外照射，即輻射源在人體外部照射；另一種是內(nèi)照射，放射性物質(zhì)通過(guò)呼吸道、食道、皮膚或傷口侵入人體，射線在人體內(nèi)照射。 食品輻照一般使用的是嚴(yán)格密封在不銹鋼的叫〔如輻射源和電子加速器，輻照對(duì)人體的危害主要是外輻射造成的。 電離輻射對(duì)人體的作用有物理、化學(xué)和生物 3 種效應(yīng)，在短期內(nèi)受到很大劑量輻射時(shí)，會(huì) 產(chǎn)生急性放射??；長(zhǎng)期受小劑量輻射會(huì)產(chǎn)生慢性病。 人體對(duì)輻射有一定的適應(yīng)能力和抵御能力，目前一般規(guī)定全身每年最大允許劑量值為 5 x 102Sv。 鉛的相對(duì)密度大，屏蔽性能好，鉛容器可以用來(lái)儲(chǔ)存輻射源。在加工較大的容器和設(shè)備中常需用鋼材作結(jié)構(gòu)骨架。鐵用于制作防護(hù)門、鐵鉤和蓋板等。用水屏蔽的優(yōu)點(diǎn)是具有可見(jiàn)性和可入性，因此常將輻射源儲(chǔ)存在深井內(nèi)。 混凝土墻既是建筑結(jié)構(gòu)又是屏蔽物，混凝土中含有水可以較好地屏蔽中子。各種屏蔽材 8 料的厚度必須大于射線所能穿透的厚度，屏蔽材料在施工過(guò)程要防止產(chǎn)生空洞及縫隙過(guò)大等問(wèn)題，防 止了射線泄漏。 （三）輸送與安全系統(tǒng) 工業(yè)用食品輻照裝置是以輻射源為核心，并配有嚴(yán)格的安全防護(hù)設(shè)施和自動(dòng)輸送、報(bào)警系統(tǒng)。 第三節(jié) 食品的輻照效應(yīng)與輻照保藏原理 食品經(jīng)射線照射會(huì)發(fā)生一系列的輻照效應(yīng)，主要有物理學(xué)效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物學(xué)效應(yīng)。 輻照保藏食品，通常是用 X 射線、 γ 射線、電子射線照射食品，這些高能帶電或不帶電的射線照射食品會(huì)引起食品及食品中的微生物、昆蟲(chóng)等發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使有生命物質(zhì)的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制或破壞，達(dá)到殺菌、滅蟲(chóng)，改進(jìn)食品質(zhì)量，延長(zhǎng)保藏期的目的。 一、食品 輻射的作用 （一） α 射線和 γ 射線與物質(zhì)的作用 α 射線、 γ 射線都是高能電磁輻射線，它們又常被稱為 “光子 ”，當(dāng)與被照射物（如食品、微生物、昆蟲(chóng)和包裝材料）原子中的電子相遇，光子有時(shí)會(huì)把全部能量交給電子（光子被吸收），使電子脫離原子成為光電子。 如果射線的光子與被照射物的電子發(fā)生彈性碰撞，當(dāng)光子的能量略大于電子在原子中的結(jié)合能時(shí)，光子把部分能