【正文】 的 G值（ 660）比輻照糖溶液時(shí)的 G值（ 5）要大得多，因此固態(tài)糖降解的百分?jǐn)?shù)會(huì)更小。 10kGy輻照 100g葡萄糖 水合物釋放出 H2和 CO2，但輻照果糖和蔗糖時(shí)，則沒有 CO2產(chǎn)生。這些變化是輻照劑量的函數(shù)。 ?小分子糖類 降解形成輻解產(chǎn)物 ：低聚糖或單糖的降解產(chǎn)物有羥基化合物、酸類、過氧化氫，降解作用還會(huì)產(chǎn)生氣體，如氫氣、二氧化碳及痕量甲烷、一氧化碳和水等。 ?水對低分子糖的輻解作用的影響 ? 輻照固態(tài)糖時(shí)，水有保護(hù)作用，這可能是由于通過氫鍵的能量轉(zhuǎn)移，或者由于水和被輻照糖的自由基反應(yīng)重新形成最初產(chǎn)物所致。混合物的降解效應(yīng)通常比單個(gè)組分的輻解效應(yīng)小。 ?多糖 ?多糖 ?聚合度和粘度下降 輻照會(huì)引起多糖鏈的斷裂 從而引起聚合度和黏度變化 ， ? 產(chǎn)物 糊精碎片等：輻照小麥淀粉：葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽四糖和麥芽五糖。 ? 高劑量輻照含蛋白質(zhì)食品 ，如肉類及禽類、乳類，常會(huì)產(chǎn)生變味（輻照味），已鑒定出各種揮發(fā)性輻解產(chǎn)物，大部分是通過間接作用產(chǎn)生的，在低于凍結(jié)點(diǎn)的溫度下進(jìn)行輻照可減少輻照味的形成。 ? 降解與交聯(lián)同時(shí)發(fā)生 ，往往交聯(lián)大于降解，所以降解常被掩蓋而不易察覺。 ? 降解 ：用 X 射線照射血纖蛋白會(huì)引起部分裂解，產(chǎn)生較小的碎片。 ? 交聯(lián) ：蛋白質(zhì)水溶液經(jīng)射線照射會(huì)發(fā)生交聯(lián)，由巰基氧化生成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵，也可以由酪氨酸和苯丙氨酸的苯環(huán)偶合而發(fā)生。 第四節(jié) 輻照對食品質(zhì)量的影響 一、蛋白質(zhì) 二、糖類 三、脂類 四、維生素 食品三大營養(yǎng)素及維生素的輻照效應(yīng)是人們最為關(guān)心的內(nèi)容 一、蛋白質(zhì) ? 變性 ：射線會(huì)使某些蛋白質(zhì)中二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等斷裂，從而使蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)和二級結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。 ? 馬鈴薯、洋蔥等經(jīng)輻照后可抑制發(fā)芽，輻照使組織內(nèi)脫氧核糖核酸（ DNA）和核糖核酸（ RNA）受到損傷，干擾了 ATP的合成，植物體生長點(diǎn)上的細(xì)胞不能發(fā)生分裂，而抑制了植物體發(fā)芽。如輻照馬鈴薯，在輻照后的短期內(nèi)能快速且大量地增加其攝氧率，但隨后又下降。 ? 輻照對新鮮蔬菜作用效果：與種類和劑量有關(guān)。 （四）果蔬 ? 輻照處理呼吸高峰前的果實(shí)，可干擾其乙烯的合成，抑制其高峰的出現(xiàn)，延長果實(shí)的貯存期。 ?不同生長 階 段昆蟲的輻射效應(yīng) 卵和幼蟲： ～ 阻止其發(fā)育到成蟲階段； ～ 阻止發(fā)育到下一階段。 ? 一次給予足夠的劑量比分次逐步增加的殺滅效果好。這些作用都在一定的劑量水平發(fā)生，而在某些劑量（低劑量）下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應(yīng)，如延長壽命、增加產(chǎn)卵、增進(jìn)卵的孵化和促進(jìn)呼吸。成蟲的性腺細(xì)胞對射線相當(dāng)敏感，低劑量就可起絕育或遺傳紊亂等效果，稍高劑量就可將昆蟲殺死。 （三）蟲類 2．寄生蟲 ： 豬旋毛蟲（ trichinosis）不育 ， 抑制生長 ～ ， 致死 ； 牛肉滌蟲（ beeftapeworm）致死 3～ 5kGy。 （二）酶 ?多數(shù)食品酶非常耐輻射（其 D10達(dá) 50kGy）這給食品的輻照滅酶保藏帶來一定的限制。當(dāng)知道D10值時(shí)，就可以按下式確定輻照滅菌的劑量（ D值）。例如對鮮蛋的殺菌，熱處理就受到限制，用 ～ ，可殺滅污染的沙門氏菌，又可使其風(fēng)味和制成的蛋制品不發(fā)生改變。 沙門氏菌是常見污染食品的致病菌。對禽肉輻照～ ，可殺滅 ％到 ％微生物。通常條件下，帶芽孢菌體比無芽孢者對輻照有較強(qiáng)的抵抗力。 肉毒芽抱桿菌的 D10值可因菌型和菌株而異．且與被輻照時(shí)介質(zhì)的狀態(tài)關(guān)系很大。 ? 沙門氏菌 ? 肉毒芽孢桿菌 ? 常污染魚貝類的假單胞菌（是一種低溫菌），其對輻射線抵抗力也較弱，低劑量輻照即可保持產(chǎn)品的鮮度。劑量越高，殺滅率越高。 殺滅引起水果腐敗和軟化的霉菌所需的劑量常高于 水果的耐輻照量 ，對酵母也有類似狀況，通過熱處理或其他方法再結(jié)合低劑量輻照可克服上述缺陷。 ?酵母與霉菌 酵母與霉菌對輻照的敏感性與非芽孢細(xì)菌相當(dāng)。細(xì)胞受輻照后過一段時(shí)間才死亡。 ?照射所造成的損傷與生物體生長階段有關(guān)。干燥和冷凍組織中少有間接效應(yīng)。 三、食品輻照的生物學(xué)效應(yīng) （一）微生物 （二）酶 （三）蟲類 （四）果蔬 ?與體內(nèi)的化學(xué)變化有關(guān) ?直接和間接作用。 ? 初級輻射與次級輻射化學(xué)變化： ?初級輻射是使被照射物質(zhì)形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片，由激發(fā)分子可進(jìn)行單分子分解產(chǎn)生新的分子產(chǎn)物或自由基，而轉(zhuǎn)化成較低的激發(fā)狀態(tài)。 G值大，輻照引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈； ? G值相同者，吸收劑量大者引起的化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng)烈。 ? 如麥芽糖溶液經(jīng)過輻照發(fā)生降解的 G值為 ，則表示麥芽糖溶液每吸收100eV的輻射能，就有 4個(gè)麥芽糖分子發(fā)生降解。 ?化學(xué)效應(yīng)強(qiáng)弱的表示 ? 常用 G值表示。 ? 水分子對輻射很敏感，對于一般食品或新鮮食物水分子首先被激活，然后由活化了的水分子與食品中其他成分發(fā)生反應(yīng)。 ? 與既含有芳香族也含脂肪族部分（如蛋白質(zhì)或核酸分子）作用時(shí)，部分 起加成反應(yīng) ，別一些則起 消除反應(yīng) ，不論是哪一種情況，反應(yīng)產(chǎn)物都是一種“有機(jī)”自由基。 ?羥基自由基 (OH 不同，它們不一定與體系中的主要組分起反應(yīng)，但可以和少組分（如維生素、色素等）發(fā)生反應(yīng)。 ? 由于大多數(shù)化合物含有成對電子，這種電子加合物通常是一種自由基。 ? 它可非常快地 加成 到含低位空軌道的化合物上，如大部分芳香族化合物、梭酸、醛、酮、硫代化合物以及二硫化物。 ?水化電子（ e水化） ? 由相關(guān)電子產(chǎn)生，它比 HO ? 氫原子 ? 水化電子（ e水化） ? 羥基自由基 (OH ） ?氫原子 ? 在水的輻照中，即使氫原子數(shù)目低但也可以由某些有機(jī)化合物的直接激發(fā)或電離產(chǎn)生。等），會(huì)導(dǎo)致食品和其他生物物質(zhì)發(fā)生變化（水的間接作用 ）。 ?水輻射產(chǎn)物的間接作用 ? 水輻射效應(yīng)的后重要性在于：電離形成的中間產(chǎn)物 （如：高度活性的e水化、 OH ? 庫侖散射可以多次發(fā)生，甚至經(jīng)過多次散射后，帶電粒子會(huì)折返回去，發(fā)生所謂的“反向散射”。 ? 電子射線能量越高，在其電子徑跡上電離損耗能量比率（物理學(xué)稱線性能量傳遞）越低：電子射線能越低，在其電子徑跡上電離損耗能量比率反而越高。 ?電子激發(fā)與電離 ? 能量不高的 電子 射線能 把自己的能量傳遞給被照射物質(zhì)原子中的電子并使之受到激發(fā) 。 ? 若放射出的光子在可見光或紫外光范圍，就稱之為契連科夫（ Cerenkov）效應(yīng)。 ?軔致輻射 ?電子射線在原子核庫侖場作用下，本身速度減慢的同時(shí)放射出光子 ，這種輻射稱軔致輻射。 ?電離作用 光子與被照射物質(zhì)原子中的電子相遇，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（ e）。 ?湮沒輻射發(fā)出兩個(gè)光子，每個(gè)光子能量為。食品輻照源的能量水平一般不得超過 10MeV。 ? 能否產(chǎn)生感生放射性，取決于射線的能量和被輻照射物質(zhì)的性質(zhì)，如 ? γ射線對 14N照射可使其射出中子，并產(chǎn)生 N的放射性同位素； ? γ射線對 12C照射，可誘發(fā)產(chǎn)生放射線； ? 的 γ射線對 16O照射，下可產(chǎn)生放射線。 一、食品輻照的物理學(xué)效應(yīng) （一）原子能射線與物質(zhì)的作用 （二）電子射線的作用 （一）原子能射線與物質(zhì)的作用 原子能射線（ γ射線）都是高能電磁輻射線“光子”，與被照射物原子相遇，會(huì)產(chǎn)生不同的效應(yīng) 。只有在完成這些安全操作手續(xù)，確保輻照室不再有任何射線時(shí)，工作人員才能進(jìn)人輻照室。 食品輻照采用的設(shè)備應(yīng)有權(quán)威管理部門審批，符合安全、衛(wèi)生、有效的要求，符合國際操作規(guī)范（ CAC/RCP19 一 1983）。 ? 食品輻照一般使用的是嚴(yán)格密封在不銹鋼中的 60Co輻射源和電子加速器，輻照對人體的危害主要是外輻射造成的。 ?電離輻射對人體的作用 ? 有物理、化學(xué)和生物三種效應(yīng) ? 短期受大劑量輻射會(huì)產(chǎn)生急性放射病 ? 長期受小劑量輻射會(huì)產(chǎn)生慢性病 ? 人體對輻射有一定適應(yīng)能力和抵御能力，規(guī)定的允許值：5 102Sv（ =J/kg） /（年全身）（ ~／周）。 ? 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。 ? 鐵 用于制作防護(hù)門、鐵鉤和蓋板等。 ? 鉛 的密度大（ ），屏蔽性能好，鉛容器可以用來貯存輻射源。 ? 輻照室空氣氧經(jīng) 60Coγ射線照射后會(huì)產(chǎn)生臭氧（ O3），臭氧生成的濃度大小與使用的輻射源強(qiáng)度成正比例關(guān)系，為防止其對照射樣品質(zhì)量的影響及保護(hù)工作人員健康，在輻照室內(nèi)需有送排（通風(fēng)）設(shè)備。 ?用于食品輻照處理的加速器 主要有 1. 靜電加速器（范德格拉夫電子加速器）、 2. 高頻高壓加速器（地那米加速器）、 3. 絕緣磁芯變壓器、 4. 微波電子直線加速器、 5. 高壓倍加器、 6. 脈沖電子加速器等。 ? 用于輻照保藏食品時(shí)，為保證食品的安全性，電子加速器的能量多數(shù)是用 5MeV，個(gè)別用 10MeV。 ? 加速器的類型和加速原理有多種 。 ? X射線穿透力強(qiáng)（如 γ 射線一樣） ，電子加速器作 X射線源效率低，能量中已含大量低能部分，難以均勻地照射大體積樣品，故尚未得到廣泛應(yīng)用。 ?X射線 ? 快速電子在原子核的庫侖場中減速時(shí)會(huì)產(chǎn)生連續(xù)能譜的 X射線 ? 加速器產(chǎn)生的高能電子打擊在重金屬靶子上同樣會(huì)產(chǎn)生能量從零到入射電子能量的 X射線 (食品輻射應(yīng)用多指這種形式的 X射線） ? 在入射電子能量低時(shí)，產(chǎn)生的 X射線向四面八方發(fā)射（發(fā)散）。 ? 加速器可在任何需要的時(shí)候啟動(dòng)與停機(jī)，停機(jī)后即不再產(chǎn)生輻射，又無放射性沾污，便于檢修，但加速器裝置造價(jià)高。 60Co輻射源的人工制備方法 將自然界存在的穩(wěn)定同位素 59Co金屬根據(jù)使用需要制成不同形狀（如棒形、長方形、薄片形、顆粒形、圓筒形）， 置于反應(yīng)堆活性區(qū)，經(jīng)一定時(shí)間的中子照射，少量 59Co原子吸收一個(gè)光子后即生成 60Co輻射源，其核反應(yīng)是： 2．電子加速器 ? 電子加速器 ? 電子射線 ? X射線 電子射線 ? 電子射線又稱電子流、電子束，其能量越高，穿透能力就越強(qiáng)。一般 137Cs中都含有一定量的 134Cs，并用穩(wěn)定銫作載體制成硫酸銫 137或氯化銫 137。盡管是廢物利用，但分離麻煩，且安全防護(hù)困難，裝置投資費(fèi)用高，因此應(yīng)用遠(yuǎn)不如 60Co的輻射源廣泛。半衰期 30年。半衰期為 ， 衰變后變成穩(wěn)定同位素鎳 。 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 137Csγ輻射源的。 （一）輻射源 1. 放射性同位素輻射源 2. 電子加速器 —— 食品輻照處理的核心部分 —— 人工放射性同位素和電子加速器。 ? 我國已有 ～ 。 ? 原理：輻射電離作用硫酸亞鐵溶液的亞鐵離子（ Fe2）被氧化為高鐵離子（ Fe3）引起溶液（在 305nm附近）吸光度增加。 目前直接復(fù)現(xiàn)水中電離輻射吸收劑量單位（ Gy）最有效的絕對測量方法。 ? 常用的有：丙氨酸／ ESR劑量計(jì)（屬自由基型固體劑量計(jì)），硫酸鈰一亞鈰劑量計(jì)，重鉻酸鉀（銀）一高氯酸劑量計(jì)，重鉻酸銀劑量計(jì)等。 （ 2）國家傳遞標(biāo)準(zhǔn)劑量測量體系 ? 是指能在國家計(jì)量實(shí)驗(yàn)室和用戶之間可靠地傳遞吸收劑量量值，便于郵寄比對，校準(zhǔn)常規(guī)劑量計(jì)和刻度輻射場，并易于被國家基準(zhǔn)校準(zhǔn)的測量體系。 ? 主要是一些無色與染色塑料薄膜，利用其輻照后變色（著色劑）的性能測定劑量，如無色透明或紅色有機(jī)玻璃片（聚甲基丙烯酸甲酯）、三醋酸纖維素以及基質(zhì)為尼龍或 PVC的含有隱色染料的輻照顯色薄膜等。 ? 測量體系 ?劑量測量體系 ? 保證食品輻照過程獲得均勻的定量的輻照劑量（吸收劑量），便于對