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辐照技术在食品保鲜中的应用


辐照技术在食品保鲜中的应用
03 级 高强 食品学院

摘要:本文通过对辐射技术作用机理的分析,从辐射保鲜技术的优点、食品辐照保鲜的
处理方式及辐照保鲜技术应用的食品种类等几个方面作了简单介绍,为大家对辐射技术在 食品保鲜中的应用现状了解提供有益参考。

关键词:辐射 保鲜 杀菌

保鲜辐照食品保鲜技

术是利用射线辐照食品的方法以达到抑制发芽、杀虫、灭菌、调 节熟度保持食品鲜度和卫生、延长货架期和贮存期,从而达到减少损失保存食品目的的一 项技术。 1 辐射食品保鲜的优点

(1)处理过程对原料产生的热量极少,被处理原料温度几乎不增高,可最大限度保存原 料的品质特性,即使在冷冻状态下也能进行处理,是一种“冷”灭菌法。 (2)杀死微生物效果显著,使用剂量可根据需要调节。 (3) 放射线的穿透力强、均匀,瞬间即逝,与其他方法相比,辐照过程可更精确地控制。 (4)处理后的食品无添加剂等化学成分加入。 (5) 可对已包装好或堆放的原料进行杀菌处理,方法方便快捷。 (6) 辐照技术处理成本低,能耗少。 2 辐照保鲜技术的生物效应及机理

2.1 生物学效应 (1)使细胞分子产生辐射诱变,干扰微生物代谢,特别是其中脱氧核糖核酸的合成受影 响; (2)破坏微生物细胞内膜,引起微生物酶系统紊乱,导致微生物死亡; (3)水分子受辐射后离子化,形成—H、—OH、—HO2、—H2O2 等基团,这些中间产物

能在不同途径中参与化学反应,在水基团的作用下,生物活性物质钝化,细胞受损,当损 伤达一定程度后,微生物细胞生活机能完全丧失。 2.2 生理学效应 通过辐射水平来抑制其后熟期,其机理主要是改变水果体内乙烯的产生率而影响其生 理活动。辐照还可以改变蔬菜的呼吸强度,防止细胞老化,其效果与辐射剂量有关。同时, 也可延滞果蔬种子的萌发。 2.3 化学效应 辐射处理的食品也会发生若干化学变化,而且剂量越大,变化程度也越大。在果蔬食 品中,含有不饱和脂肪酸的脂肪发生了氧化变化;碳水化合物有可能因辐照而使糖水解, 以及使糖和淀粉氧化和降解;蛋白质中的部分氨基酸可能要发生分解、氧化,部分蛋白质 分子发生交联或裂解。但在适当的剂量下,这些变化不明显,而且这些变化在采用其它方 法加工或处理时也同样存在。其中果蔬食品中的维生素对辐照较为敏感。脂溶性以VE和 VK对辐照最敏感,水溶性以VC和VB对辐照最敏感,只有VB5 对辐照不敏感。但维生素 的破坏程度均比热处理小,如果冷冻状态下照射,其维生素敏感性显著下降。只有食品受 到 25~50kGY辐射后,其维生素的破坏程度与热处理相同。 3 食品辐照保鲜的处理方式 禽畜肉类及制品、蛋品、水产品及某些水果蔬菜含有丰富的营养成分,造成这类食品 变质的主要原因是受微生物的作用。因此,这类食品保藏前的辐射处理主要是为了杀菌。 辐射杀菌处理的方式有 3 种类型。 3.1 辐射完全杀菌 ( Radappertization ) 处理方式所用的电离辐射剂量足以使微生物的数量减少或使有生存能力的微生物降 低到很小程度。在后处理没有污染的情况下,以目前现有的方法没有检出腐败微生物,也 没有毒素被检出。 这种处理的目的是希望生产出几乎是无菌的稳定的食品。 处理过的食品, 只要不再受污染,可在任何条件下长时间保藏。 3.2 辐射针对性杀菌(Radicition) 这种处理所使用的辐射剂量足以降低某些有生命力的特定非芽孢致病菌(如沙门氏菌)

的数量,结果用任何标准方法都不能检出病菌的存在。剂量范围一般为 5~10kGy。这 种处理不能杀灭所有的微生物,因为食品中有可能存在比对象菌更耐辐射的芽孢菌或其他 细菌。因而这种处理方式强调的是食品的卫生安全性,而不能保证长期贮存的微生物学安 全性。因此,这种方法处理的食品,贮存时必须有其他手段的配合,如低温或降低产品的 水分活性等。 辐射选择性杀菌(Radurization) 应所用的电离辐射剂量足以提高保藏品质,并可使生存的特定腐败微生物的数量显著 减少。由于生长在不同食品上的微生物种类不同,这些微生物的耐辐射性也不同,并且残 存的微生物在一定条件下的生长速度也不同,所以这种处理的剂量水平随食品的种类和处 理后贮存条件和贮存期要求而异。 但一般说来, 引起腐败变质的微生物的耐辐射性都不大, D10 值不大,所以这种处理的剂量范围多在 0. 1~0 .2 万 Gy 之间。与辐射针对性杀菌处 理一样,用这种方式处理过的食品的贮存期是有限的,多数情况下要与冷藏或冻藏结合, 才能达到一定的贮存期。 4 辐照保鲜技术应用的食品种类

4.1 畜禽肉类 这类制品腐败变质主要原因是腐败细菌引起的,加上这类产品本身对辐射处理,相对 于其他新鲜食品而言, 不是很敏感。 因此可以应用上面提到的 3 种杀菌方式进行辐射处理。 一般在辐照前都采用适当的热处理使自溶酶钝化, 然而, 高剂量的处理常使产品产生异味。 目前减少异味最有效的方法是在-30℃~-80℃范围的冷冻温度和真空条件下进行辐照。为 了防止辐照产品的再污染,辐照前就应将产品真空密封于不透水气、空气、光线和微生物 的容器中。低剂量辐射处理方式通常只是为了延长肉类产品的货架寿命,与高剂量辐射处 理方式一样,它也必须在辐射前先经过包装才能避免再污染,且一般要与低温结合才能获 得更长的产品保质期。 4.2 水产品 鱼、虾、蟹等水产品,是人们所喜爱的食品,由于它们生活在水中,捕捞后容易死亡, 也容易腐烂。因此,许多国家对水产品的辐射保鲜进行了研究,包括抑制、杀灭水产品微

生物的试验;射线对水产品品质影响的分析;辐射水产品的包装和包装材料的试验;辐射 水产品的保藏条件和水产品辐射装置的试验研究等。与肉类制品一样,水产品既可以用高 剂量处理,也可以用低剂量处理。用高剂量处理时,情形与肉类相同,但辐射异味没有肉 类明显。通过对这些研究的综合分析,世界卫生组织、联合国粮农组织、国际原子能机构 共同认定并批准,以 10~20 万Gy辐射剂量来处理鱼,可以减少微生物,延长鲜鱼在 3℃ 以下的保鲜期。 4.3 蛋类 蛋类的辐射主要是应用辐射针对性杀菌剂量,其中沙门氏菌是对象致病菌。但由于蛋 白质在受到辐射时会发生降解作用,因而辐射会使蛋液的粘度降低。因此,一般蛋液及冰 冻蛋液用电子射线或γ射线辐射,灭菌效果都比较好。而对带壳鲜蛋可用电子射线处理, 剂量应控制在 10kGy 左右,更高的剂量会使蛋带有 H2S 等异味。 4.4 水果类 导致水果腐败的微生物大多是霉菌,通常辐射处理是为了抑制霉菌的生长,因此处理 时应注意对剂量的控制。许多易腐水果及制品,如草莓、葡萄等,用一定剂量的辐射处理 后,均收到了延长保藏时间的效果。其中,在延迟水果后熟过程方面,对香蕉等热带水果 的效果较好。 4.5 蔬菜类 蔬菜类辐射处理的主要目的是为了抑制发芽和延缓新陈代谢作用。效果最明显的有马 铃薯、洋葱,这 2 种产品经过 0.04~0.08kGy 剂量的处理后,可在常温下贮藏 1 年以上。 此外对脱水蔬菜(如脱水胡萝卜、青梗菜、豆芽菜等)的辐照杀菌,效果也十分显著的。采 用 6~10kGy 剂量范围的γ射线对其进行辐照,不仅可以有效杀灭脱水蔬菜中的微生物, 贮藏保鲜效果可达 1 年以上,而且经生物学检验、营养成分分析和吸收剂量测定,各项指 标均符合标准。 4.6 谷物及其制品 谷物及其制品的辐照处理应以控制虫害及霉菌的繁殖为主。针对昆虫处理所需的剂量 范围按立即致死、几天内死去和不育要求分别为 3~5kGy、1kGy 和 0.1~0 .2kGy。而控

制谷类中霉菌所需的剂量范围约在 2~4kGy 之间。大米则可用 5kGy 的辐射剂量进行霉菌 处理。对于焙烤制品,如面包、点心、饼干和通心粉等,使用 1kGy 的剂量进行照射处理, 就可收到除虫和延长贮存期的效果。 5 结束语 随着研究人员的不断探索,食品辐照处理的范围还在不断扩大,食品辐照保鲜技术也 越来越受到关注。但也正如其他保藏方法样,食品辐照保鲜有其局限性,不完全适用于所 有食品,必须有选择地使用。从人们对这一新的技术观念,市场接受性和经济可行性方面 看,这种方法的推广仍然是受到其他传统保藏方法的很大挑战和阻碍,食品辐照保鲜的各 种问题还有待进一步解决。 参考文献: [1]王爱华,于勇,黄冲平等.食品辐照保鲜的研究进展.粮油加工.2003,(10):78-80 [2]李龙,何思安,李立炜等.辐照食品保鲜技术的现状与前景.韶关学院学报. 2003,24(3):111-115 [3]鲍世利.果蔬贮藏保鲜技术的应用研究.福建轻纺.2003,(5):8-13 [4]褚惠生,杨剑波,刘超等.辐照在果蔬保鲜延贮中的作用及应用.安徽农业科学.1996, 9-11


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