辐照在食品工业中的价值体现范文

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1食品辐照技术简介

与传统的高温加热法、化学防腐法、熏蒸法等方法相比，辐照技术主要具有以下几个优点：第一，操作温度低。食品辐照通常是在常温条件下进行的，并且处理后的食品几乎不会升高温度（小于2℃），特别适用于对压力和热敏感易失去芳香性、风味和商品价值的食品的杀菌消毒。第二，属于物理加工过程，没有化学药物的污染和残留。第三，射线的穿透力强，杀菌消毒比较彻底。第四，适应范围广，能够处理各种不同类型的食品，如从装箱的马铃薯到袋装的面粉、肉类、水果、蔬菜、谷物、水产等。第五，操作简单，在短时间就可以对大量的食品进行处理。然而，食品辐照也有其自身的局限性，比如，设备的投资大，需要专门的设备来产生辐射线；在高剂量辐照时食品的感官性质也会变差；并不适用于所有的食品，如富含脂类的食品经过辐照后氧化速度会加快。

2辐照技术在食品工业中的应用

2．1食品保鲜

食品污染上致病菌后可引起多种食源性疾病，包括食物中毒、肠道传染病或其它感染。目前，用辐照处理进行杀菌消毒的方法已经得到了广泛的研究与应用。朱佳廷等［2］用2～8kGy的辐照剂量对大豆蛋白粉进行了辐照灭菌研究。结果表明：辐照剂量2kGy时，对大肠菌群的杀菌率达70％，对霉菌的杀菌率达到53％。辐照剂量4，6kGy时，对霉菌、大肠杆菌的杀菌率都能达到95％，97％以上。辐照剂量8kGy时，杀菌率可以达到100％。赵永富等对草莓的辐照保鲜与营养进行了研究，将草莓用3kGy的射线辐照后，在低温（4℃）下冷藏，在15天内，草莓上细菌的总数降低4个数量级，腐烂指数降低约70％。

2．2杀虫储藏

60Co－γ射线所产生辐射效应可有效地杀灭谷物中的害虫。由于其具有穿透力强的特性，可均匀地穿透谷粒、包装产品内部，杀灭其中的害虫，对谷物储藏保鲜的效果比较明显。孟丽芬等对大米辐照保鲜的技术进行了研究，结果表明：大米经过适宜辐照（剂量在0．4～0．8kGy范围内），在常温条件下储藏1年后，并没有出现虫蛀现象，主要营养成分及感观也没有发生明显的变化。Huang等研究了动态电子辐照对散粮中米象和谷蠹的影响，研究发现：经过0．3kGy辐照的小麦，贮藏60天后（温度为28℃，相对湿度为70％），未发现活的成虫和幼虫；当剂量为0．6kGy时，30天后检查的害虫死亡率为100％，无虫卵孵化现象。

2．3降解真菌毒素

霉菌对食品的危害不仅仅在于它本身对食品的污染，更在于由霉菌孢子在代谢过程中分泌的对人体有害的代谢产物，即霉菌毒素。其中毒性最强的黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、镰刀菌毒素。研究发现：辐照不仅能在食品的加工及储藏过程中起到杀菌的作用，它还能有效地降解很多霉菌产生的毒素。Nagy等研究了γ辐射处理对小麦、玉米和大麦种子中镰刀霉菌产生的伏马毒素B1的降解技术，研究表明，用5kGy剂量分别照射小麦、玉米和大麦后，伏马毒素B1的降解率分别为96．6％，87．1％和100％。用7kGy剂量辐照小麦和玉米可以将其中的毒素完全降解。Aquino等［7］研究了辐射对玉米中黄曲霉毒素B1—114—专论综述第38卷第11期2013年11月中国调味品ChinaCondiment和B2（以下简称AFB1和AFB2）的降解效应，当辐照剂量为2，5kGy时，AFB1的降解率分别为46％和68．9％；AFB2的降解率分别为94％和97．6％；当辐照剂量达到10kGy时，AFB1和AFB2均可以被全部分解。

2．4降解农药残留

辐照在降解食品中的农药残留以及其它的污染物方面也有很广阔的应用前景。陈梅红等对60Co－γ射线对不同农药辐照降解效果的研究表明：辐照剂量为15～20kGy时，溴氰菊酯的降解率约为85％；照射量为5～10kGy时，甲基对硫磷的降解率约为30％。施惠栋等经过研究发现，用30kGy的剂量对红茶进行辐照后，能降解其中的菊酯类农药的残留，尤其是对氰戊菊酯、氯氰菊酯，甲氰菊酯的降解率均在66％以上。惠卫甲等采用60Co－γ射线对苹果汁进行辐照后，发现辐照对其中的多种农药（如菊酯类农药和氨基甲酸酯类农药）的降解起到了很显著的效果。

2．5在其他方面的应用

除了以上几个应用外，辐照在抑制贮藏小麦的发芽以及育种上也有很重要的作用。王若兰等人研究了辐照对粮食萌发特性的影响，结果发现：辐照处理后稻谷、小麦、大豆和玉米的发芽率均降低。并且辐照的剂量越大，发芽率越低；当辐照剂量达到10kGy时，它们的发芽率均降为0。林建兴等研究了辐照对大豆的诱变效应与诱变育种，研究发现：γ－射线对子代M1的存活率、生长等都有很明显的影响。另外，经过γ－射线辐照的后代在熟期、形态特征、抗病性上有很大的变化。

3辐照对食品中营养成分的影响

3．1辐照对蛋白质的影响

经过辐照处理后，食品中的蛋白质分子可能会发生变性现象，原因可能在于蛋白质的分子发生裂解、小分子进行聚合等。这些变化会使蛋白质的颜色发生改变，使核蛋白失去生物过程中的功能，进而使蛋白质的性质发生变化。Maity等［13］研究了γ射线辐照对大豆、花生中的蛋白质的影响。结果表明：用2kGy的60Co－γ射线对原料进行辐照后，蛋白质的总量降低6％～16％。朱军等［14］对60Co－γ射线对大豆蛋白性能的影响进行了研究。研究发现：大豆蛋白在经过1～7kGy的剂量辐照后，其持水性、凝胶性、分散性、持油性和粘度都没有发生明显的变化，这表明大豆蛋白经过辐照后，蛋白的功能性没有显著的变化。Fombang等研究了γ射线辐照对高粱糊中的蛋白质的影响，结果发现：经过辐照后，人体对高粱蛋白的消化吸收率得到了显著提高。

3．2辐照对食品中脂肪的影响

经过辐照后，食品中的脂肪的性质也会发生变化。Wills等人对辐照后的脂类物质的贮藏特性进行了研究，研究发现：辐照能够加速氧化的进程。不饱和脂肪由于其中含有双键的原因很容易发生氧化反应，氧化的程度随着辐射剂量的增大而增加。Byun等人报道，对大豆施以剂量10kGy以内的辐照，大豆中大豆油的粗脂肪含量、脂肪酸构成、反式脂肪酸含量、过氧化值、酸值并没有发生显著的变化。大豆油的稳定性随辐照剂量的增加而增加；当辐照剂量超过20kGy时，辐照则会加剧大豆油中不饱和脂肪酸的氧化降解。

3．3辐照对糖类化合物的影响

食品中的糖类化合物经过辐照后也会有一系列的变化。它们在大剂量辐照时发生的变化主要是由于降解作用以及辐解产物形成引起的。糖晶体对辐照的反应极其敏感，能量一旦传递到晶格内部，糖晶体就会发生辐解。它的辐解产物主要有CO，H2，H2O，CO2，CH4丙酮以及醛类化合物等。所以辐照富含糖类的食品时，一定要严格控制辐照的剂量，以免产生对人体有害的醛类以及酮类化合物等。淀粉也属于多糖类化合物，经过辐照后其性质也会发生变化。Yu和Wang等人研究发现：对大米进行辐照处理后，淀粉颗粒的微观结构会发生一定的变化，进而导致直链淀粉的含量降低、凝胶性增强，糊化曲线也发生了变化。

3．4辐照对其他活性成分的影响

除了常见的蛋白质、脂肪、糖类外，食品中还有一些生物活性物质，如维生素、大豆异黄酮、卵磷脂等。辐照时，这些活性成分也会受到影响。岳爱琴等人在对γ射线辐照对大豆发芽和生物活性成分的影响的研究中发现，在大豆发芽的过程中，用γ射线进行辐照能够提高大豆子叶和胚轴中的大豆异黄酮含量，但是对其中的皂苷含量的影响并不显著。朱佳廷等人研究发现大豆蛋白粉辐照处理后，卵磷脂的含量显著提高，而其中的尿素酶活性却并没有受到影响。

4展望与建议

食品辐照作为一种食品加工的新技术已受到很多国家的重视，到目前为止，已经有54个国家对辐照食品进行了批准。由于其具有杀灭害虫、消毒杀菌彻底、无污染、应用广泛等优点，已得到大力的发展、推广与应用，并且已经逐渐地进入卫生标准化、法规化以及商业化。但是，目前对辐照食品所用辐照剂量的检测、辐照对食品中营养成分影响的机理以及对真菌毒素的降解机理等方面的研究还有很大的不足，所以应把提高辐照食品的鉴定技术水平、机理等方面作为以后研究的方向，以保证辐照食品商业化的健康发展。另一方面，由于对辐照食品知识的欠缺，人们对辐照食品的卫生安全性等的认可程度还比较低。因此，需要加大对辐照食品的宣传力度，消除消费者的心理障碍，提高公众对辐照食品的认可度，以促进辐照食品的快速发展。

作者：张振山刘双燕刘玉兰王娟娟王允单位：河南工业大学粮油食品学院河南省科学院同位素研究所有限责任公司郑州市核农学重点实验室河南省辐射加工工程研究中心