肉的辐射保存.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,肉品的辐射保藏,主要内容,一、辐射杀菌的进展,二、辐射杀菌的优点,三、辐射杀菌机理,四、辐射的概念及基本装置,五、辐射对微生物的影响,六、辐射在肉品保藏中的应用,七、辐射肉品的安全性,食品辐照技术是,20,世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术。它是以辐射加工技术为基础，运用,X-,射线、,-,射线或高能电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理，在能量的传递和转移过程中，产生强大的理化效应和生物效应，从而达到杀虫、杀菌、抑制生理过程，提高食品卫生质量，最大限度的保持营养品质及风味和延长货架期的目的。食品辐照以其减少农产品和食品损失，提高食品质量，控制食源性疾病等的独特技术优势，越来越受到世界各国的重视。食品辐照加工技术已成为,21,世纪保证食品安全的有效措施之一。,一、辐照杀菌技术的进展,（一）国外,1896,年,-,明克（,Minck,）经实验证实,X-,射线对原生虫有致死作用。,1921,年,-,斯彻瓦特日（,Schwatz,）使用,X-,射线杀死肉中的旋毛虫（,Trichinella,Spiralis,）并获得美国专利。,1930,年,-,乌斯特（,Wst,）证实,所有食品包装在密封金属罐中，再用强力伦琴射线照射可杀灭所有细菌,，并获得法国专利。,第二次世界大战结束后,-,随着放射性同位素的大量应用和电子加速器等机械辐射源的问世，促进了射线处理食品的发展。,1953,年,-,艾森豪威尔（,Eisehower,）促使美国军方深入研究食品辐照。,1957,年,-,美国军方负责，为期,5,年的辐照食品研究计划启动，投入了大量人力、物力。,1960,年,-,在美国军队开始试用辐照食品。,1963,年,-,在美国军方,Natick,实验室举行首次辐照食品国际会议。,1965,年,-,加拿大建立起世界最大的马铃薯辐照工厂。,1970,年,-FAO/IAEA/WHO,的专家在日内瓦会议上确立食品辐照领域的国际计划（,IFIP,）。,1976,年,-,联合国粮农组织认为五种辐照产品（即马铃薯、小麦、鸡肉、木瓜和草莓）是绝对安全的。,1978,年,-,世界用于辐照消毒灭菌的,60,Co,工厂有,80,家（其中,60,家用于医疗消毒）。,1980,年,-FAO/IAEA/WHO,的会议认为，受辐照食品平均吸收剂量,10,千戈瑞（,kGy,）及以下，没有毒性危害，无必要再进行毒性试验。,（二）国内,1958,年,-,开始食品辐照研究工作。,七十年代中期,-,国内多个地区相继进行辐照保藏食品的研究，辐照品种有肉类、水产品、水果、干果、蔬菜、粮食、蛋类等。,八十年代,-,食品辐照已进入一定规模的生产阶段,九十年代初,-,我国建成辐照装置近,150,多台，其中设计装机能量,1.1110,16,贝可,以上的装置超过,50,座。,1984,年,1997,年,-,国家卫生部颁布的食品辐照卫生标准基本覆盖了绝大部分食品。,食品辐射保藏研究开始于上个世纪四十年代，七十年代开始推广应用。,1976,年，,FAO,、,IAEA,和,WHO,联合组成的专家委员会对食品辐照的有效性和安全性进行了研究，第一次无条件地批准了鸡肉、番木瓜、马铃薯、草莓和小麦五种辐照食品，接着又批准了香料、酶制剂和鲜猪肉三种辐照食品。,1980,年,10,月，联合国专家委员会在日内瓦召开会议，确认辐照剂量为,1kGy,的食品不会产生毒性物质，也不会有营养变化；而用于杀菌的辐照处理，剂量为,10kGy,可能会因条件不同对维生素有些影响，但是没有毒性。,我国在辐照食品的研究与推广方面位居亚洲的领先地位。,国家卫生部于,1984,年,11,月第一次批准了马铃薯、大蒜、洋葱、蘑菇、大米、花生仁、香肠,7,种食品的卫生标准。,1986,年又批准辐照苹果的卫生标准，并颁布辐照食品卫生管理暂行规定。,1994,年，又陆续批准了扒鸡、花粉、果脯、生杏仁、番茄、猪肉、荔枝、蜜桔、薯干酒、熟肉制品等,10,种辐照食品的卫生标准。,二、辐照杀菌的优点,1,、处理过程中食品的温度升高甚微，因此可以最大限度的保持食品的色、香、味。,2,、辐射强可以杀灭深藏食品内部的微生物。,3,、应用范围广，几乎涵盖各种不同食品。,4,、辐照杀菌后的食品不会留下任何残留。,5,、同热杀菌相比比较节省能源。,6,、辐照装置加工效率高，整个工序可以连续化，便于自动化控制。,三、辐照杀菌机理,1,、辐照导致微生物体内的酶失活和,DNA,的损伤，使微生物生化反应延缓或停止、新陈代谢中断、生长发育停顿甚至死亡，其中,DNA,的损伤是造成细胞死亡的重要原因。,2,、破坏细胞的内膜，引起酶系统紊乱。,3,、微生物体内的自由水分经辐照后，形成,H,和,OH,自由基，使细胞中活性物质钝化，造成细胞生命机能丧失。,四、辐射的概念及基本装置,电磁辐射，,-,射线。,-,射线可以由放射性同位素衰变时产生,。,粒子辐射，包括,射线和,射线。,-,射线（也称,-,粒子）：是快速运动的氦核，含有两个质子和两个中子，带正电。其穿透物质的能力很小，但电离能力很强。,-,射线（包括,、,-,）：是带正电荷与负电荷的高速电子，穿透物质的能力比,-,射线强，但电离能力不如,-,射线。,-,射线其本质与可见光相同，只是波长极短，穿透力最强。,辐射剂量,是指物质被辐射时吸收的辐射能量。在国际单位制中以戈瑞,(Gray,，简称,Gy,),表示。,戈瑞（,Gy,）为,1kg,被照射物质吸收,1J,辐射能量的剂量，即,1Gy,1,焦,/,千克,辐射时使,1Kg,的物质吸收,1J,能量的剂量为,1,Gy,。,物质吸收辐射产生的变化类型与辐射剂量大小有关。,辐射的剂量与下列因素有关：,辐射源单位时间的能量输出（功率）,物质接受辐射的总时间,辐射源与吸收物质间的空间排列（包括距离）,材料的吸收特性,按照所要达到的目的把应用于食品上的辐射分为三大类,辐射阿氏杀菌,辐射巴氏杀菌,辐射耐贮杀菌。,1,、辐射阿氏杀菌,(,radappertization,),此杀菌也称商业性杀菌，所使用的辐射剂量（,1050kGy,）。,可以使食品中的微生物数量减少到零或有限个数。最好配合低温贮藏，否则会引起风味、色泽和组织的变化。,常用于肉类和香料调味品的消毒。,2,、辐照巴氏杀菌,(,radicidation,),利用辐照对食品进行消毒与防腐，称为辐照巴氏杀菌,剂量范围为,510kGy,。,主要作用：,杀灭除病毒与生芽孢菌以外的非芽孢病原菌，主要是沙门氏菌，以及腐败微生物；保证食品室温保藏的货架稳定性；,3,、,辐射耐贮杀菌,(,radurization,),可提高食品的贮藏性，降低腐败菌的原发菌数，并延长新鲜食品的后熟期及保藏期。,主要用于抑制发芽、延迟生理过程、杀虫（有害昆虫、寄生虫）等方面。,所用剂量在,5,kGy,.,常用辐射源及装置,食品辐射的装置,食品的辐照装置包括辐射源、输送系统和自动控制系统与安全防护系统。,1,、辐射源,辐射源是食品辐照处理的核心部分，用于食品辐照加工的辐射源有人工,放射性同位素,和,电子加速器,。,1.,放射性同位素辐射源,食品辐照处理上用得最多的是,60,Co,射线源，也有采用,137,C,S,射线辐射源。,在食品辐射时供电离辐射用的放射线主要为,-,射线，经常采用人工制备的放射性同位素,Co,60,（钴，半衰期,5.27,年）和,Cs,137,（铯，半衰期,30,年）。,Co,60,经,-,衰变后放出两个能量不同的,-,光子最后变为,Ni,60,；,Cs,137,经,-,衰变后放出,-,光子最后变为,Ba,137,。,现今辐射源主要是,60,C,O,，这是一种人工制备的同位素源。主要有以下特点：,a,、每个原子核放射出一个,离子和,2,个,光子，最后变成稳定的同位素镍,60,Ni,。,b,、半衰期为,5.27,年，可以较长时间的稳定使用。,2,、电子加速器,电子加速器（简称加速器）是用电磁场使电子获得较高能量，将电能转变成射线（高能电子射线，,X,射线）的装置。,用于食品辐照处理的加速器主要有静电加速器（范德格拉夫电子加速器），高频高压加速器（地那米加速器）、绝缘磁芯变压器、微波电子直线加速器、高压倍加器、脉冲电子加速器等。,电子加速器可以作为电子射线和,X,射线的两用辐射源。,3,、安全防护措施,电离辐射作用于人体可造成各种组织和器官的损伤。可分为两种途径：,一种是,外照射,，即辐射源在人体外部照射；,一种是,内照射,，放射性物质通过呼吸道、食道、皮肤或伤口侵入人体，射线在人体内照射。,食品辐照对人体的危害主要是,外辐射,造成的。其防护措施主要有：,时间防护、距离防护,和,屏蔽防护,。,屏蔽,射线一般选用密度大的材料。,铅,的相对密度大，屏蔽性能好，铅容器可以用来储存辐射源。,在加工较大的容器和设备中常需用,钢材,作结构骨架。铁用于制作防护门、铁钩和盖板等。,辐射源一般存放于深水井中，即用,水,屏蔽。其优点是具有可见性和可入性，但要求有足够的水层厚度,混凝土,墙既是建筑结构又是屏蔽物。各种屏蔽材料的厚度必须大于射线所能穿透的厚度，屏蔽材料在施工过程要防止产生空洞及缝隙过大等问题，防止了射线泄漏。,屏蔽材料一般并不能将射线全部吸收，要求其对环境强度降到安全剂量以下即可。,辐照室必须设置屏蔽门或迷道，使射线在迷道内发生至少,3,次以上的散射。,2,、装置主要有以下部分组成：,辐射源装置、辐射室、运转设备、辐射源贮藏及安全设备,辐射装置主要有两种形式：水井式和铅容器式。水井式投资少、操作检修方便、安全、生产中使用较多。,1,、辐照场的组成：控制中心、辐照室、迷宫通道、传输装置、通风系统、辅助车间等。辐照室由钢筋混凝土一次浇灌构筑而成，墙壁厚度都在,1,米以上。,2,、放射源国内一般在,3,万,50,万居里之间。多采用钴源，做成板状或棒状。,3,、贮源方式：利用水对,射线的吸收屏蔽作用，一般用水井法、深度在,6,米以上，井内贮去离子水。源提升系统设有电动和手动两种方式，设有迫降装置，提升系统与其它系统有联锁和报警信号。,4,、辐照室一般采用中心室微机自动控制、屏幕直接辅助监视。,5,、剂量监测与质量控制系统：水平和立体剂量分布监测、产品的吸收剂量监测、工作场所剂量监测。,6,、人与源绝对不能相见：只有钴源降到井底，人员才能进入辐照室工作、。人员清场锁门后，才能升起钴源、开始辐照食品，完成规定剂量后，降下钴源，人员即可进入了。人与源始终避开，如此反复。,食品辐照工艺,五、辐射对微生物的影响,下表：,r,射线杀死各种微生物所用的最低剂量,微生物,培养基,剂量,/,kGy,肉毒杆菌,A,型,罐头肉,45,肉毒杆菌,B,型,(,产毒菌株）,肉汁、碎牛肉,15,肉毒杆菌,E,型,(,产毒菌株）,肉汁、碎牛肉,18,葡萄球菌,肉汁、碎牛肉,3.5,沙门氏菌,肉汁,3.1,3.5,需氧细菌,肉汁,1.6,大肠杆菌,肉汁、碎牛肉,1.8,大肠杆菌（适应菌株）,肉汁、碎牛肉,3.5,7.1,结核杆菌,肉汁,1.4,粪链球菌,肉汁、碎牛肉,3.8,病毒、疱疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流感,A,及,B,病毒,组织提取液,10,六、辐射在肉品保藏中的应用,1,、延长货架期,水煮肉经,60,C,O,8kGy,射线照射，细菌总数由,2,万个,/g,下降到,100,个,/g,，在,20,下可以保存,20d,，对其色、香、味和组织状态均无影响。,2,、控制旋毛虫,旋毛虫在猪肉的肌肉中比较难防制，但其幼虫对射线比较敏感，用,60,C,O,0.1kGy,射线照射，就能使其丧失繁殖能力。在肉制品加工过程中，也可以杀灭调味料和香料中的害虫。,3,、灭菌保藏,新鲜猪肉经真空包装后，经,60,C,O,8kGy,射线照射，可以杀死大肠菌、沙门氏菌和志贺氏菌，这样的猪肉可以在常温下保存,2,个月，而用,26kGy,的剂量照射能够使新鲜的猪肉保存,1,年。香肠真空包装后经,60,C,O,8kGy,射线照射，能杀灭绝大多数细菌，可以在室温下保存,1,年。,FAO,对不同食品的照射剂量规定,食品,主要目的,达到手段,剂量,/,kGy,畜肉、禽肉、鱼及其他易腐产品,不用保温，长期安全贮藏,能杀死腐败菌、病原菌及肉毒梭菌,40,60,畜肉、禽肉、鱼及其他易腐产品,在,3,以下延长保质期,减少嗜冷菌数,5,10,冻畜肉、鸡肉、鸡蛋、及其他易污染初源菌的食品,防止食品中毒,杀灭沙门氏菌,3,10,肉及其他有病源寄生虫的食品香辛料、辅料,防止食品媒介的寄生虫,杀死旋毛虫、牛肉绦虫,0.1,0.3,减少细菌污染,降低菌数,10,30,影响辐照效果的因素,1,、肉品接受辐照时的状态,肉品含水量越低辐照微生物效果越差,肉品含氧量越高，氧化越明显。原因是射线使,O,2,电离形成氧化性很强的,O,3,引起蛋白质和脂肪的氧化。处理前肉进行真空和冲氮包装可以很好地提高肉的质量。,低温（,-40,）辐照时可以大大的减少水中自由基的流动性，防止自由基与肉类相互反应，抑制异味的产生，保护肉品营养成分不受破坏。,2,、添加化学成分可提高辐照效果,抗坏血酸、棕榈酸等物质能减少甚至防止辐照过程中产生游离的巯基，保护肉的成分不被破坏。,3,、辐照后肉的保存条件,辐照后的肉品保藏温度越低，保藏期越长。如：淡水鱼用,r,射线,1,2kGy,辐照后，在,10,下存放延长保藏时间,5,7,天，在,5,下存放可延长,13,21d,。,七、辐射肉品的安全性,1,、辐射肉品有无残留放射性及诱导的放射性问题,被辐照的肉品及肉制品和放射源是分离的，加工时两者不接触，因此不会沾染放射性的物质。,辐照肉品的的电子射线能量很低，辐射量也很小，不可能达到使肉品内部的物质产生诱导放射性的能量，因此不会产生诱导放射性元素及其化合物。,2,、微生物安全性问题人们对食源性疾病至为关注。肉中的微生物如沙门氏菌、利斯特菌、大肠杆菌等对辐照较敏感，,10kGy,以下的剂量就可以除尽。辐照杀死了致病菌且不会带来食品的安全性问题。根据各国,30,多年的研究结果，,FA0/WHO/IAEA,组织的联合专家委员会于,1980,年,10,月份宣布，吸收剂量在,10kGy,以下的任何辐照食品都是安全的，无需做毒理学试验。,3,、辐照过程中营养成分的损失问题辐照食品营养成分检测表明，低剂量辐照处理不会导致肉或肉制品中营养品质的明显损失，其中的蛋白质，糖和脂肪保持相对稳定，而必需氨基酸、必需脂肪酸、矿物质和微量元素也不会有太大损失。,辐照食品营养卫生和辐射化学的研究结果表明，肉或肉制品经辐照后，辐射降解产物的种类和有毒物质含量与常规烹调方法产生的无本质区别。,4,、辐照食品标识问题,根据通用标签要求，,FDA,认为有必要把辐照食品已被辐照告知消费者，因为辐照与其它加工一样，会影响其的特性。对加工迹象不明显的产品，例如食品整体已被辐照，,FDA,要求在辐照食品上加贴带有辐照标识的标签，并注有“经辐照加工”或“经辐照处理”字样。如果在未经辐照的食品中加入了经过辐照的成分，则不要求在零售包装上加贴特殊标签，因为这种食品很明显是经过加工的。但对于不是在零售市场上的，并有可能被进一步加工的产品，,则要求加贴特殊标签以确保该产品不被多次辐照。此外，,FDA,鼓励生产厂在标签上加一些真实性陈述，例如采用辐照处理此产品的目的等。,我国也出台了关于辐照技术的很多文件，如卫生部,1996,年,4,月,5,日颁布了,辐照食品卫生管理办法,，规定辐照食品必须严格控制在国家允许的范围和限定的剂量标准内，如超出允许范围，须事先提出申请，待批准后方可进行生产。我国还规定，从,1998,年,6,月,1,日起，辐照食品必须在其最小外包装上贴有规定的辐照标识，凡未贴标识的辐照食品一律不准进入国内市场。,结束语,截止到,2005,年，我国辐照食品种类已达七大类,56,个品种，其中就包括：熟畜禽肉类食品辐照保鲜；冷冻包装畜禽肉类辐照保鲜；脱水蔬菜、调味品、香辛料类和茶的辐照杀菌；,谢谢大家,