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食品冷杀菌技术的研究(二)

2 辐射杀菌

辐射（或辐照）杀菌是利用一定可满足不同材料的实验丈量需要剂量的波长极短的电离射线对食品进行杀菌。在食品杀菌常用的射线有χ－射线、γ－射线和电子射线。电子射线主要由电子加速器中获得，χ－射线由χ－射线发生器产生，γ－射线主要由放射性同位素获得，常用的放射线同位素有60Co和137Cs。γ－射线的穿透力很强，适合于完整食品及各种包装食品的内部杀菌处理，电子射线的穿透力较弱，一般用于小包装食品或冷冻食品的杀菌，特别适用于对食品的表面杀菌处理。 2．1 辐射杀菌的机理 射线辐射对食品的作用分为初级和次级，初级是微生物细胞间质受高能电子射线照射后发生的电离作用和化学作用，次级是水分经辐射和发生电离作用而产生各种游离基和过氧化氢再与细胞内其它物质作用。这两种作用会阻碍微生物细胞内的一切活动，从而导致微生物细胞死亡。

食品辐射杀菌的目的不同，采用的辐射剂量也不同，完全杀菌的辐照剂量为25~50kGy，其目的是杀死除芽孢杆菌以外它与下游系统(如搬运机器人和成型压机)集成的所有微生物。消毒杀菌的辐射剂量为1~10kGy，其目的是杀死食品中不产芽孢的病原体和减少微生物污染，延长保藏期。总之，对于不同的微生物，需要控制不同的辐射剂量和电子能量。

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2．2 辐射对食品营养成分的影响 食品在正常推荐的剂量辐射后其营养成分，如蛋白质、糖类、微量元素及矿物质的损失很少，但维生素和脂肪对辐照敏感。维生素经辐射后的损失程度与食品种类、辐照剂量、温度、氧量及维生素的种类有关，一般来说，脂溶性信生素较水溶性维一素对辐照敏感。用杀菌剂量比较辐照处理与加热处理食品的水溶性维生素的破坏作用，可以发现两者几乎没有差别，而脂溶性经维生素损失较大，尤以维生素E、K损失是大。在水溶性维生素中维生素C损失最大，烟酸损失最小，脂肪经高剂量辐射后，因氧化反应产生的自由基及其衍生物会促进脂肪的氧化而使其发生酸败变性，导致脂肪的消化吸收率降低。

2．3 辐照处理对食品色香味和质地的影响

2．3．1 色泽 辐照处理对各种食品色素的影响不同。植物性色素对辐照处理较稳定，动IMA计划通过2018年英国1系列行业圆桌会议来为指定者、建筑师和施工人员提供指点物性色素对辐照敏感。辐照的水解物能导致肌红蛋白和脂肪的氧化，引起褪色。辐照能加深冷冻禽胸肉稳定的红色或粉红色，红色的加深依据于肉的种类、肌内的类型、辐射的剂量、包装材料的不同而不同。根据Nhm等人的报道，经辐照的肉，其还原性增加，产生CO，CO与血红色素强烈亲和，提高了红色或粉红色的强度。据相关的研究报道，用低于1%的CO辅以气调包装可以保持肉稳定的草莓红色，红色保持8周，并延长了其货架寿命。Kusmider进一步研究指出，包装时添加低于1%的CO能大大地改善新鲜牛肉末的色泽和风味，在4.5kGy的剂量辐射时，CO能降低脂肪氧化，并提供一种稳定的草莓红颜色。也就是说，用CO包装并辅以低或中剂量的辐照，能给鲜牛内末带来怡人的安全的颜色，且品质损害最小。

2．10根试样只能成功1半阁下3．2 气味 辐照处理一般都会使食品特有的香气损失，同时也产生令人不愉快的“辐射臭气味”线路板，尤其是肉类食品。Pratl报道，用24kGy剂量辐照处理生火腿有臭味产生。Nam等人比较了火鸡鸡胸肉的有氧包装和真空包装的辐照效果，实验输液泵指出：辐照时会产生挥发性的异味，伴随着脂肪的氧化和挥发性硫的生成，有氧包装的异味较在胡氧包装的火鸡鸡胸肉的挥发性物质的形成随着辐射剂量的增加和贮藏时间的延长而增加。Ahn等人指出，含硫化合物是辐照冷冻猪肉产生异味的根源。蛋白质的辐照水解物在辐照肉产生异味方面起着重要作用。

2．3．3 质地 低剂量辐射处理食品不会对食品质地产生明显的影响，相反还可以抑制软化，破坏一些引起果实后熟的有关酶的活性，延缓一些水果后果熟。高剂量辐照处理食品时，都会有不同程度的软化作用，这种软化是由食品大分子物质的解聚而引起的。Setsuko等人实验指出：用具有300kV或低一些的电子辐照干物料的表面能去除污液压油缸染（如豆子、香辛料、脱水蔬菜和茶叶），不会产生有害作用。用170kV的电压处理大豆，可减少微生物的数量到不可检测的水平。用软电子处理的大豆，其豆乳的胶凝性质比高压杀菌的豆乳要好，用软电子杀菌能改善大豆用于加工豆乳和豆腐的品质。Mckenna等人指出，辐照能增加鲑鱼的感官嫩度和汁液评分，增加鲶鱼片的风味强度。

2．3．4 辐射杀菌在食品工业中的应用 水产品、肉制品、蛋类、蜂花粉经射线辐照后能较长时间保存。肉类制品经预处理后，真空密封包装和冷冻，－40℃辐照，对肉制品无不良影响。经辐射完全杀菌的牛肉、鸡肉、火腿、香肠、鱼虾在常温下皆可贮藏较长时间，若在低氧或无氧条件下处理则贮藏时间更长。蛋类辐照杀菌一般用10kGy左右的剂量便可杀灭沙门氏菌，鲜蛋若用80kGy的电子射线照射后，涂上聚乙烯醇塑料薄层，于28℃~30℃贮存一个多月，好蛋率达91.0%~91.3%，蛋液及冰冻蛋液可用β－及γ－射线辐照，灭菌效果良好。蜂花粉用1.0kGy的剂量照射，能有效地杀灭花粉中的微生物，花粉的温升也不明显，这对保存花粉的营养成分是十分有好处的。除此之外，辐射还广泛用于包装材料和包装容器的表面杀菌，一般剂量为20~30kGy便可达到杀菌要求。高压电子束则适用对单层薄膜进行杀菌处理。

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