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1食品輻照技術簡介

與傳統的高溫加熱法、化學防腐法、熏蒸法等方法相比，輻照技術主要具有以下幾個優點：第一，操作溫度低。食品輻照通常是在常溫條件下進行的，并且處理后的食品幾乎不會升高溫度（小于2℃），特別適用于對壓力和熱敏感易失去芳香性、風味和商品價值的食品的殺菌消毒。第二，屬于物理加工過程，沒有化學藥物的污染和殘留。第三，射線的穿透力強，殺菌消毒比較徹底。第四，適應范圍廣，能夠處理各種不同類型的食品，如從裝箱的馬鈴薯到袋裝的面粉、肉類、水果、蔬菜、谷物、水產等。第五，操作簡單，在短時間就可以對大量的食品進行處理。然而，食品輻照也有其自身的局限性，比如，設備的投資大，需要專門的設備來產生輻射線；在高劑量輻照時食品的感官性質也會變差；并不適用于所有的食品，如富含脂類的食品經過輻照后氧化速度會加快。

2輻照技術在食品工業中的應用

2．1食品保鮮

食品污染上致病菌后可引起多種食源性疾病，包括食物中毒、腸道傳染病或其它感染。目前，用輻照處理進行殺菌消毒的方法已經得到了廣泛的研究與應用。朱佳廷等［2］用2～8kGy的輻照劑量對大豆蛋白粉進行了輻照滅菌研究。結果表明：輻照劑量2kGy時，對大腸菌群的殺菌率達70％，對霉菌的殺菌率達到53％。輻照劑量4，6kGy時，對霉菌、大腸桿菌的殺菌率都能達到95％，97％以上。輻照劑量8kGy時，殺菌率可以達到100％。趙永富等對草莓的輻照保鮮與營養進行了研究，將草莓用3kGy的射線輻照后，在低溫（4℃）下冷藏，在15天內，草莓上細菌的總數降低4個數量級，腐爛指數降低約70％。

2．2殺蟲儲藏

60Co－γ射線所產生輻射效應可有效地殺滅谷物中的害蟲。由于其具有穿透力強的特性，可均勻地穿透谷粒、包裝產品內部，殺滅其中的害蟲，對谷物儲藏保鮮的效果比較明顯。孟麗芬等對大米輻照保鮮的技術進行了研究，結果表明：大米經過適宜輻照（劑量在0．4～0．8kGy范圍內），在常溫條件下儲藏1年后，并沒有出現蟲蛀現象，主要營養成分及感觀也沒有發生明顯的變化。Huang等研究了動態電子輻照對散糧中米象和谷蠹的影響，研究發現：經過0．3kGy輻照的小麥，貯藏60天后（溫度為28℃，相對濕度為70％），未發現活的成蟲和幼蟲；當劑量為0．6kGy時，30天后檢查的害蟲死亡率為100％，無蟲卵孵化現象。

2．3降解真菌毒素

霉菌對食品的危害不僅僅在于它本身對食品的污染，更在于由霉菌孢子在代謝過程中分泌的對人體有害的代謝產物，即霉菌毒素。其中毒性最強的黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、鐮刀菌毒素。研究發現：輻照不僅能在食品的加工及儲藏過程中起到殺菌的作用，它還能有效地降解很多霉菌產生的毒素。Nagy等研究了γ輻射處理對小麥、玉米和大麥種子中鐮刀霉菌產生的伏馬毒素B1的降解技術，研究表明，用5kGy劑量分別照射小麥、玉米和大麥后，伏馬毒素B1的降解率分別為96．6％，87．1％和100％。用7kGy劑量輻照小麥和玉米可以將其中的毒素完全降解。Aquino等［7］研究了輻射對玉米中黃曲霉毒素B1—114—專論綜述第38卷第11期2013年11月中國調味品ChinaCondiment和B2（以下簡稱AFB1和AFB2）的降解效應，當輻照劑量為2，5kGy時，AFB1的降解率分別為46％和68．9％；AFB2的降解率分別為94％和97．6％；當輻照劑量達到10kGy時，AFB1和AFB2均可以被全部分解。

2．4降解農藥殘留

輻照在降解食品中的農藥殘留以及其它的污染物方面也有很廣闊的應用前景。陳梅紅等對60Co－γ射線對不同農藥輻照降解效果的研究表明：輻照劑量為15～20kGy時，溴氰菊酯的降解率約為85％；照射量為5～10kGy時，甲基對硫磷的降解率約為30％。施惠棟等經過研究發現，用30kGy的劑量對紅茶進行輻照后，能降解其中的菊酯類農藥的殘留，尤其是對氰戊菊酯、氯氰菊酯，甲氰菊酯的降解率均在66％以上。惠衛甲等采用60Co－γ射線對蘋果汁進行輻照后，發現輻照對其中的多種農藥（如菊酯類農藥和氨基甲酸酯類農藥）的降解起到了很顯著的效果。

2．5在其他方面的應用

除了以上幾個應用外，輻照在抑制貯藏小麥的發芽以及育種上也有很重要的作用。王若蘭等人研究了輻照對糧食萌發特性的影響，結果發現：輻照處理后稻谷、小麥、大豆和玉米的發芽率均降低。并且輻照的劑量越大，發芽率越低；當輻照劑量達到10kGy時，它們的發芽率均降為0。林建興等研究了輻照對大豆的誘變效應與誘變育種，研究發現：γ－射線對子代M1的存活率、生長等都有很明顯的影響。另外，經過γ－射線輻照的后代在熟期、形態特征、抗病性上有很大的變化。

3輻照對食品中營養成分的影響

3．1輻照對蛋白質的影響

經過輻照處理后，食品中的蛋白質分子可能會發生變性現象，原因可能在于蛋白質的分子發生裂解、小分子進行聚合等。這些變化會使蛋白質的顏色發生改變，使核蛋白失去生物過程中的功能，進而使蛋白質的性質發生變化。Maity等［13］研究了γ射線輻照對大豆、花生中的蛋白質的影響。結果表明：用2kGy的60Co－γ射線對原料進行輻照后，蛋白質的總量降低6％～16％。朱軍等［14］對60Co－γ射線對大豆蛋白性能的影響進行了研究。研究發現：大豆蛋白在經過1～7kGy的劑量輻照后，其持水性、凝膠性、分散性、持油性和粘度都沒有發生明顯的變化，這表明大豆蛋白經過輻照后，蛋白的功能性沒有顯著的變化。Fombang等研究了γ射線輻照對高粱糊中的蛋白質的影響，結果發現：經過輻照后，人體對高粱蛋白的消化吸收率得到了顯著提高。

3．2輻照對食品中脂肪的影響

經過輻照后，食品中的脂肪的性質也會發生變化。Wills等人對輻照后的脂類物質的貯藏特性進行了研究，研究發現：輻照能夠加速氧化的進程。不飽和脂肪由于其中含有雙鍵的原因很容易發生氧化反應，氧化的程度隨著輻射劑量的增大而增加。Byun等人報道，對大豆施以劑量10kGy以內的輻照，大豆中大豆油的粗脂肪含量、脂肪酸構成、反式脂肪酸含量、過氧化值、酸值并沒有發生顯著的變化。大豆油的穩定性隨輻照劑量的增加而增加；當輻照劑量超過20kGy時，輻照則會加劇大豆油中不飽和脂肪酸的氧化降解。

3．3輻照對糖類化合物的影響

食品中的糖類化合物經過輻照后也會有一系列的變化。它們在大劑量輻照時發生的變化主要是由于降解作用以及輻解產物形成引起的。糖晶體對輻照的反應極其敏感，能量一旦傳遞到晶格內部，糖晶體就會發生輻解。它的輻解產物主要有CO，H2，H2O，CO2，CH4丙酮以及醛類化合物等。所以輻照富含糖類的食品時，一定要嚴格控制輻照的劑量，以免產生對人體有害的醛類以及酮類化合物等。淀粉也屬于多糖類化合物，經過輻照后其性質也會發生變化。Yu和Wang等人研究發現：對大米進行輻照處理后，淀粉顆粒的微觀結構會發生一定的變化，進而導致直鏈淀粉的含量降低、凝膠性增強，糊化曲線也發生了變化。

3．4輻照對其他活性成分的影響

除了常見的蛋白質、脂肪、糖類外，食品中還有一些生物活性物質，如維生素、大豆異黃酮、卵磷脂等。輻照時，這些活性成分也會受到影響。岳愛琴等人在對γ射線輻照對大豆發芽和生物活性成分的影響的研究中發現，在大豆發芽的過程中，用γ射線進行輻照能夠提高大豆子葉和胚軸中的大豆異黃酮含量，但是對其中的皂苷含量的影響并不顯著。朱佳廷等人研究發現大豆蛋白粉輻照處理后，卵磷脂的含量顯著提高，而其中的尿素酶活性卻并沒有受到影響。

4展望與建議

食品輻照作為一種食品加工的新技術已受到很多國家的重視，到目前為止，已經有54個國家對輻照食品進行了批準。由于其具有殺滅害蟲、消毒殺菌徹底、無污染、應用廣泛等優點，已得到大力的發展、推廣與應用，并且已經逐漸地進入衛生標準化、法規化以及商業化。但是，目前對輻照食品所用輻照劑量的檢測、輻照對食品中營養成分影響的機理以及對真菌毒素的降解機理等方面的研究還有很大的不足，所以應把提高輻照食品的鑒定技術水平、機理等方面作為以后研究的方向，以保證輻照食品商業化的健康發展。另一方面，由于對輻照食品知識的欠缺，人們對輻照食品的衛生安全性等的認可程度還比較低。因此，需要加大對輻照食品的宣傳力度，消除消費者的心理障礙，提高公眾對輻照食品的認可度，以促進輻照食品的快速發展。

作者：張振山劉雙燕劉玉蘭王娟娟王允單位：河南工業大學糧油食品學院河南省科學院同位素研究所有限責任公司鄭州市核農學重點實驗室河南省輻射加工工程研究中心