食品安全已成為國際性問題,許多國家食源性疾病不斷爆發,使得食品的安全性成為公眾健康、產業發展和國際貿易的重要問題。隨著人們生活質量和健康意識的提高,越來越清楚地認識到因食品生產加工而引發食品傳播疾病的危險性。因此,更加需要能夠保證食品衛生質量并增加其安全性的加工技術。在食品有害病菌滅活和延長保質期的同時又不明顯改變食品的口感。
貯藏保鮮技術和方法有許多種,目前已經采用的有:濕冷保鮮技術、氣調技術、微凍技術、減壓技術及電子束空氣離子保鮮技術、工藝正朝著多元化和新型化的方向發展。盡管目前世界各國的發展水平存在著差距,但評價一種保鮮工藝優劣的標準應該是一致的,主要有以下幾點:
(1)有效性。
(2)適應性。適用范圍廣,對農副產品及各種食品有較高的適應性。
(3)簡易性。工藝設備簡單,使用及維護簡易,自動化程度高。
(4)經濟性。能耗少,成本低,效益高。
(5)安全性。對所處理的任何食品及操作人員不造成傷害。
輻照保鮮具有獨特的優勢和作用。輻照保鮮將滿足消費者對食品衛生安全和檢疫的日益要求,即提供新鮮又不含化學品的綠色食品。日前世界上已有38個國家正式批準224種輻照食品的標準。我國于1958年開始研究輻照食品。上世紀70年代初先后在河南、四川、上海、北京等地成立了輻照食品研究協作組。在輻照食品的立法方面,1983年先后在北京和廣州召開兩次輻照食品衛生標準審議會。1984年11月正式頒布了土豆、洋蔥、大蒜、大米、香腸、蘑菇、花生仁等7種輻照食品的衛生標準,1986年6月頒布了輻照食品衛生暫行規定。1988年1月,在國際原子能機構的贊助下,在北京召開了食品輻照在中國的發展學術研討會。
輻照處理是食品的保鮮、儲藏最好的方法,輻照處理的方法的輻照源是采用鈷Co-60、銫一137產生的У射線對食品和其他農副產品進行加工處理。輻照源鈷Co-60、銫一137是放射性元素,在建造輻照裝置、安全防護、監測系統方面一次性投資很大。它運行、廢料處理的安全性至今是一個危險的話題。尋找一種造價更低,運行更安全,效果更好的食品保鮮、儲藏技術,是當前迫切需要的重大課題。
高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照技術是利用高頻電磁場(HFEF)輻照食品以達到滅菌、保鮮的作用,籍以較長的保藏各種食品。這與加熱處理保藏法比較,能更好地保持食品原有的新鮮狀態;和食物冷藏冷凍方法比較,則大大節約能源;與化學處理法比較,不會殘留任何外來化學物質,延長貨架期和貯存期,從而達到減少損失保存食品的目的。
關于高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照技術
高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照技術,是利用磁場、高頻電磁場、高壓靜電場與物質間的作用,電離和激發產生的活化原子與活化分子,使之與物質發生一系列物理、化學、與生物化學變化,導致物質的降解、聚合、交聯、并發生改性。
法拉第的電磁學說是現代物理最重要的奠基理論:磁性是所有物質的固有屬性,并與物質的化學成分和結構密不可分,磁場和電場是物質特性的兩個方面,在電荷移動或電流強度隨時間變化時,會發生磁場,磁場強度隨時間的變化會引起電場發生。高頻電磁場(High Frequency Electromagnetic Field)具有一定頻率范圍的電磁波譜和電磁性質的輻射作用。高頻電磁場技術的發展產生了磁化學—磁靜力學和磁共振學,它可以用以研究物質,又可以加速各種物質的化學反應,是電子加速器的基礎理論。
磁場和電場一樣具有能量,這可以從磁場推動運動電荷或載流導體作功表現出來,所以把磁場中的儲能稱之為磁場能量。永磁磁化法和高壓靜電技術是一個單一的磁場或電場,不論是電流的磁場還是磁鐵的磁場,都是由電流在其周圍空間產生的一種特殊形態的物質,它表現的基本特征是:對處在磁場中的磁鐵或載流導體有力的作用,也就是對處在磁場中的運動電荷有作用力,并且導體在磁場中相對于磁場運動時會產生感應電動勢。電磁場具有電與磁的兩個方面,二者緊密聯系。變化的磁場要引起電場,變化的電場也要引起磁場。電場和磁場是統一的電磁場的兩個方面。把電磁場分成電場或磁場是相對的,是根據條件而異的。
電磁場具有能量與動量,它們都遵循守恒定律。電磁場具有與其能量相應的質量(m=W/c2,其中W 是能量,c是真空中的光速)。它的質量密度極其微小。能量、質量和動量是物質的主要屬性,電磁場具備這些屬性,說明它是一種物質。但是電磁場與我們所理解的物質又有不同之處。它的質點(光子)的靜止質量是零,它沒有一定的體積,它沒有“不可入性”等。所以說電磁場是一種特殊形式的物質,電磁場是物質的一種形態。
由電子電路產生的磁場、高壓靜電場、高頻電磁場所組成的(HFEF)回旋加速器是一種具有能量的電磁波譜,它對所處理的物質,是利用電磁能量改變物質結構的物理變化達到所需要的目的。高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照具有一定頻率范圍的電磁波譜和電磁性質的輻射作用, 高頻電磁場屬于短波,波長很短,能夠聚焦到非常小的一點,能產生非常短的脈沖,使瞬間功率也能大幅提高,經回旋加速器放大后,電場極為強大,遠超過微波所能達到的強度,可獲得比傳統電子束直線加速器更高的加速梯度。
1、在高頻電磁場產生的交變電場和磁場脈沖的輻照作用下,對食品表面的菌類細胞中的原生質產生電解作用,扼制了食品表面微生物的生成。
2、以西紅柿的輻照處理為例。西紅柿的主要成分是水。一個 120克重的西紅柿約有95克水分,約占80%。在高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照條件下,帶電離子所產生的感應電流穿過西紅柿表面微生物細胞對原生質產生電解作用,微量新生態的活性氧(包括H2O2、單線態氧O2、超氧陰離子自由基O2-等)的濃度發生了顯著變化,它們可以破壞構成生物體細胞壁的不飽和脂肪酸,能使微生物膜過氧化,從而影響細胞的正常代謝,扼制了微生物生成,有效的殺滅蔬菜瓜果的表面污菌,最大的強化殺菌效果。
3、在高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照處理后,食品中的水分子作為偶極子被不斷反復極化后,產生共振,大分子團破裂成小分子團或單個水分子,活性增強,滲透力和溶解力加大,能溶解和滲透物質的表面,活躍表面細胞組織,長期保持食品色澤鮮亮。
高頻電磁場(HFEF)回旋加速器輻照農副產品保鮮的實驗報告
西紅柿輻照的試驗報告
農副產品果蔬生產的季節性、區域性與消費者對果蔬需求的多樣性、高品質性和淡旺季調節的矛盾十分突出。其中最難以儲存的是漿果類。因此選擇西紅柿的保鮮處理具有其代表性。