什么是食品的輻照保鮮?
食品輻射保鮮是利用放射性元素60Co或137Cs的γ射線機加速器產(chǎn)生的電子束等所產(chǎn)生的輻射能量,對新鮮肉及其制品、糧食、水果、蔬菜、調(diào)味料、飼料以及其他加工產(chǎn)品進行殺菌、殺蟲、防止霉變、抑制發(fā)芽、延遲后熟等處理,從而最大限度地減少食品損失,保持食品品質(zhì),延長食品保藏期。應(yīng)用于食品輻射的放射線有高速電子流、γ射線及X射線。射線的種類不同,輻射效果也會相應(yīng)地發(fā)生變化。有研究發(fā)現(xiàn),微生物細胞中的脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)對放射線反應(yīng)最為敏感。它直接影響細胞的分裂和蛋白質(zhì)的合成。
輻射保鮮,主要利用鈷60、銫137等放射性元素的γ射線以及電子加速和X射線來輻照果品,使果蔬內(nèi)部水和其他物質(zhì)發(fā)生電離,生產(chǎn)游離基團,殺滅有害物質(zhì),從而保鮮貯藏水果的方法。
輻照后延長果品貯藏或貨架期,減少采后損失。γ射線輻照能夠殺滅病原微生物或抑制其生長,殺滅有害昆蟲,使其不育或降低其繁殖力,延緩水果的成熟過程,抑制后熟和衰老,保持水果新鮮度。即使在完全殺菌的吸收劑量下[25千戈瑞(kGy)],也不導(dǎo)致果品溫度上升。到1986年,已有美國、前蘇聯(lián)、日本等33個國家批準(zhǔn)或暫時批準(zhǔn)了共19種輻照食品的商業(yè)化應(yīng)用。
中國在1984年批準(zhǔn)了馬鈴薯等7種輻照食品的商業(yè)化應(yīng)用。全世界已有20多個商業(yè)性輻射器用于食品輻照。在世界范圍內(nèi)已有70種以上的食品允許采用輻照處理延長貯期或貨架期,除蟲或滅菌防腐。輻照作為一種采后處理技術(shù),其應(yīng)用前影產(chǎn)限。對某些熱帶水果如杧果、番木瓜和香蕉的輻照除蟲和殺菌防腐雖然是可行的,但比用其他方法,則較不經(jīng)濟。果品輻照保鮮的成功取決于品種和成熟度、輻照劑量、半透性包裝材料、輻照前化學(xué)藥劑處理和貯藏溫度。
輻照對微生物的作用
由于微生物對放射線造成的損傷具有一定的修復(fù)功能,故放射線對于不同微生物的致死效果也各有差異。其次,由于微生物受到電離放射線的輻照,細胞中的細胞物質(zhì)引起電離,產(chǎn)生化學(xué)變化,使細胞直接死亡。同時也會對維持生命的重要物質(zhì)產(chǎn)生影響,致其死亡。例如,存在細胞中的水分,當(dāng)在放射線高能量的作用下,引起化學(xué)反應(yīng),分解為OH-及氫原子,從而間接引起微生物細胞的致死作用。活菌數(shù)減少一個對數(shù)周期(90%的菌被殺死)所需要的射線劑量稱為D值,單位為“戈瑞”(Gy),一般常用千戈瑞表示(kGy)。注意此處的D值單位與加熱殺菌的D值單位不一致。有研究發(fā)現(xiàn),微生物細胞中的脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)對放射線反應(yīng)最為敏感。它直接影響細胞的分裂和蛋白質(zhì)的合成。
影響因素
溫度
在凍結(jié)狀態(tài)下,微生物對放射線的抵抗性為一般狀態(tài)的1.5~2倍。研究者認(rèn)為,這是由于在凍結(jié)時,細胞中自由基和其他反應(yīng)性物質(zhì)的移動減少,以致間接致死的效果降低。另一方面,從輻照對食品的破壞來看,溫度的影響非常顯著,表現(xiàn)為溫度越高、破壞性越大。因此,為了使殺菌的副作用減小,一般在較低溫度的環(huán)境下進行。 [2]
氧氣
一般說來,氧氣的存在,可提高射線殺菌的效果,如沙門菌在厭氧狀態(tài)下,對放射線的抵抗力是通氣狀態(tài)的3倍。但就放射線對食品成分的破壞而言,厭氧狀態(tài)較佳。厭氧狀態(tài)下的射線破壞程度不到通氣狀態(tài)的1/10。故實際運用放射線做食品殺菌時,仍是在厭氧狀態(tài)下進行的。
保護物質(zhì)和增感物質(zhì)
將試驗物質(zhì)放在pH 7.0、0.1mol/L的磷酸緩沖液中,進行D值的比較,使D值增高的(對有機物質(zhì)起保護作用)成為保護物質(zhì),使D值降低的(促進殺菌)稱為增感物質(zhì)。氨基酸、葡萄糖等以及其他對生物體有保護作用的一些成分,對微生物受放射線的輻照具有保護作用,特別是半胱氨酸、谷胱甘肽等化合物,是有效的保護物質(zhì)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),增感的物質(zhì)種類較多,如碘乙酸等,可使微生物對放射線的感受性提高10~100倍。因此,這樣的物質(zhì)被添加后,射線的殺菌劑量可以減少萃l/10~1/100,但能夠用于食品的僅是維生素K。
缺點
(1)經(jīng)過殺菌劑量的照射,一般情況下,酶不能完全被鈍化。
(2)經(jīng)輻射處理后,食品所發(fā)生的化學(xué)變化從量上來說雖然是微乎其微的,但敏感性強的食品和經(jīng)高劑量照射的食品可能會產(chǎn)生不良的感官性質(zhì)變化,尤其是對高蛋白和高脂肪的食品特別突出。
(3)輻射保藏方法不適用于所有的食品,要有選擇性地應(yīng)用。
(4)要對輻射源進行充分的遮蔽,必須經(jīng)常連續(xù)性地對輻射區(qū)進行監(jiān)測檢查。
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