輻照技術(shù)最早在上世紀(jì)50年代開始應(yīng)用于食品儲存保鮮中，與脫水、加熱、冷藏以及化學(xué)防腐等傳統(tǒng)的食品保鮮技術(shù)相比，輻照技術(shù)具有低能耗、無污染、無“三廢”問題等特點(diǎn)，可在維持原包裝的情況下進(jìn)行處理，屬于綠色產(chǎn)業(yè)。

盡管輻照技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，并在農(nóng)產(chǎn)品儲藏與保鮮中發(fā)揮了重要的作用，但該技術(shù)也存在一定的缺陷，輻照異味的產(chǎn)生就是其中一個。食品在進(jìn)行輻照保鮮時，輻照吸收劑量通常在5 kGy以下，輻照異味不明顯。但某些食品在進(jìn)行輻照保鮮時，劑量需在5kGy以上，此時容易導(dǎo)致輻照異味如刺激性氣味和臭味的產(chǎn)生，食品原有的香昧遭到破壞，品質(zhì)大大降低。因此，本文系統(tǒng)闡述了輻照異味產(chǎn)生的機(jī)制及影響其產(chǎn)生的因素，并對輻照異味去除技術(shù)進(jìn)行了探討。

一、輻照異味的產(chǎn)生來源

1.產(chǎn)生輻照異味的物質(zhì)

眾多證據(jù)表明，輻照異味的產(chǎn)生主要來源于輻照產(chǎn)生的硫化物、揮發(fā)胺或脂肪氧化產(chǎn)生的醛類物質(zhì)。侯錚遲等研究發(fā)現(xiàn)，未輻照豬肉的揮發(fā)物主要為酸酐(占揮發(fā)物的90%)和少量異丁烷，而輻照豬肉的揮發(fā)物主要為醇類、醛類和其他揮發(fā)物，且這些揮發(fā)物隨輻照劑量的增加而增大。這充分說明這些物質(zhì)可能是輻照異味產(chǎn)生的主要來源。

2.脂肪氧化

食品中脂肪的氧化是輻照異味產(chǎn)生的原因之一。輻照可以對脂肪中的不飽和脂肪酸，如亞油酸、亞麻酸及其中間產(chǎn)物或終端產(chǎn)物產(chǎn)生直接和間接作用，形成輻照異昧。脂肪的氧化過程較為復(fù)雜，通常經(jīng)過以下兩個步驟，一是輻照使食品中的水發(fā)生輻解，氧氣被激活，反應(yīng)生成的羥基自由基和單線態(tài)氧有較強(qiáng)的氧化活性;二是單線態(tài)氧與亞油酸或亞麻酸反應(yīng)生成氫過氧化物，后者又可分解成為兩個自由基，再次與其他脂肪酸、自由基等反應(yīng)生成醛、酮等羰基化合物及醇和酸等，形成輻照異味。

3.含硫蛋白質(zhì)分解

食品中含硫蛋白質(zhì)的輻照降解，也是異昧產(chǎn)生的原因之一。Nam等認(rèn)為，食品在輻照過程中，射線首先與其中的水等物質(zhì)作用形成自由基，后者與氨基酸側(cè)鏈，尤其是含硫氨基酸側(cè)鏈發(fā)生反應(yīng)，形成硫化物，產(chǎn)生異味。林若泰等分別對不同類型的豬肉進(jìn)行輻照后發(fā)現(xiàn)，瘦肉有異味，肥肉無異味，而瘦兼肥肉有異味，這充分說明含硫氨基酸如半胱氨酸和蛋氨酸的分解是產(chǎn)生輻照異味的主要來源。

4.含硫維生素的分解

除脂肪和蛋白質(zhì)外，食品中含硫維生素，如維生素B,在輻照過程中的分解，也是輻照異味的來源之一。

二、影響輻照異味產(chǎn)生的因素

1.輻照劑量

輻照劑量的大小，是影響異味產(chǎn)生的最重要的因素之一。當(dāng)采用5kGy及以下劑量對食品進(jìn)行輻照時，不會或很少產(chǎn)生輻照異味。如采用60Co或9MeV-10 MeV電子束對食品進(jìn)行輻照保鮮時，不會產(chǎn)生輻照異味等負(fù)反應(yīng)。而當(dāng)輻照劑量超過5kGy時，則會產(chǎn)生輻照異味，且隨輻照劑量的提高而增大。當(dāng)輻照劑量超過8kGy時，發(fā)生輻照異昧食品的數(shù)量大大增加。趙永富等對凈化包裝未經(jīng)微波處理的鹽水鴨進(jìn)行輻照后發(fā)現(xiàn)，輻照2kGy的樣品正常無異味;3kGy的樣品出現(xiàn)異味且香味變淡;當(dāng)劑量達(dá)到4kGy時出現(xiàn)特有的輻照異味。這充分說明輻照劑量大小是影響輻照異味產(chǎn)生的重要因素。

2.含水量

食品含水量的高低對輻照異味的產(chǎn)生影響也較大。通常含水量較高的食品輻照后容易產(chǎn)生輻照異味。如鹽水鴨等肉制品在劑量為4 kGy的條件下進(jìn)行輻照處理，僅產(chǎn)生輕微的輻照異味，而含水量較高的瓜汁在劑量為2 kGy的條件下進(jìn)行輻照后，產(chǎn)生的氣味已不能被消費(fèi)者所接受。

3.氧氣含量

活化氧在輻照異味的產(chǎn)生中起了重要的作用，因此食品包裝中氧氣的含量對輻照異味的產(chǎn)生具有較大影響。侯錚遲等將真空包裝和空氣包裝的豬肉進(jìn)行輻照后發(fā)現(xiàn)，真空包裝輻照豬肉的輻照異味程度較輕，嗅覺類似于金屬味，而空氣包裝輻照豬肉則有較重的異味，且?guī)в邢喈?dāng)程度的焦味。對兩種樣品的揮發(fā)性物質(zhì)如乙醛、庚醛、環(huán)辛基醇、2-戊醇和戊烷等進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，真空包裝輻照豬肉樣品中的揮發(fā)物總量少于空氣包裝輻照豬肉樣品的揮發(fā)物。因此，食品包裝中的氧氣含量，對輻照異味的產(chǎn)生具有較大的影響。

三、輻照異味的去除技術(shù)

1.降低氧氣含量

由于食品包裝中氧氣的含量對輻照異味的產(chǎn)生影響較大，因此可以通過降低食品包裝中的空氣含量，間接降低氧氣的含量，減少輻照異味的產(chǎn)生。耿勝榮等先用保鮮膜將肉塊包裹，抽真空后進(jìn)行輻照，可大大降低輻照過程中的脂肪氧化，抑制輻照異味的產(chǎn)生。Ahn等同樣發(fā)現(xiàn)真空包裝處理可以有效地減少輻照火雞肉中脂肪氧化及輻照異味的產(chǎn)生。

此外，還可通過向食品包裝中充入特定組成的氣體，減少輻照異味的產(chǎn)生響。耿勝榮等將60%氧氣、30%二氧化碳和10%氮?dú)獾幕旌蠚怏w充入鹽水鴨的包裝中并進(jìn)行輻照后發(fā)現(xiàn)，輻照異味最大不可覺察劑量達(dá)到4.2 kGy。

2.降低食品溫度

食品在低溫，特別是0℃以下時，其中水分的自由度大大降低，在與射線相互作用時，產(chǎn)生的自由基較少，與脂肪和蛋白質(zhì)等物質(zhì)之間的作用降低，輻照異味的產(chǎn)生受到抑制。因此，可以通過降低食品水分的自由度，達(dá)到減少輻照異味產(chǎn)生的目的。

施惠棟等首先將食品放置于冷庫中12 h~24 h,使其溫度下降至0 ℃~4 ℃，再于劑量6 kGy~8 kGy、輻照不均勻度小于1.5的條件下進(jìn)行輻照，輻照異味的產(chǎn)生大大降低。同樣，鮮榨蘋果汁經(jīng)3 kGy~5 kGy劑量輻照后風(fēng)味無較大變化，而在凍結(jié)狀態(tài)下經(jīng)15kGy劑量輻照后風(fēng)味也未發(fā)生明顯改變。

該法對于含水量較低的食品，如烘烤食品、餅干和中草藥等效果較好。而含水量較大的食品，如飲料和罐頭等，其熱密度較大，在對其進(jìn)行降溫處理時，需消耗較多能量，導(dǎo)致成本大幅提高，因此不適用于該法。

3.低劑量重復(fù)輻照

由于輻照異味的產(chǎn)生受輻照劑量的影響，輻照劑量的增大容易導(dǎo)致輻照異味的產(chǎn)生，因此可以在低劑量條件下對食品進(jìn)行重復(fù)輻照，以降低輻照異味的產(chǎn)生。該法最大的缺陷是輻照時間大大延長，輻照處理能力大幅降低，成本升高。

4.表面噴灑抗氧化劑

輻照過程中產(chǎn)生的自由基可以與食品中的脂肪和蛋白質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生異味。抗氧化劑可以供給油脂過氧化自由基質(zhì)子使其還原，抗氧化劑則形成穩(wěn)定的自由基共振體，因此能有效阻止油脂的氧化，防止輻照異味的產(chǎn)生。

耿勝榮等將豬肉在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的茶多酚和芝麻酚的溶液中進(jìn)行浸泡，或以每50g豬肉與10 g抗氧化劑的干粉相混合后再進(jìn)行輻照，可大大降低異味的產(chǎn)生。施惠棟等將含0.1%維生素C和0.1%維生素E的溶液均勻噴灑至待輻照食品的表面，然后包裝，并于5 kGy~8 kGy 劑量、輻照劑量不均勻度小于1.5的條件下進(jìn)行輻照，可大大降低輻照異味的產(chǎn)生。研究表明，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%~0.2%范圍內(nèi)的維生素C和維生素E溶液均可達(dá)到此效果。

在向食品表面進(jìn)行噴霧時，以濕潤為限，噴液量不能對產(chǎn)品的含水量產(chǎn)生較大的影響。通常來講,對于含水量超過22%的食品，可以采用此法。但在對含水量低于22%或更低的食品進(jìn)行輻照時，采用此法則易對食品的含水量產(chǎn)生較大的影響。食品含水量與食品的質(zhì)地、外觀和風(fēng)味之間存在密切的關(guān)系，采用這種方法可能會對食品質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，因此應(yīng)慎用。

5.內(nèi)部添加抗氧化劑

雖然表面噴灑抗氧化劑可以在一定程度上減少輻照異味的產(chǎn)生，但該法僅對食品的表面部分起保護(hù)作用，而對內(nèi)部輻照異味的產(chǎn)生無抑制作用。在切割食品或進(jìn)食時，內(nèi)部的輻照異味仍然會散發(fā)出來，影響食品的質(zhì)地和風(fēng)味。

如果在食品制備過程中向其中添加維生素C、維生素E、異黃酮、茶多酚等抗氧化劑，使其均勻分布于食品之中，進(jìn)行輻照時可有效吸收輻照過程中食品各個部位產(chǎn)生的自由基，抑制輻照異味的產(chǎn)生。