越南胡志明市——每天早晨,越南胡志明市有數(shù)百個裝滿冷凍海產(chǎn)食品、蔬果干、東方藥物和保健食品的箱子排放在一個儲藏室里,等待逐一經(jīng)過類似機(jī)場安檢的程序,但所用光子束或電子束強(qiáng)度更高。這就是過去20年在原子能機(jī)構(gòu)支持下實施的食品輻照計劃。
不同劑量的食品輻照將確保:根類蔬果不發(fā)芽或過早成熟;殺死寄生物,對香料進(jìn)行凈化處理;消滅沙門氏菌以及造成肉類、家禽和海產(chǎn)食品腐壞的真菌。
1999年,在原子能機(jī)構(gòu)和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(糧農(nóng)組織)幫助下,越南首次引入了這一程序。自那時起,便打開了輻照產(chǎn)品的廣闊市場,大大提高了各公司出口食品的能力。食品輻照技術(shù)已臻至成熟,成了該國食品工業(yè)的一大支柱,是提高該國農(nóng)業(yè)競爭力的重要促進(jìn)因素。
越南原子能研究所輻射技術(shù)研究與發(fā)展中心電子束部主任Cao Van Chung說:“1999年,我們的食品輻照年處理能力為259噸,到2017年,這一數(shù)字已增至1.4萬噸。這表明對我們工作的需求在真正激增。今天,我們是全國輻射技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)之一,在食品輻照方面處于龍頭地位。”
伽瑪射線和電子束輻照介紹
這些發(fā)展之所以成為可能,得益于兩種輻照方法的引入。1999年引入的伽瑪輻照器利用混凝土屏蔽室內(nèi)的輻射源產(chǎn)生電離能量,但2013年開始使用電子束輻照器。電子束輻照器不依賴放射源,而是采用直線
電子加速器等專業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的高電荷電子流。食品從不與放射性物質(zhì)接觸,輻照既保證了食品質(zhì)量,又增強(qiáng)了
食品安全性,同時不會有放射性殘留。
Chung說,雖然這兩種方法的輻照過程相同,但各具獨(dú)特的互補(bǔ)優(yōu)勢。伽瑪輻照器采用高大的鋁箱,可容納多種尺寸的產(chǎn)品,箱子環(huán)境吊裝在架空單軌系統(tǒng)上的放射源穿過輻照室。產(chǎn)品需要經(jīng)過兩輪輻照,以確保包裝產(chǎn)品的每一面都經(jīng)過處理。
另一方面,電子束輻照器兩側(cè)都有電子束,這使得輻照過程比使用伽瑪輻照器快三倍,因為產(chǎn)品所有部分都能一次性得到照射。但電子束輻照器大小有限,最大箱子尺寸為60×30×50厘米,重量為15公斤,對于較大、較重的產(chǎn)品則必須采用伽瑪輻照。
這些機(jī)器并排工作,一周七天,一天24小時,只在越南新年期間停工。
在引進(jìn)伽瑪輻照器和電子束加速器之前,海產(chǎn)食品、水果和蔬菜等食品防腐都采用傳統(tǒng)方法,包括裝罐、冷藏和冷凍以及使用化學(xué)防腐劑,效率低下,限制了制造商的產(chǎn)品出口能力。
原子能機(jī)構(gòu)技術(shù)合作計劃支持采購了這些輻照機(jī)器,還提供了工作人員培訓(xùn)和專家咨詢。越南是原子能機(jī)構(gòu)在這方面提供支助的40個國家之一。
輻射技術(shù)應(yīng)用發(fā)展
越南原子能研究所輻射技術(shù)研究與發(fā)展中心在1999年成立時僅20名員工,發(fā)展到今天已有79名員工。除食品輻照服務(wù)外,還為醫(yī)藥產(chǎn)品和巴氏消毒食品提供輻射滅菌服務(wù),并將研發(fā)產(chǎn)品商品化,如農(nóng)業(yè)用植物保護(hù)劑以及醫(yī)用金納米凝膠和銀納米凝膠等。
該中心還開展輻射技術(shù)領(lǐng)域的研究與發(fā)展,并提供該領(lǐng)域的培訓(xùn),同時也與國際伙伴合作,研究進(jìn)一步改進(jìn)輻照技術(shù)的方法。
科學(xué)
輻照
輻照即用電磁輻射束照射物質(zhì)。例如,用微波爐加熱食物就是用輻射束照射食物,輻射能量剛好足以讓食物中的水分子相互摩擦,通過摩擦產(chǎn)生熱量。但是食品輻照采用的輻射束頻率更高,其能量足以讓原子瞬間產(chǎn)生正電荷和負(fù)電荷(電離)。食品輻照用于增強(qiáng)食品安全和保持食品質(zhì)量。在輻照過程中,向能量被傳遞到受處理產(chǎn)品,就像加熱食物一樣,只不過并不使溫度顯著升高。
輻照過程最重要的參數(shù)是單位質(zhì)量的食品所吸收的能量,稱為“吸收劑量”或簡稱“劑量”。這項技術(shù)可用于摧毀導(dǎo)致食物中毒的微生物;減少腐壞生物數(shù)量,從而有助于食品更長時間地保鮮;以及減緩洋蔥、大蒜和土豆等食品的成熟速度和抑制發(fā)芽。 因此,該技術(shù)可增強(qiáng)食品安全,減少浪費(fèi)。
在伽瑪輻照器中 ,輻射源為放射性核素,通常是鈷-60(鈷60)。 伽瑪射線是電磁波,因此可以穿透致密物質(zhì)。產(chǎn)品可以裝在大袋子或包裝箱中接受輻照,也可以裝箱通過輻照器,或者堆放在托盤上經(jīng)懸掛運(yùn)送帶或輥道輸送機(jī)送入和送出輻照器。輻照一大托盤產(chǎn)品可能需要一個小時左右。
在電子束輻照器中 ,電子束在一臺機(jī)器中由電力產(chǎn)生。電子帶負(fù)電荷,質(zhì)量很小但可感知,因此很容易與食品中的原子相互作用,在相對較短距離內(nèi)傳遞其全部能量。因此,電子束只能用來輻照容易穿透的較小包裝食品。但能量傳遞速度很快,用電子束掃描食品的過程只需幾分之一秒。