消毒滅菌 延長保質(zhì)期 提高營養(yǎng)利用率
食品輻照加工的概念
利用γ射線、電子束和X射線對物質(zhì)具有穿透性的特點,對食品進行輻照加工處理,殺死食品中的寄生的昆蟲和致病菌,提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量和延長食品保藏期的加工工藝過程叫做食品輻射加工。經(jīng)輻照加工處理過的食品稱為輻射食品。
輻射加工技術的本質(zhì)
γ射線、電子束和X射線對食品進行輻射加工,本質(zhì)上是一種電離輻射技術的應用。γ射線、電子射線和X射線與紫外線、紅外線、無線電波和可見光等性質(zhì)相同,都是電磁波,只不過γ射線、電子射線或X射線波長更短,故它們的能量更大,是紫外線的幾百倍。
γ射線、電子射線和X射線是怎樣產(chǎn)生的
γ射線是由鈷-60或銫-137輻射源所放出來的射線,γ射線穿透力強,照射物品薄厚皆宜,可加工包裝成箱的食品。應用鈷-60或銫銫-137輻射源產(chǎn)生的γ射線加工食品需要一整套裝置,包括輻射室、源儲藏、源升降聯(lián)鎖裝置、輻射工藝傳動裝置、劑量安全監(jiān)測裝置以及通風設備等,統(tǒng)稱為γ輻射裝置。安全、便捷、高效是γ輻射裝置設計建造的依據(jù),現(xiàn)在國家已有強制性標準GB17568-2008《γ輻射裝置設計建造和使用規(guī)范》。
電子射線是電子加速器產(chǎn)生的。輻射加工用的電子加速器裝置一般包括電子槍、加速管、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、射線窗及掃描系統(tǒng)等,統(tǒng)稱為電子輻射裝置。2010年國家已發(fā)布了GB/T25306-2010《輻射加工用電子加速器工程通用規(guī)范》。和γ射線相比,電子射線穿透力稍弱一些,被照射食品箱的厚度有一定限制,但方向集中,易被物質(zhì)吸收,因此能量利用率高,照射時間短、處理量大。尤其是加速器的啟動與關閉方便,運行維護容易,安全性更好。
X射線是由電子加速器產(chǎn)生的電子射線擊打在重金屬靶后產(chǎn)生的,它的穿透力較強,可直接加工處理包裝箱較大的食品。
食品輻射加工的優(yōu)點
滅菌徹底,由于射線穿透力強,它不僅可以殺死食品表面的病菌,還可比殺死寄生在食品深層的昆蟲、蟲卵和致病菌,防止食品霉爛變質(zhì),提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量。營養(yǎng)損失少,采用γ射線或電子射線加工食品是一種“冷加工”技術。據(jù)測定,用2kGy劑量加工食品,食品內(nèi)部溫度最高上升0.5℃。在25kGy劑量下最高上升6℃。由于食品在加工過程中內(nèi)部溫度變化不大,被加工后的食品風味、營養(yǎng)成分和外觀變化較小,比起“熱加工”更容易受到市場青睞。保證食品安全。被加工食品可先經(jīng)過包裝、罐裝密封和裝箱打包后進行輻射加工,避免食品在包裝過程中所形成的二次污染。節(jié)約能源,無三廢排放,使用射線源作為能源,可以節(jié)省能源60%以上,環(huán)境友好。
食品經(jīng)過輻射加工后是否會產(chǎn)生放射性
理論上和實際檢測結果都不存在這個問題。要使食品成分的元素在放射照射后誘發(fā)放射性,需要γ射線5MeV以上,需要電子束10MeV以上的能量。而鈷-60和銫-137發(fā)出的γ射線的最大能量僅為1.33MeV。國內(nèi)外專業(yè)人員長期研究表明,能量小于或等于10MeV的電子束和能量小于或等于5MeV的X射線,都不會使被加工食品產(chǎn)生放射性,射線也不會殘留在食品中。消費者對此可以完全放心。
食品經(jīng)過輻射加工后是否會產(chǎn)生有毒物質(zhì)
食品輻射加工技術從開始研究到應用,幾十年來,世界上30多個國家的科學家相繼開展了衛(wèi)生安全性方面的系統(tǒng)研究,研究試驗工作的深度遠遠超過歷史上任何一種食品加工技術。長期的動物毒性試驗結果證明,食用輻照食品的動物生長、發(fā)育、遺傳與食用未經(jīng)輻照加工食品的動物完全相同。三致試驗(致畸、致癌、致突變)結果也沒有明顯變化。上世紀70、80年代,美國等國家先后開展人體試食試驗,參加試驗者數(shù)百人。在為期三個月的食用輻照食品后,經(jīng)嚴格體檢及血相生理生化檢查,無任何不良反應。在中國,439個志愿者所參與的8個實驗中,食用為期7—15個星期的占膳食總量的60—66%的輻照食品(0.2—8.0kGy,大米、土豆、花生、蘑菇、臘腸、肉、蔬菜及普通谷類),在實驗和對照組中,在臨床的毒理檢測和外圍的血液淋巴細胞中沒發(fā)現(xiàn)任何明顯的差別。聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、國際原子能機構(IAEA)、世界衛(wèi)生組織(WTO)共同組成的“國際食品衛(wèi)生安全評價聯(lián)合專家委員會(JECFI)”于1980年10月27日在日內(nèi)瓦舉行的第四屆專門委員會會議上做出結論:“用10kGy以下的平均最大劑量加工的任何食品,毒理學上不存在毒性問題,今后無須再對經(jīng)低于此劑量輻照的各種食品進行毒性試驗”。
食品經(jīng)輻射加工后,其營養(yǎng)成分是否會受到破壞
食品中的營養(yǎng)成分,主要是指蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素?茖W分析表明,輻射處理食品所引起的營養(yǎng)成分的變化,小于食品通常在加熱蒸煮或煎炒時所引起的營養(yǎng)成分的變化。輻照食品的營養(yǎng)價值可以由人體食用后利用率來綜合評價,結果發(fā)現(xiàn),就蛋白質(zhì)的利用率來說,未輻照的為85.9%,而輻照的為87.2%;脂肪的利用率:未輻照的93.3%,輻照的為94.1%;碳水化合物的利用率:未輻照的為87.2%,輻照的為87.9%;維生素方面,同加熱受破壞相比,水溶性維生素類輻照和不輻照的相同,而脂溶性維生素輻照的稍多一些。
世界食品輻射技術應用推廣情況
目前世界上有50多個國家采用輻射技術加工農(nóng)產(chǎn)品和食品,主要在四個方面:第一類是低劑量輻照抑制根莖類或塊莖類農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)芽和腐爛,如土豆、洋蔥、大蒜、生姜和薯類。目前阿根廷、孟加拉、智利、以色列、菲律賓、泰國、烏拉圭、中國、日本等已有工業(yè)化規(guī)模輻射土豆、洋蔥和大蒜在國內(nèi)外市場銷售。第二類是低劑量輻照殺蟲、延長貯存期和檢疫。如輻射谷物和面粉、鮮果和干果。俄羅斯、德國等國已在工業(yè)化輻射谷物。美國、南非、菲律賓、泰國等已應用輻射作為一種檢疫處理手段,殺滅熱帶水果如芒果、番木瓜中寄生的果蠅,這種經(jīng)輻射加工的水果已在美國、東南亞和歐洲市場上銷售。第三類是輻照針對性滅菌,控制致病菌為害人類健康,如各種肉類、家禽及加工制品,海產(chǎn)品和魚蝦、香料和調(diào)味品、飼料等由于致病菌污染而致病,嚴重威脅人類健康。比利時、荷蘭等國用輻射加工冷凍海產(chǎn)品和香料調(diào)味品,法國已用電子束輻射冷凍家禽肉并已工業(yè)化。印度政府決定主要發(fā)展電子束進行食品輻射加工。第四類是高劑量徹底滅菌。主要用于醫(yī)院特需病員和宇航人員等特種人員需要的無菌食品。一些國家用高劑量加工應急食品和軍需食品以延長保質(zhì)期。
食品輻射加工技術在國內(nèi)外主要立法依據(jù)
在國際權威機構長期對有關食品輻射加工安全性試驗研究數(shù)據(jù)審定的基礎。1988年12月,由聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)/國際原子能機構(IAEA)/世界衛(wèi)生組織(WTO)在日內(nèi)瓦召開了“輻射食品加工管理、接受性和貿(mào)易國際大會”,來自57個國家政府官員和13個非官方組織的觀察員參加了這次大會,會議采納了輻射食品國際貿(mào)易和接受性應該采取的步驟,發(fā)表了“輻射食品的國際議定文件”,這是食品輻射商業(yè)化應用和國際貿(mào)易立法上的一個新的里程碑。全世界已有美、歐等57個國家和地區(qū)批準了230多種輻照食品上市,銷售總量已超過40萬噸。
從1984年起,中國先后批準了18種和6大類食品可輻照上市銷售,包括豆類、谷類、干果果脯類、熟畜禽肉類、冷凍包裝畜禽肉類、香辛料類、新鮮水果蔬菜類等,并于1996年正式頒布了《輻射食品衛(wèi)生管理辦法》。我國目前已形成了較為完整的輻射食品標準體系。
我國食品輻射加工企業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景
我國已建成設計裝源30萬居里以上的鈷-60裝置近140多座和10MeV以下電子直線加速器十幾臺,其大部分用于食品輻照。輻射加工食品已經(jīng)有了一定工業(yè)化規(guī)模。2010年,我國輻照食品總量達18萬噸,對國民經(jīng)濟的貢獻超過300億元,并且以年均15%的速度增長。“十二五”期間,我國重點發(fā)展電子束加工技術,現(xiàn)在一些重點城市正在規(guī)劃建設以電子加速器為主要手段的大型食品輻射加工產(chǎn)業(yè)基地,預計今年我國輻照食品產(chǎn)品規(guī)模將超過500億元人民幣。
總的說來,食品輻射加工在國內(nèi)外有著光明的發(fā)展前景,在聯(lián)合國有關組織的大力推動下,形勢會越來越好。由于過去對核武器的宣傳和前蘇聯(lián)切諾利貝核電站事故,特別是受日本福島核電站事件的影響,公眾對核有一種恐懼心理,對核能的和平利用產(chǎn)生了一定的影響。在有關食品輻照衛(wèi)生安全的基礎理論研究相當深入并已有結論的今天,只有加大對核技術應用的宣傳,加強食品輻射加工管理,提高消費者的可接受程度。當消費者了解了食品輻射的好處,并自覺接受輻照食品,食品輻射技術的優(yōu)越性就能真正得到體現(xiàn)。