食品工艺学第七章食品辐射保.pptx
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1、食品工艺学第七章食品辐射保n电离辐射与非电离辐射电离辐射与非电离辐射n食品辐照定义(食品辐照定义(GB/T18524-2001)GB/T18524-2001)利用电离辐射在食品中产生的辐射化学与辐射生物学效应而达到抑利用电离辐射在食品中产生的辐射化学与辐射生物学效应而达到抑制发芽、延迟或促进成熟、杀虫、杀菌、防腐或灭菌等目的的辐照制发芽、延迟或促进成熟、杀虫、杀菌、防腐或灭菌等目的的辐照过程。过程。n辐射保藏的优点辐射保藏的优点n常温下进行常温下进行n节能节能n无残留无残留n穿透性强穿透性强n易控制等独特优势。易控制等独特优势。目前辐射加工技术已向很多行业渗透。目前辐射加工技术已向很多行业渗透
2、。n缺点:投资大、泄漏安全性问题、消费者接受性缺点:投资大、泄漏安全性问题、消费者接受性第一节第一节 概述概述二、国内外辐照保藏进展(自学)二、国内外辐照保藏进展(自学)n我国批准在部分食品中使用,需严格按生产规范使用。我国批准在部分食品中使用,需严格按生产规范使用。n我国辐照食品产量占世界我国辐照食品产量占世界1/3左右,左右,2010已达约已达约20万吨。万吨。表7-1 中国批准允许辐照的食品类别及剂量类 别品 种目 的吸收剂量(kGy)产品卫生标准豆类绿豆、红豆等杀虫0.2GB14891.8谷类及其制品大米、面粉、玉米渣、小米等杀虫0.40.6干果果脯空心莲、桂园、核桃、山楂、大枣、小枣
3、等控制生虫,减少损失,延长储藏0.4-1.0GB14891.3熟畜禽肉熟猪肉、熟牛肉、熟羊肉、熟兔肉、盐水鸭、烤鸭、烧鸡、扒鸡等延长保质期8.0GB14891.1冷冻分割禽肉类猪、牛、羊、鸡鸭等杀沙门氏菌2.5GB14891.7香辛料五香粉、八角、花椒等杀菌、防霉、提高卫生质量10GB14891.4花粉玉米、荞麦、高粱、芝麻、油莱等花粉或混合保鲜、防霉、延长贮存期8GB14891.2薯干酒类以薯干或新鲜薯为原料改进薯干酒的品质、提高其质量4GB14891.9猪肉旋毛虫猪肉灭活旋毛虫0.65GB14891.6新鲜水果蔬菜土豆、洋葱、大蒜、生姜、番茄、荔枝、苹果抑止发芽、贮藏保鲜或推迟后熟延长货架
4、期1.5(具体视目的品种而异)GB14891.5方便面固体汤料方便面固体汤料杀菌,防霉,延长保质期8具体辐照生产规范参照具体辐照生产规范参照GB/T18525.X;GB/T18526.X;GB/T18527.XGB/T18525.X;GB/T18526.X;GB/T18527.X第二节第二节 辐照的基本概念辐照的基本概念1.1.放射性同位素(了解、自学)放射性同位素(了解、自学)n当原子序数在当原子序数在8484以上,原子核是不稳定的,能以一定的速率放出射线,由这种元素称为放射性同位以上,原子核是不稳定的,能以一定的速率放出射线,由这种元素称为放射性同位素。素。n自然界中有天然的不稳定同位素,
5、但还有一些不稳定同位素是使用原子反应堆及粒子加速器等人工自然界中有天然的不稳定同位素,但还有一些不稳定同位素是使用原子反应堆及粒子加速器等人工制造的。制造的。n-射线:当同位素中,射线:当同位素中,n n:p+1.5:1,p+1.5:1,从原子核中放射出带从原子核中放射出带2p+2p+和和2n2n的带正电高速粒子流(氦核)的带正电高速粒子流(氦核)称称为为-射线。射线。n-射线:当核内中子数和质子数不等时,若某一中子释放出能量转变成质子(射线:当核内中子数和质子数不等时,若某一中子释放出能量转变成质子(np+)npnp+)np+-(带负带负电的高速电子电的高速电子);若核内;若核内p p+nn
6、时时(这种情况一般指在加速器中这种情况一般指在加速器中),p p+1.02Mevn+1.02Mevn+(带正电荷的高速(带正电荷的高速电子)电子)nX-X-射线射线 若核内质子在外层电子云中,从若核内质子在外层电子云中,从K K层捕获电子,转变成中子,层捕获电子,转变成中子,p p+e+e-n n K K捕获后剩下一空穴,则外层高能电子会补充进去,释放出能量捕获后剩下一空穴,则外层高能电子会补充进去,释放出能量X-X-射线。射线。所以,所以,X-X-射线指原子核外电子所放出的能量。射线指原子核外电子所放出的能量。n-射线射线 当原子核在发射了当原子核在发射了-和和-射线或射线或k-k-捕获后,
7、核的能级处于激发态(高能态),当这种激发态捕获后,核的能级处于激发态(高能态),当这种激发态回到基态时,原子就发出光子流回到基态时,原子就发出光子流-射线射线 (即不带电荷的粒子流)。(即不带电荷的粒子流)。以上这些射线都具有不同的电离作用和穿透能力。以上这些射线都具有不同的电离作用和穿透能力。n-射线:相对质量较大,电离能力大,穿透能力小射线:相对质量较大,电离能力大,穿透能力小n-射线:电离能力比射线:电离能力比-射线小,穿透能力比射线小,穿透能力比-射线大。射线大。n-射线:电离能力比射线:电离能力比-、-射线小,但穿透能力比它们大。射线小,但穿透能力比它们大。nX-X-射线:电离能力小
8、,穿透能力很强。射线:电离能力小,穿透能力很强。二、辐照量单位与剂量测量二、辐照量单位与剂量测量(一)放射性强度:(一)放射性强度:n定量放射性强弱的物理量。定量放射性强弱的物理量。n单位:居里(单位:居里(Ci)Ci)、贝克(、贝克(Bq)Bq)和克镭当量和克镭当量(二)照射量:(二)照射量:n度量度量X-X-或或-射线在空气中电离能力的物理量。射线在空气中电离能力的物理量。n单位:伦琴(单位:伦琴(R),R),库仑库仑/千克(千克(C/kg)C/kg)(三)吸收剂量(重点)(三)吸收剂量(重点)n在辐射源的辐射场内单位质量被辐照物质所吸收的射线的能量称为吸收在辐射源的辐射场内单位质量被辐照
9、物质所吸收的射线的能量称为吸收剂量。剂量。n单位拉德(单位拉德(rad)rad),现为戈瑞(,现为戈瑞(Gy)Gy):1Gy=100rad=1J/kg :1Gy=100rad=1J/kg n吸收剂量测量吸收剂量测量剂量测量体系:量热计、液体或固体化学剂量计及剂量测量体系:量热计、液体或固体化学剂量计及目视剂量标签目视剂量标签国家基准国家基准国家传递标准计量测量体系国家传递标准计量测量体系常规剂量剂常规剂量剂三、辐射源与食品辐照装置三、辐射源与食品辐照装置(一)辐照源(重点掌握)(一)辐照源(重点掌握)(一)辐照源(重点掌握)(一)辐照源(重点掌握)按食品辐照加工通用标准(按食品辐照加工通用标准
10、(按食品辐照加工通用标准(按食品辐照加工通用标准(CDDEX STAN106-1983),CDDEX STAN106-1983),CDDEX STAN106-1983),CDDEX STAN106-1983),可以用于可以用于可以用于可以用于离子辐照源的有:来自离子辐照源的有:来自离子辐照源的有:来自离子辐照源的有:来自60606060CoCoCoCo或或或或137137137137CsCsCsCs的的的的-射线,射线,射线,射线,X-X-X-X-射线射线射线射线(能级(能级(能级(能级5Mev),5Mev),5Mev),5Mev),加速电子(能级加速电子(能级加速电子(能级加速电子(能级10
11、Mev)10Mev)10Mev)10Mev)。放射性同位素:放射性同位素:放射性同位素:放射性同位素:60606060Co,Co,Co,Co,137137137137CsCsCsCs:-射线射线射线射线电子加速器电子加速器电子加速器电子加速器:X-:X-:X-:X-射线、电子束射线、电子束射线、电子束射线、电子束(二)防护设备:铅、铁混凝土和水(二)防护设备:铅、铁混凝土和水(二)防护设备:铅、铁混凝土和水(二)防护设备:铅、铁混凝土和水(三)输送与安全系统(三)输送与安全系统(三)输送与安全系统(三)输送与安全系统大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小
12、声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点一、食品辐射的物理学效应(了解)一、食品辐射的物理学效应(了解)(一)原子能射线与物质的作用(一)原子能射线与物质的作用光电子光电子康普顿散射康普顿散射电子、正电子对电子、正电子对感生放射性感生放射性(诱感放射性)诱感放射性)(二)电子射线的作用(二)电子射线的作用散射散射电离电离轫致辐射轫致辐射降低能量后被原子捕获降低能量后被原子捕获,使原子使原子(或原子所在分子或原子所在分子)变成负离子变成负离子;或者与阳离子相遇或者与阳离子相遇,发生阴阳离子湮灭发生阴阳离子湮灭,释放出两个光子。释放出两个光子。第三节第三节
13、 食品辐照保藏原理食品辐照保藏原理辐照的化学效应是指被辐照物质中分子所发生的化学变化:辐照的化学效应是指被辐照物质中分子所发生的化学变化:辐照的化学效应是指被辐照物质中分子所发生的化学变化:辐照的化学效应是指被辐照物质中分子所发生的化学变化:n n初级辐射:是使物质形成离子、激发态分子或分子碎初级辐射:是使物质形成离子、激发态分子或分子碎初级辐射:是使物质形成离子、激发态分子或分子碎初级辐射:是使物质形成离子、激发态分子或分子碎片。片。片。片。n n次级辐射:是初级辐射的产物相互作用,生成与原始次级辐射:是初级辐射的产物相互作用,生成与原始次级辐射:是初级辐射的产物相互作用,生成与原始次级辐射
14、:是初级辐射的产物相互作用,生成与原始物质不同的化合物。物质不同的化合物。物质不同的化合物。物质不同的化合物。n n初级辐射一般无特殊条件,而次级辐射与温度等其它条初级辐射一般无特殊条件,而次级辐射与温度等其它条初级辐射一般无特殊条件,而次级辐射与温度等其它条初级辐射一般无特殊条件,而次级辐射与温度等其它条件有关。件有关。件有关。件有关。n水:H,OH,间接作用n氨基酸与蛋白质n酶n糖类n脂类n维生素P286-287二、食品辐照的化学效应二、食品辐照的化学效应二、食品辐照的化学效应二、食品辐照的化学效应三、食品辐射的生物学效应三、食品辐射的生物学效应n生物学效应指辐射对生物体如微生物、酶、生物
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