辐照灭菌是通过利用原子能射线的能量引起微生物死亡,从而达到杀菌的目的,具有灭菌彻底,无毒、无残留,绿色环保、低能耗、节约能源的优点。商业上多利用钴-60产生的γ一射线和电子加速器产生的低于10MeV电子束来进行辐照灭菌。
辐照灭菌是通过利用原子能射线的能量引起微生物死亡,从而达到杀菌的目的,具有灭菌彻底,无毒、无残留,绿色环保、低能耗、节约能源的优点。商业上多利用钴-60产生的γ一射线和电子加速器产生的低于10MeV电子束来进行辐照灭菌。
环氧乙烷(Ethylene Oxide,简称ETO)是一种广谱低温灭菌剂,在常温下杀灭各种微生物,包括芽孢、结核杆菌、细菌、病毒、真菌等。ETO可与蛋白质上的羟基(-COOH)、氨基(-NH2)、巯基、(-SH) 和羟基(-OH) 发生烷基化作用,使微生物蛋白质失去反应基,阻碍其正常化学反应和新陈代谢,从而导致微生物死亡。
众所周知,辐照灭菌技术是一种新型的、最为安全有效的食品灭菌技术,该技术是通过利用原子能射线的能量引起微生物死亡,从而达到杀菌的目的,具有灭菌彻底,无毒、无残留,绿色环保。低能耗、节约能源的优点。商业上多利用钴-60产生的γ一射线和电子加速器产生的低于10MeV电子束来进行辐照灭菌。要达到安全高效的灭菌效果,辐照灭菌后的食品既要符合食品卫生微生物检验的指标要求,又要尽可能用低的辐射剂量进行照射。在此,以γ一射线灭菌为例分析一下影响灭菌效果的主要影响因素。
辐照食品是指利用人工控制的辐射能源处理过的食品。严格地说,辐照食品并不是同一类别的食品,而是指被同一种辐照工艺处理过的食品。主要是利用适当的辐射源产生的辐射能量,以安全剂量照射食品或食品原料,达到灭菌、杀虫、抑制发芽等目的,从而提高食品的安全性和延长货架期。其杀灭微生物的原理是:当用一定剂量的丫射线、或电子加速器产生的低于10兆电子伏(MeV)电子束辐照食品时,通过直接或间接的作用引起微生物DNA、RNA、蛋白质、脂类等有机分子中化学键的断裂,其中起主要作用的是DNA损伤,如DNA单链或双链的断裂、蛋白质与DNA分子交联、DNA序列中碱基的改变,导致微生物死亡,从而保证食品的“干净”、安全。
食品辐照的效果受食品成分和结构的耐受力、微生物的耐受力的影响,因而不同的使用目的所使用的辐照剂量也有所不同。辐照所用剂量以被辐照物吸收的能量表示。1980年以后国际上统一规定,被辐照物吸收辐照能1J(Joule,焦耳)称为1Gy(Gray,戈瑞),1Gy的1000倍和100万倍分别为kGy(千戈瑞)和mGy(兆戈瑞)。在此之前以rad(拉德)表示,1Gy=100rad。一般5Gy以下称为辐照防腐;在5~10Gy称为辐照消毒,可以消除无芽胞致病菌;10~50Gy称为辐照灭菌,可以杀灭物料中一切微生物。
食品辐照源的选择是建立在那些具有放射性、穿透能力强、能够进行人工诱导和控制的放射源上,而且该放射源对食品进行辐照消毒灭菌处理后不会在受处理的食品中产生衍生放射性,也不会在食品中产生显著的热量,以保证受处理食品的安全性和冷杀菌的效果。目前,用于加工和实验用的辐照源有60Co和137Cs产生的γ射线,以及电子加速器产生的低于10兆电子伏(MeV)的电子束。
在辐照加工过程中,伽玛射线或高能电子束穿透辐照货箱内的货物,作用于微生物,直接或间接破坏微生物的核糖核酸、蛋白质和酶,从而杀死微生物,起到辐照消毒灭菌的作用。
辐照灭菌不会引起被辐照物的温度明显升高,是一种冷消毒法,对热敏药物常常是最佳的消毒方法。因为钴-60释放出的γ射线有很强的穿透力,被处理药品可以预先包装好,成为一种不能穿透细菌的包装,这样经辐照消毒后,有效避免了药品在最终消费者使用之前的二次污染。辐照消毒工艺可以连续操作,因此可实现大规模商业化生产。
经过“十五”、“十一五”的努力,我国食品辐射加工领域形成了一定的研究、技术集成和创新能力。食品农产品辐照加工处理产品和数量有较大增长,取得了一批专利、标准和科研成果。辐射加工研究和技术人员结构逐步优化,人才培养得到重视。为国家食品安全、进出口贸易、检验检疫、环境治理和低碳经济做出了贡献。
辐照食品是指用γ-射线或电子束辐照加工处理的食品,包括辐射的食品原料、半成品。辐照技术能够杀灭食品中的微生物,具有杀虫、杀菌、保鲜、抑制发芽等作用。按照国务院领导的有关批示精神,中央编办会同有关部门对食品生产中应用辐照工艺和使用辐照食品原料的具体监管部门职责分工问题进行了认真研究,多次听取卫生部、质检总局、环境保护部等有关部门和专家学者的意见,并赴辐照加工企业进行了实地调研,在此基础上,提出了辐照食品监管职责分工的意见。经国务院领导同志同意,中央编办于9月28日印发了《关于加强辐照食品监管及部门职责分工的通知》,进一步明确了相关部门的职责分工,为切实加强辐照食品监管工作奠定了基础。
利用射线如γ射线、x射线或电子束对食品进行辐照,以达到抑制发芽、杀虫灭菌、改善品质、保鲜耐贮等目的,这种工艺过程叫食品辐照加工。到目前为止,全世界已经有42个国家和地区的政府或国际组织,批准了二百多种辐照食品可以上市。我国政府也已批准了六大类辐照食品可以上市。我国政府也已批准了六大类辐照食品可以上市,并且制定了辐照食品管理办法和食品辐照工艺标准。我国许多辐照食品如大蒜、脱水蔬菜、方便食品、海产品等已使某些省份和行业获得显著效益,促进了那里的经济发展。据不完全统计,我国辐照食品年处理量已超过10万吨。