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辐射加工产品质量的控制

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  被辐照物质中产生特定的辐射化学或辐射生物学效应是辐射加工的根本目的。就一般意义而言,对此类辐射效应的检测,就成了辐射加工产品质量控制的关键。然而,直接测量产品中的辐射效应通常比较麻烦,误差也大。如测量高分子材料的性能或微生物的存活量,有时甚至无法进行;像食品保鲜是否有效就难以立刻得到答案的;无菌检验无论从方法学还是统计学方面讲也都是不可取的。

  辐射加工过程本身就是给予被加工产品一定的辐射能量,即吸收剂量。通常,吸收剂量与辐射效应有对应关系。准确控制辐射加工过程中产品的吸收剂量,产品中就会出现所需的辐射效应。因而,剂量检测就成了辐射加工产品质量控制的可靠的甚至是必不可少的方法。

  辐照过程必须达到一定的有效剂量(最低剂量),才能产生某种效应。但由于产品本身有一定的体积,离源距离不等,同批产品内部吸收剂量不均匀。低于有效剂量时产生不了所期望的辐射效应,达不到辐照的目的;高于有效剂量时高出的那部分剂量成了无用的能量损耗,甚至可能照坏产品。因此,控制剂量不均匀度也是保证辐照质量所必需的。提高剂量测量的准确度和精度,结合工艺上的安排,既可以减小剂量不均匀度,还有利于提高辐射能量的利用效率。

  开发与实施某项产品的辐照工艺必须经过一系列的实验,建立起一定条件下的吸收剂量与被辐照产品中所产生效应之间的关系,确定实现该效应所需的剂量水平和剂量限值,即工艺剂量水平和工艺剂量限值。产品在生产过程中所吸收的剂量应处于工艺剂量限值范围以内,且工艺剂量又不超过法定剂量。

  辐照食品与医疗用品消毒,必须把产品中的吸收剂量准确地控制在法定的和工艺要求的范围内。对于材料改性的辐照工艺,可以按产品标准性能要求检验被照材料中的辐射效应进行质量控制,并验证剂量监测和参数控制的可靠性。

  为达到预期的辐照效果,例如,抑制发芽或辐射消毒,必须提供所需要的最低吸收剂量,或称为最低有效剂量。此值是以食品辐照的经验为依据的,并由食品工艺学家根据商业规模应用之前的实验研究结合每个处理过程和具体的产品作出规定。

  在给定的处理过程中,容许的最高吸收剂量(最高耐受剂量)是由给该加工过程以法律上许可和认证的管理机构规定的。凡超过最高耐受剂量的产品均算作“法定变质”产品。在某些情况下,最高耐受剂量可由辐射加工的工艺要求来决定。

  从经济上考虑,应该使辐照处理过程达到:(1)产品中最小剂量值Dmin大于或等于最低有效剂量;(2)产品中最大剂量值Dmax低于或等于最高耐受剂量。

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