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« 辐照加工业的基本现状与发展思路食品辐照工艺与辐照装置的发展 »

食品辐照技术的研究与应用

  食品辐照技术是20世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术,是以辐射加工技术为基础,运用x射线、γ射线或高速电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理,在能量的传递和转移过程中,产生强大的物理效应和生物效应,达到杀虫、杀菌、抑制生理过程、提高食品卫生质量、保持营养品质及风味、延长货架期的目的。有关专家预言,随着国民食品安全意识的提高,辐照食品在我国的市场前景将十分广阔。

1 辐照食品研究现状

  在我国人们的消费中,"吃"的比重占50%以上。由于我国人多地少,食品的生产和加工技术水平低,要使十几亿人吃饱、吃好,吃得安全、卫生、营养、方便,的确不是一件容易的事。改革开放以来,随着我国农产品数量大幅增加,基本生活物质得以满足,正在从温饱型逐步向小康型过渡,人们的食品观念和食品结构都发生了很大变化,对食物的品质、卫生质量要求不断提高。尤其是加入WTO以后,国际贸易中有关税壁垒更有技术壁垒,这就对食品生产提出了更高的技术要求。因此减少虫害和霉变腐败造成的损失、延长储存期和保鲜时间、提高食品卫生质量、减少能耗和化学药物残留及环境污染等,已经成为食品生产中面临的重要问题。
  目前,全世界已有42个国家和地区批准辐照农产品和食品240多种,年市场销售辐照食品的总量达20多万吨。辐照食品种类也逐年增加,截止2005年我国辐照食品种类已达7大类56个品种。7大类产品分别是辐照豆类、谷物及其制品;辐照干果果脯类;辐照熟畜禽肉类;辐照冷冻包装畜禽肉类;辐照香辛料类;辐照水果、蔬菜类;辐照水产品类。据有关统计表明,2005年我国30万居里以上的商用γ辐照装置已达84座,功率5kw以上的电子加速器已达83台。食品辐照技术已成为传统食品加工和贮藏技术的重要补充和完善。

2 辐照食品的优势

  目前常用杀菌方法有三类:第一类是物理法。其中包括:①低温法。采用冷藏、冷冻、低温储藏,其主要目的是抑制细菌繁殖及产生毒素。②加热法。由于细菌大多不耐热,采用烹饪,中温、高温加热来杀菌。干燥脱水法:以除去细菌繁殖所需要的水分环境。③真空包装法。可以抑制需氧微生物的生长。其他还有微波、减压、磁场等杀菌方法。第二类是化学法。采用化学药物(如防腐剂、杀菌剂、杀虫剂或添加如食盐、酸、糖类、水活度剂、脱氧剂等)的方法杀菌。第三类是微生物法。如酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵法,可以抑制一些细菌的繁殖,多见于发酵食品的生产中。以上方法是目前食品加工中杀菌、贮藏保鲜的主要方法,但仍有许多食品不适用。经过长期的研究和探索,人们发现辐射处理技术在食品的杀菌处理方面具有独特的技术优势。

2.1 保持食品原有的成分和风味

  辐照灭菌是一种特殊的"冷加工"技术,它在常温下杀菌,χ射线、γ射线或电子束能量高、穿透力强,在杀菌的同时,不会引起食品内部温度的升高,能够最大限度的保持食品特有的风味,不影响产品的营养和食用品质,即使在冷冻状态下也能进行辐照处理,因此被称作"冷"灭菌法。

2.2 辐照食品中没有药物残留,不污染环境

  食品辐照技术不会诱发产生放射性,更无放射性残留,其安全性已得到国际专家的肯定,被世界所公认。这种物理加工方法也不会污染环境,被认为是21世纪替代环氧乙烷和溴甲烷杀菌的最好方法。

2.3 辐照灭菌效果彻底

  辐照处理法可以把表面和内部的各种寄生虫和致病菌一起杀灭。γ射线等电离辐射具有极强的穿透力,可以杀灭果实内部的害虫及虫卵,杀灭微生物的效果远远大于传统方法。另外,人们还可以根据产品的要求任意调节辐照剂量,从而达到不同的杀菌程度,直至完全灭菌。

2.4 能够实现对产成品、包装食品的加工处理

  γ射线的穿透力强,能够达到产品深处及大包装产品内部,不受产品的结构、形态和包装的影响,杀菌、杀虫彻底。对于需要密封包装的食品,辐照时不受温度影响,不用打开包装,特别适宜对已包装好的产成品进行消毒杀菌处理,避免了产品在生产加工过程中的二次污染,方法快捷方便。

2.5 辐照技术处理成本低,能耗少

  食品辐照技术在国内外已进入商业化,一大批商用辐照装置60Co-γ射线装置、高能工业电子加速器应运而生,辐照食品的批量生产已成为可能,大大降低了食品辐照的成本。据1976年国际原子能机构计算,食品采用冷藏需要消耗能量90kW•(h/t),巴氏加热消毒为230kW•(h/t),热消毒为300kW•(h/t),脱水脉冲处理为700kW•(h/t),而辐照消毒品需要6.3 kW•(h/t),辐照巴氏消毒仅为0.76kW•(h/t),节约能耗为70%~90%以上,节约了大量能源,受到普遍的欢迎。而且辐照灭菌速度快,操作简便,加工易控制,可实现规模化生产。

3 辐照食品的安全性评价

  辐照食品的卫生安全性,是人们最为关心的问题。原子弹爆炸,以及核泄漏事件的发生,使世界各国消费者对核普遍存在恐惧心理,影响了人们对辐照食品的接受性。消费者在购买辐照食品时,首先关心的是辐照处理过的食品是否有放射性危险,食品经辐照处理后,会不会诱发放射性,有没有放射残留呢? 回答是否定的。核污染是指有放射性粉尘(核裂变的放射性核素)混入食品,因而使食品被污染了放射性物质。与核污染不同,当辐照处理食品时,食品本身不直接接触放射源,不可能沾染上放射性物质残留,它只是接受由放射性物质产生的射线,受到的仅仅是放射源产生的γ射线(电磁波)的作用,因而不会受到放射性污染。

  1980年FAO/IAEA/WHO食品辐照卫生安全联合专家委员会的结论:为了保护食品,在10kGy(1兆拉德)剂量以内辐照任何食品不会引起毒理学的危害。现在95%以上的辐照食品,他们的辐照剂量大大低于10kGy。在当前技术条件可以达到的任何剂量范围内的辐照食品都是安全的和具有营养适宜性,即使高达75kGy的剂量处理的食物也可以食用。

  1999年10月19~22日,联合国粮农组织(FAO),世界卫生组织(WHO),国际原子能机构(IAEA)联合在土耳其国安地他尼亚市召开了"采取辐照加工以确保食品安全和质量国际大会",参加这次大会有来自全球53个国家(包括中国在内)和国际组织的179名代表。这次大会后,又在该地相继召开了国际食品辐照咨询组(ICGFI)第十六次会议,有34个成员国(包括中国)的正式代表和非政府组织,以及FAO、IAEA、WHO官员及日本、荷兰等国的观察员共53人参加了会议。这两次会议公报中都认为,1997年FAO/IAEA/WHO高剂量研究小组宣告的,超过10kGy的辐照剂量处理的食品是安全的和具有营养适宜性的结论是正确的。

4 辐照食品的发展前景展望

  食品安全是人类生存永恒的主题,是人民生活质量提高的标志。辐照食品的卫生安全性已被世界公认,而且辐照食品在减少由食品传播疾病的发病率、降低食品贮藏中的损耗、延长食品的货架期等方面已经显示出其优越性,但是我们也应该看到,食品辐照技术的发展不是一帆风顺的,在国际上依然有许多国家反对辐照食品,设置种种技术障碍不许进口。因此我们要加速建立食品卫生标准和辐照食品工艺规范,严格按照国际准的要求和指导原则,进一步完善辐照食品的法律和法规,促进食品辐照加工业的发展。

  随着辐照食品的商业化和产业化发展,根据我国目前食品辐照技术的发展情况,以及该项技术的巨大发展潜力,未来我们应该在以下几个方面多做一些工作,以保证辐照食品技术产业的健康、有序、规范化的发展。

4.1 加大科普宣传力度,提高辐照食品的市场接受程度

  充分利用现代化的传媒手段,加强对辐照技术的宣传,出版一些有关辐照食品的科普读物或宣传片,利用开办辐照食品专卖店、销售专柜等形式,从人们的感性认识入手,逐步消除消费者的恐"核"心理,进一步扩大和提高辐照食品的公众信任度和接受程度。

4.2 加大政府科研投入,组织科技攻关

  突破性技术的开发研究,已成为食品辐照技术发展的一大瓶颈。因此有关政府部门要加大科研投入,组织全国或区域性的联合攻关研究,重点的研发领域应包括:①辐照食品的鉴别技术。争取对某些类别的大批量产品,尽快建立起快速、简便、效果稳定的鉴别方法。②迅速制定和颁布辐照水产品类的国家卫生标准,以及相应产品的加工工艺标准。

4.3 加快辐照食品生产的规范化,提高行业的国际竞争能力

  进一步完善现有的标准体系,做好现有卫生标准和工艺标准的调整、修订工作。特别是要大大提高工艺标准的技术可操作性,推进辐照食品加工企业的规范化技改进度,条件成熟的企业要尽快组织实施质量认证工作,争取在最短的时间内与国际市场接轨,做好充分的技术准备,不断消除国际贸易中的障碍。

4.4 充分发挥食品辐照加工技术在保障食品卫生安全方面的作用

  食源性疾病是目前人类面临的重大健康杀手之一,食品中的致病性微生物也是目前影响我国食品安全的主要因素。另一方面由于我国食品生产和销售系统的条件还比较落后,食品卫生安全的保障就更加困难。因此我们建议重点推广食品辐照杀菌的低剂量处理技术,如小包装熟食及即食性方便食品的辐照消毒杀菌技术;预冷小包装鲜肉(包括禽肉)的辐照杀菌技术;调味品、脱水制品的辐照灭菌技术;功能性食品的辐照消毒技术;风味名、优产品的辐照保鲜处理技术等。

4.5 加大谷物辐照杀虫技术的推广应用

  谷物是重要的食品原料,原料产品质量的优劣会直接影响食品的质量。在传统的谷物贮藏技术中,主要采用溴甲烷之类的熏蒸杀虫剂,通过定期熏蒸处理来控制杀灭仓库中的各类害虫。由于一直采用相同的方法进行杀虫处理,不但可以使害虫产生抗药性,而且会产生大量的药物残留,直接危及食品谷物原料的质量。大量的研究发现,在1.0~2.0kGy的辐射剂量条件下,就能够杀死几乎所有的谷物仓贮害虫,并且不会产生毒副作用。谷物辐照杀虫处理技术被证明是一项非常有发展前途的实用、安全、卫生的新技术。

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