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关于辐照
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辐照量单位与剂量测量

(一)放射性强度与放射性比度
1、放射性强度
  又称放射性活度,是度量放射性强弱的物理量。
  曾采用的单位有:
(1) 居里(Curie简写Ci)
  若放射性同位素每秒有3.7×1010次核衰变,则它的放射性强度为1居里(Ci)。
(2) 贝可勒尔(Becqurel,简称贝可Bq)
  1贝可表示放射性同位素每秒有一个原子核衰变。
(3) 克镭当量
  放射γ射线的放射性同位素(即γ辐射源)和1克镭(密封在0.5mm厚铂滤片内)在同样条件下所起的电离作用相等时,其放射性强度就称为1克镭当量。
2、放射性比度 
  将一个化合物或元素中的放射性同位素的浓度称为"放射性比度",也用以表示单位数量的物质的放射性强度。

(二)照射量
  照射量(Exposure)是用来度量X射线或γ射线在空气中电离能力的物理量。
  使用的单位有:
(1) 伦琴(Roentgen,简写R)
(2) SI库仑/千克(C·kg-1)

(三)吸收剂量
1、吸收剂量单位
(1) 吸收剂量
  被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收剂量,其单位有:
(1) 拉德(rad)):每克物质吸收100尔格的能量
(2) 戈瑞(Gray,简称Gy):每kg物质吸收1焦耳的能量。
换算关系:1 GY =100 rad

1kGY = 0.1 mrad = 1 KW.S/kg
(2)剂量率
  是指单位质量被照射物质在单位时间内所吸收的能量。
(3)剂量当量
  是用来度量不同类型的辐照所引起的不同的生物学效应,其单位为希(沃特)(Sv)。
(4)剂量当量率
  是指单位时间内的剂量当量,单位为Sv·s-1或Sv·h-1。
2、吸收剂量测量
(1) 国家基准--采用Frickle剂量计(硫酸亚铁剂量计)
(2) 国家传递标准剂量测量体系--丙氨酸/ESR剂量计(属自由基型固体剂量计),硫酸铈-亚铈剂量计,重铬酸钾(银)-高氯酸剂量计,重铬酸银剂量计等
(3)常规剂量计--无色透明或红色有机玻璃片(聚甲基丙烯酸甲酯),三醋酸纤维素,基质为尼龙或PVC的含有隐色染料的辐照显色薄膜等

国内外食品辐照的进展

(一) 国外
1896年--明克(Minck)经实验证实X-射线对原生虫有致死作用。
1921年--斯彻瓦特日(Schwatz)使用X-射线杀死肉中的旋毛虫(Trichinella Spiralis)并获得美国专利。
1930年--乌斯特(Wüst)证实"所有食品包装在密封金属罐中,再用强力伦琴射线照射可杀灭所有细菌",并获得法国专利。
第二次世界大战结束后--随着放射性同位素的大量应用和电子加速器等机械辐射源的问世,促进了射线处理食品的发展。
1953年--艾森豪威尔(Eisehower)促使美国军方深入研究食品辐照。
1957年--美国军方负责,为期5年的辐照食品研究计划启动,投入了大量人力、物力。
1960年--在美国军队开始试用辐照食品。
1963年--在美国军方Natick实验室举行首次辐照食品国际会议。
1965年--加拿大建立起世界最大的马铃薯辐照工厂。
1970年--FAO/IAEA/WHO的专家在日内瓦会议上确立食品辐照领域的国际计划(IFIP)。
1976年--联合国粮农组织认为五种辐照产品(即马铃薯、小麦、鸡肉、木瓜和草莓)是绝对安全的。
1978年--世界用于辐照消毒灭菌的60Co工厂有80家(其中60家用于医疗消毒)。
1980年--FAO/IAEA/WHO的会议认为,受辐照食品平均吸收剂量10千戈瑞(kGy)及以下,没有毒性危害,无必要再进行毒性试验。 
1988年--世界用于辐照消毒灭菌的60Co工厂发展到182家,全世界辐照食品产量约50万吨。
1997年以后--WHO进一步废除10 kGy的上限量,国际食品法规委员会(CAC)相继提出辐照食品的通用标准及法规,

(二) 国内
1958年--开始食品辐照研究工作。
七十年代中期--国内多个地区相继进行辐照保藏食品的研究,辐照品种有肉类、水产品、水果、干果、蔬菜、粮食、蛋类等。
八十年代--食品辐照已进入一定规模的生产阶段
九十年代初--我国建成辐照装置近150多台,其中设计装机能量1.11×1016贝可以上的装置超过50座。
1984年~1997年--国家卫生部颁布的食品辐照卫生标准基本覆盖了绝大部份食品。

我国食品辐照不仅用于保藏、防疫、医疗等目的,而且已用于提高产品质量等加工目的。

食品辐照的意义及其特点

(一) 基本概念
  食品辐照是指利用射线照射食品(包括原材料),延迟新鲜食物某些生理过程(发芽和成熟)的发展,或对食品进行杀虫、消毒、杀菌、防霉等处理,达到延长保藏时间,稳定、提高食品质量目的的操作过程。

(二) 技术特点
1、 可以在常温或低温下进行,处理过程食品温升很小,有利于维持食品的质量;
2、 射线(如γ-射线)的穿透力强,可以在包装下及不解冻情况下辐照食品,杀灭深藏在食品内部的害虫、寄生虫和微生物;
3、 辐照过的食品不会留下任何残留物;
4、 和食品冷冻保藏等方法相比,辐照保藏方法能节约能源;
5、 可以改进某些食品的工艺和质量;
6、 需要较大投资及专门设备来产生辐射线(辐射源)并提供安全防护措施,保证辐射线不泄露;
7、 对不同产品及不同辐照目的要选择控制好合适的辐照剂量,才能获得最佳的经济效应和社会效益。
8、 辐照食品标签上要加以标注。

辐射源与食品辐照装置

(一)辐射源
1、放射性同位素
(1) 钴-60(60Co)辐射源

(2) 铯-137(137Cs)辐射源
2、电子加速器

是用电磁场使电子获得较高能量,将电能转变成射线(高能电子射线,X射线)的装置。
(1)电子射线
  电子射线又称电子流、电子束,其能量越高,穿透能力就越强。电子加速器的电子密度大,电子束(射线)射程短,穿透能力差,一般适用于食品表层的辐照。
(2)X射线
  加速器产生的高能电子打击在重金属靶子上会产生能量从零到入射电子能量的X射线。

(二)防护设备
  常用于防护设备的材料有:
1、 铅--铅容器可以用来储存辐射源 
2、 钢材--容器和设备的结构骨架
3、 铁--用于制作防护门,铁钩和盖板等。
4、 水--将辐射源(如60Co、137Cs等)储存在深井内
5、 混凝土墙--既是建筑结构又是屏蔽物

(三)输送与安全系统
  工业用食品辐照装置是以辐射源为核心,并配有严格的安全防护设施和自动输送、报警系统。所有的运转设备、自动控制、报警与安全系统必须组合得极其严密。

食品辐照的物理学效应

(一) α射线和γ射线与物质的作用
1、 光子
2、 光电子
3、 康普顿散射

(二)电子射线的作用
1、 库仑散射
2、 轫致辐射
3、 契连科夫(Cerenkov)效应

食品辐照的化学效应

(一)水
  纯水辐照的化学效应应可概括为:

(二) 蛋白质和酶
1、 导致某些蛋白质中二硫键、氢键、盐键和醚键等的断裂
2、 促使蛋白质的一级结构发生变化
3、 发生脱氨基作用、脱羧作用和氧化作用
4、 蛋白质水溶液经射线照射会发生辐照交联
5、 多数食品酶对辐射效果有很大的阻力,有助于酶制剂的辐照处理。
(三)糖类
1、 纯态糖类经辐照后发现有明显的降解作用和辐解产物形成
2、 混合物的降解效应通常比单个组分的辐解效应小。
(四)脂类
  主要是辐照诱导自氧化产物和非氧化的辐照产物,因而饱和脂肪酸比较稳定,不饱和脂肪酸容易氧化,出现脱羧、氢化、脱氨等作用。 
(五)维生素
1、 脂溶性维生素
(1) 最敏感:维生素A和E
(2) 稳定:维生素D
2、 水溶性维生素
(1)最敏感:维生素B1和C
  维生素辐照损失数量受剂量、温度、氧气存在与食品类型等影响。一般来说,在无氧或低温条件下辐照可减少食品中任何维生素的损失。
(六)食品包装材料
  辐照巴氏灭菌条件下(10~30kGy),所有用于包装食品的薄膜的性质基本上未受到影响,对食品安全也未构成危害。

食品辐照的生物学效应

用β和γ辐射线达到各种生物效应所必需的剂量(5)

(一)微生物
  辐照保藏主要是直接控制或杀灭食品中的腐败性微生物及致病微生物。
  电离辐射杀灭微生物一般以杀灭90%微生物所需的剂量(Gy)来表示,即残存微生物数下降到原菌数10%时所需用的Gy剂量,并用D10值来表示。
1、细菌
2、酵母与霉菌
3、病毒

(二)虫类
1、昆虫
2、寄生虫

(三)果蔬
1、 抑制呼吸高峰
2、 改变果蔬中的化学成分
3、 影响新鲜蔬菜代谢反应
4、 抑制发芽

辐照食品的安全性

(一) 安全性试验和评价涉及的学科领域
1、 毒理学
2、 营养学
3、 微生物学

(二) 结论
1、 世界卫生组织(WHO)
(1) 辐照不会导致对人类健康有不利影响的食品成分的毒性变化;
(2) 辐照食品不会增加微生物学的危害;
(3) 辐照食品不会导致人们营养供给的损失
2、 联合国粮农组织、国际原子能机构与世界卫生组织联席会议
在正常的辐照剂量下进行辐照的食品是安全的

卫生部:应用规定剂量辐照的食品是安全的

新华网北京8月4日电 被辐照过的食品是否有害?为何要求食品包装上加贴辐照食品标识?针对这些问题,卫生部食品安全综合协调与卫生监督局食品安全评估预警处处长李泰然4日指出,应用规定剂量辐照的食品是安全的。 
  李泰然说,世界各国和国际组织经过数十年的辐照食品安全性试验表明,食用辐照食品对生长、繁殖、寿命无不良影响,且无致癌、致畸、致突变性。至今尚未发现因辐照产生的有害物质。 
  联合国粮农组织、国际原子能机构、世界卫生组织共同组成的国际食品辐照卫生安全评价联合专家委员会于1980年宣布,用10千戈瑞(辐射吸收剂量单位)以下剂量辐照的食品不会有放射性残留的感生放射性,辐照后营养成分和营养价值与其他加工方法没有区别,因此是安全的,今后可不再进行毒理学评价试验。 
  据介绍,中国早在上世纪50年代就开始在食品加工处理中应用辐照技术,较早广泛使用的就是调料包,因为如果不经过辐照处理,其中的微生物指标很难达标,更不能长期储存。 
  根据卫生部1996年公布的《辐照食品卫生管理办法》,辐照食品在包装上必须贴有卫生部统一制定的辐照食品标识。同时,从事食品辐照加工的单位必须取得食品卫生许可、具备的条件、新研制辐照食品品种的审批、包装和说明书等内容。 
  李泰然说,之所以要求加贴标识,是由于对食品进行辐照不属于食品常规生产加工过程的内容,不同食品和辐照剂量要满足具体标准的要求或者要经过特殊批准方可使用。另外,有的消费者不认可被辐照过的食品,而且辐照还可能被不法分子用于处理腐败变质或不符合质量安全标准的食品,因此,从便于监督管理和信息透明的角度考虑,要求在辐照过的食品上加贴特殊标识,以与未经辐照的食品示以区别。 
  相关专家还指出,辐照食品安全的前提是,食品品种、辐照剂量符合标准。因此,相关部门应依据安全评估标准加强监管和执法力度,以确保食品安全。 
  另据了解,在近期清理食品卫生配套规章过程中,卫生部已将《辐照食品卫生管理办法》列入修订计划,废除其中与《食品安全法》不一致的内容,明确辐照食品风险评估制度。同时,将进一步完善辐照食品安全相关标准。

 

辐射加工剂量单位基本知识

辐射加工过程中,受照物质吸收多少能量,用吸收剂量描述。吸收剂量定义为受照物质单位质量所吸收的能量,国际单位定义为戈瑞(Gy),1戈瑞表示1千克(Kg)物质吸收1焦耳(J)能量,1 Gy=1 J/ Kg。
  习惯上常用拉特(rad)表示,1拉特表示1克(g)物质吸收100尔格(erg)能量,1rad=100erg/g。
  所以,1 Gy =100rad。
  辐射加工中常用千戈瑞(KGy)和兆拉特(Mrad)表示吸收剂量:10 KGy=1 Mrad。

 

钴60辐照灭菌中药粉末合法吗?若辐照时应用多少剂量为宜?

  • 什么是60Co辐照
       不当的辐照会对食品的颜色、味道、营养产生一些副作用,比如脱色、有臭味、破坏一些营养成分,辐照残留也对人的健康存在安全隐患。有资料报道用照射过的食品饲养动物(如小鼠)可引起肿瘤。
    二、辐照60Co在食品中的应用。
       2004年-2006年的两年时间内,我国出口食品先后10次被欧盟通报存在有非法辐照问题。
    三、60Co辐照中药存在安全隐患
    1、成分影响
       各个国家之间,对允许的剂量标准有不同看法。但是对于辐解产物的出现都是肯定的,有的已经肯定辐解产物的有毒性,有的还再研究中。相对于西药,中药辐解产物的研究还没有系统的进行过,所以中药辐照应该慎重对待。
    2、疗效影响
       有报道,用1O kGy剂量辐射中药秦艽,发现对其镇痛、降压等药理作用无影响,但其抗炎作用基本消失。当辐射剂量降低至5kGy时,其抗炎作用无明显改变 。等等。
    3、外观影响
       据报道辐照灭菌会使某些样品的颜色改变(往往加深),如盐酸麻黄碱和盐酸青藤碱,变色比较明显。
    4、对包装的影响
       有文献报道,在进行铝箔PVC复合压板包装的胶囊药品辐照应用中,剂量超过8kGy后,PVC颜色变黄。
    四、目前我国中药辐照灭菌的突出问题
    1、辐照剂量严重超标
        美国药典规定高剂量有效灭菌为2.5kGy,中剂量为1 kGy,低剂量为0.2~O.4kGy。我国卫生部的标准规定辐照中药最高耐受剂量为:散剂、片剂3 kGy;丸剂5kGy;中药原料粉6kGy。
        由于中药原材料种类多,药材前处理操作复杂,费时、费人、成本较高,很多企业往往在这个环节上出问题,致使微生物含量严重超标,有时多达几百万。辐照厂家为了商业利益,就加大辐照剂量,有时辐照吸收剂量高达几十个kGy。
    2、辐照对象随意增加
       近几年许多报批审验新药及其他品种中成药大多采用辐照灭菌,但其并不全是允许辐射的中药品种,也未见有经60Co辐照后有效成分及安全试验材料。
    3、包装材料有所不适
        辐照对某些中药的内包装材料有一定影响,如辐照可以引起含氯的高分子材料的降解、脱落,从而向中药扩散。
    4、重复辐照
        目前药品的重复辐照情况比较突出。很多药材辐照后,药厂回去菌检不合格就回来重照,或者制成成药后再拿来辐照。
    5、操作混乱
        卫生部的标准规定,中药的送照单位应向辐照单位提供标明生产厂、剂型、辐照前(初始)含菌量、要求的含菌量等。实际上药厂和辐照单位都没有按照要求去做。
    6、鉴别方法落后
        中药辐照灭菌在我国已广泛应用,但如何鉴别中药是否被辐照过?若已辐照,其辐照加工的吸收剂量是多少?但是至今国内外还没有一个被认可的鉴别辐照中药的法规或标准。
    7、无政府状态
        当前我国的中药辐照杀菌处于“无政府状态”。制药厂家和辐照中心为了本身的利益进行商业化生产,很多工作如质量评价,辐照产物分析等都没有深入研究,势必影响患者的用药安全。
    8、无法可循
        中药辐照灭菌至今既无卫生标准,又无工艺标准。当前中药辐照灭菌全国各辐照中心各搞一套,既无国家标准,也无行业标准。
    详情请http://gcd1212.blog.163.com/

电子辐照杀菌的原理

电子与物质的相互作用。电子作用在被处理的材料中产生电离或者激发,释放出轨道电子,形成自由基等改变原来的分子结构。自由基或者其他激活态基团能构成新的分子形式。真正的作用在于破坏化学键的同时伴随生成新的化学反应,有机物分解或者原子错位等。作为一种加工过程,电子束处理的基本效应是引起物理效应,以及化学结构的变化。

国内外现状和发展趋势
    在上世纪六十年代,国际上尤其是美国等发达国家的辐射加工产业就进入了快速发展期,但是由于对食品和农副产品在辐照后的安全性积累的数据较少,时间也较短,加上公众对于核的畏惧心理,对食品和农副产品的辐照加工一度减少并受到限制。但是七十年代末期,尤其是进入八十年代后,经过长期的研究和数据积累,食品和农副产品的辐照加工的安全性得到了科学的确认,“辐照食品安全性联合专家委员会”,于1980年正式向全世界提出:“任何食物收到10kgy以下照射量的辐照,都不会因辐照引起毒性危害。因此,用辐照方法处理的食物是安全卫生的,不再需要进行毒理学方面的检验,同时在营养学和微生物学上也是安全的”。1997年,该委员会高剂量研究小组宣告超过10kgy高剂量辐射也是安全的。这些结论极大的推动了世界各国辐照产业的发展,现在已被国际上接受。中国也早在1958年就进行了辐照土豆的人体实验,后来在国家科委和卫生部的组织领导下,“五五”期间进行了多项动物实验,包括终生和传代实验;“六五”期间进行了400余人的人体试食实验。并制定了七项辐照食品卫生标准;“八五”期间,又在前者基础上进行了如下:
    1.辐照食品类别标准的制定(粮食类,果蔬类,熟肉类,冷冻畜禽类,干果果脯,调味品
    2.辐照食品鉴别方法的研究。
1997年6月正式颁布了六大类七大项辐照食品的国家标准。
《辐照熟畜禽肉类卫生标准》GB14891.1-1997
《辐照干果、果脯类卫生标准》GB14891.3-1997
《辐照香辛料类卫生标准》GB14891.4-1997
《辐照新鲜水果、蔬菜类卫生标准》GB14891.5-1997
《辐照冷冻包装畜禽肉类卫生标准》GB14891.7-1997
《辐照豆类、谷类及其制品卫生标准》GB14891.8-1997
《苹果辐照保鲜工艺》GB/T8527.1-2001(工艺剂量:苹果辐照处理的最低有效剂量为0.25kgy,最高耐受计量为:0.80kgy。保鲜期:经辐照处理的苹果在0~5摄氏度冷藏储存条件下保质期为6-9个月。产品不允许重复辐射)
《辐照食品通用技术要求》GB/T1852-2001
《辐照装置和管理》GB/T 18524
《辐照猪肉卫生标准》GB/T14891.6-94
    北美,欧洲的辐照加工应用已经十分广泛,亚洲,南美洲甚至非洲都相继有不少装置投入使用。年产值数千亿美元。如美国九十年代中期产值已经超过两千亿美元,为核电(730亿美元)的3.5倍,占美国GDP的3.9%,并创造约370万个就业岗位,是核电的9.3倍。近几年来,辐射加工技术在配方,抗氧化剂,交联机理,性能检测等方面的研究正向更深,更宽的方向发展,在材料科学,生命科学,生物工程,环境保护,营养学,医疗科学,电子工程,航空航天,地址。石油化工等方面已取得重要成果。因此辐射加工技术正在突破传统的应用格局,向科技前沿和生产广度渗透,形成许多新的应用领域。
    我国辐射加工产业具有较好的技术基础。近几十年来,在改革开放大环境影响下,产业化进程发展较快,年平均以20%的速度增长。目前投入使用的电子加速器生产线约50多条,束功率达2830KW,加上钴源装置,年加工物品超过70亿元产值,在国民经济中占有一席之地。其中,辐照食品方面,1999年辐照量已达8.6万吨,2002年辐照量已超过10万吨,居世界首位。消费者对辐照食品接受性良好,80%以上的被调查者都乐于接受。然而,与发达国家相比,我国的辐射加工产业差距明显,主要是产品品种少,产业规模小,许多重要产业领域尚属空白,不适应市场需求。
    改革开放以来,核技术在工业,农业,医学等各领域的应用都有较大的发展。目前,我国从事核应用技术开发和生产的企事业单位有360多家,产业规模达到年总产值150多亿元。进入90年代以来,工业用电子加速器、工业钴源的实际装源量的年均增长速度维持在20%以上,是世界上发展最快的国家之一。核技术的应用开发取得一批重要成果,核技术应用的产业化进程明显加快。海关集装箱电子束检测系统,信件电子束灭菌装置等一批装置研制成功,为打击走私和反恐活动提供了新型有效的技术手段。核技术在我国农业的各领域得到了广泛应用。核技术在我国农业的各领域得到了广泛应用,取得了卓越成就,创造了巨大的经济,社会与生态效益。我国有近400家医院拥有电子直线加速器,核医学得到普及和推广,为提高人民健康水平做出了积极贡献。
    首先进入工业化食品辐照应用的是薯干酒(加速陈化,脱色,增香),它在一个时期内享誉四川省,并于1988年送国际食品大会品尝。批量大的辐照食品应属大蒜(抑制发芽),1985年河南省首次将辐照大蒜打入远洋市场。此外,在调味品,功能食品,保健食品,水产品的辐照都取得了很好的经济与社会效益。
辐照食品产业化发展的重点:
    1.辐照杀虫杀菌减少食源性疾病发生。据美国FDA反映,2001年8月到2002年1月的半年时间内,共扣留634批从我国进口的食品,原因分别是:杂质、农药残留、食品添加剂、色素、沙门氏菌、李斯特菌、黄曲霉菌污染。同时,出口日本,欧洲的茶叶、蘑菇、肉类也因为食品卫生问题遭退回。国内食品中毒事件也屡有发生。辐照杀菌减少食源性疾病发生大有可为。
    2.进出口货物的辐照检疫。我国是世界进出口贸易大国,其中农副产品,食品,以及一些可能生虫,染菌的产品进口量约占1/3 ,数量达9000万吨,价值约450亿美元。在进出口检疫中采用辐照免疫技术对入境货物中微生物含量超标及携带有害生物货物进行辐照处理,可以有效减少或杀灭微生物和有害生物,避免境外传染病或严重疾病传入我国,危害人民健康;并且防止有害生物或外来物种的入侵,可能给我国带来环境和生态危机。对出境货物的辐照处理,不仅提高了货物的质量(如灭菌,延长保鲜期等),而且可以分解某些化学物质,打破国外贸易技术壁垒对我国外贸的封锁,促进我国进出口贸易。
    3.中成药的辐照杀菌。中药是我国传统药物,疗效独特,副作用小,深受人民青睐,东南亚国家也大量应用。在中药配置过程中要采用药材生粉,大多含有营养物质,很容易滋生细菌,使中药质量达不到卫生标准。经过15年攻关,证明y辐照是可行的,电子束也应可以,因为两者作用机理一样。
    4.粮食存储中的辐照杀虫。目前各粮库中的粮食,主要依靠定期熏蒸杀虫及杀虫,但日积月累其残留量不断增加,不仅造成残留污染,直接危害人民健康。同时操作人员也深受其害,而且有的虫类已只剩抗药性等问题。我国是农业大国,迫切需要解决此类问题。
    5.在食品辐照中,用电子束杀虫灭菌要比用y辐照更具优越性,除了人们共知的,电子束定向性好,功率密度高,灭菌速度快,灭菌时间短,产品的氧化效应小,材料性能退化小等特点外,电子束还可以加工冷冻食品。由于通常的辐照剂量不能使肉的酶失活(酶的失活剂量可达100kGy),肉类的高剂量辐照会使产品产生异味,目前防止异味的最好方法是在冷冻温度-30到-80摄氏度下辐照。在冰冻时,水中的自由基流动减少,可以防止自由基与肉类成分的相互反应。由于电子束功率密度高,灭菌速度快,辐照时间短,冷冻产品不会化冻。电子束的穿透深度不如y射线,更适合于小包装熟食,鲜肉和鲜禽肉品德辐射加工。目前,超市和自选商场的快速发展促使小包装视频需要量激增。预冷肉从营养,保质期,使用方便上明显优于热气鲜猪肉和冷冻肉,但一般真空包装的保质期只有5-7天,不能满足超市和自选商场的要求。真空包装预冷肉经2-3kGy的辐照处理,保质期可以延长到20-30天,而且可以有效的杀灭肉类中的各种寄生虫和肠道致病菌,使消费者真正吃到“放心肉” 。

电子束辐射加工参数或工艺要求主要有四个因素:剂量、穿透能力、加工效率和生产能力。

如何计算和考虑电子束所形成的剂量场,这是在电子束辐射加工中的一个重要问题。在电子加速器中电子束一般用电子的能量和束流强度来描述。在辐射加工中要计算被束流辐照材料的吸收的能量(剂量),这个能量等于每个粒子损失的平均能量乘以粒子总数。电子通过被照物质时平均的能量损失取决于电子的初始能量和被照物质的成分,以及被照特质的多少。电子总数又正比于电子束的流强和照射时间,因而在辐射加工中,吸收电子的剂量可以通过测定束流参数(能量、流强、扫描宽度),再考虑到材料的情况,就可以计算材料的吸收剂量,通过控制束流参数就可以控制剂量和加工工艺过程。
    一般用平均剂量,它是指被物质所吸收的总的能量除以他的质量。剂量的单位用“拉德(rad)”表示。目前通用的是“戈瑞(Gy)”表示。拉德,是指每克物质吸收100尔格的能量称为一拉德。而戈瑞的定义是指每kg物质吸收一焦耳的能量称为一戈瑞。
加工效率
    辐射加工所追求的目标是电子束加工时具有最高的效率和最低的成本。其表现为电子束能量最大程度的被辐照物品吸收,而且剂量水平在被处理物品的任何部分尽可能的一致,并且几乎没有超剂量和浪费能量。电子束加工效率受到被辐照物品体积的大小和形状,以及工艺的影响。在选择电子束辐射加工工艺时,为获得最大的效果要考虑以下两个因素:首先是在被处理物品区域中的束流分配情况;其次是穿过被处理物品厚度时束流被吸收情况。
    电子束的任何部分如没有辐照到被处理物品,就是一种浪费。同样穿过处理物品而没被吸收这也是一种浪费。因此全部电子束利用效率可分为两个部分。一种是A 区域处理效率,另外一种是B吸收效率。A 电子束由窗口穿出时其截面几乎是一个圆形,根据加速器种类和型号的不同,圆形的直径从一毫米到几个厘米不等。不论其形状和大小,在电子束中心位置辐射最强,强度向圆外逐渐减弱。B 电子束在扫描器中快速前后移动(偏斜),为电子束在被处理物品上有稳定的照射提供了保证。在实际运行中,一般扫描束有足够的频率(超过200周/秒),这样产生的束流在其截断面上强度分布才被认为是稳定的这种技术在采用绝缘芯变压器(1CT)时,所产生的单能电子束的更加有效。横向剂量分布除边界上有轻微损失外都是均匀的。
吸收效率
    在确定物体的吸收效率时必须考虑到不同厚度尺寸的物体所吸收的剂量不同。吸收效率对于单面物体处理大约是50%,对于两面处理大约是65-70%。两面处理不但增加了穿透能力近2.5倍,而且也增加了吸收效率。所以对一个不规则的物体,必须考虑其几何形状和对电子束吸收的性能,以选择最佳的处理工艺。
在用柔性的传送带或金属网连续处理物体时,通常将各个物体连在一起。这种方法对于厚度大大小于电子射程的物体是非常理想的,其吸收效率接近100%,电子束从第一层穿过而被浪费的现在都被另一层吸收,以达到高效和经济性。一般对于任何一项处理,准确的估计全部电子束的利用率要认真的进行实验和研究。
生产能力
    与剂量、效率因素一起,生产能力影响着必要的电子束输出功率。对于任何一个选定的加工,所给定的电子束加工系统就决定了其生产能力。在多数情况下,电子束最小能量是由被处理产品的自然属性和处理所用的工艺决定的。对于电子束加工系统的生产能力可以有两种计算方法:A 体积率。电子束加工系统的输出功率可以用千瓦表示,电子束的能量用兆伏表示,束流用毫安表示。这样一个具有连续束流100mA输出的1兆伏加速器系统就是100千瓦的电子束流。对于一个有一千瓦的输出功率加速器来说,可以转换成360kg的物体一小时其体积所接受的剂量是10kGy,假定吸收率是100%,真实的吸收率小于100%,这样对于给定的条件为了得到生产能力的计算公式:
生产能力(千克/小时)= (功率(千瓦)/剂量(Mrad))*吸收效率
B 表面积率 。 当电子射线可以穿透被处理物品最厚的部分时,我们只考虑表面接受的剂量,参考下面公式:
生产能力(平方米/分)=K*(束流(毫安)/剂量(Mrad))*面积效率
K:表面积率
    辐照加速器主要是由行波加速管,栅控电子枪、束流扫描磁铁及扇形扁真空管、波导系统、束下传输系统、微波功率源系统、束流聚焦系统、控制系统以及安全防护联锁系统等组成,辐照装置选择直立式结构。加速器主体及其速调管、调制器(部分)、电子枪电源位于有良好辐射屏蔽的加速器室内,加速器室下方是辐照加工室,辐照加工室装有自动传送辐照食品的传送装置,扫描磁铁及扇形真空室等。电子束在加速器管中被加速后垂直引出至辐照加工室,然后电子束依次经过束流变压器、扫描磁铁、扇形真空室,束流被扫描磁铁扫成扇形后穿过钛窗照射食品等物品。该设备所有电源(如调制器、电子枪高压电源(部分)、真空泵电源、速调管聚焦电源、加速器聚焦电源、扫描电源等)置于加速器室的隔壁电源间,控制室位于加速器室的另一侧隔壁。

1.食品辐照的优越性

食品辐照是利用射线对食品进行辐照,它可以延迟新鲜食物的某些生理过程(发芽和成熟)的发展,或者对食品进行杀虫,消毒,灭菌,防霉等处理,达到延长保藏时间,稳定,提高食品质量的目的。
长期以来,人类采用干燥、腌制、冷藏与冷冻、高温蒸煮、真空、熏制,以及化学防腐剂等方法保存食品,取得良好效果,但也存在不少问题。上述保存方法的共同缺点是能耗大,灭菌不彻底,化学药剂和添加剂的残留导致食品品质改变,以及污染环境,且不易保鲜。例如:多数食品的病原性细菌,在10摄氏度以上繁殖,在0摄氏度或冷冻下仍能存活数年。所以说,冷冻保藏不能灭菌,只能降低细菌的繁殖速度,一旦条件允许,就能很快繁殖起来。罐储藏加工以80摄氏度短时间巴氏消毒,病原性细菌仍能生长;药剂处理,多数情况只对食品表面的杀菌有效。因此,在新鲜食品和冷冻食品的状况下。要杀死食品中心部位的病原性细菌,在全部杀灭的方法中,最适合的方法就是辐照法。
    食品辐照保鲜已经成为一个相当有吸引力的食物储藏技术。食品辐照保鲜技术与非核技术相比,具有以下特点:
1.1 节约能源
    据国际原子能机构(IAEA)统计每吨冷藏食品能耗为3.2*108 J。
    热杀菌法能耗1.1*109 J ,而辐照法仅为2.2*107J 。后者要比常规方法节能十几倍到几十倍。
1.2 具有保鲜能力
    常规方法保存后的食品,已丧失其原有的色香味,而辐照方法属于冷加工,可以在常温或者低温下进行,在食品辐照过程中一般温升很小。根据吸收剂量定义及食品的热容量可以算出,对大多数蔬菜,水果保鲜所需剂量为0.1-1kGy,在辐照中通常温升最高不超过1摄氏度。辐照的这种冷加工特色,可使食品保持其原有的色香味,因而具有很强的竞争力。
1.3 穿透力强
    电离辐射具有较强的穿透力,以鈷-60的y射线为例,其在水中的半减弱层为11cm水层,因而可以在包装下以及不解冻情况下辐照食品,并深入到食品内部,杀灭隐藏很深的病菌,害虫,寄生虫和微生物,达到长期保存目的。辐照杀菌的这一特点还特别适用于那些无法加热、蒸煮、熏制的食品。
1.4 安全卫生
    食品辐照不需化学添加剂,不存在化学保存法带来的残留毒性,也不会产生感生放射性,不污染环境。辐照处理过的食品在密封条件下几乎可无限期保存。由于杀菌效果好,辐照食品特别适用于航天员、野外作业人员,以及特护病人,作为无菌食品食用。
1.5 改善食品品质
    例如:经辐照后的酒可加速其醇化过程,增加香味;辐照过的牛肉鲜嫩可口;辐照过的大豆易于消化吸收;脱水食品经辐照后烹饪时间缩短;辐照面粉可改进其烘烤质量等。
1.6 操作简便,易于实现自动化
    一座设计合理的食品辐照设施,只要严格遵守工艺规范、操作就相当简便。操作人员只要根据辐照要求确定工艺参数,将食品由传输系统送入辐照区,经一定时间辐照后即可得到符合要求、可长期保存的食品,整个操作可用微机控制,高度自动化。
2.辐照食品的安全性
    食品辐照技术受到世界各国的高度重视。早在本世纪40年代,就开始了食品辐照的研究,其重点放在辐照食品的安全性方面。例如:美国一份研究鸡肉辐照保存的报告长达10328页,研究中耗费鸡肉136000kg,使用实验大小老鼠1万只,这充分说明了科学家对辐照食品安全性的高度重视。经过长期研究与实际资料积累,国际原子能机构和世界卫生组织正式阐明:“食品辐照不是一种添加剂,而是一种物理学加工方法。任何食品当其总体平均吸收剂量不超过10kGy时,没有毒理学危险,不需要做毒理学试验,同时在营养学和微生物学上也是安全的。”这个结论已经为世界食品法规委员会认可,因而10kGy剂量被称为“国际安全线”。国际安全线的确立,大大推动了世界各国辐照食品的研究和商业化进程。现已有38个国家共批准了60种辐照食品。美国食品与药品管理局(FDA)于1986年4月批准了新鲜水果和蔬菜的辐照剂量标准为1kGy。我国也批准了辐照土豆、洋葱、稻谷、大豆、酒、香肠、蘑菇等食品可以投放市场。
辐照食品的安全性可以从以下几个方面分析:
2.1 放射性的安全性
    可以想到,太阳光和X射线都是辐射。虽然过度的辐照可能带来危害,但是适量的辐照可以杀菌,治癌。食品的辐照也一样,辐射能杀死快速增长的虫害,腐败菌和病源菌,而对食品本身影响很小,因为他们的细胞是不倍增的。
2.2 毒性的安全
    早期的评论认为,从理论上讲,食品辐照中会产生特定的辐射分解产物,因为在辐照过程中会有少量的能量加进食品中去,从而引起辐射分解产物。实际上,在热加工中同样产生相同类型的分子,而且分子量更大,因为它加入的能量更大。美国农业部的结论是:没有理由要考虑辐照中产生特定的辐射分解产物。
2.3 微生物的安全
    食品中微生物分为3类:A 微生物:例如可产生发酵的酵母菌,使食品产生所要求的变化。B 腐败菌
:使食品改变颜色,气味,质地,使其失去食品特有气味,但它不会引起疾病。C 病原体:包括入侵的有毒的细菌,病毒,及寄生虫等,它们能引起疾病。由于多次的辐照可能会引起微生物变种,从而产生抗辐射性。理论上说可能有这方面的风险,但几个主要的国际评论家认为,食品辐照不会产生新的病原体。
2.4 饲料的研究
    50年以来,已对上百种辐照过的动物饲料进行过研究。一系列的专家委员会,包括:JFAO(联合食品及农业组织),IAEA(国际原子能委员会),WHO(世界卫生组织),ICGFI(国际食品辐照顾问团)及FDA(美国食品与药品管理局)得出的结论是:在特定条件下食品的辐照是安全的。
3.食品的辐照效应
3.1 蔬菜水果类
    食品辐照的目的主要是防止微生物的腐败作用,控制害虫感染及蔓延,抑制发芽,延迟成熟。蔬菜,水果在采摘后,其中大部分的生命活动仍未停止,但有一定的休眠期。过了休眠期生命活动又会重新活跃起来。日常生活中常见的土豆,洋葱等经过一段时间后就会发芽。土豆发芽后,会产生毒性很强的龙葵素而不能食用。洋葱一旦发芽,就由鳞茎抽出叶子,吸收营养物质并使洋葱腐烂。电离辐射可降低或抑制酶的活性,延缓甚至终止食品中的生命活动,达到长期保存的目的。以土豆为例,吸收0.1kGy的剂量后,常温保存300天,仍不发芽,而未经辐射处理的土豆,在常温下储存40天,发芽率达到100%,无法食用。
    水果生长与收获的季节性很强,产地又比较集中,采收后仍是活得有机体,继续进行着一系列生理生化过程,很多营养成分被消耗掉。同时它们含有水分,糖分,维生素等营养物质,所以容易滋生腐败性微生物和昆虫。引起水果类腐败的微生物主要是霉菌,杀灭霉菌的剂量依照水果种类及储存期而定。生命活动期较短的水果如草莓,用较小的剂量即可停止其生理作用。0.1-4kGy的照射可使多种水果,蔬菜延迟成熟,减少腐烂。中美洲各国用250-350Gy对未成熟的香蕉照射,可使成熟期推迟16天。用250Gy照射芒果,使成熟期推迟16天。美国用2kGy或更高的剂量照射草莓,使草莓在5摄氏度下,延长货架时间5-8天。
3.2 粮食类
    造成粮食损耗的重要原因之一是昆虫的危害和霉菌活动导致的腐烂变质。杀虫的效果与辐照剂量有关,0.1-0.2kGy使昆虫不育,1kGy使昆虫几天内死亡,3-5kGy使昆虫立即死亡,抑制谷类霉菌的蔓延发展的辐照剂量为2-4kGy,小麦和面粉的杀虫剂量为0.2-0.75kGy,焙烤食品为1 kGy。
3.3 禽类,畜肉及制品
    辐照杀菌按其目的可分为三类:
    A 非深度杀菌。主要目的是抑制致腐微生物的生长繁殖,适用于鱼类、贝类等水产品的储存和运送过程中的保鲜。低剂量辐照鱼类通常结合低温(3摄氏度)储藏。不同鱼类有不同的剂量要求,如淡水鲈鱼,在1-2kGy剂量下,延长储藏期5-25天,大洋鲈鱼2.5kGy剂量下,延长储藏期18-20天,牡蛎在20kGy剂量下,延长储藏期几个月。
    B 针对性杀菌。主要目的是杀灭畜禽、鲜肉、蛋品、水产品中的沙门氏菌。沙门氏菌是造成食物中毒的一个重要原因,它对热不灵敏,以致用加热方法不能将它全部杀灭。但沙门氏菌的辐射敏感性高,因而辐照杀菌效果良好。用1.5-10kGy的辐射剂量可以消灭或明显的减少李斯特单核细胞,沙门氏菌,葡萄状球菌以及其他事物细菌,病原体。如果大多数的产品接受了2.5kGy,那么99.9999+%的大肠杆菌,99.9%的沙门氏菌,99.999+%的葡萄状球菌细胞将被杀死。
    C 灭菌。有2种食品要求灭菌而不是消毒。1是商业的灭菌食品,它要求在冷冻的情况下辐照,应用于对有严重免疫缺陷的病人消耗的。2 货架稳定性食品,即它们在室温下可以长期储存而不会变质。灭菌的目的是杀灭肉类及其制品中所有的微生物,使其数量下降1012倍,所需剂量范围为10-60kGy。这种无菌食品可供特殊用途使用,例如,有免疫缺陷的病人,野营者,宇航员,军人等。阿波罗17的宇航员在月球上吃得就是辐照过的火腿。辐照灭菌的牛排正用于宇航员消耗,辐射消毒的肉及肉制品在南非已经上市,并用于南非的军队。
3.4 香辛料和调味料
    天然香辛料容易生虫长霉,未经处理的香辛料,霉菌污染的数量平均104/克以上。传统的加热或熏蒸法不但有药物残留,且易导致香味挥发,甚至产生有害物质。辐照处理可避免引起上述不良效果,既能控制昆虫的侵害,又能减少微生物的数量,保证原料的质量。辐照剂量与原料初始微生物数量有关。10-15kGy剂量,辐照尼龙/聚乙烯包装的胡椒粉,五香粉,产品保藏6-10个月,未见生虫,霉烂,调味品色香味营养成分没有显著变化。
3.5 果蔬的检疫处理
    国际贸易法及各国的安全法规常要求对进口的果蔬进行安全处理(特别是热带和亚热带果蔬),以杀灭果蝇等传染性疾病。常规用二溴乙烷、溴甲烷、环氧乙烷等气体熏蒸,由于此类气体有致癌效应,对患者及使用者都构成威胁,对环境造成污染,属于国际上正在淘汰的方法,不能为出口产品采用;辐射消毒灭菌将成为主流。杀灭果蝇所需的剂量,(0.15kGy)不会改变大多数果蔬的物理化学性质,0.1kGy的低剂量可以防止大多数种类的果蝇卵发育成为成虫。国际上已确定防止所有昆虫虫害的检疫可靠性保证剂量为0.3kGy。
3.6 其他
    我国在白酒的辐照陈化方面取得显著成绩。辐照处理薯干酒,使酒中酯、酸、醛等有所增加,酮类化合物减少,甲醇,杂醇含量降低,酒的口味醇和,涩辛辣味减少,酒质提高。实验用0.888kGy和1.331kGy剂量辐照的两种白兰地酒,存放3月后品尝鉴定,其酒质相当于3年老酒。
此外,抗生素的辐照降解作用也很明显。
4.影响食品辐照效果及条件控制

4.1 辐照剂量
根据食品辐照的不同目的及其特点,FDA、IAEA、WHO把食品辐照分为3类:
A 耐藏辐照(radurization):主要目的是降低食品中的微生物及其他生物数量,延长新鲜食品的后熟期及保藏期(如抑制发芽、推迟成熟、消灭昆虫、寄生虫灭活)。这种过程是植物组织中酶改变的结果。这种延长货架寿命的处理有时叫做“辐照保鲜”,所用的辐照剂量为5kGy以下。
B 辐照巴氏杀菌(radicidatron):肉类、家禽、海产品等固态食品的辐射巴氏杀菌消毒法是一种为消除病毒外的致病生物及微生物的实用方法。它是通过减少特别能存活的非孢子形态致病微生物数量,而实现用任何标准方法都不能在辐照产品中被探测到。通常,在辐照处理后将继续冷冻。这种通过带有致病细菌和寄生虫的食品的灭活改善食品卫生品质的处理有时叫做“辐射灭菌”。中等剂量应用非常类似于加热巴氏消毒法,因此也叫辐射巴氏消毒法,使食品中检测不出特定的无芽孢的致病菌(如沙门氏菌)。所用的辐照剂量范围为5-10kGy。
C 辐照阿氏杀菌(radappertizaton):所使用的辐照剂量可以将食品中的微生物减少到零或有限个数(减少微生物数量到灭菌点),经过这种辐照处理后,食品在无再污染的条件下达到一定的储存期。剂量范围为10kGy以上。
辐照目的与效果及相对应的剂量范围


  

辐照目的

    采用剂量/kGY                  被照食品

辐照生物学效应

控制生长发育

  抑制发芽,生根
  推迟成熟
  促进成熟
  防止开伞
  特定成分的积累 

     0.05-0.15
     0.2-0.8
     1
     0.2-0.5
     3

                 马铃薯,大蒜,葱
                 香蕉,木瓜,番薯
                 桃子,柿子
                 蘑菇,松藤
                 辣椒的类胡萝卜素

杀虫
  

  杀灭谷物中害虫
  杀灭果蝇
  干制食品的杀螨
  杀灭寄生虫

     0.1-0.3
     0.25
     0.5-0.7
     0.5

                 大米,麦子,杂粮
                 桔,橙,芒果
                 香辛料,脱水蔬菜
                 猪肉(旋毛虫)

   
  

杀菌
  

  耐藏辐照杀菌
  辐照巴氏杀菌
  辐照阿氏杀菌
  

     1-3
     5-8
     30-50
  

      禽肉,畜肉及其制品,鱼贝类,果蔬
      畜肉及蛋中的沙门氏菌
      肉制品,发酵原料,饲料,病人食品

辐照化学效应

改良食品品质

  高分子物质改性
  改进食品组织
  食品品质改善
  提高加工适应性
  提高酶的分解性

     100
     10
     50
     50
     100

                淀粉,蛋白质
                干制食品的复杂性
                酒类的陈化
                面粉制面包的加工性
                发酵原料,饲料

4.2 食品接受辐照时的状态
    污染的微生物害虫等种类与数量,食品的生长发育阶段,成熟状况,呼吸代谢的快慢等因素对辐照效应影响很大。
    例如:大米的品质,含水量等不仅影响剂量要求,也影响辐照效果。同等剂量,品质好的大米,品质变化小,反之,品质差的大米,品质变化大。用牛皮纸包装的大米,若含水量在15%以下,2kGy剂量可以延长储藏期3-4倍。若大米含水量在17%以上,剂量低于4kGy就不能延长保藏期。上等大米的变味剂量的极限值为0.5kGy,中下等大米的变味剂量的极限只有0.45kGy。
    辐照抑制洋葱发芽,在采收后40天内,辐照效果很好,但是到了包牙期(40天后)再辐照,50%的洋葱仍然会发芽。
    辐照杀灭细菌的实际数量和百分比与许多因素有关,例如病菌生长的阶段性,吸收的辐射剂量,辐照时的温度,氧和水的含量等。病菌的抗辐射性在冷冻温度下更大一些。
4.3 辐照过程的环境条件
    氧的存在可增加微生物对辐照的敏感性2-3倍,对辐照化学效应生成物也有影响,因此辐照过程中维持氧气压力的稳定是获取均匀辐照效果的条件之一。

    适当提高辐照时的温度,达到同样的杀菌,杀虫效果,常可减低辐照剂量;适当加压加热,使细菌孢子萌发,再使用较小的剂量,可以把需要高剂量辐照杀灭的孢子杀死。冻结点以下的低温辐照,则可大大减少肉类辐照产生的异味及减少维生素的损失。
    水分或盐分的加入或移走,可以改变在辐照加工肉类和禽类时对病菌的灵敏度。
4.4 辐照与其他保藏方法的协同作用
    在辐照技术研究中,比较注意筛选食品的辐照损伤保护及和提高强化辐照效果的物理方法。如低温下辐照,添加自由基清除剂,使用增敏剂,与其他保藏方法并用和选择适宜的辐照装置。
    杆状菌及梭菌等孢子形式的细菌经过辐照后对热更灵敏,即使实际的接受的辐照量仅仅只有巴氏辐射剂量,少量辐射中幸存下来的非孢子形式的病菌,已受到严重的破坏,并且变得对热更灵敏。所以他们与在烹饪中幸存下来的病菌是完全不同的。
5.辐射保藏实例
    以芒果为例,印度是个热带亚热带国家,盛产各类水果,芒果年产量3百万吨,水果有季节性的,最主要集中在夏季(4-6周)。处理不当,大量产品由于腐烂而浪费掉。香蕉年产量2百万吨,是仅次于芒果的第二大水果。
    他们对辐照保鲜进行了研究:
A 在常温下储存,最佳辐射剂量250Gy,可延长货架寿命6-8天。
B 在氮气环境下辐照,辐射剂量可增加到2000Gy,而不出现明显的辐射损伤。如在空气中,水果会完全变黑,其中臭氧起了主要的作用。
C 水果表皮用6%的乙酰甘油一酸酯乳液涂抹,然后用最佳辐射剂量250Gy在常温下辐照,则储存寿命还可以再延长6天。
D 将成熟的,不成熟的,均匀橄榄绿的水果,在室温下用最佳辐射剂量250Gy辐照,然后在不同温度下储存,储存寿命由市场可销性来决定。实验表明,辐照后的储存温度对延长货架寿命是不同的。一般的说,辐照过的芒果,其储存寿命会比未辐照过的货架寿命延长一倍。
E 实验还表明,在5摄氏度的储存温度下,将水果用纸或谷草包裹和布包裹的,两种情况下储存寿命有明显的不同,储存寿命分别延长到40-90天。
F 还有报告表明,如果水果储藏在低氧或高二氧化碳的气体环境下,并使他们紧密排列,以减缓其新陈代谢,也能延长储存寿命。

6. 食品辐射的安全卫生与法规

20世纪90年代中期,世界卫生组织(WHO)回顾了辐照食品的安全与营养平衡的研究,得出如下结论:
A 辐照不会导致对人类健康有不利影响的食品成分的毒性变化;
B 辐照食品不会增加微生物学的危害;
C 辐照食品不会导致人民营养供给的损失。

我国为了加强辐照加工业的监督管理,先后发布了有关法规和标准,使辐照加工业逐步走向法制化和国际化。
例如:
1984-1994年批准了18种辐照食品的卫生标准
辐照食品的卫生标准批准情况

  日期

  批准的食品及吸收剂量

  1984年11

  土豆(0.2)

  洋葱(0.15)

 

  大蒜(0.2)

  大米(0.45)

   

  蘑菇(1)

  花生(0.4)

   

  香肠(8)

   

  1988年9

  苹果(0.4)

 

  1994年12

  扒鸡(8)

  花粉(8)

   

  果脯(1)

  生杏仁(1)

   

  番茄(0.4)

  猪肉(0.65)

   

  荔枝(0.5)

  蜜柚(0.1)

   

  薯干酒(4)

  熟肉制品(6)

1996年正式颁布了《辐照食品卫生管理办法》;
1997年颁布了六大类辐照食品的类别卫生标准,并保留了以前的三项辐照食品国家标准

         品种

       编号

  目的

  平均吸收剂量(kGy)

  1、辐照熟畜禽肉类

  GB 14891.1 97

消毒灭菌

      8.0

  2、辐照花粉

  GB 14891.2 97

消毒灭菌 

      8.0

  3、辐照干果果脯类

  GB 14891.3 97

灭虫

      0.4-1.0

  4、辐照香辛料类

  GB 14891.4 97

消毒灭菌,灭虫

      <10.0

  5、辐照新鲜水果蔬菜类

  GB 14891.5 97

抑制发芽,延迟成熟,延长货架期

      1.5

  6、辐照猪肉

  GB 14891.6 97

杀旋毛虫

     0.65

  7、辐照冷冻包装畜禽肉类

  GB 14891.7 97

消毒灭菌

     2.5

  8、辐照豆类谷类及其制品

  GB 14891.8 97

灭虫

     豆类 0.2
     谷类 0.4-0.6

  9、辐照薯干酒

  GB 14891.9 97

改善品质 

     4.0

2001年12月公布了17项辐照工艺标准,并于2002年3月1日实施。

  标准号

  标准名称

1、GB/T 18524
2001                                           

  食品辐照通用技术要求

2、GB/T 18525.1
2001

  豆类辐照杀虫工艺

3、GB/T 18525.2
2001

  谷类制品辐照杀虫工艺

4、GB/T 18525.3
2001

  红枣辐照杀虫工艺

5、GB/T 18525.4
2001

  枸杞干,葡萄干辐照杀虫工艺

6、GB/T 18525.5
2001

  干香菇辐照杀虫防霉工艺

7、GB/T 18525.6
2001

  桂圆干辐照杀虫防霉工艺

8、GB/T 18525.7
2001

  空心莲辐照杀虫工艺

9、GB/T 18526.1
2001

  速溶茶辐照杀菌工艺

10、GB/T 18526.2
2001

  花粉辐照杀菌工艺

11、GB/T 18526.3
2001

  脱水蔬菜辐照杀菌工艺

12、GB/T 18526.4
2001

  香料和调味品辐照杀菌工艺

13、GB/T 18526.5
2001

  熟畜禽肉辐照杀菌工艺

14、GB/T 18526.6
2001

  糟制肉食品辐照杀菌工艺

15、GB/T 18526.7
2001

  冷却包装分割猪肉辐照杀菌工艺

16、GB/T 18527.1
2001

  苹果辐照保鲜工艺

17、GB/T 18527.2
2001

  大蒜辐照抑制发芽工艺

这些法规的颁布为辐照食品的商业化发展开辟了广阔的道路。

电子束在辐射加工中的应用

行业

  辐射加工

  产品

  电子能量(MeV)

  剂量范围(Kgy)

食品

  灭菌,巴氏杀菌,保鲜,消毒,防腐,防虫

  干佐料(香料,调味品,淀粉)杀菌

  4-10

  3-30

  鱼,肉,蛋,饲料消毒

  4-10

  3-10

 

  家禽,鱼制品杀菌,水果,蔬菜,面粉,谷物,粮食类保鲜消毒

  4-10

  25-50

 

涂层,粘合

  固化,接枝,聚合

  粘结带,涂层纸制品,胶合板,保湿层,木塑合成

  0.3-2.5

  20-50

石油化工

  交联,解聚,接枝聚合

  聚丙烯,共聚物,润滑剂,乙醇

  0.3-4

  1-30

电力

  交联,热收缩,记忆性,半导体改性

  建筑安装,电话线,动力电线,绝缘胶带,保护电缆,集成电路,可控硅,二极管

  0.3-4

  40-250

保健器材,医疗用品
  

  消毒,灭菌,聚合物改性

  一次性医疗用品,粉剂和软膏,处理药品,薄膜,中成药,中草药

  0.5-2.5

  3-10

医疗器械

  消毒,灭菌

   

  1-10  

  2.5-4.5

塑料聚合物

  交联,发泡,热缩,记忆

  食品收缩包装,体操练子,玩具,塑料管道成型包装,软包装箱

  0.3-4

  20-250

污染控制,三废处理

  灭菌,沉析,单体俘获

  水下污泥,生产农用废料,烟气脱硫,脱氮,从污泥中获得海洋生物营养物,无害的污泥处理

  0.5-4

  0.5-10

纸张,纺织

  解聚,接枝,固化,纺织品改性

  人造纤维,永久性印染织物,免污染织物,织绒和印刷织绒

  0.3-1.5

  5-50

橡胶

  硫化,湿态强度,分级硫化

  轮胎合成,蓄电池PT板,屋顶隔板

  0.5-15

  50-500

能量在150keV以上的强流电子束的工业应用

  应用范围

  能量(MeV)

  剂量(Mrad)

  聚乙烯交联

  0.3-4

  10-25

  热固性聚合制品的生产

  0.3-4  

  10-25

  涂层的固化

  0.15-0.5

  2-50  

  接枝聚合

  0.3-2.5

  1-30

  纺织品改性

  0.3-1.5

  0.5-5

  玻璃纤维塑料的制造

  0.5-1

  1-40

  橡胶的硫化

  0.5-15

  5-30

  医疗器械的消毒

  1-10

  2.5-4.5

  废水处理

  0.5-4

  0.05-1

什么东西都是双刃剑,利的方面肯定有,但是弊端也不少,希望前辈能给出更多的弊端,也好让我们有更充分和更有效的防范措施。下面的是我在百度搜到的:
    “使用放射性物质的生活活动和医疗、科学实验的放射性废物排放,以及意外事故中放射性核素的渗漏,均可通过食物链各环节污染食物。特别是鱼类等水产品对某些放射性核素有很强的富集作用,以致超过安全限量造成对人体健康的危害。
    环境中放射性核素通过牧草、饲料、饮水等途径进入禽畜体内,储留于组织器官中,半衰期长的锶90、铯137以及半衰期短的锶89、钡140等对动物的污染是食物链中重要的核素。这些核素还可进入奶及蛋中。这两种都是婴幼儿及病人的重要食物。环境中放射性核素通过各环节的转移最终均会到达人体,在人体内储留造成潜在的危害。 
    放射性核素尚可引起动物多种基因突变及染色体畸变,即使小剂量也对遗传过程发生影响。人体通过食物摄入放射性核素一般剂量较低,主要考虑慢性及远期效应。即使偶然事故也不能忽视其严重性。”

1. 国内外的标准差异。国外对于辐照食品也是看法不一。最开放的就是美国,能够接受辐照食品的种类最多。其次是欧盟国家。最严谨的就是日本,原因大家都知道。但是日本向来是跟着美国走的。日本刚刚组织了两个高级访问团,对中国的辐照技术发展进行了探讨。估计也会很快放开这方面的限制。现在行业内认可的标准《ISO11137》2006版本,针对辐照行业的要求。 

2. 鱼肉腐烂问题。你说的问题我分析有以下原因:1 两个产品的杀菌剂量不一样,导致鱼肉存活有少量微生物,因为鱼肉属于支持微生物生长的营养品。半干水产品,水分活度小,对于微生物生长不支持。 

3. 对于辐照食品的安全性。因为宣传的原因,可能很多人对此还是有一定的恐惧感。但是,在好几年前,国际组织已经规定,低于10mev 剂量照射是安全的,不需要做毒理实验。 

4. 辐照技术是一项军工技术,最早应用于航空食品。逐渐才开始普及到民用。 

5. 辐照产品很普遍,只是因为消费者的接受原因,很多厂家在“秘密”的做而已。

[仪器介绍]
SURRC PPSL辐照食品检测仪(也叫辐照食品筛查系统)是一款可方便移动的实验室仪器,用于快速检测或筛查食品或其成分是否受过辐照。可检测的范围包括草药、香辛料及调味品,水果及蔬菜(包括脱水蔬菜),以及甲壳类动物和肉类等带有贝壳或骨碎片的产品。是目前欧盟检测辐照食品的标准方法(EN13751-2002)中推荐使用的检测仪器(注:欧盟标准EN13751目前已经被食品法典委员会—Codex Alimentarius Commission—接受作为一个检测辐照食品的世界标准),同时也是许多欧美国家及日本等在检测进口食品辐照水平时主要使用的仪器(即通过测量食品的PSL信号强度判断其是否受过辐照)。
SURRC PPSL辐照食品检测仪由脉冲激发光源、样品室、检测探头、专利的光子计数系统(UK Patent No 2291707)及控制单元组成,操作非常简单,即可以在实验室使用,也可以携带进行现场测量。利用配套软件,也可与计算机联用进行数据采集和处理。
专利的光子计数技术极大地提高了检测的灵敏度,使得对样品的直接检测变得可能而无需繁琐耗时的前处理。SURRC PPSL系统特别适合于检测草药、香辛料及调味品,也可用于检测水果和蔬菜,以及甲壳类动物和肉类等带有贝壳或骨碎片的产品。事实上,在更广泛的食品范围内,该系统也是适用的。
测量时只需将样品放入带盖培养皿中,然后送入样品室即可。样品不需要制备即可直接测量。非接触式的测量过程使得不同类型的食品的检测非常方便,而不用担心交叉污染。筛查检测只需15秒钟;测试结果会有相应的指示灯指示。对于辐照过的草药和香料等样品,一次性正确检出率在95%以上。
该仪器有两种操作模式可以选择:
筛查模式——根据设定好的阈值及时间参数,将样品放入样品室后只需轻轻按一下测试按钮,15秒即可给出结果。筛查模式无需连接电脑。非常适合对常规样品的例行快速检测。
与电脑连接使用——当与电脑连接使用时,可以通过软件自定义测量参数(例如测量时间、阈值标准和数据记录条件等等),可以获得样品具体的光子计数,可以测定暗计数(无光刺激时样品室的光子计数率)、空室计数(吴样品时的计数率,以了解样品室是否污染),以及光电倍增管灵敏度测试等等。并可以对筛查结果不确定的样品进行校正PSL测定等等。

与其它辐照食品检测方法相比,PSL方法有许多突出优点:
1、 样品无需前处理——绝大多数样品取样后放入培养皿中即可测量。而热释光(TL)方法需要对样品进行复杂的前处理,一般的样品前处理时间往往需要几天,因此测定一个样品的周期通常都要超过一周。
2、 操作简单——按下按钮后仅需15-60秒就可得到结果。
3、 准确率高——以辐照过的草药和香料为例,一次检测正确率在95%以上。
4、 适用面广——绝大多数的食品均可检测,是所有辐照食品检测方法中适用最广的一种。
5、 清洁环保——无需任何化学试剂。而热释光(TL)等方法要用到许多有毒有害化学试剂。
6、 节省开支——由于无需样品前处理,日常检测费用很低。
7、 携带方便——便于现场测量或不同实验室之间共用。
[关于PSL方法]
光激发光检测方法(PhotoStimulated Luminescene,缩写PSL)是一种检测辐照食品的标准方法,它所基于的原理是:在食品中,矿物质残留尤其是硅酸盐类或无机钙等是非常普遍的。在受到电离辐射(辐照)时,这些矿物质会积累电荷载体中的能量。而当受到激发光刺激时,这些储存的能量会以光子的形式释放出来,形成激发光谱。PSL方法并不会损伤样品,因此有机和无机物质的混合物均能重复测定。但同一样品多次重复测量会使PSL信号减弱。对于筛查检测,产生的信号水平将同定义的两个阈值进行比较。信号强度在较高阈值之上的样品表明受过辐照;信号强度在较低阈值之下的样品表明未被辐照;处于两个阈值之间的中间信号强度提示应该对样品进行进一步的测试或调查。双阈值概念提供了一个极为有效的筛查手段,一次性正确检出率达到95%以上。

序号

         辐照目的

      辐照物品

  1

  杀虫灭菌(杀灭沙门氏菌,弓形浆虫卵,0157病毒,疯牛病,禽流感

  1.畜禽肉类及其制品,如冷冻肉类、火腿肠、罐头、熟食;
  2.方便食品,饮料等;
  3.豆制品;
  4.中药材等

  2

  杀虫、防霉、保险

  1.粮食、饲料等。
  2.新鲜水果、干果等。
  3.调味品。

  3

  抑制发芽

  大蒜、洋葱、土豆、生姜等

  4

  储存保鲜

  延长新鲜水果、蔬菜保鲜期和上货架期、如:苹果、荔枝,香蕉等

  5

  推迟后熟

  番茄、蘑菇、冬笋等  

  6

  毒素降解

  畜禽肉、水产品等的毒素,如所含氯霉素降解等。

热释光(Thermoluminescence,TL)在辐照食品检测领域是最通用的方法,适用于检测可以分离出硅酸盐矿物质的食品。在CAC(联合国食品法典委员会)第24届会议上被批准为“辐照食品鉴定方法”的国际标准。在检测草药和香辛料、水果和蔬菜、块茎和球径类,以及谷物和贝类水产等辐照食品上被广泛使用。 
吸附有硅酸盐的商品(新鲜水果蔬菜、脱水水果蔬菜、香辣调味料、茶黑胡椒、姜黄、牛至、红辣椒粉、红椒、孜然芹、芹菜种子、牙买加椒、黑芝麻、胡荽、生姜、、欧芹、月桂、芥末、桂皮、干香菇、干萝卜、乌龙茶、普洱茶、大麦茶、鱼腥草、虾、螃蟹、土豆、草莓、鳄梨、蘑菇、番木瓜果、芒果、中草药等)在辐照的过程中储存的能量,通过控制加热分离出来的硅酸盐、测定其热释光的强度,可以判断该商品是否已经经过辐照。

TLD3500热释光辐照食品检测仪的优点:
1)该方法满足欧盟EN1788-2001和日本的标准方法。
2)高灵敏度,可以检测小于1KGy的辐照剂量
3)粉末TLD测量元件,适合辐照食品检测
4)由热电偶监控的盘加热,确保最佳温度重复性
5)加热温度可达600度
6)所有参数通过软件设定
7)系统操作简单快捷
8)采用专门的分析软件
9)内置QC诊断

1. 对于香辛料,辐照杀菌应该是比较适合的。因为其他的灭菌方式,高温,高压,环氧乙烷,对于产品的形状影响还是比较大的。 

2. 辐照对于寄生虫卵的杀死效果没有问题。产品的外包装尺寸要计算一下。如果太厚的包装,导致产品的杀菌效果不好,卵也就杀灭不好了。 

3. 出口和辐照。现在国际上,只有日本对于辐照是比较严格的国家,主要针对辐照食品,是禁止的。但是日本的好多辐照企业,去参观会发现,也是辐照食品,只不过用篷布罩上,不让人看到,“虚伪的民族”。都是偷偷在做,但是不说而已。其他国家对于辐照是不要求的,或者要求不严格的,参考国标就可以。 

4. 辐照标签。国家规定要贴的,无论剂量大小,在食品外包装上,都要张贴。 

5. 辐照是可以检测出来的。无论剂量大小。 

6. 微波辐照。等同于电子束辐照。都是利用高速电子传递给物质能量。使分子的共价键发生共振,导致断裂、重新连接、等变化。从而使产品的外在性质产生变化。达到目的。微波杀菌设备的功率是一个问题。

现在国际上,只有日本对于辐照是比较严格的国家,主要针对辐照食品,是禁止的。但是日本的好多辐照企业,去参观会发现,也是辐照食品,只不过用篷布罩上,不让人看到,“虚伪的民族”。都是偷偷在做,但是不说而已。其他国家对于辐照是不要求的,或者要求不严格的,参考国标就可以。
因为国际上已经规定,不高于10Mev的能量辐照,不需要做毒理实验,不会产生危害,是安全的。所以欧美对于辐照食品的规定,我找不出什么了。
下面是国际辐射加工年会15次会议提到的辐照法规问题,请参考:
FDA对药品的管理
    美国FDA对药品的上市有着严格的控制程序,实施CMC (国际授权管理咨询师)评估,评估的对象包括生产和灭菌过程中的微生物控制;实施cGMP即现场生产规范评估,包括生产过程和流通过程的控制。(中国大陆的药品和保健品生产厂家目前没有能力通过FDA的评估,因此尚未有药品、保健品出口到美国市场)。鉴于辐射灭菌往往是药品生产的一个环节,辐照工厂也是FDA的审核对象。FDA要求辐照工厂有完善的质量管理体系,灭菌剂量应按照ISO13409、ISO11137-2 方法1和2、VDmax、AAMI Draft TIR(WG2)-方法2的改进等进行设定。同时要考虑辐射源和辐照方法的适宜性、运输过程中包装的完好性、辐照过程中剂量计的选择和放置位置、剂量的均匀性和重现性。
    对于带药器械的生产,应严格控制微生物的污染、有效的利用现有技术、灭菌工艺采用自动化工艺并实施有效的隔离,原则上应在超净条件下生产并采用较低的剂量辐照。
总之,FDA将严格实施cGMP,同时认为新型药物的开发对辐射灭菌行业是一个挑战,生产企业应有效地利用现有的技术,FDA鼓励创新,同时应着重产品开发、过程控制、持续改进、风险评估和分析。
2.2.1欧盟法规
食品辐照在欧洲比较保守,对食品辐照有支持和反对的观点。执行的法规是“欧盟指令1999/2/EC 和1999/3/EC)。1999/2/EC规定了食品辐照的控制框架,包括总则和技术方面的规定、标识规定、辐照食品批准原则等;1999/3/EC规定了允许辐照食品的种类为香草、香辛料和蔬菜调味品,只有这三类辐照产品容许在欧盟自由贸易。
但欧盟成员国有各自不同的食品辐照法规。法国、荷兰、意大利等相对开放,批准的食品辐照种类较多。所幸的是通过双边贸易,可以有更多种类的辐照食品容许进出口。
2.2.2食品辐照在美国
美国对食品辐照持积极态度。美国农业部在2002年批准了辐照水果和蔬菜可以进入美国市场,并认为辐照是较好的检疫处理方法。泰国和印度的辐照热带水果已被美国消费者接受,目前美国农业部正在计划从越南和墨西哥进口辐照水果和蔬菜。
美国农业部接下来针对进口辐照水果的措施是:(1)降低监管费用;(2)对辐照工厂进行集中检查;(3)利用出口国的官员和机构来加强辐照剂量的监控;(4)扩大海运规模;(5)支持对杀灭不同虫类的辐照剂量的研究。
2.2.3辐照食品的检测鉴别方法
针对不同的辐照食品,欧盟已制定不同的鉴别标准。
(1)
EN17845:1996
含脂辐照食品的鉴别-烃类的气相色谱分析
(2)EN1785:1996 含脂辐照食品的鉴别 — 2-烃基-环己酮的气相色谱-质谱分析
(3)EN1786:1996 含骨辐照食品的鉴别 — ESR法
(4)EN1787:2000 含纤维素辐照食品的鉴别 — ESR法
(5)EN13708:2001含结晶糖辐照食品的鉴别 — ESR法
(6)EN1778:2001含矿粒辐照食品的鉴别 — 热释光法;
(7)EN13784:2001 DNA彗星测试 — 筛选法
(8)EN13783:2001萤光显微镜观察法/平板技术法
(9)EN13751:2002 光致发光法

一些学术理论认为辐照可能存在潜在的安全问题,包括:
(1)食品接受辐照后,可以产生辐解产物,其中包括一些有毒物质如醛类.
(2)微生物长期接受辐照存在一个安全隐患,主要是辐照可能诱发微生物遗传变化,突变的几率变大。微生物的遗传发生变化,可能出现耐辐射性高的菌株,使辐照的效果大大降低。此外,可能加速致病性微生物的变异,使原有的致病力增强或产生新的毒素,从而威胁人类的身体健康.
(3)放射源泄漏.

据了解,欧盟对辐照食品管理非常严厉,在全球范围内只认可5家辐照中心提供的服务,同时立法要求辐照食品标识。其对进口食品也必须进行辐照检测,检测结果在700单位以下的放行,700-5000单位之间的进一步检验,超过5000单位以上的立即要求企业或经销商进行召回。”

1996年4月5日,中国出台颁布《辐照食品卫生管理办法》中规定:辐照食品必须严格控制在国家允许的范围和限定的剂量标准内,如超出允许范围须事先提出申请,批准后方可进行生产。其中第十九条规定,辐照食品在包装上必须贴有卫生部统一制定的辐照食品标识(标识为圆形、白底绿色,图案上方标中文“辐照食品”,下方标英文“IRRADIATED FOOD”)。 
  此外,《预包装食品标签通则》中也明确要求,经电离辐射线或电离能量处理过的食品,应在食品名称附近标明“辐照食品”。
    第三,《辐照香辛料类卫生标准》中也列明,辐照香辛料的包装上应注明“辐照香辛料”字样,最小包装上要统一粘贴辐照食品标志。

辐照食品是指用钴-60、铯-137产生的γ射线或电子加速器产生的低于10MeV电子束辐照加工处理的食品,包括辐照处理的食品原料、半成品。目前,全球很多国家为保障食品安全、延长食品货架期而广泛使用辐照技术,且被越来越多的消费者认可。该种技术如同低温冷藏、高温处理和化学处理等技术一样,能够去除食品中引起食品腐败和导致食源性疾病的微生物。日常所食用的猪肉、鸡蛋、家禽、水果和蔬菜、调味品、种子、调料、谷物、软体动物和甲壳类等很多产品都经过辐照处理。鉴于国内外对辐照食品的要求和标准不一,为合理应用辐照技术,避免不符合输入国家地区标准要求而造成损失,现将国内外有关辐照食品规定标准收集整理如下:
    一、国际食品法典委员会(CAC)
    1.标准。现行有效的标准是修订后的《国际辐照食品通用标准》和2003年修订的《食品辐照加工工艺国际推荐准则》。主要要求是辐照食品的最大吸收剂量不应超过10kGy,确有必要除外。
    2.标识要求。1991年CAC批准的《预包装食品标识的国际通用标准》中规定了对辐照食品标识的要求。
    二、中国
    1.规章标准。按照卫生部1996年4月5日颁布的《辐照食品卫生管理办法》和国家质检总局发布的《食品辐照通用技术要求》执行。主要规定了食品(包括食品原料)的辐照加工必须按照规定的生产工艺进行,并按照辐照食品卫生标准实施检验,凡不符合卫生标准的辐照食品,不得出厂或者销售。严禁用辐照加工手段处理劣质不合格的食品。一般情况下食品不得进行重复照射。辐照食品包装上必须同意标识,散装的必须在清单中注明“已经电离辐照”。 
    2.具体例子。制定了六大类辐照食品的卫生标准以及17个产品的辐照工艺标准。如《辐射香辛料卫生标准》,规定对香辛料类辐照吸收剂量不大于10kGy,最小外包装粘贴标志“辐照香辛料”。《辐照猪肉卫生标准》,规定辐照猪肉总体平均吸收剂量为0.65kGy。《辐照新鲜水果蔬菜类卫生标准》中规定新鲜水果蔬菜总体平均吸收剂量不大于1.5kGy,具体规定了17种典型产品,包括大蒜、生姜、刀豆、苹果、荔枝等。此外,还有辐照豆类、谷类及其制品卫生标准。剂量限制,辐照平均吸收剂量:豆类不大于0.2kGy,谷类0.4~0.6kGy;照射要求,照射均匀、剂量准确,平均吸收剂量的不均匀度≤1.5。
    三、日本
    日本对于食品辐照一直持谨慎态度,目前只允许对马铃薯进行辐照以抑制发芽。日本法规要求食品不得使用放射线照射,在具体执行过程中,按厚生劳动省公布的《关于被射线照射的食品的检知法(TL试验法)》进行检测,检出即判定为不合格。
    2008年6月5日,日本厚生劳动省通报从富士岛(厦门)食品加工有限责任公司一批输日干香菇中检出放射性残留,之后,日本厚生劳动省加强了对进口调味料、蔬菜和茶叶中放射性残留的检测。
    四、美国 
    美国作为最先对食品辐照进行研究和开发利用的国家之一,辐照食品比较普遍。食品辐照被批准用于去除或杀灭昆虫,延长货架期,控制病原菌或寄生虫,抑制蔬菜发芽。用于辐照的包括小麦及其制品、马铃薯、咸肉,香辛料、猪肉、水果和蔬菜、谷物等,最高允许剂量达30kGy。越来越多的消费者购买标明安全无毒的辐照食品。辐照不仅用于食品安全,而且用作加工技术的目的(如改善肉制品的颜色)和植物检疫处理方法之一。美国已制定了一系列法规和标准。其中规定,可进行辐照的食品种类、可进行食品辐照的处理过程、辐照的安全应用、辐照设施中工作人员的安全、放射性物质的安全运输等方面的要求。
    在众多政府机构中,食品药品管理局是最主要的管理机构之一。食品药品管理局对于食品辐照的职责包括:(1)鉴定用于食品加工的放射源的安全性;(2)发布法规规定食品可被辐照的条件、最大允许辐照剂量;(3)检查辐照食品的设施。1986年食品药品管理局制定了《法规食品生产、加工和处理中的辐照》,后又几次增补修订,对不同用途的辐照源、食品种类、目的、辐照剂量、标识、包装等均作出了相应的规定。
    2008年8月22日,美国食品药品管理局又批准了对新鲜菠菜和冷冻莴苣的辐照处理。根据规定,经辐照处理而引起感官、营养成分或者功能属性改变的新鲜蔬菜和冷冻莴苣将与其他辐照食品一样,要求加贴“radura”标识和注明“经辐照处理”的字样。 
    五、加拿大
    加拿大政府对食品辐照的控制基于两个方面:安全和标识。《食品药物条例和法规》认可食品辐照为一种食品加工过程。《食品药物条例和法规》中对辐照食品的标识作出了规定。加拿大卫生部负责规定可以辐照的食品种类和允许的处理水平。加拿大食品检验局(CFIA)则负责管理辐照食品的标识。CFIA《商业进口食品指南》中也规定了允许辐照的食品种类、经过辐照和含辐照配料食品的标识,并强调在加拿大销售的辐照食品必须符合《食品药物条例和法规》。
    六、韩国
    1.规定标准。使用的放射线的线源及线种应为钴(60CO)的gamma线。经过放射的食品禁止重新照射。照射食品必须装入容器或包装后进行销售。放射线照射只限于食品的抑制发芽、杀虫灭菌及调节成熟度。标准如下:
    植物食品类:马铃薯、洋葱、蒜0.15kGy以下;板栗0.25kGy以下;蘑菇1kGy以下;加工食品生产原料用的谷类、豆类及其制粉类5kGy以下;干燥蔬菜类、藻类食品、人参类7kGy以下;干燥香辛类及其调制品、浸出茶、粉末茶10kGy以下。
    加工食品类:卵粉5kGy以下;加工食品、加工食品原料用肉干、鱼贝类粉末、大酱粉末、辣椒酱粉末、酱油粉末、酵母、酵素食品、芦荟粉末7 kGy以下;调味食品、沙司类、需要两次杀菌的患者食品10kGy以下。 
    2.标准管理。对辐照食品应该在包装或容器上按规定进行标识。
    七、欧盟
    在欧盟成员国中,对食品辐照的意见各有不同,主要持严格和谨慎态度。各成员国均立法对食品辐照管理措施作出规定。欧盟曾进行许多尝试来统一和协调各成员国食品辐照管理法规的不同,以达到为多数国家可接受。在英国,1990年许可进行食品辐照。原则上,根据辐照目的不同,许可对许多食品进行辐照。但是,由于消费者对辐照食品的恐慌,食品辐照实际上并未得以广泛应用。
    欧盟于2000年9月20日开始实施两部辐照指令。第一个指令允许使用食品辐照的成员国建立主要的辐照规则,但不强制德国等国家放弃其对食品辐照的禁令。该指令涵盖辐照食品和食品配料的制造、营销和进口,对于食品辐照的条件、设施、放射源、辐照剂量、标识、包装材料等都作出了相关规定。第二个指令是“执行”指令,规定了可以在欧洲辐照及销售的产品清单。目前只允许植物性中药材和植物调料一类物质。任何规定或授权之外的辐照食品在欧盟都是不允许。如2008年6月13日,英国食品标准局通报了我国上海某公司出口的酵母粉经过辐照违反了英国法规,货物被要求下架。
    八、澳大利亚和新西兰 
    总体上也是持严格和谨慎的态度。近年,澳大利亚和新西兰取消了1989年以来对食品辐照的禁令。1999年下半年澳大利亚新西兰食品标准委员会(ANZFSC)核准了澳新食品主管局(ANZFA)标准AI7《食品辐照》。该标准规定,对食品、食品配料或成分进行辐照或再次辐照要得到根据逐项审核原则作出的许可,并对有关的辐照剂量、包装材料及认可的场所和设施实施严格的条件限制。该标准要求辐照食品进行标识。
    九、中国香港
    根据香港法例第132章《公众卫生及市政条例》内的《食物及药物(成分组合及标签)规例》,所有储存辐照照食物的容器均须清晰用英文大楷列明“IRRADIATED”或“TREATED WITH IONIZING RADIATION”及用中文列明“辐照食品”。 任何人士如果违反上述法例,一经定罪,最高罚款50000美元及监禁6个月。具体的监控项目和标准是参照国际食品法典委员会(CAC)。
    各出口食品加工企业在出口食品使用辐照技术时要严格遵守输入国家地区和我国的法规标准,避免因不符合输入国家地区的辐照食品法规标准而遭对方通报或下架,甚至退货等处理。

关于辐照食品检测方法的通知

各检疫所长
在2007年7月6日的食安发0706002号及2007年12月13日的食安发第1213003号通知中公布了辐照食品的检测方法,本次增加了方法可以检测的物质,对方法进行了下述修改,修改后的方法详见附件,请在了解的基础上运用。

厚生劳动省医药食品局食品安全部长

(公印省略)

 修改
1. 检测方法内容的修改
将「1.对象食品」中的「香辣调味料1」」改为「香辣调味料、蔬菜及茶1」」
将「6.测定样品盘中矿物的装入」中的「使其悬浮」的后面补充「根据需要」
2. 备注的修改
将1)中「1.辣根及肉桂」修改为「1.辣根、肉桂、干香菇、萝卜干、乌龙茶、普洱茶、麦茶、蕺菜茶」。
3. 注意事项的修改
4)a.中「温度的校准」之前补充「根据仪器厂家的维护要求、定期进行检查并记录检查结果」,在「20nC」的前面补充「参考值:」

辐照食品检测方法(TL试验法)

1.对象食品
香辣调味品、蔬菜及茶1)
2. 仪器设备
热发光测定仪器。
超声波(容量3.3L或100W以上,超声能力40kHz)。
恒温槽(50±5℃范围内可调节)。
离心机
离心管搅拌机
分析天平:感量0.01mg
台秤:称量范围0.5g ~200g
除静电设备(用于除去称量样品的静电)2)
3. 试剂和材料
聚钨酸钠溶液(比重:2.0):将250g聚钨酸钠(Na6〔HW12O40〕XH2O)用150mL水溶解
1moL/L盐酸:配制时,在8.8mL盐酸(35~37%)中加入水定溶至100mL。
1moL/L氨水:配制时,氨水6.8mL(28%)中加水定溶至100mL。
丙酮:特级溶剂。
蒸馏水和离子交换水
矿物分离用尼龙网状物:网眼125μm
试样盘3):底部可与TL测定装置的加热板密切接触,不锈钢盘(内径:6mm、高:约2mm、重量:107 mg±10%、底厚:0.193~0.200 mm)。使用丙酮浸泡液超声波清洗,放入密闭容器中保存)。
4. 试样的制备4)
a. 提取(矿物分离)
(1)粒状样品时5)
   取样品约100g(SLW、g)放入300~1000 mL的烧杯中,加入200~500 mL水,使样品可以完全浸没其中,用超声波处理15min。
   将超声波处理后的悬浮液过尼龙网状物6)过滤,搜集滤液至另一500~1000 mL的烧杯中。用蒸馏水洗涤尼龙网状物上残渣,搜集洗液于同一烧杯中。弃去尼龙网状物上的残渣后,用蒸馏水充分洗涤超声波处理过的烧杯内壁,洗液过尼龙网状物后,收集至前面同一收集液烧杯。将收集液烧杯静止15 min后,倾倒法7)弃去上层清夜,保留沉淀物。将沉淀物移入50mL离心管中8)9),1000G离心分离2min后,尽可能弃去上层液,再在沉淀物中加入5 mL聚钨酸钠溶液,使其悬浮后,1000G离心分离2分钟。弃去上层液,沉淀物作为粗试样9)。
(2)粉末状样品
   取约2~5 g(SLW、g) 样品于50mL离心管中,加入15~30 mL聚钨酸钠溶液,轻轻搅拌,使溶液均匀悬浮。再加入聚钨酸钠溶液,为下一步的离心分离作准备,另取一离心管,确保两者平衡后,在超声波水域中处理5分钟。1000G离心分离2分钟后,从离心管底部吸取沉淀物和5 mL聚钨酸钠溶液,移入15 mL离心管中。取出沉淀物的50mL离心管中再加入5~10mL聚钨酸钠溶液,均匀悬浮浮出物,再加入聚钨酸钠溶液,超声波处理5分钟后,重复上述离心分离。将离心管底部的沉淀物全部吸取,移入上次的15mL离心管中,1000G离心分离2分钟后,用吸管吸出上清液。一边冲洗离心管内壁边轻轻加入2mL蒸馏水,用吸管移除界面漂浮有机物后,弃去上层水。再用吸管弃去聚钨酸钠溶液,保留沉淀物9)。
重复上述(2)操作至得到总量2 mg的沉淀物为止10)11),此作为粗试样。
b. 试样的净化
再粗试样中加入2 ~5mL聚钨酸钠溶液,搅拌使其悬浮后,1000G离心分离2分种后后,除去聚钨酸钠溶液,保留沉淀物9)。再加入蒸馏水搅拌后,再加入蒸馏水至10mL。1000G离心分离2分钟后用倾倒法后用吸管除去水,净化粗试样。重复此净化过程一次。
c. 碳酸盐的除去及净化
加入1moL/L盐酸2 mL至蒸馏水洗净的粗试样中,搅拌后静止放置15~20分钟。加入1moL/L氨水2 mL,搅拌中和后12),加入蒸馏水至10 mL。1000G离心分离2分钟后,除去上清液,保留沉淀物。加入蒸馏水悬浮沉淀物后,再加入蒸馏水至10 mL。1000G离心分离2分钟后,除去上清液,保留沉淀物。再次重复蒸馏水洗净步骤。
d. 除去水分
在沉淀物中加入3 ~5mL丙酮使其悬浮13),1000G离心分离2分钟后,用巴斯德移液管除去丙酮。再次加入3 ~5mL丙酮,重复此操作14)。完成丙酮净化后,将沉淀物用倾倒法移入灰尘无法进入的容器中,风干至没有丙酮的气味为止。注意,用清洁的揩抹器擦拭装入沉淀物的容器的外壁,以确保不带有灰尘,放入干燥容器中。干燥后的沉淀物为待测试样。
5. Annealing15)
将已装入试料的离心管放入保持在50℃的恒温槽中连续加热16小时,进行Anneal。Annealing后,测定试样的重量。注意,在保存时,放入遮光的容器中,在15℃以下冷藏保存。
6.将矿物装入试样盘
      对每一个试样测定一个试样盘的重量DW(mg),放入有盖的容器(陪替氏培养皿)中保存。加入0.2 ~0.5mL丙酮至装有试料的离心管中,使其悬浮,根据需要可1000G离心分离2分钟后,用巴斯德移液管(可以移取25~50μl的微移液管16))从离心管的底部稍上位置吸取试样,待试样沉降集中至移液管的尖端,滴入1~2滴至试样盘内。试样盘装入矿物的量为1~1.5mg,如果不足,重复移液管吸取,滴落操作。
        待丙酮完全挥发后,称量盛有矿物的试样盘的重量(G’ 1W、mg)。
7.热发光(TL)的测定
a 第一发光的测定 
   将装有试样的试样盘放在热发光仪器的加热板上,按下述条件测定发光。将测得的发光量记为Glow1(G’1、nC)。从发光曲线上将最大发光的温度记录为(T1、℃)。当加热板的温度变到50℃以下时,立即再次测定发光,将此发光量B1(nC)作为背景。TL测定结束后,称量装有试样的试样盘的重量(B1W、mg)。
测定条件17)
试样室气体:氮气(G3)、流量:2L/分
升温:开始温度70℃,终了温度:490℃
升温速度:6℃/秒
b 标准线量的照射
   为防止试样盘中的试样飞散,用容器18)包装好,在15℃以下送往能够进行标准线量照射的机构19)。在该机构对试样进行放射线(吸收线量:1kGy)20)的标准线量照射。试样由该机构送回也需要在15℃下。标准线量照射过的试样送回后,测定装有试样的试样盘的重量(B G’2W、mg)。
c Annealing
  标准线照射后,在照射机构或检测机构,将试样避光放入50℃的恒温箱中,连续16小时进行Annealing。注意,Annealing步骤最好在接受发射线照射后越短的时间内进行越好,希望各检测机构能够固定接受放射照射后到进行Annealing的时间。
d 第二发光的测定
   将接受标准放射照射的样品盘放在热发光测定装置的加热板上,按照第一发光测定的条件测定发光。将测得的发光量记为Glow2(G’2、nC)。从此发光曲线上将最大发光的温度记录为(T2、℃)。然后,当加热板的温度变到50℃以下时,立即再次测定发光,将此发光量B2(nC),作为背景。 TL测定结束后,测定装有试样的试样盘的重量(B2W、mg)21)。本测定应在接受标准线量照射后一周内进行为宜。
e TL发光比的计算
按照下算式计算TL发光比。
TL发光比=G1/G2
其中:G1=(G’1-B1)/(B1W-DW)(nC/mg)
      G2=(G’2-B2)/(B2W-DW)(nC/mg)
8.评价方法
应从一个样品中选择2个以上的试样,如果一个以上的试样满足以下两个条件、可以判定为被放射线照射过22)。
a 第一发光曲线的最大发光温度(T1)在规定使用标准物质定的温度(X℃)之下。X为将0.5 Gy放射线照射过的TLD100或同等的物质放入试样盘中,在与试样同样的条件下进行10次测定,得到的最大发光温度的平均值23)。
b TL发光比在0.1以上。

备注:
1) 厚生劳动省科学事业研究中,从黑胡椒、郁金、牛至、辣椒粉、红辣椒、胡芦巴、孜然芹、芹菜籽、多香果粉、黑芝麻、胡荽、生姜、桂皮、欧芹、月桂、辣根、肉桂、干香菇、萝卜干、乌龙茶、普洱茶、麦茶、蕺菜茶等样品中得到了必须量的矿物。
2) 带电板的尺寸为:150mm*150mm、静电容量:20pF程度、有效范围:距离300mm及宽400mm,使用方法:放电针前300mm的地方,天平等静止1分30秒以上。
3) 现阶段可以得到的试样盘为规格为:
   重量:105.9~1108.11mg、厚度:0.193~0.200mm
4) 器皿类使用塑料为宜。但聚苯乙烯的离心管加入丙酮后会被溶解,请使用其他材料的制品。玻璃器皿容易引起矿物吸附。如果重复使用玻璃制的烧杯、离心管时,需要经过充分的清洗,使用前需要使用放大镜等确认没有矿物的吸附。使用玻璃制的烧杯时,有时内壁吸附的矿物使用丙酮、水冲洗也无法完全洗净。将矿物装入试样盘时,吸上的液体量再少一点,可以减轻吸附。
5) 当已知样品附着的矿物量较多时,分离出1mg矿物需要的样品量可以减少。例如芹菜籽10g样品可以测定。
6) 每一试样替换一次尼龙网状物状物
7) 倾倒时,将烧杯慢慢倾斜,倒弃水。沉淀物会浮上,中途不要停止,弃去上清液。
8) 对于烧杯中残留的沉淀物,可将烧杯倾斜放置在离心管的入口,用蒸馏水清洗收集至离心管。

9)离心管管壁上附着的有机物,可用沾湿切成小块的纸巾擦净。
10) 重复操作时,应从同一样品袋中取样。
11) 11)当判断需要10g以上的试样时,使用(1)粒状样品的方法。
12) 使用pH试纸确认中性。
13) 丙酮悬浮液白浊时,是由于没有完全去除聚钨酸钠,可用蒸馏水进行数次洗净后,再用丙酮去除水分。
14) 对象食品为姜黄根、辣椒粉时,会使矿物上附有颜色,用丙酮重复的操作(4)d步骤,直到丙酮溶液颜色脱净为止。
15) 过度的成型会极大的减弱发光强度,不充分的成型会造成TL比不稳定。
16) 使用微吸管将离心得到的矿物装入试样盘时,取25~50μl的量较为合适,但使用25~50μl的吸管时,有吸取困难、滴落困难的缺点。可使用大容量(250μl)的吸管。
17) 插入电源30分以上后,进行暖气运转。各次的测定应等待加热板的温度降落至50度以下开始。
18) 使用可以直接进行照射及成型的容器为宜。
19) 相对放射照射的目标线量1.0kGy的精确度为5%以内。关于吸收线量,应与我国的国家标准或英国的物理研究所、美利坚合众国标准研究所等国家标准机构直接对照。线量管理应使用丙氨酸素子,放入模型容器内,综合考虑电子平衡、组合等影响。每一照射批次测定吸收线量并记录。
20) 线源使用钴60(γ线)或10MeV的电子线。
21) 第二次TL测定时,残留的(G’2W、mg)重量在0.7mg以上为宜。
22) 由于未经辐照的很多食品,会随着升温发光量增加,没有明确的最大发光温度(T1)。即便可以测得T1的样品,其温度也在350℃以上,所以能够与人工照射过的矿物区别开来。有的矿物会在250℃左右观察到最大发光,通过计算TL发光比可以鉴别是否人工照射过的矿物。
23) TLD100等的成型条件按照厂商的推荐条件进行。对于已经知道最大发光的标准矿物可以决定X。国立医药品食品卫生研究所研究,使用TLD100时,X的值为232.1℃,标准偏差为3.4℃。由于TL设备不同,X的值也是变化的,EU的调查为X的值在210℃~310℃分布。
其他注意事项:
1) 由于使用本检测法进行检测需要花费时间,制定记录格式,切实做好记录。
2) 聚物酸钠有有害物质,对废液回收为宜。在通风良好处或佩戴防尘口罩等防护工具使用本品。
3) TL测定设备的排气局部排气为宜。(有机物的焦气味以外,有时会发出甜气味)。
4) 对会判定结果的造成影响仪器,要认真进行日常的维护并记录结果。以下记录了各装置的注意事项。
a TL仪器
根据TL仪器出厂商的维护项目,一直确保仪器的可正常运行状态。每天开始测定前,进行10次测定并记录每次测定。()内为一般值。
根据出厂商的维护要点,定期进行维护并记录维护结果。温度的校准使用精密的热电对温度计测定加热板的室温附近温度,通过标准温度计的显示温度进行校准等确定TLD测定时温度的绝对值。在室温附近同真值得误差应在5%以内。
(SAMON公司制TLD3500仪器)
○ PET噪音(约200pA)
○ refernce•光的强度:(参考值:约20nC)
○ PET印加电压:(约800V)
○ PET冷却温度(15℃)
○ 背景噪音:(充分小)
(nanoGray公司制TL2000)
○ 光电倍增管•噪音:3mV 
○ refernce•光的强度:50mV 
○ 光电倍增管•印加电压:标准750V
○ 光电倍增管•表面温度 室温
b 天平
根据出厂商的维护项目,确保仪器保持可正常运行的状态,正确使用。
由于需要称量1mg的百分之一,使用时要非常注意天平的安定性、重现性。
开始工作时的维护为以下各项:
○ 仪器的预热(插入电源120分以上)
○ 确认水平(水平状态)
○ 检查称量皿及其周围的洁净、是否有异物
○ 设定零点后,将称量物放上、取下,确认归零情况(再现性)。
○ 称量标准砝码(1mg),确认显示值。(显示值)
○ 记录检查结果
○ 温度记录(17~27℃)(温度)

欧盟对辐照食品管理非常严厉,在全球范围内只认可5家辐照中心提供的服务,同时立法要求辐照食品标识。其对进口食品也必须进行辐照检测,检测结果在700单位以下的放行,700-5000单位之间的进一步检验,超过5000单位以上的立即要求企业或经销商进行召回。
   中国市场上的产品怎么样?记者另从有关渠道了解到,2004年有机构曾对广州市场出售的方便面产品所做的检测,所有产品的脱水菜包、汤包和粉包都检出经过辐照(但均未在外包装上进行标识),其中检测数据最高的超过900万单位,差不多超过欧盟标准1800倍!
   大多数方便面企业都是从外面买回胡椒粉、辣椒粉、姜粉等调味料单品回厂里混合加工成调料包,然而这些调味料往往在进厂前都已经过辐照。“很多企业自己没有辐照食品检测仪,根本没办法知道哪些经过辐照。但这也不能完全怪企业,因为现在除了进出口检验检疫部门之外,连其它监管部门都还没有配有专用的检测仪,根本没办法对市场进行监管,企业自然也不会忌惮。”而且,国内虽有《辐照食品卫生标准》等法规,但其中仅规定“平均吸收剂量不得大于10kGy”,而并没有列出具体的检测手段和检测标准,这也给监管带来难度。
   正因为如此,部分方便面企业开始采取“双重标准”,出口海外的产品专门找一些非辐照的食品原料,而在国内销售的产品则照用不误。然而最让人担忧的是,现在国内市上到底有多少食品经过了辐照,由于缺乏专业的检测手段,根本无从得知。
    所有允许对食品进行辐照加工处理的国家和地区,都规定必须对辐照食品进行明确标注。比如,香港地区规定,所有储存辐照食物的容器均须清晰用英文大楷列明“IR-RADIATED”或“TREATEDWITHIONIZ-INGRADIATION”及用中文列明“辐照食品”,违法最高罚款50000美元及监禁6个月。澳大利亚、新西兰等国家,也都要求对辐照食品应在包装或容器上按规定进行标识。
    即使是在辐照食品比较普遍的美国,也严格要求在产品包装上加贴国际辐射标志“radura”标识,和注明“经辐照处理”的字样。由于监管严厉,大多数食品企业不到万不得已,都不会使用辐照技术。然而,为何国内企业却对辐照趋之若鹜?
      有企业人士则认为,方便面料包之所以成为最普遍使用辐照的食品,与强制性国家标准《方便面卫生标准》(GB17400—2003)中对大肠菌群的要求不无关系。标准要求,方便面(面块+调料)大肠菌群必须≤150(MPN/100g),而国外如澳大利亚、新西兰和英国等,对“即食食品”(ready-to-eatfood)的相关标准中,对肠杆菌科这一近似指标的要求则将≤10000(CFU/100g)定为“满意”。

 

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