伽馬射線和電子束輻照-食品知識科普(33)

2021-01-13 HACCP

近日,有網友建議「CHINA-HACCP」微信平臺應定期發布一些食品科普知識,幫助普通消費者規避不必要的食品安全風險。這個建議非常好,食品安全是政府、企業、消費者、相關第三方等各方共同努力,共同維護的底線,預防食品危害的知識應廣泛傳播。筆者根據2012年赴美國食品藥品監督管理局(FDA)學習時的材料,整理了一些科普素材,分享給大家,希望對普通消費者也有幫助。轉載請註明出處:微信公眾號CHINA-HACCP。

信息來源:FDA培訓材料

伽馬射線和電子束輻照

食品輻照的工作原理:

食品輻照是一種用於控制食品變質和消滅沙門氏菌等食源性病原體的技術。其效果與傳統的巴氏殺菌相似,經常被稱作「低溫巴氏殺菌」或「輻照巴氏殺菌」。

與巴氏殺菌類似,輻照可以殺死會導致食品變質或食物中毒的細菌和其它病原體。然而,傳統的巴氏殺菌依靠的是熱量,而輻照依靠的是電離輻射的能量。

當電離輻射作用於細菌或其它微生物時,其高能量可破壞分子中對細胞生長和完整性至關重要的化學鍵。結果將導致微生物死亡,或不再繁殖,並且不再引發疾病或食品變質。

輻照水平:

必須科學地設計輻照過程,以便能夠以最小劑量的輻照達到微生物減少目標。食品輻照有三種以千戈瑞(kiloGrays)計量的劑量:每種劑量是根據輻照水平可有效減少的病原體劃分的。

輻照耐儲殺菌是暴露在0.75至2.5千戈瑞輻照劑量下,輻照暴露時間最短。經過輻照耐儲殺菌處理的食品一般不含有腐敗微生物。輻照巴氏殺菌是暴露在2.5至10千戈瑞的輻照劑量下,相當於巴氏殺菌。(歡迎關注微信公眾號CHINA-HACCP)經過輻照巴氏殺菌處理的食品一般不含任何植物病原體。輻照阿氏殺菌是暴露在30至40千戈瑞的輻照劑量下。經過輻照阿氏殺菌處理的食品被視為是商業無菌的。

伽馬射線和電子束輻照簡介

電子束輻照和伽馬射線輻照在消除和減少食品中的微生物方面具有實用性。待輻照食品的尺寸和形狀是決定使用伽馬射線還是電子束輻照的最重要因素。伽馬射線輻照較適合形狀不規則的大體積食品,例如整隻火雞。電子束輻照適合勻稱的扁平狀食品,例如漢堡包。

伽馬射線的輻照源

伽馬射線使用放射性物質釋放的放射線,這種物質一般為放射性鈷元素(鈷60)。此類物質釋放出被稱為伽馬射線的高能光子,這種光子可穿透食品1米深,但是這些物質不會釋放出中子,因此不會使周圍其它任何物質帶有放射性。

食品的大規模伽馬射線輻照

用於大規模生產的伽馬射線輻照設備使用鉛筆大小的鈷60棒提供伽馬射線。鈷60棒存放於去離子水屏蔽池內一個裝置的中心位置。該鈷輻照裝置配有3米厚的混凝土牆,包括一個由鎖和其它安全功能組成的複雜系統,用於防止操作人員暴露於意外輻照。將待處理食品置於該裝置中。然後將鈷60棒從屏蔽池中拉出,使食品暴露預定時間。使用後,將該棒放回水槽中。食品受到的輻照劑量依賴於暴露在鈷棒下的時間。(歡迎關注微信公眾號CHINA-HACCP)

輻照過程的控制

必須由被認可的輻照管理機構科學地建立伽馬射線輻照過程。必須遵守並小心監控暴露在輻照下的時間、輻照源位置和食品裝載方式等關鍵的過程控制措施。鈷60隨時間衰減,在確定產品的暴露時間時必須考慮輻照源的衰減速率。

必須正確操作輻照敏感可視指示器和放射量測定器(用於測量在一定時期內吸收的輻照劑量的儀器),並且通常將其作為質量保證程序的一部分。

伽馬射線輻照的優點:伽馬射線幾乎可以透射入任何材料,在輻照食品時,這會帶來多個優點。可用於處理均勻緻密的食品。可用於可處理大包裝盒或託盤中的食品。為食品提供均勻的處理劑量。

伽馬射線輻照的缺點:儘管伽馬射線輻照可有效穿透食物和包裝材料,但是它有幾個與輻照源有關的缺點。無法向著食品包裝的特定區域進行輻照。設計用於連續運行,無法中途關閉輻照源。昂貴,並且在使用過程及廢棄物處置中存在安全性和環境問題。食品的處理過程比較慢。

電子束輻照的工作原理

電子束是電子槍射出的高能電子流。該裝置是電視顯像管的放大版,電視顯像管將電子發射到電視機屏幕上,使屏幕亮起來。電子束髮生器可方便地打開或關閉,沒有放射性。電子束髮生器可方便地打開或關閉,沒有放射性。(歡迎關注微信公眾號CHINA-HACCP)電子僅能穿透食物3釐米深。為了進行徹底處理,食物的厚度必須小於3釐米;然而,可以用兩束對射的電子束處理厚度達到6釐米的食物。

電子束加工

必須由被認可的輻照管理機構建立電子束加工過程。必須確定和控制關鍵的處理參數進行,包括:傳送速度。電子束特徵。產品裝載方式。

電子束輻照的優點

由於電子束是使用電能產生的,因此具有某些優點:電子束輻照可指向食物的特定區域,在輻照下的暴露時間可以儘量減少。電子束在不使用時可以關閉,並且不會產生危險廢棄物。電子束設備通常比伽馬射線設備體積更小並且價格更便宜。

電子束輻照的缺點

電子束輻照的聚焦性也導致了某些缺點:電子束穿透緻密食品的深度有限;因此這種處理方法不適用於很多類型的食品。產生電子束需要消耗大量電力。電子束輻照裝置較為複雜,可能需要大量的維護。

食品輻照的安全性

世界衛生組織、聯合國糧食及農業組織,以及包括中國、美國和加拿大在內的獨立政府機構都已經對食品輻照進行過考察。目前,40個國家和大量政府機構和醫療組織倡議使用食品輻照,將其作為減少食源性疾病的安全和有效的手段。當前的研究不斷證實和改進輻照過程的有效性,以降低成本,改善食品的口感和提高安全性。

一個得到不斷研究的問題是輻照如何影響食物。這類研究涉及到的問題包括:一些經過輻照處理的食品的口味、質地或其它質量屬性的變化。經過輻照處理的食品中有用營養的損失,尤其是維生素b1。一些經過輻照的食品中的副產物(稱為輻照分解物)的產生。(歡迎關注微信公眾號CHINA-HACCP)這些輻照分解物被當作食品添加劑,對其進行的安全性評估仍在進行中。

監管部門對食品輻照的批准

不同的國家對能進行輻照處理的食品以及必須如何進行標記有不同的要求。例如:英國當前的法規允許對七類食品進行輻照處理:水果、蔬菜、穀物、球莖和塊莖、香料和調味品、魚及貝類和家禽。在美國,輻照已被批准用於豬肉、牛肉、家禽、羊肉、香料、調味料和幹酶的處理。輻照也被批准用於殺滅水果、蔬菜和穀物中的害蟲。經過輻照處理的食品必須貼有統一的輻照標籤和其它適用的標示。

食品輻照的用途

使用輻照處理的食品包括以下例子:阿波羅號的太空人和1975年美蘇阿波羅-聯盟試驗項目的成員曾在月球上食用過經過輻照處理的食物。在泰國,自從1986年開始一直通過輻照處理控制通常生吃的發酵豬肉香腸中的沙門氏菌和其它有害微生物。在墨西哥,輻照是用於辣椒和香料等脫水食品的常用處理方法。還包括生產經過輻照處理的深凍鱷梨醬。

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