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1、食品輻照保藏1輻照保藏的原理食品輻照技術(shù)是一種用電離輻射照射的方法來保藏食品,以達(dá)到抑制食品發(fā)芽、殺蟲、滅菌、調(diào)節(jié)熟度保持食品鮮度和衛(wèi)生、延長(zhǎng)貨架期和貯存期,從而達(dá)到減少損失保存食品目的的一項(xiàng)技術(shù)。食品在輻照過程中,通過輻射區(qū)域時(shí)所吸收的能量稱為輻照劑量,通常以Gray或kiloGray(kGy)為計(jì)量單位(1Gray=0.001kGy=1J/k曲。2輻照保鮮技術(shù)的生物效應(yīng)及機(jī)理●利用高能射線的電離能力和強(qiáng)大的穿透能力,引起生物體內(nèi)部分子和原子的激發(fā)和電離,從而擾亂了生物體正常的新陳代謝,抑制了生命和酶的活動(dòng)?!褫椛?/p>
2、處理可以殺滅食品中的微生物和昆蟲,而對(duì)食品本身的營養(yǎng)價(jià)值并無明顯的影響。2.1生物學(xué)效應(yīng)(1)使細(xì)胞分子產(chǎn)生輻射誘變,干擾微生物代謝,特別是其中脫氧核糖核酸的合成受影響;(2)破壞微生物細(xì)胞內(nèi)膜,引起微生物酶系統(tǒng)紊亂,導(dǎo)致微生物死亡;(3)水分子受輻射后離子化,形成—H、—OH、—HO2、—H2O2等基團(tuán),這些中間產(chǎn)物能在不同途徑中參與化學(xué)反應(yīng),在水基團(tuán)的作用下,生物活性物質(zhì)鈍化,細(xì)胞受損,當(dāng)損傷達(dá)一定程度后,微生物細(xì)胞生活機(jī)能完全喪失。2.2生理學(xué)效應(yīng)通過輻射水平來抑制其后熟期,其機(jī)理主要是改變水果體內(nèi)乙烯的產(chǎn)生率
3、而影響其生理活動(dòng)。輻照還可以改變蔬菜的呼吸強(qiáng)度,防止細(xì)胞老化,其效果與輻射劑量有關(guān)。同時(shí),也可延滯果蔬種子的萌發(fā)?!耠婋x輻射對(duì)微生物的直接作用微生物被照射→DNA損傷→代謝異?!?xì)胞組織死亡●電離輻射對(duì)微生物的間接作用被激活的水分子或電離的游離基與微生物體內(nèi)的活性物質(zhì)相互作用,而使細(xì)胞生理機(jī)能受到影響。病毒:一般采用加熱和輻照并舉的方法,可有效抑制病毒的活動(dòng)。細(xì)菌:輻照劑量愈高,對(duì)細(xì)菌的殺滅率愈強(qiáng)。霉菌和酵母菌:對(duì)輻照的敏感性與無芽孢細(xì)菌相同?!耠婋x輻射對(duì)蟲類的作用昆蟲輻照的損傷作用:致死、縮短壽命、不育、延遲發(fā)育、
4、減少進(jìn)食和抑制呼吸。寄生蟲輻照劑量(豬旋毛蟲)3~5kGy致死0.2~.03kGy抑制生長(zhǎng)0.12kGy不育2.3化學(xué)效應(yīng)表達(dá):用G表示輻照化學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)弱。G值:物質(zhì)吸收100eV能量所產(chǎn)生化學(xué)變化的分子數(shù)。直接作用(初級(jí)輻射):主要是由射線與基質(zhì)直接碰撞,使之形成離子、激發(fā)態(tài)分子或分子碎片。間接作用(次級(jí)輻射):初級(jí)輻射的產(chǎn)物相互作用,生成與原始物質(zhì)不同的化合物。輻射處理的食品也會(huì)發(fā)生若干化學(xué)變化,而且劑量越大,變化程度也越大。在果蔬食品中,含有不飽和脂肪酸的脂肪發(fā)生了氧化變化;碳水化合物有可能因輻照而使糖水解,以
5、及使糖和淀粉氧化和降解;蛋白質(zhì)中的部分氨基酸可能要發(fā)生分解、氧化,部分蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)或裂解。但在適當(dāng)?shù)膭┝肯?,這些變化不明顯,而且這些變化在采用其它方法加工或處理時(shí)也同樣存在。其中果蔬食品中的維生素對(duì)輻照較為敏感。脂溶性以VE和VK對(duì)輻照最敏感,水溶性以VC和VB對(duì)輻照最敏感,只有VB5對(duì)輻照不敏感。但維生素的破壞程度均比熱處理小,如果冷凍狀態(tài)下照射,其維生素敏感性顯著下降。只有食品受到25~50kGY輻射后,其維生素的破壞程度與熱處理相同。3.輻射對(duì)食品成分的影響3.1電離輻射引起水分子的變化水分子對(duì)輻射很敏感
6、,被活化的水與其他有機(jī)物反應(yīng),產(chǎn)生輻射的間接效應(yīng)。水分子的電離和激發(fā)激發(fā)分子分解產(chǎn)生自由基一部分水化電子與水生成自由基自由基相互反應(yīng):水化電子之間、水化電子與自由基之間反應(yīng)水輻射的化學(xué)效應(yīng)可概括為:3.2輻射對(duì)蛋白質(zhì)與氨基酸的影響●蛋白質(zhì):結(jié)構(gòu)破壞、輻射交聯(lián)、輻射降解●氨基酸經(jīng)輻射發(fā)生脫氨基、氧化和脫羧反應(yīng);●導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性,發(fā)生凝聚、粘度下降和溶解度降低等變化。3.3輻射對(duì)糖類的影響在輻射過程中發(fā)生的變化主要是降解作用和輻解產(chǎn)物的形成。蛋白質(zhì)和氨基酸對(duì)糖類輻解有保護(hù)作用。3.3輻射對(duì)糖類的影響一般來說,碳水化合
7、物對(duì)輻照處理是相當(dāng)穩(wěn)定的,只有在大劑量輻照處理下,才引起氧化和分解。輻照對(duì)稀溶液中的單糖,如葡萄糖經(jīng)受氧化和斷裂后的產(chǎn)物取決于糖本身的性質(zhì)。多糖經(jīng)輻照后,結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,小麥、玉米、馬鈴薯、大米、裸麥、大豆等的淀粉以及直鏈淀粉對(duì)淀粉酶作用的靈敏性發(fā)生變化,而且輻照直鏈淀粉比輻照支鏈淀粉損傷重,可以從測(cè)定的寡糖類區(qū)別出來。對(duì)果蔬方面的研究,輻照的大蒜,其糖的濃度未受影響;輻照的洋蔥經(jīng)貯藏后,糖的濃度與對(duì)照無差別。用1.5kGy輻照蘋果和蘋果制品,其糖的濃度也沒有變化?!镙椛洳煌虘B(tài)糖類的主要輻解產(chǎn)物糖輻解產(chǎn)物G值500k
8、rad時(shí)濃度(10mg·kg-1葡萄糖甲醛0.060.095乙醛丙醛葡糖醛酸0.44.1葡糖酸0.88.25-脫氧葡糖酸0.323果糖甲醛2.54蔗糖甲醛0.160.25果糖葡萄糖甘露糖醇甲醛0.81.26果糖0.565.23.4.輻射對(duì)脂類的影響輻照對(duì)脂肪的變化,取決于脂肪的類型、劑量、溫度和氧化速度以及環(huán)境條件諸因素。但其主要作用是使脂肪酸