食品辐照原理及安全性分析

曹孟云 邓朗妮 陈曦 张一琪 王熙函

作者简介：曹孟云（2002—），女，河南三门峡人，本科在读。研究方向：食品科学与工程。

摘 要：食品加工技术是提高和保持农产品质量的必然技术措施，辐照作为一种非热处理的物理方法已经在食品加工、贮藏、保鲜等领域得到了广泛应用，但是不少消费者认为，辐照处理会带来一些安全性问题。本文通过查阅文献，结合现有研究进展对食品辐照处理原理及其安全性进行分析，旨在缓解消费者的顾虑，促进辐照技术更好地发展。

关键词：食品辐照；原理；安全性

Principle and Safety Analysis of Food Irradiation

CAO Mengyun， DENG Langni， CHEN Xi， ZHANG Yiqi， WANG Xihan

（Tianjin University of Science & Technology， Tianjin 300457， China）

Abstract： Food processing technology is an inevitable technical measure to improve and maintain the quality of agricultural products， irradiation as a non-heat treatment physical method has been widely used in food processing， storage， preservation and other fields， but many consumers believe that irradiation treatment will bring some safety problems. In this paper， the principle and safety of food irradiation treatment are analyzed by reviewing the literature and combining with the existing research progress， in order to alleviate consumer concerns and promote the better development of irradiation technology.

Keywords： food irradiation; principle; safety

食品辐照技术是一种采用电离辐射或电子束手段，旨在提升食品品质、杀灭微生物、延长保质期的物理加工方法。通过此种技术，食品的表面及内部可产生生物和化学性质的辐射效应[1]。

伽马辐照、X射线辐照和电子束辐照是当前使用最为广泛的3种食品辐照技术，其中电离辐照应用最广。该技术可以有效地抑制或破坏微生物的新陈代谢，甚至导致细胞和组织死亡。此过程不会在食品或其包装中产生放射性[2]，该技术已经成为食品杀菌和延长食品储存时间的一个非常重要的方法[3]。目前，食品辐照已广泛应用于延长产品保质期[4]、保留食品营养[5]以及杀灭微生物[6]等多个方面。

本文将对辐照的原理进行分析，详细介绍电离辐射的辐射源以及电子束，并对消费者高度关注的辐照食品的安全性进行客观的分析。

1 辐照原理

辐照技术的作用机制主要包括直接和间接两个方面，具体内容见表1。无论是直接还是间接作用，其最终目的都是破坏微生物的生物大分子结构，进而削弱其功能，实现产品的贮藏保鲜和保质期的延长。通过精确调控辐照剂量，能够在保证食品安全的同时，有效延长食品的保质期，为食品工业的发展提供有力支持。

2 辐射源

2.1 X射线

X射线通过大功率（5 MeV）电子束转靶技术得到，独特的穿透性能使其在众多食品加工与贮藏领域中得到广泛应用（表2）。

2.2 60Co-γ射线

60Co-γ是指60Co放射产生的一种高能和高穿透性的γ射线，它们是一种光子，没有质量，具有较强的穿透性，常会导致食品的成分发生物理或化学反应，其操作简单、污染少、能效高、适合工业化连续性生产[15]，已在医学和植物学领域得到了广泛运用且得到了消费者的认可。然而，在食品领域，由于其生产过程中涉及放射性元素，消费者认为经过此种方法处理的食物会对人体健康造成潜在威胁，制约了其在食品领域的发展。如赵子青等[16]发现，经过60Co-γ辐照处理的复合包装材料会由于包装材料的降解产生一定的挥发性物质，但这些物质对食品安全是否构成显著影响尚无定论。

2.3 LED

LED辐照作为紫外线辐照的一种形式，凭借其体积小、效率高、节能环保等诸多优势，已在食品领域得到了应用。魏文菲等[17]通过运用UVC-LEDs辐照技术对芒果进行特殊处理，深入研究了辐照处理对芒果病害及其貨架期的影响。研究结果表明，在适当的剂量范围内，UVC-LEDs辐照技术能够有效延缓芒果采后病害的发生，从而显著延长其货架期。这一发现为生鲜食品保鲜提供了新的技术手段。

3 电子束

电子束辐照是利用电子加速器释放的电子对食品进行灭菌，此种辐照不如X射线、60Co-γ射线和LED辐照穿透性强，通常只能杀灭食物表面的微生物，主要应用于鱼类、肉类食品的加工。陈敏惠等[18]利用高能电子束辐照技术控制食品的菌落数，成功抑制了微生物的生长，达到了贮藏保鲜的目的。徐攀等[19]研究了辐照剂量对微生物的影响，发现辐照剂量增加会导致菌落总数减少，延长食品保质期。同时，辐照剂量和贮藏时间的增加都会导致微生物物种丰富度减少。

4 安全性分析

4.1 放射性

目前，60Co-γ技術在多个领域中的应用十分广泛，无论是使用频率还是应用范围均处于领先地位。然而，该技术因具有较强的放射性特点，其应用也引发了社会的关注和质疑。实际上，作为消费者，不必过分担忧这一问题，因为60Co-γ技术主要在食品加工过程中使用，而消费者并不直接接触相关环节。因此，消费者应该保持理性、客观的态度，科学看待60Co-γ技术的应用，并相信专业机构和政府部门会采取有效措施确保其安全使用。

4.2 毒理学

在食品加工过程中，辐照剂量都有严格的标准，只要严格按照标准执行，此种技术并不会对人体健康造成威胁。卞中悦等[15]为了探究60Co-γ射线辐照对糖基化体系及产物的影响，对卵清蛋白葡萄糖体系进行不同剂量的辐照，结果表明辐照后的体系确实会产生果糖胺、丙烯酰胺等糖基化有害物质。但当辐照剂量在0～25 kGy时，其有害物质的增加量相对较少，不会对人体健康造成危害。

4.3 微生物

辐照技术的核心目的在于尽可能杀灭食品表面及其内部的微生物。经过辐照处理的食品，其内部含有的病菌、毒素等有害物质可以得到有效消除，确保食品的安全性符合消费者的期望。这一过程有助于延长食品的保质期，为消费者提供更可靠、更耐用的食品选择。

4.4 营养成分

辐射杀菌技术通过直接或间接作用杀死食品表面或内部的微生物，以达到灭菌效果。然而，关于该技术是否会对食品本身的营养物质造成不良影响，一直是公众关注的焦点。经过多项科学研究证实[20]，在法律规定的剂量范围内对食品进行辐照处理，对食品本身的影响微乎其微，不会显著降低其营养价值。此外，作为一种“冷”处理过程，辐照处理最大限度地保留了食品的风味，确保其品质与口感。因此，辐射杀菌技术在食品安全领域具有广泛的应用前景。

5 结语

尽管辐照技术在食品领域的应用已经得到了广泛的研究和证实，其对人体健康并无明显危害，但不能忽视在实际操作中，仍有可能出现企业或个人违反相关法规和标准的情况。因此，必须加强对食品辐照技术的监管力度，确保其安全、合规地应用于食品生产和加工过程中。同时，应积极开展科普宣传，提高公众的科学素养，消除对食品辐照技术的误解和疑虑，以促进其在食品领域的广泛应用和健康发展。

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