辐照杀菌技术
建材导购-气缸系列
2023年2月20日发(作者：壶菌)2010年第2期·南方农机
农
产
品
辐
照
杀
菌
技
术
与
设
备
辐照杀菌技术是目前世界上农产
品加工中非常流行的一种有效技术，
为国际性农产品质量安全和食品安全
作出了卓越的贡献。辐照杀菌技术是
采用电子束、γ射线等对农产品进行
辐照，通过激化农产品中所含的水分
及其他分子，使活体生物的生命受损
或中断，有效地杀灭食源性致病菌等
微生物和传染性寄生虫，从而达到对
农产品灭菌保鲜、提高卫生质量、保持
营养品质及风味、延长货架期等目的。
在辐照处理的过程中，农产品本身的
温度变化不大，而且外形也不会因辐
射加工而发生变化，辐照杀菌的效果
比目前其他任何杀菌方法（如加热、冷
冻等）更具有优越性。
目前世界上辐照杀菌技术物化的
设备有γ射线辐照杀菌设备和电子
束辐照杀菌设备等。其主要特点：—是
农产品辐照过程不受温度影响，可以
在常温下进行；二是辐照穿透力强，可
以均匀深入到农产品内部，可以在包
装好的情况下进行辐照；三是不必添
加其他化学试剂，能保证农产品原有
品质，无残留。
1、辐照杀菌主要设备
（1）γ射线辐照杀菌设备。目前世
界先进的γ射线农产品辐照杀菌设
备，主要采用动态步进方式。其主要构
成由γ辐射源、辐射源升降系统、辐
照室、农产品传输系统、剂量测量系
统、通风系统、安全连锁控制系统等部
分组成。其中，γ辐射源的比活度一般
为0.74～4.44TBq/g（20～120Ci/g），辐
照室屏蔽体外的剂量率不超过
2.5μSv/h。在辐照杀菌设备的构成中，
剂量测量系统是进行辐射安全监测和
工艺剂量监测，前者用于监测辐射源
的工作状态，后者用于监测辐照场和
农产品的剂量分布与剂量限值。而安
全连锁控制系统的功能，一是防止和
避免工作人员造成人身辐照事故；二
是控制辐射加工过程中按工艺要求完
成各种工况作业，确保操作安全和农
产品辐照质量。目前，世界上γ射线
农产品辐照杀菌设备的类型和规格型
号较多。关于γ射线农产品辐照杀菌
设备技术参数的制定，必须严格按照
不同农产品物料的辐照工艺标准进行
选择，设备选型时从其规定。
（2）电子束辐照杀菌设备。电子束
农产品辐照杀菌，是指用电子加速器
产生的电子束对农产品进行辐照杀
菌。其构成包括三大部分：一是电子加
速器、农产品传输系统、辐射安全连锁
系统、农产品装卸和储存装置；二是供
电、冷却、通风等辅助设备；三是控制
室、剂量测量和农产品质量检验等设
施。由于电子加速器产生的电子束具
有辐射功率大、剂量率高、加工速度
快、产量大、辐照成本低、便于进行大
规生产等许多优点，所以越来越得到
农产品加工等领域的广泛应用。目前
世界上生产电子束农产品辐照杀菌设
备的国家较多，其机型也多种多样，有
代表性的公司有日本日新高压公司、
美国L-3/TITAN公司、加拿大NOR-
DION公司、英国Amersham公司、俄罗
斯MAYAK公司等。其中，美国
L-3/TITAN公司生产的电子束农产品
辐照杀菌设备，受到美国许多重要单
位和国际组织的认可和支持，主要包
括美国农业部、美国食品与药品管理
局、美国卫生部、美国医学会等多个部
门和世界卫生组织、联合国粮农组织、
国际食品法典委员会等。L-3/TITAN电
子柬农产品辐照杀菌设备的配置方
式，有单电子束辐照杀菌配置和双电
子束辐照杀菌配置（见图10-13和图
10-14）。关于电子束农产品辐照杀设
备技术参数的制定，必须严格按照不
同农产品物料的辐照工艺标准进行选
择，设备选型时从其定。
2、辐照杀菌设备的使用效果
在农产品加工机械中，辐照杀菌
设备尚属一种新生事物，因而有较好
的使用效果。当用射线辐照处理农产
品时，射线小仅可以穿过包装和冻结
层，杀死农产品表面及内部的微生物、
害虫和寄生虫，而且在辐照过程中，农
科技之窗·科技前沿
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南方农机·2010年第2期
科技之窗·科技前沿
产品温度几乎没有升高，有“冷杀菌”之称。经处理
的辐照农产品与新鲜原料在外观形态、组织结构
及色香味品质等方面几乎没有区别，具有良好的
保鲜效果；辐照处理农产品所消耗的能源少，与其
他杀菌技术相比可节约70%～97%的能量；辐照
处理整个工序可连续操作，加工效率高，可以改进
某些农产品的工艺质量，能处理各种农产品不同
的包装和规格，可为生产者和消费者提供许多方
便；农产品经辐照处理后不留下任何残留物，既改
善了农产品的卫生质量，又减少了对环境的污染。
进行农产品的辐照处理时，必须根据农产品的种
类和加工的预期目的，控制辐照剂量和照射条件，
才能达到良好的效果。
（1）粮食的辐照加工。造成粮食耗损的一个重
要原因，就是粮食中昆虫的危害和霉菌活动导致
其霉烂变质，世界各国对粮食的辐照保藏十分重
视，并进行了长期的多方面的深入研究和生产实
践，对小麦及其制品、稻谷、玉米和豆类等的辐照
处理都得到了良好的保藏效果，辐照杀虫的效果
与辐照剂量有关，0.1～0.2kGy的辐照剂量可以使
昆虫不育，lkGy辐照剂量可使昆虫几天内死亡，
3～5kGy的辐照剂量可使昆虫立即死亡；欲抑制
谷类霉菌的蔓延发展需要的辐照剂量为2～
4kGy，面粉的辐照剂量为1.75kGy，大米为SkGy。
试验与生产表明，对粮食进行辐照杀菌不仅可以
达到杀虫灭菌的目的，而且没有残毒，农产品的营
养价值也没有明显下降的迹象。
（2）果蔬的辐照加工。果蔬含水量较大，富含
营养物质，容易遭受微生物污染和昆虫寄生，在流
通中容易腐烂变质。采用辐照处理既可杀死果蔬
中的害虫，又能抑制导致果蔬霉烂的微生物。
水果经射线辐照后，可以明显地延长其贮藏
寿命。例如，广柑在0℃的条件下用lkGy剂量辐照
处理，当库温为0℃时即使贮存3个月，和新鲜广
柑难以区分。在相同贮藏条件下，未经辐照处理的
腐烂率可达60%以上，经辐照处理的腐烂率不足
2%。再如，桃子是一种很难保存的鲜果，如果用
2～3kGy剂量进行辐照杀菌，就可以防止棕色溃
烂和酒曲霉活动。未经辐照处理的桃子在冷藏温
度下保存，经两个星期就开始软化，而经辐照处理
的桃子在室温下可保存14天，在4.4℃条件下可
保存30～45天。因此，对水果进行辐照处理，除了
能延长贮藏寿命外，还可以促进水果中色素的合
成，如使涩柿提前脱涩以及增加葡萄的出汁率等。
蔬菜的辐照处理主要是抑制发芽，杀死其中
的昆虫寄生，延长其贮藏寿命。干制品经辐照后则
可以提高其复水的速度和复水后的品质。为了获
得更好的贮藏效果，粟蔬辐照时必须进行必要的
预处理或在一定的温度下进行。如番木瓜辐照前
要用50～60℃水洗20s。晾干后装箱密封，最后用
0.75kGy的射线照射，这样可以明显抑制微生物
的生成，延长其贮藏寿命。再如，洋葱在3℃条件
下辐照的效果最好，既可避免内芽枯死，又能防止
变褐发黑等褐变现象的出现。
（3）畜、禽、鱼肉的辐照加工。畜、禽、鱼被屠宰
或捕捞后，若不及时加工处理，就很容易造咸腐败
变质。许多国家对肉类及鱼类产品的辐照保藏进
行了大量研究和生产实践。由于在通常的辐照剂
量下不能使肉的酶失活（酶失活的剂量高达
100kGy），所以用辐照方法保藏鲜肉时，应先通过
加热方式使鲜肉内部的温度升高到70℃左右，并
保持30min，使其蛋白酶完全钝化后方进行辐照。
否则辐照虽杀死了有害微生物，但酶的活动仍然
可使其质量不断下降。肉类的高剂量辐照灭菌处
理会使产品产生异味，这是由于辐解产物造成的。
因此，为了减少游离基与肉的成分反应生成异味
物质，辐照必须在温度很低（即结冰温度）的情况
下进行。
对水产品进行低剂量辐照处理可达到下列目
的：—是在贮藏和市场出售期间防止干鱼被昆虫
侵害。二是减少包装和未包装鱼类产品的微生物
负荷及某些致病微生物的数量。联合国粮农组织
（FAO）、国际原子能机构（IAEA）和世界卫生组织
（WHO）联合批准用于第一个目的的辐照剂量需
在1kGy以下；用于第二个目的的辐照剂量需在
2.2kGy以下，并且辐照时和贮藏期间的温度应保
持在融冰的温度下。当平均辐照剂量低于2.2kGy
时，预期由存活的肉毒梭状芽孢杆菌产生足量的
毒素危害食品之前，食品早已腐败而不能食用。产
品被指定在融冰的温度下贮藏，是防止肉毒杆菌
产毒的附加措施，如果不能维持这一低温，就必须
采用其他有效的措施来代替，如干燥或盐腌等贮
藏方法。
由上述对粮食、果蔬、肉类、水产品的辐照处
理不难看出，辐照杀菌设备对不同农产品的辐照
剂量不同，共辐照效果也不一样。因此，在农产品
辐照加工过程中，农产品所吸收的剂量应处于工
艺剂量限值范围内，而工艺刑量又不能超过法定
剂量限值。
(谭冬梅）
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