辐照对食品营养成分的影响研究

邓超 邹朝晖

摘 要：辐照技术作为一项新型食品保藏技术，目前已经在多个国家及国际组织的食品安全检测工作中得到了高度关注与广泛推广。为进一步加强对辐照技术的应用研究，本文主要结合食品辐照技术的应用原理以及优势特点，阐明辐照技术对食品营养成分产生的作用和影响，并结合实际情况，对辐照技术在食品加工生产中的实际应用进行简单分析，以期为食品行业内部人员提供参考。

关键词：食品辐照技术;营养成分;影响

Abstract： As a new type of food preservation technology， irradiation technology has been highly concerned and widely promoted in the food safety testing work of many countries and international organizations. In order to further strengthen the application research of irradiation technology， this paper mainly combines the application principle and advantages of food irradiation technology to clarify the effect of irradiation technology on food nutrients， combined with the actual situation， a simple analysis is made on the practical application of irradiation technology in food processing and production， in order to provide reference for food industry insiders.

Keywords： food irradiation technology; nutrient composition; influence

社會经济水平的持续提升，促使人们越来越重视食品品质。再加上绿色食品加工技术的迅猛发展，如何有效减少化学防腐剂使用及推进有机食品生产发展已经成为当前食品加工行业重点关注的问题。近年来，为保障食品加工质量安全，食品加工行业内部主动应用辐照技术实现对食品品质的标准化检测。与传统高温巴氏灭菌法及熏蒸法相比，食品辐照加工技术基本可以达到零污染，且无化学残留。最重要的是，食品辐照加工技术对食品营养品质及风味的影响相对较小，可以满足当前绿色食品加工需求。鉴于辐照技术的重要性，行业内部人员有必要对辐照技术的应用问题及发展问题进行深度研究与分析，以促进我国食品加工行业高质量、高水平发展。

1 食品辐照技术概述

食品辐照技术作为21世纪绿色食品加工技术领域的重要技术内容，已经得到食品加工行业的高度关注与实践应用。结合相关统计数据来看，国内辐照食品正以每年20%的速度持续增长，应用前景十分广阔。为保障食品辐照技术得以持续高效应用，行业内部研究人员应该加强对食品辐照技术应用原理及优势特点的分析把握。

1.1 食品辐照技术的应用原理

辐照技术主要是指利用一定剂量的特定电离射线（60Coγ或137Csγ射线）或者电子加速器，产生大量电子束或者X射线实现对食品的辐照处理而采取的一种技术手段。一般来说，食品辐照技术可以有效杀灭食品中的害虫及病原微生物，并且对于其他腐败细菌也可以达到良好的杀灭效果。经辐照技术处理后的食品，可以满足食品保藏或者保鲜要求[1]。

从原理角度上来讲，γ射线或者X射线在穿透能力方面表现十分强大，即便是农副产品或者食品已经包装完成，该类射线也可以透过包装袋对食品进行杀虫杀菌，彻底消除病原微生物及害虫所带来的感染危害。结合当前应用情况来看，经辐照技术处理后的食品，可以在常温条件下长期保存。

1.2 优势特点分析

食品辐照技术的推广与应用有效补齐了传统食品保藏技术存在的短板问题，具体优势特点如下。

（1）食品辐照技术的杀菌效果及消毒效果较好，在使用过程中，可以大幅度降低食品中的病原体污染程度，利于减少食物腐败或者其他问题。从客观角度上来讲，应用食品辐照的根本目的在于实现全面杀菌。其中，2～7 kGy的辐照剂量就可以杀灭致病菌及非芽孢菌，如沙门氏菌、大肠杆菌等。一般来说，这个范围的辐照剂量比较适用于畜禽肉及蛋制品等食品加工生产当中。与常规灭菌方式不同，辐照技术还可以应用于其他食品加工领域中，如航天食品及理疗食品中。

（2）食品辐照技术也可以理解为冷巴氏杀菌方法，食品辐照技术对食品温度的影响极小，温度升高不会超过2 ℃，基本可以忽略不计，这是传统方法难以比拟的。结合以往的加工经验来看，传统食品处理方法容易使食品失去原有风味或者芳香性，这主要是因为传统食品处理方法在杀灭微生物的过程中，食品温度会发生变化，导致食品的色香味形等外观品质也发生一定变化。而食品辐照技术则不会发生这种问题，不仅不会改变食品特性，同时也不会影响食品货架期，甚至还会延长某些食品的货架期[2]。

（3）经辐照技术处理后的食品不会留下残留物质，基本上可以实现零污染。与传统农药熏蒸及化学处理方法相比较，食品辐照技术所具备的零污染特点可以有效缓解自然环境中化学药剂残留浓度过高的问题，这对于响应国家生态文明建设及可持续发展目标而言，具有重要的可行性。最重要的是，γ射线穿透能力十分强，在杀虫以及灭菌效率方面可以达到最大化，对于比较常见的果实或者谷物等不适宜加热或者湿煮的食品而言，γ射线也可以直接杀灭深藏的害虫或者微生物等危害物质。

2 辐照技术对食品营养成分的影响研究

与传统高温高压、巴氏灭菌技术相比较，食品辐照加工技术可在常温条件下实现对食品加工过程的杀虫、杀菌处理，且对食品原有营养成分的影响较小。

2.1 对糖类成分的影响

食品经过食品辐照技术处理之后，食品中的固态糖类化合物或溶液状态的糖类化合物均会发生一定变化。糖类在大剂量辐照技术的处理作用下，会发生降解反应，并生成辐解产物，这主要是因为糖晶体对辐照效应所带来的变化十分敏感，一旦辐照技术的局部能量传递到晶格中，糖晶体便会发生辐解反应。同时，经辐照后的糖类物质会相继发生熔点降低、旋光性改变等一系列反应[3]。

多糖物质如淀粉经过辐照技术处理之后，其黏度会明显降低，如果辐射剂量过大，淀粉颗粒可能会出现易碎变脆的问题，导致α-淀粉酶的反應速率增大。但在食品加工生产中若将辐照剂量控制在10 kGy之内，所引发的糖类辐照降解反应以及生成的产物量微乎其微。

2.2 对脂肪成分的影响

食品中的脂肪分子经辐照技术处理之后，会发生一系列氧化及脱氢等反应。在反应过程中，饱和脂肪通常处于稳定状态，而不饱和脂肪则容易被氧化。其中，氧化程度主要与照射剂量相关，并呈现出正比例关系。常规食品辐照剂量基本上不会造成食品营养成分流失。以核桃粉为例，利用食品辐照杀菌技术处理核桃粉时，当剂量控制在2.0～8.0 kGy时，核桃粉中的其他脂肪酸含量并未发生明显变化。需要注意的是，对于油脂含量相对较高的食品而言，在辐照工艺要求方面也会相对严格。因此，在使用食品辐照技术的过程中，工作人员应该根据油脂氧化反应原理对辐照处理技术进行高效应用。为避免造成营养成分流失，工作人员应该对油脂氧化速率进行严格控制。

2.3 对蛋白质的影响

蛋白质分子经辐照技术处理之后，很容易出现裂解反应，同时伴随变性现象。但是对于食品中的蛋白质分子而言，因辐照剂量需要控制在一定范围内，所产生的变化基本可以忽略不计。这主要是因为氨基酸组分始终处于恒定状态。以真空包装的猪肉样品为例，在零下20 ℃、辐照剂量为45 kGy左右时，辐照技术对猪肉中蛋白质成分影响极小，甚至可以忽略不计。

2.4 对维生素的影响

维生素是提升食品营养价值的重要成分。因各种维生素对辐照技术所产生的敏感性存在差异，在研究分析过程中，研究人员需要对辐照剂量进行严格控制。一般来说，高剂量的辐照技术在处理水果蔬菜一类的食品时，会对其维生素成分带来不良影响。再加上受到食品种类以及辐照环境条件等因素影响，水果蔬菜中的维生素会严重损失。因此，在对水果蔬菜进行辐射保鲜加工时，工作人员需要将辐射剂量控制在1 kGy之内。结合大量生产实践经验来看，低剂量的辐照技术对于食品中维生素含量的影响较小。研究人员利用60Coγ射线对莲蓬果实进行辐照处理，剂量控制在200～600 Gy，结果发现该剂量的辐照不会对莲蓬果实的优良品质及维生素含量带来不良影响[4-5]。

3 食品辐照技术在食品加工领域中的应用实践分析

3.1 禽类、肉制品加工领域

辐照禽类、肉制品的目的在于延长货架期的同时避免发生食源性疾病情况。如果辐照杀菌剂量适中，那么禽类、肉制品的氨基酸含量变化不大，只增加了脂肪的辐解产物。由于天然食品中普遍有脂肪的辐解产物，不存在特征产物，因此，可以说并未破坏营养成分。目前，食品辐照技术在肉制品加工领域中得到了良好应用。以泡椒凤爪为例，以经辐照技术杀菌处理后的泡椒凤爪以及未经处理的泡椒凤爪为综合对比组，经对比分析发现经辐照技术处理的泡椒凤爪在菌落总数方面明显低很多，电子束辐射剂量控制在6 kGy左右时，泡椒凤爪弹性良好，且内部成分数值保持不变，口感良好。

3.2 蔬菜、水果保鲜加工领域

辐照蔬菜、水果能够延长货架期，同时可以抑制其发芽，这就在一定程度上改善了蔬菜、水果的品质，同时使检疫处理更加便捷。新鲜蔬菜、水果具有丰富的营养，营养成分主要有蛋白质、酸、糖及维生素。据相关实验统计，处于不同辐照剂量的条件（<5 kGy）下，除了水溶性维生素以外，营养物质趋于稳定。蔬菜、水果辐照剂量在<5 kGy的条件时，损失维生素C大约为25%。而脂溶性维生素相比于水溶性维生素容易流失。

以草莓为例，经过辐照技术处理的草莓要比未经处理的草莓在保鲜期方面明显延长，草莓失重率也明显降低。同时，与未经处理的实验组相比而言，辐照组草莓维生素C含量下降速度比较缓慢，利于保留草莓营养成分。表明辐照技术不仅可以保障水果品质，还可以延长水果保鲜期。

4 结语

食品辐照技术的推广应用可以有效补齐传统食品加工方法存在的质量短板问题，无论是在加工安全性还是绿色性方面，均得到明显加强。基于此，在今后的发展中，行业内部研究人员应该加强对食品辐照技术的应用研究力度，以期可以从根本上助推我国食品加工行业健康持续发展。

参考文献

[1]肖欢，翟建青，许亚斌，等.γ射线辐照及保藏温度对米糕保质效果研究[J].农产品加工，2021（2）：1-3.

[2]李斌，杨秦，肖洪，等.辐照对食品品质的影响及辐照食品的研究进展[J].粮食与油脂，2019，32（4）：4-6.

[3]刘雪妮，江新业，杨政茂.辐照对发酵调味品杀菌效果及品质的影响[J].中国酿造，2019，38（8）：100-103.

[4]王辰龙，吴翔，徐宏青.辐照技术在食品中的应用及研究进展[J].安徽农业科学，2018，46（8）：23-25.

[5]张莹，朱加进.电子束辐照技术及其在食品工业中的应用研究[J].食品与机械，2019，29（1）：236-239.