辐照灭菌技术
自从原子能和平利用以来,经过40多年的研究开发,人们成功地利用原子辐射技术进行食品灭菌保鲜。辐照就是利用χ、β、γ射线或加速电子射线(最为常见的是Co60和Cs137的γ射线)对食品的穿透力以达到杀死食品中微生物和虫害的一种冷灭菌消毒方法。受辐照的食品或生物体会形成离子、激发态分子或分子碎片,进而这些产物间又相互作用,生成与原始物质不同的化合物,在化学效应的基础上,受辐照物料或生物体还会发生一系列生物学效应,从而导致害虫、虫卵、微生物体内的蛋白质、核酸及促进生化反应的酶受到破坏、失去活力,进而终止农产品、食品被侵蚀和生长老化的过程,维持品质稳定。辐照保鲜食品具有杀虫、灭菌等防腐作用,既不产生热量,又不破坏食品外形,既能保持食品原有的色、香、味及营养成分,又能在常温下长期保存,所以是一种发展很快的食品高新技术,在发达国家应用很普遍,我国辐照装置已达60余个(装源10万居里以上)。用于辐照包装的射线具有穿透力强、杀伤力大的特点,通过这种射线的辐照,寄生在食品中的病原菌、微生物及昆虫等都被杀死。同时,食品经辐照处理后还能抑制食品自身的新陈代谢过程,因而可以防止食品的变质与霉烂。
目前,辐照能量的放射,可以实现调节或控制到预定的穿透深度,在这种情况下,影响到至多只是聚合物包装材料的表面状态或选定的需要消毒的食品表面,而不会影响到实施辐照消毒的无菌包装件内的食品特性和品质。除了食品的营养性、高品味等因素以外,辐照包装的安全性问题尤其引起人们的关注。由于食品在接受辐照消毒时,不与辐照源直接接触,只是接收到射线的辐射能量作用到食品,因而也就不存在产品中遗留放射性的问题。不过人们已发现,当聚合物材料受到射线辐照作用时,就有气体分解物出现,这些分解物就有可能对被包装物品产生作用。研究结果表明,这些气体分解物与塑料成分和环境氧气压力有很大关系,但在添加增塑剂和稳定剂以后,这种情况就会得到不同程度的抑制。
一般情况下,辐照射线(包括χ射线、β射线和γ射线等)辐照时,剂量过大会加速包装材料的老化和分解,因此要注意控制幅照剂量,且包装材料需要较厚的保护层。此外,辐照玻璃瓶会引起玻璃瓶变色,因此该方法仅用于热敏性塑料瓶、复合膜及纸容器。根据辐照分解物的总量而言,不同塑料的分解量是不同的,即它们受辐照的稳定性不一样,其中PET、PS等材料的稳定性最好。同时在食品消毒辐照剂量的合理范围内,包装材料对气体的渗透性和材料阻隔性没有发生多大变化。总之,辐照无菌包装作为一项新技术,由于它具有消毒效果好、速度快、能保持食品特性、节省能源和保护环境等一系列优点,因而在国际上发达国家中得到日趋广泛的应用,它也是世界贸易组织(WTO)认可的一项包装新技术。目前,辐照无菌包装的食品已列入绿色食品的行列。