现代食品加工新技术丛书--食品辐照加工技术

食品辐照加工技术是建立在核科学技术和现代食品科学技术基础上的食品储藏加工技术，涉及辐射物理与化学、食品科学与工程、食品化学、食品微生物学、食品毒理学、经济学和社会学等学科，对减少食品和农产品的损失，保证食品的卫生质量和食物安全，增加农产品的附加值，促进食品和农产品的贸易有重要意义。
食品辐照加工技术的历史可以追溯到100多年前人类发现X射线和铀的天然放射性，先后经历了放射性现象的发现、辐射化学和生物效应研究、辐照加工工艺研究、辐照食品的卫生安全性评估、食品辐照的加工工艺研究、食品辐照的技术经济可行性研究、食品辐照市场开发和商业化应用等过程。经过多年的研究和开发，食品辐照加工技术已发展成为食品加工领域中的一项高新技术，具有安全、环保、节能高效、技术密集、产业化程度高和高附加值的特点，在食品和农产品储藏加工领域具有广阔的发展前景，并正形成一门新兴的食品辐照加工产业。
食品辐照技术在控制食源性疾病的发生、减少农产品产后损失、延长货架期、改进农产品质量等方面具有广泛的应用。目前已批准的辐照食品包括新鲜水果和蔬菜、香辛料和脱水蔬菜、肉类和禽产品、水产品、谷物和豆类产品，以及一些保健产品。据国际原子能机构（IAEA）统计，至2003年5月世界上有52个国家至少批准了一种辐照食品，其中33个国家进行了食品辐照的商业化应用，分布在亚洲、美洲、欧洲和非洲各国，其中以美国、南美地区、亚太地区的食品辐照发展迅速，辐照食品的国际贸易也处于上升阶段。2000年全球辐照食品的总量达到25万吨，近年来增加迅速。为了推动辐照食品在全球的发展，联合国粮农组织（FAO) 、国际原子能机构（IAEA）和世界卫生组织（WHO）在1984年联合成立了国际食品辐照顾问小组（ICGFI) ，并在FAO/IAEA联合处下设ICGFI秘书处。自ICGFI成立以来，先后制定了21个食品辐照工艺规范和推荐标准等文件，编辑出版了许多辐照食品培训教材、科普材料和技术报告。2003年5月在美国芝加哥召开了第一届世界食品辐照大会，共有来自22个国家的食品辐照研究机构、政府部门、食品加工企业、食品贸易组织、餐饮企业、消费者组织等部门的代表出席了会议，交流了食品辐照在法规协调、辐照设施建设、辐照检疫、辐照食品商业化和国际贸易等方面的进展。2003年7月，国际食品法典委员会（CAC）在意大利罗马召开了第26届大会，讨论通过了新修订的《国际辐照食品通用标准》 (CODEX STAN 106-1983, Rev1-2003）和《食品辐照加工工艺国际推荐准则》 (CAC/RCP 19-1979, Rev1-2003) ，提出将食品辐照处理作为加工工艺规范（GMP）的一部分，允许10kGy以上剂量的食品辐照，以实现合理的工艺目标，对推动食品辐照技术的发展具有里程碑的意义。
中国食品辐照加工研究始于1958年，经过40多年的发展，在食品辐照工艺研究、辐照卫生安全性研究、辐照食品法规和辐照装置建设上均取得了很大的成就，对其他国家特别是发展中国家具有很好的借鉴作用。到目前为止，我国农用辐照装置已达70多座，全国28个省、市、自治区的100多个单位分别对200多种食品进行了辐照保鲜、杀虫杀菌、改善品质等方面的研究。中国已批准18种和6大类食品的卫生标准，以及17个产品的辐照工艺标准，建有“农业部辐照产品质量检验监督测试中心”，全国年食品辐照规模达8万～10万吨，是世界上食品辐照商业化规模最大的国家之一。中国在食品辐照商业化过程中，得到了政府部门的高度重视，积极参与国际原子能机构和区域合作组织在辐照领域的合作，建立了辐照食品的卫生、安全和工艺标准，并大力加强食品辐照质量的监督和管理。
为了全面反映国内外在食品辐照领域的研究成果和新进展，我们组织了国内有关专家参与了本书的编写工作。本书由汪勋清副研究员主编，负责编写第一章、第二章、第四章、第五章、第六章、第七章、第十章，以及附录一至附录四的翻译和编辑工作，并负责全书的统稿工作；哈益明教授负责编写第三章和第九章，并参加了第二章的部分编写工作；高美须副研究员负责编写第八章。FAO/IAEA联合处食品与环境保护科前科长Paisan Loaharanu先生为本书的编写提供了《Irradiation for Food Safety and Quality》和《Facts about Food Irradiation》两本书。中国农业科学院原子能利用研究所林音研究员审阅了本书第四章并提出宝贵意见。中国农业科学院研究生院英语教研组刘兰芝副教授审校了本书附录一和附录二的译文。在本书编写过程中，作者参考了FAO/IAEA联合处和ICGFI的大量技术报告和出版物，温贤芳研究员主编的《中国核农学》，李国柱教授等编著的《食品辐照保藏技术》和中国原子能农学会组织翻译的《Training Manual on Operation of Food Irradiation Facilities》一书，并参考了国内外专家的大量研究成果。在本书完稿之际，谨在此表示衷心感谢！
编写一部全面反映食品辐照加工技术发展现状和成果的新书是作者的共同目标。当前食品辐照加工技术正不断向深度和广度发展，应用范围不断扩大，新工艺和新成果层出不穷。虽然我们在编写时力求反映当前食品辐照加工技术的进展和新成果，但由于经验不足，加上时间所限，本书难免存在不足和错误之处，恳切希望读者在使用本书过程中提出宝贵意见。

本书是《现代食品加工新技术丛书》中的一本。本书主要介绍食品辐照加工技术的基本原理、加工工艺、技术经济可行性、辐照检疫、辐照食品质量管理、辐照食品商业化和国际贸易，较全面地反映了粮食产品、园艺产品、畜禽产品、水产品、功能食品的辐照加工技术的发展现状和前景。
全书内容丰富，资料翔实，可供食品储藏加工、食品科学、食品质量与安全等领域的科技人员、管理人员和企业生产人员参考，也可以作为农业院校、综合性大学相关专业的教学参考书。

第一章 食品辐照加工技术概述1
 第一节 食品辐照加工技术的概念、特点和发展过程1
 一、食品辐照技术的概念1
 二、食品辐照技术的特点2
 三、食品辐照技术的发展过程3
 第二节 食品辐照技术的应用和技术经济可行性8
 一、食品辐照技术的应用领域8
 二、食品辐照推荐的剂量范围11
 三、食品辐照技术的经济效益13
 第三节 食品辐照技术发展现状和展望14
 一、食品辐照法规的协调14
 二、辐照装置的研发和应用15
 三、应用辐照技术保证食品的卫生安全15
 四、应用辐照技术进行检疫处理16
 五、食品辐照的复合处理17
 六、辐照食品包装材料的研究和应用17
 七、辐照食品的公众接受性18
 八、辐照技术商业化和国际贸易18
 参考文献18
第二章 食品辐照的基本原理20
 第一节 辐射的定义和类型20
 一、γ射线和X射线20
 二、电子束辐射21
 三、激发和电离21
 四、辐射剂量22
 第二节 食品辐照的化学效应22
 一、水分22
 二、酶23
 三、氨基酸和蛋白质23
 四、糖类25
 五、脂类化合物25
 六、维生素26
 第三节 食品辐照的活体生物效应27
 一、食品辐照的活体生物效应概述27
 二、病毒的辐照效应28
 三、细菌的辐射效应29
 四、酵母和霉菌的辐照效应31
 五、昆虫和螨类的辐照效应32
 六、食源性寄生虫的辐照效应33
 七、植物食品的辐照效应33
 第四节 辐照食品的卫生安全性35
 一、辐照食品卫生安全性概述35
 二、辐照食品的毒理学评估36
 三、辐照食品的营养安全性39
 四、辐照食品的微生物学安全性40
 五、辐照食品与放射性41
 六、辐照食品的包装42
 参考文献43
第三章 食品辐照设施和加工工艺44
 第一节 辐射剂量学与安全防护基础44
 一、辐射剂量学基础44
 二、辐射安全防护概论47
 第二节 辐照装置的类型与运行安全53
 一、辐射源53
 二、辐照装置的分类和组成55
 三、辐照装置运行中的辐射安全66
 第三节 食品辐照加工工艺与质量控制71
 一、食品辐照加工工艺72
 二、食品辐照加工质量控制78
 参考文献86
第四章 谷物和豆类及其制品的辐照加工技术88
 第一节 谷物和豆类辐照加工特点和应用88
 一、谷物和豆类辐照技术的特点88
 二、谷物和豆类辐照加工技术应用概述89
 三、谷物和豆类的辐照杀虫技术91
 四、谷物和豆类的辐照杀菌技术101
 第二节 辐照处理与谷物和豆类及其制品的品质103
 一、辐照处理对谷物和豆类营养品质的影响103
 二、辐照处理对谷物和豆类理化性质的影响107
 三、辐照处理对谷物和豆类中其他成分的影响109
 第三节 谷物和豆类辐照杀虫关键技术110
 一、辐照前处理110
 二、辐照产品的包装111
 三、辐照时期111
 四、辐照装置112
 五、适宜剂量的确定112
 六、辐照后的储藏和处理114
 参考文献114
第五章 辐照技术在园艺产品、调味品和功能食品中的应用117
 第一节 新鲜水果和蔬菜的辐照保鲜和加工117
 一、辐照对水果和蔬菜的效应及品质的影响117
 二、应用辐照技术延长新鲜水果和蔬菜的货架期119
 三、利用辐照抑制新鲜园艺产品的发芽121
 四、利用辐照控制水果和蔬菜的腐败和病原菌122
 五、新鲜水果和蔬菜的辐照综合处理125
 六、辐照技术在蔬菜和水果即食食品中的应用126
 七、新鲜水果和蔬菜中的辐照害虫128
 第二节 香辛料和脱水蔬菜调味品的辐照加工129
 一、辐照对香辛料和脱水蔬菜品质的影响129
 二、香辛料和脱水蔬菜的辐照杀菌处理131
 三、香辛料和脱水蔬菜调味品的辐照杀虫处理134
 第三节 干果和果脯的辐照加工135
 第四节 辐照技术在功能食品中的应用138
 参考文献140
第六章 辐照技术在畜禽产品加工中的应用142
 第一节 辐照对畜禽产品品质的影响142
 一、辐照对畜禽产品蛋白质和氨基酸的影响142
 二、辐照对畜禽产品脂肪的影响143
 三、辐照对畜禽产品维生素的影响144
 四、辐照对畜禽产品颜色和风味的影响145
 第二节 畜肉产品的辐照加工146
 一、肉类的杀菌处理147
 二、肉类食品的高剂量辐照150
 三、肉类食品的辐照异味和应对措施150
 四、辐照对肉类食品中的寄生虫的作用152
 第三节 禽肉和蛋、奶产品的辐照加工152
 一、禽肉的辐照杀菌处理153
 二、辐照对蛋类产品的作用155
 三、辐照对奶产品的作用157
 第四节 畜禽熟肉制品和长货架期肉类食品的辐照加工157
 一、辐照对熟肉及其制成品的作用157
 二、辐照技术在长货架期的肉类食品中的应用159
 参考文献161
第七章 水产品辐照加工技术162
 第一节 影响水产品保藏和卫生质量的主要因素162
 一、水产品的腐败162
 二、水产品中的病原菌164
 三、水产品中寄生虫和害虫164
 四、水产品捕获后的处理和保藏165
 第二节 辐照对水产品营养品质的影响165
 一、辐照对水产品氨基酸和蛋白质的影响165
 二、辐照对水产品脂肪的影响166
 三、辐照对水产品维生素的影响166
 四、辐照对水产品感官品质的影响167
 第三节 辐照技术在水产品保藏中的应用168
 一、新鲜海水鱼的辐照保鲜168
 二、有壳水产品的辐照保鲜171
 三、淡水鱼的辐照保鲜173
 四、辐照对干制水产品的保藏作用175
 五、水产品辐照保鲜的复合处理177
 第四节 辐照技术控制水产品中病原菌和寄生虫179
 一、辐照技术控制水产品中的病原菌179
 二、辐照技术控制水产品中的寄生虫183
 参考文献185
第八章 辐照检疫技术在农产品中的应用186
 第一节 植物检疫概念、方法和法规186
 一、植物检疫的基本概念186
 二、植物检疫的处理方法187
 三、植物检疫的有关国际组织和国际法规188
 第二节 辐照检疫的原理和技术190
 一、植物检疫技术面临的问题190
 二、辐照检疫的特点和有效性191
 三、植物辐照检疫处理的关键技术192
 第三节 辐照检疫技术的应用196
 一、辐照检疫处理有效性的一般原则196
 二、新鲜水果和蔬菜的辐照检疫处理197
 三、粮食及其产品的辐照检疫处理199
 四、杀虫和昆虫不育国际数据库201
 第四节 辐照检疫的法规及其在贸易中的应用202
 一、ICGFI的研究和推荐标准202
 二、地区性植物保护组织对辐照检疫的认可203
 三、国际植物保护公约组织的辐照检疫法规203
 四、有关国家的辐照检疫现状和法规204
 五、辐照检疫在食品和农产品贸易中的应用205
 参考文献206
第九章 辐照食品质量管理与标准体系208
 第一节 辐照食品的质量控制208
 一、食品的质量控制208
 二、辐照食品的质量控制210
 三、辐照食品的质量控制体系213
 第二节 食品辐照法规和标准214
 一、食品辐照国际标准214
 二、主要国家食品辐照标准216
 三、中国辐照食品标准现状218
 第三节 辐照食品的标识和包装220
 一、辐照食品的标识220
 二、辐照食品包装概述221
 三、高分子包装材料辐照效应及其对食品的影响223
 四、辐照食品的塑料包装226
 五、辐照食品包装法规228
 第四节 辐照食品的检测方法230
 一、利用辐射产生的化学效应检测辐照食品230
 二、利用辐照形成的长寿命自由基检测辐照食品235
 三、利用热释光和化学发光技术检测辐照食品242
 参考文献246
第十章 食品辐照技术商业化和辐照食品国际贸易248
 第一节 食品辐照成本和社会经济效益248
 一、食品辐照的成本构成248
 二、放射性辐照源的加工成本和经济分析249
 三、机械源辐照装置的成本和经济分析254
 四、食品辐照的社会经济效益分析255
 第二节 食品辐照商业化现状和成功实例分析257
 一、辐照食品的公众接受性和市场实验257
 二、商业化辐照设施的运作模式259
 三、食品辐照商业化的现状260
 四、食品辐照商业化案例分析263
 第三节 辐照食品的国际贸易和发展前景266
 一、辐照食品国际贸易现状266
 二、影响辐照食品国际贸易的因素267
 三、辐照食品国际贸易前景269
 参考文献270
附录271
 附录一 辐照食品国际通用标准(Codex STAN 106-1983,Rev
1-2003)271
 附录二 食品辐射加工工艺国际推荐准则(CAC/RCP 19-1979,Rev
1-2003)273
 附件三 国际食品辐照顾问小组 (ICGFI) 推荐的各类食品的工艺剂量278
 附录四 国际食品辐照顾问小组 (ICGFI) 主要技术文件目录279
 附录五 使用辐射作为植物检疫措施的准则281