同样,我们日常生活中吃的大蒜、土豆、洋葱、香蕉等容易发芽或者腐败变质的蔬菜水果,如果也像上述“灯光”一样,照一下就能抑制它们的发芽,而且能消灭它们表面的微生物,从而达到较长时间保鲜的目的,是不是非常有利于我们农产品的长距离运输,从而提高附加值?
这种技术就是辐照技术,也是我们常说的冷杀菌技术之一。不仅应用于食品和农业领域,目前已广泛应用于医疗器械、中医药、工业、生态环保等各个领域。
辐照技术的原理是什么?
辐照灭菌原理是用放射性同位素Co-60衰变时可放射出γ射线,γ射线的能量高、穿透力强,作用到生物体内,可使细胞内各种活性物质发生化学变化,从而使细菌损伤或死亡,达到消毒灭菌的作用。
我国国家标准GB18524-2016《食品安全国家标准 食品辐照加工卫生规范》中规定了食品辐照的定义:利用电离辐射在食品中产生的辐射化学与辐射生物学效应而达到抑制发芽、延迟或促进成熟、杀虫、杀菌、灭菌和防腐等目的的辐照过程。
例如,大蒜成熟后,便开始萌动,进入细胞分裂的生殖生长,其结果导致在贮藏期间散瓣、干瘪、损失养分,失去食用价值。在休眠期间用γ射线进行辐照加工,利用辐射的能量,造成蒜鳞瓣芽的损伤,抑制其正常生长,防止发芽,降低贮运期间的养分消耗,保障商品质量,达到安全贮藏的卫生标准,这就是通常所说的大蒜辐照保鲜技术。由于大蒜辐照抑制了发芽,较耐高温也耐低温贮藏。
再比如,流通在各大超市里面的定量小包装鲜肉产品,普通包装的产品在2~4℃时鲜肉的保质期是2天,即使采用真空包装,其保质期也只有5~7天。但是,如果采用真空包装再利用低剂量辐照处理,该产品可在2~4℃范围内保质期延长至30天。这样才能有足够的时间“漂洋过海”来丰富人们的餐桌。
而且经过辐照处理的鲜肉已经有效地杀灭了各类寄生虫和致病菌,一方面提高食品的卫生安全性,有利于各类食源性疾病的预防;另一方面还减少了防腐剂的使用。
新捕捞的鱼虾,新屠宰的猪羊肉,经过清洗、装进包装袋、抽真空密封和射线辐照灭菌处理等环节后,人们食用时既方便卫生又新鲜可口。
辐照过的食品会带辐射吗?
这里要明确一点,辐照食品与核污染最大的不同,就在于辐照仅用于照射,而不是将放射性物质残留污染到食物上。通俗一点,就是辐照技术是利用放射源产生的射线,而核污染食品则是里面含有放射源,相当于我们吃下了“放射源”。
食品辐照用的钴-60射线的能量为1.32MeV和1.17MeV,铯-137的射线能量仅有0.66MeV;低能量电子束辐照的能量也在10MeV以下。由于这些辐射源产生辐射的能量水平均低于诱发食品中元素产生显著放射性所需的能量水平,辐照食品不会产生感生放射性问题。
例如,央视“3·15”晚会曾曝光的日本核污染食品事件,包括奶粉、牛奶、麦片、大米、酒类、蔬菜等。在这些食品中已经含有了放射性物质(钴-60、铯、碘-131等),当我们吃下这些食物,其中超标的放射性物质会破坏人体细胞和DNA,从而对人体造成损害,引发其他病症。
我国国家标准GB14891分别对允许辐照的各类食品中使用的最大总体平均吸收剂量进行了限定,相关最大总体平均吸收剂量均低于10kGy。因此,只要严格按照国家辐照相关标准进行辐照的食品,不存在辐照安全问题。
1980年国际粮农组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO)联合专家委员会的结论表明:辐照食品总体平均吸收剂量10kGy以下不需要做毒理学实验,无特殊营养和微生物学问题。世界卫生组织(WHO)、美国食品和药物管理局(FDA),疾病控制和预防中心(CDC)和美国农业部(USDA),都已确认照射的安全。
如何区分辐照食品?
根据我国国家标准GB7718-2011《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》中对辐照食品标示的规定:“经电离辐射线或电离能量处理过的食品,应在食品名称附近标示。”“经电离辐射线或电离能量处理过的任何配料,应在配料表中标明。”这也就是为什么有些食品外包装的产品名称附近会标有“辐照食品”或在配料表中标有“香辛料采用辐照杀菌技术处理”等字样的原因。
根据现行的GB14891.1-GB14891.8标准,目前我国允许应用辐照技术处理的食品种类包括:熟畜禽肉类、花粉、干果果脯类、香辛料类、新鲜水果、蔬菜类、猪肉、冷冻包装畜禽肉类、豆类、谷类及其制品等。常见的应用如用于抑制大蒜、马铃薯的发芽、香辛料的杀菌等。
早在20世纪50年代,同位素与辐射技术就已广泛应用于作物育种、农产品和食品辐射加工、土壤肥料、病虫害防治、畜牧、水产和农业环境保护等领域,成为改造、革新传统农业和促进农业现代化的重要科学技术。我国在农作物辐射育种领域成绩斐然,先后有“鲁棉一号”等18个品种获国家发明奖。
近年来,又通过神舟飞船等搭载农作物种子进行航天育种,利用宇宙射线、微重力等对种子进行诱变作用产生有益变异,选育出高产、优质、抗逆性强的水稻、小麦、棉花、油菜、蔬菜等新品种。随着现代生活水平的提高,食品安全问题日益严峻。借助于核技术对食品和农副产品杀菌杀虫、抑芽保鲜,既能够提高食品的卫生质量和延长食品保藏期,也不会产生额外的放射性。因此,辐照食品是安全可靠的,可以放心食用,射线只是起到杀菌的作用,对人类的生长、发育和遗传没有不良影响。辐照加工也是继食品罐藏加热、冷冻保藏技术之后的一种食品加工新技术。
“包罗万象”的辐照技术
“9·11”事件后,炭疽菌震惊了全世界。
炭疽菌缘何如此可怕?专家解释说,炭疽菌以孢子形式传播,那些几乎无生命的孢子藏在邮件里,严冬或酷暑对它们都不起作用,孢子们在静静等待时机,一旦被人们接触,它们就会成为致命病菌。
为杀灭炭疽菌,我国自行开发研制了自屏蔽式电子束辐射灭菌加速器。加速器电子枪发射出高功率的电磁波,当传送带上的被照射物品通过高能电子帘辐射区后,被辐射物品中的生物细菌就会被全部杀死,经过处理的邮件和物品不会残留任何放射性。
2020年年初,新冠肺炎肆虐,为了对抗严峻的疫情,辐照灭菌技术也发挥的巨大的作用。
大量的医疗防护用品、医疗器械采用辐照灭菌后,源源不断地被送往疫区。较传统人工灭菌方式,辐照灭菌用时至少缩短6天,且杀菌均匀彻底,无化学残留。
材料:涂层固化、聚合物改性、复合材料制备;辐射技术在高分子材料领域,主要有辐射交联、辐射固化、辐射硫化、辐射降解、辐射接枝改性等应用。电子束辐射的高穿透性,能使得高分子內部均匀有效的发生反应,从而改善材料性能。
环保:环境“三废”;辐射技术可以有效处理“三废”(废水、废气、废渣),如烟道气脱硫脱硝、去除挥发性有机物、各类型废水处理、处理污泥以减少致病微生物有机体、固体废弃物处理等,与传统方法比,具有效率高、可变废为宝、操作简便等优点。
其他:工业探伤、电子元器件、文物、宝石等;射线穿透力特强,可用作探测焊接点和金属铸件的裂缝,进行无损探测;通过量度古物内天然放射性物质的浓度,可确定文物年份;还可以进行宝石改色、电子元器件改性等等。
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