辐照技术在水产品安全控制中的应用

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1、辐照技术在水产品安全控制中的应用工作人员有触毒、中毒的危险，需要特殊的防护作业，不利于从业人员的身体健康，同时熏蒸气体释放后又会污染库区和周边环境。1.2.2 操作简单方便，可实现规模化生产电离辐射具有很高的能量并且对纸张、木板等有较强的穿透能力，因而对已经包装好甚至贴有标签的食品可直接进行处理。1.2.3 无有害物质残留与化学熏蒸及添加防腐剂等处理技术相比，辐照技术不会带来有害物质的残留等不安全因素。另外，早在1980年，世界卫生组织（WHO）联合国粮农组织（FAO）和国际原子能机构（IAEA）联合宣布：10kGy以下剂量辐照后的食品不存在毒理学问题，近期又宣布大于10kGy辐射处理的食品，

2、只要有需求，同样可以安全食用。2辐照技术在水产品安全控制中的应用2.1 辐照对水产品中致病菌的杀灭效果水产品辐照保藏是利用电离辐射产生的Y射线或电子射线对水产品进行加工处理达到保藏目的的一种方法。这些高能带电或不带电的射线引起水产品污染的微生物发生一系列物理化学反应，使它们的新陈代谢、生长发育受到抑制或破坏，杀灭食品内外层的微生物，延长食品的保藏时间。目前主要采用60Coy射线或加速器产生的电子束，利用射线与物质相互作用所产生的物理、化学和生物效应来达到灭菌保鲜的目的6L据文献报道，由于水产品中体内酶的作用使自身的物质被分解，自身状态变得有利于微生物的生长和繁殖。由于其缺乏天然免疫因子，致使微

3、生物大量侵染繁,从而造成新鲜水产品的腐败变质。水产品中常见的致病微生物是副溶血性弧菌、沙门氏菌属、志贺氏菌属、埃希氏菌属、肉毒梭菌、霍乱弧菌及肠道病毒等。海产品中最常见的致病菌是副溶血性弧菌，而水产品在生产、加工、运输过程中又时常受到粪便的污染7L采用辐照技术处理新鲜的水产品能有效地控制微生物z射线辐照处理淡水鲤鱼和贝壳类水产品毛蛤肉及扇贝的生冷冻制品中微生物的致死效应，辐照1.5kGy时，就能杀死90%的微生物；当辐照2.5kGy时，灭菌率就达99%以上81崔生辉等9对真空包装鲫鱼、针鱼和皮虾3种水产品的保存期和贮藏条件进行了系统研究检验结果表明，25C不适于保存上述剂量辐照的水产品，冷藏（

4、4C）条牛下保存的辐照水产品辐照剂量与水产品保存期呈正相关；辐照使水产品中菌落总数的增长明显减慢，一定剂量的辐照可将水产品中大肠菌群数值降至300个/kg以下，并可杀灭其中人工污染的志费氏菌、沙门氏菌和副溶血性弧菌；2.5kGy的辐照剂量可延缓鲫鱼、针鱼和皮虾样品中挥发性盐基氮（TVBN）的增高。李淑荣等10系统研究了鲤鱼经辐照后氨基酸、蛋白水解酶及挥发性盐基氮的生物化学效应，研究表明经0.55.0kGy辐照处理后，鱼肉中绝大多数氨基酸的含量增加，辐照后氨基酸的含量明显高于对照，增加幅度在3.2%7.2%;蛋白水解酶随辐照剂量变化的趋势与氨基酸总量随辐照剂量变化的趋势相f;TVBN含量随辐照剂

5、量的增加而降低，0条件下储藏30d后，TVBN的增加量也明显低于对照，可有效提高鱼在储藏中的鲜度。傅俊杰等11以冻海虾仁和冻河虾仁为试验材料进行辐照杀菌，研究结果表明，2kGy辐照对氨基酸、脂肪酸和蛋白质含量没有明显影响。因此辐照保鲜技术不仅可以改善水产品的卫生标准，减少致病微生物对人体的危害，还可以延长新鲜水产品的货架期；另外用低剂量的射线照射食品不会改变食品原有的感观性状，无任何有害物质残留。综合辐照的微生物效应及生化效应，辐照处理是当前水产品保鲜领域很有应用前途的技术手段，这一研究对优质鱼的开发具有极为重要的作用。2.2 辐照对水产品中有害物质残留的降解效果辐照降解水产品中有害物质的机理

6、主要是水经过辐照产生大量的全部自由基或者部分自由基对化学物质产生作用，其中QH自由基具有强氧化作用，既可以进行加成反应又可以进行脱卤素反应，导致化学物质的降解，H自由基则可以与化学物质的不饱和键发生加成反应，e-aq具有较强的脱卤功能,自由基与化学物质反应的同时，伴随着一系列的物理、化学与生物化学变化，导致化学物质的降解、聚合、交联并发生改性12,131辐照对水产品中的化学物质降解后会产生一种或者多种降解产物，降解后可能会降低毒性，也有可能会产生毒性更大的降解产物。辐照可以使水溶液中的多种渔药和兽药发生降解。辐照降解氯毒素水溶液，受到辐照剂量和药物浓度的制约，降解率随着辐照剂量增加而增大，随着

7、氯毒素浓度的升高而降氐，并且还受到气调、温度、pH等因素的影响14-161固体氯毒素与氯毒素水溶液受到辐照后发生分解，固体氯毒素经过高剂量辐照后，熔点降低，颜色逐渐加深，发生脱氯反应生成多种物质，氯毒素水溶液受到QH、e-aq、H等多种自由基作用，引起C-C、C-N键断裂，以及OH与苯环发生加成发应,生成保留着-CHC12基团的新物质，并没有出现脱氯反应，这可能是由于固态氮毒素辐照降解过程中缺少水溶液辐照产生大量自由基作用引起的14,17,181口夫喃理酮19和3-氨基-2-嗯嗖烷酮20,21等受到辐照后同样会发生降解，小于6.67mg/L的3-氨基-2-嗯陛烷酶水溶液，4kGy的剂量就可以去

8、除97%以上，3-氨基-2-嗯嘤烷酶经过辐照后，自由基攻击了键能较小的N-N、C-N键，引起N-N、C-N键的断裂，生成NH3、C2H6、CO2等结构简单、毒性较小的有机物。如表1所示辐照对水产品中所含的抗生素残留也有一定的降解作用。对于残留氯毒素2.9Mg/kg的河虾，使用电子束进行辐照，当辐照剂量为6kGy时，河虾体内残留的氯毒素含量降至0.1Ug/kg以下，降解氯达到97%以上；对于残留氯毒素100.0口g/kg的河虾，使用Y-射线辐照，采用4kGy辐照剂量，可以使河虾体内的氯毒素减少50%,说明电子束、Y-射线两种辐照方式对氯毒素残留都有一定的降解作用22,23J,施惠栋等24用60c

9、oY射缭口NBL-100型电子加速器辐照降解冻虾仁中的氯毒素，得出在6kGy下可以将虾仁中残留的氯毒素降解到0.1ug/kg以下，并证明10kGy电子束辐照对虾仁pH值、酸价、过氧化值、灰分等理化指标和蛋白质、17种氨基酸、粗脂肪、微量元素等营养成分以及重金属元素、感观指标均无影响。同时东南大学对辐照处理后含氯毒素的虾仁做了毒理学试验，证明辐照后虾仁的毒理学试验反应为阳性。含3-氨基-2-嗯嗖烷酮985.9pg/kg的鲫鱼经过12kGy剂量辐照后，降解率为50%左右，较3-氨基-2-嗯嗖烷酮水溶液降解率低很多，这说明在不同的基质条件下，药物辐照降解率存在较大的差异191微囊藻毒素的辐照降解是由

10、于QH自由基进攻支链上的共姬双键,使得其中一个双键羟基化，最终生成一个稳定的醛化物2512.3 辐照技术对降低水产品中致敏原的应用研究近年来，科学家们在辐照脱敏的生物化学效应及免疫学效应方面做了一些探索性的研究。证实辐照对虾等水产品中的食物过敏原有破坏作用，并从免疫反应的角度进行了初步的机理研究。目前，这一系列探索性研究只是辐照在新领域中应用研究的开始，辐照脱敏的生物化学效应及免疫学效应还不完全清楚，综合应用光谱学、X-射线衍射、生物化学、蛋白质组学、免疫学和生物化学分析等技术手段进行辐照降低食品中过敏原致敏性的机理研究，尤其在单克隆抗体基础上的辐照对致敏原破坏的分子生物学机理的研究应是未来机

11、理研究的重点。我国在过敏原的研究上做过一些工作，对有关引起过敏的食物过敏原做了鉴定分析26,如罗氏虾等的过敏原成分鉴定和分析，但在辐照脱敏方面的研究还未见报道。3问题与展望辐照降解水产品中的污染物残留的大部分研究主要是集中在降解效果上，部分研究应用到水产品中，但是只有少数研究涉及到降解产物、降解机理以及降解产物毒性的分析。不同污染物的降解机理也不尽相同，由于污染物结构的差异，不同的自由基在发生作用时，在苯环、C=C、C=N、N二N等基团上发生脱卤素、脱氨基、加成、羟基化等反应，引起污染物的降解。由于结构差异及参与降解作用的自由基的差异，辐照的同时添加其他物质可能会促进降解，也可能抑制降解。辐照

12、降解由自由基启动过程、中间产物和瞬时产物生成过程、最终产物生成过程3个步骤组成，第一个过程可以通过添加自由基消除物质来考察自由基作用效果，中间产物和瞬时产物的监测存在诸多的困难,终产物可以通过液/质、气/质联用、核磁共振等技术检测，还可以通过分光光度法、电子顺磁共振、X-衍射、DSC等方法进行辅助分析。由于辐照降解过程的复杂性,污染物发生一次降解,甚至多次降解，辐照剂量的差异、基质的差异都会引起降解产物的差异，并且基本上没有研究辐照降解污染物过程可能产生的瞬时产物，仅仅使用液/质、气/质联用等分析技术，只能根据辐解产物的结构，利用各辐解产物的质谱图，推测出辐照降解的机理以及降解产物的生成途径，

13、所以准确地解释降解过程仍然存在一定的困难。辐照技术在解决水产品中的污染物残留方面有独特的优势，但是也存在一些不可回避的问题。首先,消费者和管理部门对于辐照水产品的认可和接受态度，仍有一些国家拒绝或者严格限制辐照食品，对于我国来说主要的问题是辐照食品的监督管理制度不完善，缺乏有力的法律、法规依据；其次，水产品中污染物残留的辐照受到基质环境、包装材料特性、剂量、照射条件等因素的制约，并且在辐照后也可能会产生毒性更大的辐照产物，水产品污染物的辐照降解机理、降解产物以及降解产物毒理性的研究不够成熟，也是限制辐照应用在污染物降解方面的重要原因。今后对多组分物系降解研究，降解产物毒性分析及快速、准确检测，

14、利用瞅中辐解和自旋捕获技术深入了解中间产物和瞬时产物的生成才是出降解机理将成为辐照降解污染物研究领域的新方向。在水产品安全控制领域，辐照技术在解决水产品安全问题中具有独特的技术特色和优势，在防止水产品中食源性致病微生物污染、降蹄口破坏水产品中有害物质和过敏原以及进出口检疫等方面均有很大的应用潜力。辐照技术在水产品的贮藏加工过程中，食品不会升温，不会产生有害物残留等不安全性问题，可对新鲜水产品进行处理。与其他技术相比,辐照技术还具有节约能源、安全、可操作性强等特点。总之，辐照技术具有技术渗透率高、发展潜力大、产值增长率高、投资回报期短等特点，并且在生产加工上具有技术成熟、方便、快捷、经济、较安全

15、等优点。辐照技术作为一项具有潜力和广阔前景的新技术，随着其不断发展和完善，有可能成为食品安全控制领域的主要关键技术，尤其是在水产品和小包装食品的安全控制领域应用上有着很大的发展潜力。参考文献：1蔡舂平，王家颖，郑洁，等.欧盟对水产品中兽药残留及其他要求的新进展J.中国兽药杂志，2009,43(5):44-48.2熊善柏.水产品保鲜储运与检验M.北京：化学工业出版社，2007.117-122.3陆兆新,吕凤霞.日本食品辐照现状和研究进展J.食品科学，2002,23(9):148-150.4冯敏，朱佳廷，刘春泉.国内外辐照食品现状及我国的发展对策J.江苏农业科学，2007(5):212-215.5

16、黄崎，于晓松，包大跃，等.食品辐照国内外法规标准现状分析及对策研究J.中国公共卫生,2006,22(7):891-893.6刘超纲.辐照加工处理水产品概述J.浙江农业科学,2006(6):708-709.7郁庆福.卫生微生物学M.第二版.北京：人民卫生出版社，1993.70-73.8王传耀，高美须，李淑荣，等.丫射线辐照对水产品中微生物的致死效应研究J.核农学通报，1996,17(2):72-74.9崔生辉,江涛，李玉伟，等.辐照对几种水产品保藏作用的研究J.卫生研究,2000,29(2):120-122.10李淑荣，王传耀，高美须.鲤鱼辐照生化效应的研究J.农业生物技术学报，1987,5(3

17、):286-290.11傅俊杰，劳华均，刘波静.辐照冻虾仁对其营养品质的影响J.核农学报，2004,18(5):381-384.12顾可飞，赵志辉，高美须，等.电子束辐照技术在食品安全控制中的应用J.中国食物与营养，2008(3):11-14.13陈梅红，张艳，程淑华.电离辐射降解农药残留研究J.宁夏农林科技，1999(2):44-45.14谢芳，哈益明，王锋，等.丫射线辐照水溶液中氯霉素的降解研究J.辐射研究与辐射工艺学报，2008,26(3):151-156.15赵永富，刘春泉，冯敏，等.Y辐照降解氯毒素的研究J.江苏农业学报,2006,22(3 ):289-292.16崔登来，施惠栋，谢

18、宗传.电子束降解氯霉素调控因子试验J.核农学报，2003,17(5):373-374.17 ZEEGERSF,G工BELLAM,TILQUINB.Ana1ysisofsomeproductsfromtheirradiationofsolidchloramphenicol!J.RadiatPhysChem,1997,50(2):149-153.18 MARCINIECB,STAWNYM,KOZAKM,eta1.TheeffectofionizingradiationonchloramphenicolJ.JournalofThermalAnalysisandCa1orimetry,2006,84(

19、3):741-746.19 LIUZT,ZHANGHY,LIUYH.Effectofe1ectronirradiationonnitrofuransandtheirmetabolitesJ.RadiationPhysicsandChemistry,2007,76(11-12):1903-1905.20杨成对，宋莉阵，刘志涛，等.电子束辐照下味喃西林代谢产物降解的质谱检测J.分析测试学报，2005,24(6):96-98.21 LIUZT,SONGLH,YANGCD,eta1.Degradationof3-amino-2-oxazolidinone(AOZ)inaqueoussolutionsb

20、yelectronbeamirradiationJ.NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchSectionB,2006,243(1):109-112.22刘春泉，朱佳廷，赵永富，等.冷冻虾仁辐照保鲜研究J.核农学报，2004,18(3):216-220.23刘舂泉，赵永富，朱佳廷，等.辐照保鲜处理引发河虾中氯毒素降解效应研究J.江苏越不祥,2003(6):108-110.24施惠栋，威增国.电子束处理降解虾仁中氯霉素的研究J.核农学报，2003,17(4):301-303.25AHNHJ,KIMJH,JOC,eta1.Radio1yticcharacteristicsofnitritebygammairradiationJ.FoodChemistry,2003,82(3):465-468.26赖荷，赵绮华，刘永平,等.采用Westb1otting的方法分析罗氏虾致敏原成分J.中华微生物和免疫学杂志，2004,24(9):747-749.感谢您的阅读!