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辐照食品的卫生安全性(二)

范德睿 2010-10-20 15:29发表
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三、辐照食品的营养安全
    辐照食品的营养价值可根据辐照后食品中维生素稳定性和生理有效性;脂肪含量、质量与基本脂肪酸的组成;蛋白质质量;食品中脂肪、糖类和蛋白质组分的消化特性及其潜在生物能的有效性;是否存在抗代谢物;食品感官品质变化等方面进行评估。本章第二节介绍了辐照对食品中主要营养成分的影响,碳水化合物、蛋白质、脂肪在辐照过程中仅发生微小的变化,维生素、必需氨基酸和矿质元素的变化也很小。辐照对食品中一些营养成分的影响可以通过化学分析加以评价,但综合评价所有营养成分的最好方法是通过喂养实验,研究诸如生长、繁殖、食品消耗和利用效率,以及出现个体异常性等项目。国内外大量的动物喂养实验和一些人体食用实验也证明了辐照食品营养的安全性。
    根据国内外辐照食品的营养价值的大量研究结果,辐照食品保持了其宏观营养成分(蛋白质、脂类和糖类)的正常营养价值。在某些辐照食品应用中可能发生维生素损失,然而这种损失很少,而且同其他普通食品加工过程类似。动物喂养和人体食用实验证明,辐照对食品营养价值的影响很小。同时,由于辐照食品在食物中占的比例很小,对食物的吸收和利用几乎没有影响。因此辐照食品具有可接受的营养价值。FAO/WHO/IAEA联合专家委员会根据对大量有关辐照食品的营养和其他内容的研究报告的综合评估,于1980年提出食品辐照不会导致任何营养上的特殊问题。在1997年FAO/WHO/IAEA联合专家组在瑞士日内瓦举行的会议上,专家组讨论了高剂量辐照对食品营养和其他方面的影响,并得出高于10kGy的辐照剂量“将不会使营养损失达到对个人或群体的营养状态产生任何危害影响的程度”。
四、辐照食品的微生物学安全性
    辐照食品微生物学安全性是指食品辐照后能够抑制或消灭致病或致腐微生物,保证食品的安全,同时不产生新的食品安全问题。食品灭菌的要求随灭菌处理类别而异。对于消毒产品,使用的剂量必须能够破坏所有腐败微生物或使其失活。高水分、低盐、低酸食品易使肉毒杆菌芽孢萌发,必须有足够的剂量使孢子数量减少到10-12,也就是说需要使用12D10的剂量。值得注意的是,对于最耐辐射的A型肉毒杆菌,要求剂量大约为45kGy。为了保证食品的绝对安全,通常应用一种“接种包研究(inoculated pack study)”的方法,即在受怀疑的特定食品中接种一定的肉毒杆菌芽孢,经几种不同剂量辐照处理后,将食品放在允许芽孢萌发的条件下储存,观察肉毒杆菌芽孢生长及毒性的产生与辐照剂量的关系,找出防止肉毒杆菌生长与毒性产生的最低剂量。
    对于应用低于消毒剂量的辐照控制微生物腐败的食品,则存在另外一些微生物学上的考虑。辐射能消除或抑制食品中常见微生物的正常过分生长,同时可能导致另一种不同微生物的过分生长和腐败类型。因此必须鉴定这一新的类型,并确定它能否对食品消费者产生健康危害。食品中出现正常过分生长类型的一个原因,是具有过分生长类型特征的细菌对辐射的敏感性往往高于其他微生物,它们在一定剂量辐照后,不管其他细菌存在与否,都可能失活,在随后的生长中那些辐照后存活下来的细菌就会成为优势微生物。在一些特定食品(如鲜肉)中已经观察到这种受到改变的过分生长的机理。改变食品中微生物过分生长类型的另一种机理可能是辐射诱发细菌的突变,产生具有较大的辐射抗性的微生物类型,但
    食品中的细菌污染物由于辐射诱变改变其正常特性而导致消费者受到健康危害的事至今尚未观察到。
    在应用低于辐射消毒的剂量辐照食品时,仅鉴定出一种细菌对健康造成的潜在危害。例如,某些受E型肉毒杆菌的辐射抗性非常强,D10大约为1.3~1.4kGy,它在低于消毒剂量时不会失活,即使在3.3℃的低温下也能生长并产生毒性。因此,受E型肉毒杆菌感染的海洋或淡水动物产品,辐照后若温度和时问等储存条件不当,就有可能产生毒素。在适合肉毒杆菌生长的食品中,用低于消毒剂量进行处理后~般的腐败微生物可能已经失活,不会发生食品腐败,消费者可能对含有肉毒杆菌毒素的食品缺乏警惕而出现中毒。避免出现这种危害的补救办法是将食品辐照后储存于3.3℃以下的条件下,并且避免处于缺氧的环境中。
    需要指出的是,采用其他非完全消毒处理的食品也有类似的问题,这些食品若温度和时间等储存条件不当也会导致芽孢病原体的生长而使食品产生对消费者健康的危害。
五、辐照食品与放射性
    在讨论辐照食品与放射性问题时,应明确辐照食品与放射性食品的严格区别。放射性食品是指在食品生产加工过程中受到放射性物质污染的食品。例如,1986年原苏联切尔诺贝利核电站事故后使周边地区和一些欧洲国家的农产品中放射性成分超标,在一些核试验的周边地区的农产品也可能存在放射性污染的问题。但辐照食品与放射性食品完全是风马牛不相及的两码事。在食品辐照过程中,作为辐照源的放射性物质密封于钢管内,管内的物质不能散发出来,只是透过钢管壁后的射线照射到受照的食品上,食品辐照都是在原包装的情况下进行,并没有和放射源直接接触。因此,食品经过辐照后不存在放射性污染问题。
    人们关心的另一个问题是辐照食品的感生放射性问题。事实上,我们生活的环境包括食品中均含有一定的天然放射性物质,食品中的天然放射性来自食品中的40K、32P、226Ra等放射性元素。食品中的天然放射性很低,一般为150~200Bq/kg,其含量与食品的来源和种类有关。在食品辐照中产生任何附加的放射性都是不期望的,也是不允许的。
    在辐射化学中,只有辐射能级达到一定的阈值后才能使被照射物质产生感生放射性。食品中基本元素感生核反应需要的临界能见表2-4,由表可见组成农产品的基本元素C(碳)、O(氧)、N(氮)、P(磷)、S(硫)等变成放射性核素,需要10MeV以上的高能射线的照射。食品中含有可能或“容易”生成放射性核素的其他微量元素,如锶(Sr)、锡(Sn)、钡(Ba)、镉(Cr)和银(Ag)等,这些元素在受到照射后,有可能产生寿命极短的放射性核素,但是只要控制射线的能量,就能做到绝对不引起感生放射性。美国陆军纳蒂克(Natick)实验室的R.I.Berket博士在一份交给世界卫生组织的报告中指出,即使应用能量级为16MeV的电子加速器辐照食品,所产生的感生放射性也可以忽略;即使有,其寿命也非常短。
表2-4食品中基本元素感生核反应需要的临界能
元素种类
核反应
临界能/MeV
生成物的半衰期
12C
16O
14N
31P
32S
9Be
2H
7Li
39K
40Ca
54Fe
23Na
127I
53Cu
26Mg
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
r.n
18.8
15.5
10.5
12.35
14.8
1.67
2.2
9.8
13.2
15.9
13.9
2.6
9.3
10.9
16.2
20.39min
2.1min
9.961min
2.5min
2.61min
极短
0.85min
7.636s
0.88s
8.53min
2.6
13d
10min
11.26s
    因此,FAO/WHO/IAEA食品辐照联合专家小组在审议辐照食品的安全性时提出了食品辐照源和剂量的规定,在国际食品法典委员会的《国际食品辐照通用标准》中规定了照射辐照食品的射线能量,其中机械源产生的加速电子能量在10MeV或小于10MeV;X射线和γ射线小于5MeV。在上述能量范围内,即使使用高辐照剂量,产生的感生放射性的核素的寿命也很短,放射性仅为0.001Bq,是食品中的天然放射性的15万至20万分之一。
    目前食品辐照使用的60Coγ射线的能量为1.32Mev和1.17Mev,137Cs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,辐照食品不可能产生感生放射性问题。例如,日本在辐照马铃薯后立即测量辐射马铃薯的放射性,未发现任何感生放射性的产生。1977年四川省原子核应用技术研究所在进行猪肉辐照(19~114kGy)后立刻测定,未见感生放射性。1980年四川省工业卫生研究所用1.2~19kGy的剂量照射大曲酒后同刻测定a射线、β射线、γ射线,均未见产生感生放射性。因此,受辐照食品是否产生感生放射性是完全没有必要担心的问题。
六、辐照食品的包装
    食品包装是食品生产和流通中的重要一环。一般说来,辐照食品包装材料必须具有透气性低、机械强度高,密封性能高,防潮性好,以及耐热、耐辐照等特性,才能有效地防止病虫和微生物对辐照产品的二次污染和适应产品本身的生理生化变化。为了保证辐照食品对包装材料卫生安全性的要求,辐照食品的包装材料在受到辐照时不应产生对材料包装性能的损害和产生有害物质并向食品转移。
    有关辐照食品包装材料国内外进行了大量研究,辐照食品的包装技术将在第九章第三节进行讨论。国内外在食品包装材料的研制上发展很快,新的包装材料和包装种类不断出现。目前辐照食品的包装主要采用高分子材料,如聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰胺等。辐照新鲜水果、蔬菜的包装要注意防止在装运存储过程中的挤压碰伤,还要具有透气性和通风散热的功能,一般选用瓦楞纸箱作为包装材料。食品包装材料在高剂量辐照后可以辐射交联或降解作用,并放出一些气体,但在食品辐照工艺规范(GIP)规定的剂量范围内,只要选择合适的食品包装材料,就不会出现包装材料影响食品安全性的问题。
    以上从辐照食品的毒理学、微生物安全性、营养安全性、辐照食品与放射性、辐照食品的包装等方面讨论了辐照食品的卫生安全性问题。事实上,人们对辐照食品卫生安全性的关注主要是指辐照食品没有任何毒理学危害和含有充分的营养价值、不引起微生物学的特殊问题。经过国内外大量的研究和深入全面的评估,FAO/WHO/IAEA联合专家委员在1980年提出“任何食物受到10kGy以下照射量的辐照,都不会因辐照引起毒性危害,因而不再需要进行毒物学方面的检验”,并为国际食品法典委员会认可。同时,这也并不意味着高于10kGy剂量的辐照就是不卫生的。FAO/WHO/IAEA联合专家组于1997年在评估了大量高于10kGy剂量的辐照后,认为国际食品法典委员会推荐的10kGy剂量限制没有任何科学依据。在满足食品辐照工艺规范(GIP)规定的剂量范围内,应保证辐照能够杀灭食物中的有害微生物,同时保持食品的品质,对辐照剂量的选择是第2位的问题,并不应受到10kGy剂量的限制。根据FAO/WHO/IAEA联合专家组的评估结果和建议,国际食品法典委员会于2003年批准了10kGy以上剂量的食品辐照,以实现合理的辐照工艺目的。

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