发展食品辐照技术保障食品质量与安全 发展食品辐照技术发展食品辐照技术 保障食品质量与安全保障食品质量与安全哈 益 明 教授教授 博导博导 农业部辐照产品质量监督检验测试中心发展食品辐照技术保障食品质量与安全主 要 内 容辐照在保障食品安全技术优势辐照在保障食品安全技术优势项目研究结果及进展项目研究结果及进展我国食品安全基本状况我国食品安全基本状况辐照在保障食品安全应用领域辐照在保障食品安全应用领域 1234发展食品辐照技术保障食品质量与安全 1 我国食品安全基本状况我国食品安全基本状况 食品发展的主题是卫生、安全、营养和健康食品安全是遍及全球的公共卫生问题，直接关系人类健康生存，影响着全球经济和社会的发展中国是食品生产消费大国，经济快速发展和生活水平提高，消费者对食品安全更加关注全球经济一体化和贸易自由化，食品安全形势仍然十分严峻发展食品辐照技术保障食品质量与安全1 我国食品安全基本状况我国食品安全基本状况 新老问题并存老问题：重金属、霉菌毒素等污染新问题：工业化家禽养殖和加工 源头污染突出 7-8亿农民分散生产初级农产品 食品加工业素质差 中小型食品加工企业占多数发展食品辐照技术保障食品质量与安全食源性致病微生物污染事件食源性致病微生物污染事件u 食源性甲型肝炎（食源性甲型肝炎（1980s 1980s 上上海海,30,30万人万人)。
u O O157157:H:H7 7大肠杆菌食物中毒大肠杆菌食物中毒（20012001，江苏、安徽等，江苏、安徽等2 2万人中毒，万人中毒，177177人死亡）人死亡）u 沙门氏菌食物中毒（沙门氏菌食物中毒（1999,1999,宁宁夏肉品，夏肉品，1,0001,000人人)发展食品辐照技术保障食品质量与安全食品化学污染物污染食品化学污染物污染 农药残留：农药残留：有机磷、拟除虫菊酯、有机氯 重金属重金属（铅、砷等）环境内分泌干扰物环境内分泌干扰物 二恶英等 兽药残留兽药残留（抗生素、激素）生物毒素生物毒素 黄曲霉毒素、伏马菌素、赤霉烯酮等发展食品辐照技术保障食品质量与安全1 我国食品安全基本状况我国食品安全基本状况 食源性疾病仍是危害公众健康的最重要因素；农业、养殖业的源头污染对食品安全的威胁越来越严重；工业污染导致环境恶化，对食品安全构成严重威胁；猪肉瘦肉精事件、三聚氰胺奶粉事件、毒饺子等重大食品安全事件，急迫需要尽快建立我国食品安全的技术保障体系发展食品辐照技术保障食品质量与安全2 辐照在保障食品安全技术优势 食品辐照装置数量增加迅猛食品辐照装置数量增加迅猛 辐照食品标准体系初步建立辐照食品标准体系初步建立 食品辐照保障卫生安全技术特点食品辐照保障卫生安全技术特点 辐照食品的关注度上升辐照食品的关注度上升发展食品辐照技术保障食品质量与安全食品辐照装置数量增加迅猛食品辐照装置数量增加迅猛 2007年底，我国建有30万居里以上的大型辐照装置共109座，总设计装源能力超过1亿居里，实际装源约为4000万居里。
已建电子辐照加速器共133台，总功率8258.2KW5610913354发展食品辐照技术保障食品质量与安全 辐照食品加工产量持续增加辐照食品加工产量持续增加 全国农产品及食品年加工量16.5万吨，产值达到35亿元，对国民经济的贡献超过150亿元占世界辐照食品总量的36%以辐照食品的种类和数量而言，中国是世界上辐照食品应用最多的国家发展食品辐照技术保障食品质量与安全 辐照食品标准体系初步建立辐照食品标准体系初步建立 19841996年卫生部批准了18种食品辐照的卫生标准；1996年颁布辐照食品卫生管理办法 1997年卫生部又按类批准了6大类食品辐照的卫生标准2002年批准17个辐照食品工艺国家标准水产品等3个辐照工艺国家标准通过审定已建立5种辐照食品鉴定的农业行业标准现行有效辐照食品的国家标准28项，进出口行业标准20项，农业部工艺和鉴定行业标准10项发展食品辐照技术保障食品质量与安全 食品辐照的技术特点食品辐照的技术特点杀虫灭菌杀虫灭菌防霉变防霉变保鲜保鲜生物生物毒素毒素改善品质改善品质辐照技术优势辐照技术优势射线穿透力强，辐照射线穿透力强，辐照处理均匀彻底处理均匀彻底冷加工冷加工”，能最大，能最大限度保持食品品质。
限度保持食品品质无二次污染，环境友无二次污染，环境友好节约能源，操作简便，节约能源，操作简便，适于大规模加工适于大规模加工去除化学去除化学残留残留发展食品辐照技术保障食品质量与安全辐照食品的关注度上升辐照食品的关注度上升 辐照食品贸易壁垒明显 辐照食品照否检测数量激增，输日、欧受限辐照食品年出口量达到1.8万吨左右，占辐照食品生产总量的12.4%，远低于全球辐照食品贸易量的平均值（41.6%）-2005年数据 辐照食品社会认知度偏低 -2009的“辐照门”63%的消费者未听说过辐照食品 87%的消费者不知道辐照食品对人体无害 53%的消费者表示明知是辐照食品就不会购买 89.6%的消费者认为辐照食品必须有特定标识发展食品辐照技术保障食品质量与安全3 3 辐照在保障食品安全的应用领域辐照在保障食品安全的应用领域辐照杀灭食品中的致病菌辐照杀灭食品中的致病菌生物毒素污染的辐射降解去除生物毒素污染的辐射降解去除食品中化学污染物残留辐射降解食品中化学污染物残留辐射降解 发展食品辐照技术保障食品质量与安全 -杀灭微生物和致病菌，防止食品微生杀灭微生物和致病菌，防止食品微生物污染所造成的食源性中毒事件的发生，物污染所造成的食源性中毒事件的发生，保障食品安全。
保障食品安全冷、鲜动物源性食品由于其独特的物理状态和品质特征，高温高压、巴氏灭菌手段已无能为力，辐照是目前唯一可以对生冷食品灭菌的技术，并对其品质风味都不会产生明显影响辐照杀灭食品中的致病菌辐照杀灭食品中的致病菌发展食品辐照技术保障食品质量与安全 -豆类、谷物及制品中霉菌、黄曲霉毒素、豆类、谷物及制品中霉菌、黄曲霉毒素、伏马菌素等生物毒素污染严重，辐射降解伏马菌素等生物毒素污染严重，辐射降解去除已成为高效、环保的高新技术之一去除已成为高效、环保的高新技术之一粮油等植物源性食品在生产、收获、储藏过程中常常会发生部分霉变，导致生物毒素的污染以玉米中伏马菌素和花生中黄曲霉毒素最为突出植物源性食品中有害生物毒素的控制已成为食品安全的关键问题生物毒素的辐射降解去除生物毒素的辐射降解去除发展食品辐照技术保障食品质量与安全 我国谷物真菌毒素污染率高达我国谷物真菌毒素污染率高达90%，其中严重污其中严重污染应当禁用的达染应当禁用的达15%25%之间，在气候温湿的南方地之间，在气候温湿的南方地区更为严重区更为严重2008年，欧盟食品饲料快速预警系统（年，欧盟食品饲料快速预警系统（RASFF）共通报我国食品共通报我国食品369批。
其中，通报最多的是我国的批其中，通报最多的是我国的花生，约占总通报食品批次的花生，约占总通报食品批次的45%，而通报我国，而通报我国164批次花生中，由于黄曲霉毒素超标批次花生中，由于黄曲霉毒素超标162批，占总通报批，占总通报花生批次的花生批次的98.8%发展食品辐照技术保障食品质量与安全-辐照分子修饰技术降解食品中的化学辐照分子修饰技术降解食品中的化学污染物残留是国内外研究比较活跃课题污染物残留是国内外研究比较活跃课题之一采用生物酶法、碱法降解、氨气熏蒸控制等，由于成本高、实施难度较大，且化学污染物残留去除不彻底或效果差辐射降解用于食品后，不会降低食品的食用品质和外观质量对降低食品中污染物的含量和辐解产物危害评价需要进一步深入研究食品化学污染物残留辐射降解食品化学污染物残留辐射降解发展食品辐照技术保障食品质量与安全4 项目研究结果及进展项目研究结果及进展 辐照对冷却鸡肉中致病菌辐照对冷却鸡肉中致病菌大肠杆大肠杆菌、空肠弯曲杆菌菌、空肠弯曲杆菌的杀灭效果评价的杀灭效果评价 玉米玉米伏马菌素伏马菌素和花生和花生黄曲霉毒黄曲霉毒素辐照降解效应研究素辐照降解效应研究 果蔬果蔬有机磷有机磷和和菊酯类菊酯类农药残留农药残留的辐射降解及产物特性研究的辐射降解及产物特性研究发展食品辐照技术保障食品质量与安全 辐照对冷却鸡肉中致病菌的杀灭辐照对冷却鸡肉中致病菌的杀灭效果评价效果评价辐照杀灭冷却鸡肉中致病菌，特别是空肠弯曲杆菌效果评价研究甚少。
辐照杀灭冷却鸡肉中致病菌，特别是空肠弯曲杆菌效果评价研究甚少大肠杆菌（大肠杆菌（E.Coli 10003）中国工业微生物菌种保藏中心；中国工业微生物菌种保藏中心；空肠弯曲杆菌（空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni 33560）美国微生物菌种保藏中心；美国微生物菌种保藏中心；空肠弯曲杆菌（空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni CY04）四川农业大学食品学院微生物实验室；四川农业大学食品学院微生物实验室；发展食品辐照技术保障食品质量与安全 冷却鸡肉冷却鸡肉 菌落总数、大肠杆菌菌落总数、大肠杆菌 D D1010值值D10=1.434kGy结果与分析结果与分析 菌落总数菌落总数D10=0.408kGy大肠杆菌大肠杆菌（E.Coli 10003）发展食品辐照技术保障食品质量与安全冷却鸡肉冷却鸡肉 空肠弯曲杆菌空肠弯曲杆菌的的D D1010值值 D D1010值值结果与分析结果与分析 空肠弯曲杆菌空肠弯曲杆菌33560 33560 和和CY04CY04结果与分析结果与分析空肠弯曲杆菌空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni 33560）D10=0.175kGy空肠弯曲杆菌空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni CY04）D10=0.2kGy发展食品辐照技术保障食品质量与安全结果与讨论结果与讨论 （1）射线辐照杀灭冷却鸡肉中的菌落总数、大肠杆菌10003、空肠弯曲杆菌33560 和CY04 的D10值分别为1.434、0.408、0.175、0.2kGy；辐照完全杀灭染菌量为107CFU/g的剂量值分别为4.806、2.649、1.117、1.181kGy。
照射剂量与微生物致死率表现为明显的线性正相关采用0.9kGy剂量辐照处理，空肠弯曲杆菌致死率可达到99.99%，辐照对冷却鸡肉中主要致病污染菌空肠弯曲杆菌的杀灭效果极其显著发展食品辐照技术保障食品质量与安全 玉米玉米伏马菌素伏马菌素和花生和花生黄曲霉毒素黄曲霉毒素 辐照降解效应研究辐照降解效应研究污染伏马菌素严重的玉米污染伏马菌素严重的玉米污染黄曲霉毒素严重的花生污染黄曲霉毒素严重的花生-射线、射线、EB 处理处理形成高效的消除玉米和花形成高效的消除玉米和花生中真菌毒素污染的技术生中真菌毒素污染的技术方法方法研究目标研究目标研究对象研究对象研究手段研究手段 研究目的研究目的发展食品辐照技术保障食品质量与安全 玉米伏马菌素玉米伏马菌素辐照降解效应研究辐照降解效应研究HPLC-MS/MS色谱图色谱图标准曲线及线性范围标准曲线及线性范围 发展食品辐照技术保障食品质量与安全射线对射线对水溶液中水溶液中伏马菌素降解效果伏马菌素降解效果D(kGy)D(kGy)C/CC/C0 0(%)(%)(1-C/C(1-C/C0 0)(%)(%)0 010001 184.615.42 280.619.43 372.028.04 466.933.15 552.347.76 650.849.27 744.255.8 C0表示标样在水溶液中的初始浓度，C表示辐照后的浓度，1-C/C0即表示降解率。
结果表明：射线能有效降解伏马菌素B1，辐照剂量7 kGy伏马菌素B1降解率达到55.8%发展食品辐照技术保障食品质量与安全辐照辐照污染玉米污染玉米中伏马菌素的降解率中伏马菌素的降解率吸收剂量折合浓度/g/kg降解率/%017600216923.864152913.136126927.90899343.581064363.47 射线处理射线处理吸收剂量折合浓度/g/kg降解率/%0176002152213.524125628.64698643.98874857.501072159.03电子束辐照处理电子束辐照处理发展食品辐照技术保障食品质量与安全 花生花生黄曲霉毒素黄曲霉毒素辐照降解效应研究辐照降解效应研究HPLC/MS/MS选择离子色谱图选择离子色谱图标准曲线及线性范围标准曲线及线性范围最低检测限约为0.03g/kg发展食品辐照技术保障食品质量与安全射线射线水溶液中水溶液中黄曲霉毒素黄曲霉毒素B1B1辐照降解辐照降解不同辐照剂量对辐照效果的影响不同辐照剂量对辐照效果的影响发展食品辐照技术保障食品质量与安全辐照辐照污染花生污染花生中黄曲霉毒素的降解率中黄曲霉毒素的降解率D(kGy)C/C0(%)(1-C/C0)(%)01000291.858.15478.8221.18662.3737.63851.8548.151040.5959.41 射线射线辐照的降解率辐照的降解率D(kGy)C/C0(%)(1-C/C0)(%)01000277.6922.31459.1440.86653.4946.51845.9754.031028.4971.51电子束辐照的降解率电子束辐照的降解率发展食品辐照技术保障食品质量与安全 射线射线（EB）对含有伏马菌素的玉米进行辐照，工艺剂量采用10kGy，玉米中伏马菌素B1降解率在63.47%（59.03%）。
国际推荐玉米中伏马菌素B1限量标准为2mg/kg，污染伏马菌素B1水平为5mg/kg的玉米经10kGy辐照后可达到国际推荐标准要求的安全水平射线射线（EB）辐照10kGy，可有效降低花生中黄曲霉毒素B1，降解率在59.41%（71.51%）国标中花生AFB1限量为20g/kg，污染AFB1水平为50（70）g/kg的花生经射线（EB）辐照可达到国标要求结果与讨论结果与讨论 （2）发展食品辐照技术保障食品质量与安全果蔬果蔬有机磷有机磷和和菊酯类菊酯类农残辐射降解农残辐射降解及产物特性研究及产物特性研究水溶液水溶液果蔬果蔬辐解效果辐解效果辐解产物及毒性辐解产物及毒性辐解效果辐解效果辐解产物及毒性辐解产物及毒性农残农残发展食品辐照技术保障食品质量与安全水溶液中水溶液中毒死蜱毒死蜱和和氯氰菊酯氯氰菊酯的的降解效果降解效果GC-ECD测定方法的可靠性测定方法的可靠性(线性关系线性关系)发展食品辐照技术保障食品质量与安全初始浓度和辐照剂量对降解率的影响初始浓度和辐照剂量对降解率的影响水溶液中毒死蜱浓度、剂量水溶液中毒死蜱浓度、剂量水溶液中氯氰菊酯水溶液中氯氰菊酯 浓度、剂量浓度、剂量发展食品辐照技术保障食品质量与安全水溶液中毒死蜱和氯氰菊酯水溶液中毒死蜱和氯氰菊酯辐解产物的结构解析及毒性评价辐解产物的结构解析及毒性评价主要辐解产物的结构解析主要辐解产物的结构解析发展食品辐照技术保障食品质量与安全毒死蜱及主要辐解产物的结构解析毒死蜱及主要辐解产物的结构解析总离子流色谱图总离子流色谱图32kGy8kGy发展食品辐照技术保障食品质量与安全毒死蜱的一级质谱解析毒死蜱的一级质谱解析毒死蜱主要碎片离子：主要碎片离子：97，197，258，286，314发展食品辐照技术保障食品质量与安全CPF，m/z=349+m/z=314+m/z=286 HHm/z=258 +m/z=197 HH毒死蜱的裂解过程毒死蜱的裂解过程脱 Cl脱乙基脱乙基+H发展食品辐照技术保障食品质量与安全毒死蜱及主要辐解产物的结构毒死蜱及主要辐解产物的结构发展食品辐照技术保障食品质量与安全评价方法评价方法1毒性数据库检索：化学物质毒性数据库、药物/化合物生化、生理、毒性文献库等。
2毒性预测：不存在CAS编号，无注册记录3定量分析：从量的角度综合分析产物的毒性主要辐解产物的毒性评价发展食品辐照技术保障食品质量与安全毒死蜱及辐解产物毒死蜱及辐解产物 CAS CAS注册号注册号 毒性记毒性记录录 2921-88-2 大 鼠 经 口（雄 性）大 鼠 经 口（雄 性）L D 5 0L D 5 0：163mg/kg163mg/kg大 鼠 经 口（雌 性）大 鼠 经 口（雌 性）L D 5 0L D 5 0：135mg/kg135mg/kg经皮经皮LD50LD50：2330mg/kg2330mg/kg小鼠经口小鼠经口LD50LD50：70mg/kg70mg/kg经皮经皮LD50LD50：120mg/kg120mg/kg 3689-24-5大鼠经口毒性大鼠经口毒性LD50LD50：10mg/kg10mg/kg皮下皮下LD50LD50：65mg/kg65mg/kg腹腔腹腔LD50LD50：6600g/kg6600g/kg小鼠经口毒性小鼠经口毒性LD50LD50：22mg/kg22mg/kg皮下皮下LD50LD50：33mg/kg33mg/kg腹腔腹腔LD50LD50：20mg/kg20mg/kg静脉静脉LD50LD50：300g/kg300g/kg 6515-38-4大鼠经口毒性大鼠经口毒性LD50LD50：80-130mg/kg80-130mg/kg 无注册号无注册号 无毒性记录无毒性记录 无注册号无注册号 无毒性记录无毒性记录主要辐解产物的毒性评价发展食品辐照技术保障食品质量与安全主要辐解产物的毒性评价标准品中的-P=S被产物的-P=O代替。
硫代磷酸酯氧化脱硫产生磷酸酯，硫代磷酸酯和磷酸酯都是有机磷农药的化学结构，毒性略增强该产物与毒死蜱的区别在于临位氯原子被丙氧基代替，其它毒性基团没有改变，可以认为其毒性与毒死蜱相似辐解产物种类多，每种含量低产物含量不到农药标品初辐解产物种类多，每种含量低产物含量不到农药标品初始含量的始含量的1/1001/100其毒性与初始浓度毒死蜱相比可以忽略其毒性与初始浓度毒死蜱相比可以忽略H7发展食品辐照技术保障食品质量与安全氯氰菊酯氯氰菊酯主要辐解产物的结构主要辐解产物的结构发展食品辐照技术保障食品质量与安全氯氰菊酯氯氰菊酯及主要辐解产物及主要辐解产物 CAS CAS注册号注册号 毒性记录毒性记录 辐解产物的毒性评价 大鼠经口LD50：57500g/52315-07-8 皮下LD50：1600mg/kg 小鼠经口LD50：24570g/kg 腹腔LD50：25mg/kg LDL0（公布的最低致死剂量）：6mg/kg 39515-51-0大鼠经口LD50：1222mg/kg小鼠经口LD50：1980mg/kg 无注册号 无毒性记录发展食品辐照技术保障食品质量与安全结 论（3）两种射线均能有效降解水溶液中的毒死蜱和氯氰菊酯。
利用GC/MS和飞行质谱解析出5种毒死蜱主要辐解产物和3种氯氰菊酯主要辐解产物结果与讨论结果与讨论 （3）辐解产物特点：种类多，每种含量低已解析产物毒性无明显增强，产物含量不到农药标品初始含量的1/100其毒性与初始浓度标品相比可以忽略毒死蜱主要辐解产物，一种与前人研究毒死蜱在环境水体中水解产物相同氯氰菊酯主要辐解产物结构，一种与前人研究酶降解氯氰菊酯的产物相同其他产物均是首次报道发展食品辐照技术保障食品质量与安全结 语 随着国际经济一体化进程的加快，农产品国际贸易的扩大以及对食品安全的认识和关注度的提高，食品辐照处理作为保障食品安全的终端保障措施，将愈加受到食品安全研究、管理及政府的关注和重视辐射处理将成为国家保障食品安全的重要技术手段发展食品辐照技术保障食品质量与安全发展食品辐照技术保障食品质量与安全。