食物的輻射處理

呂雪萱

貯藏六年的非冷凍肉食

有一種用銀箔包裝的袋裝肉食，是專門為宇航員準備的。食品袋里有帶汁的雞肉、牛肉和瘦豬肉。你無論如何也想不到，它們上市前竟是在沒有冷凍條件的貯藏室里貯存了整整六年呢！

這種袋裝肉食實際上是近年來對食品輻射處理的研究成果。利用射線照射以達到長期保存食物的目的是一種很有前途的食品處理方法。調(diào)節(jié)輻射線劑量和照射時間，人們可使造成食品變質(zhì)的微生物和害蟲部分地或全部死亡，從而大大增加了食品的貯存時間。專家們估計，一旦輻射處理得到了廣泛的應用，人們就能避免成千上萬噸的食物的毀壞，減少每年因幾十億美元的食物損壞而造成的經(jīng)濟損失。輻射處理食物可能成為人類同饑餓作斗爭的一種重要武器。

然而，目前仍有些人對食物的輻射處理持反對態(tài)度，他們認為無論采用什么輻射源（過去主要用放射性同位素作為輻射源，現(xiàn)在則出現(xiàn)了大功率電子束輻射源）對食物進行照射都會引起食物的某種化學變化。目前，人們還不清楚這種化學變化對食物的質(zhì)量、對食用這些食物的人們的身體倒底會產(chǎn)生些什么影響。為此，一些國家（包括美國）的食品法規(guī)至今仍然禁止在超級市場上出售經(jīng)輻射處理過的食物。但是，從最近的發(fā)展趨勢來看，廣泛應用食物輻射處理方法的種種障礙正在逐漸地消失。

輻射處理的研究和處理方法

二次大戰(zhàn)期間，美國已開始在尋找更好的食物貯存方法，以便供養(yǎng)一個在戰(zhàn)爭時需要隨時行動的龐大的軍隊。大戰(zhàn)結(jié)束后，美國陸軍系統(tǒng)開始研究食物的輻射處理。在20世紀50年代時，一系列有關食物輻射的研究項目已經(jīng)開始進行。但是在1958年，美國的食品和藥物管理局認為，射線應該看成是一種食物添加劑，并制成法規(guī)嚴禁輻射處理過的食物在超級市場上出售。此舉無疑是給輻射處理研究迎頭一擊。然而研究工作并沒有停頓。近些年來，世界已有22個國家確認輻射處理食物是安全可靠的，人們認為美國方面的食品法規(guī)也將做對輻射處理有利的修改。

在美國的輻射技術公司里人們看到肉食輻射處理的整個過程。首先，把各種肉類裝入多層塑料薄膜袋中，并用真空泵抽出袋中的空氣，然后把肉食放入液氮中降溫冷卻。抽真空和降溫是為了盡量減少在以后處理過程中肉類的色澤、味道、肉質(zhì)和營養(yǎng)成分的損失，肉類是在一個183 cm厚的墻壁圍成的巨大的房間里進行輻射處理的。浸沒在水里的一排排的長549 cm，直徑1.5 cm的不銹鋼管子不斷釋放射線，對由傳輸帶送入的肉類進行輻射照射。如果用鈷60（60Co）或銫137（137Cs）放射性同位素作為輻射源，那么不銹鋼管子將發(fā)出藍色的射線，即比X射線放射性強得多的γ射線。該公司的輻射處理專家馬克·威爾特說：“放射性鉆和銫都能釋放γ射線。但是鈷每次蛻變能放出二個γ粒子，而銫每次蛻變只能放出一個γ粒子。對于相同的食物加工量，利用鈷輻射源所需的時間只有銫輻射源的1/4。所以鈷是比銫更好的輻射源?！?/p>

輻射線對造成食物損壞的微生物有致命的殺傷力。γ射線能使電子從分子或原子結(jié)構逸出（例如，使食物水分子變成氫離子和氫氧根原子團），造成新的離子。新產(chǎn)生的離子能和細菌、真菌或其他的蟲卵中的蛋白質(zhì)起反應，從而殺死這些微生物和蟲卵，或者阻止它們生長。射線不僅殺死了腐蝕食物的微生物，也能殺死引起肉毒中毒癥的病原體和引起腸胃病的細菌。

除了用放射性同位素作為輻射源外，目前還出現(xiàn)了用更有效的大功率電子束作為輻射源。和60Co相比，電子束的優(yōu)點之一是能在短得多的時間內(nèi)釋放出極大的輻射劑量（輻射劑量用Gy來量度，一個Gy等于100 rad，一個rad的輻射劑量相當于每克物質(zhì)吸收100 erg的輻射能）。為了釋放10萬 Gy的輻射能，使用60Co輻射源要費幾小時，而用電子束加速器則只要幾秒鐘就行了。但是電子束的穿透能力較差：穿透厚度為3.8 cm的水層就需要把電子加速到約100萬eV的能級。由于穿透力太小，目前電子束輻射處理只能用來加工一些切成薄片的肉類。但是由于電子束能在幾秒鐘時間里處理鈷和銫同位素在幾小時才能處理完的肉類，電子束處理還是有前途的。一架1000萬eV的加速器在對肉片的兩面進行照射后能達到92～122 cm的穿透深度，從而基本滿足肉類貯存的要求。雖然過去電子束主要用來處理塑料和橡皮，但是現(xiàn)有的裝置能很容易地轉(zhuǎn)變成處理食品的裝置。

保鮮期和貨架壽命的提高

輻射處理食物的研究已有近70年歷史了，而研究的目的始終不變：即借助外界能量來減少肉類、水果和蔬菜等食物的損壞。雞肉、魚類和其他肉類在受到劑量達2000 Gy的輻射能量后就足以使肉類中絕大多數(shù)微生物死亡，從而達到消毒的目的，并把貨架壽命從幾天提高到幾星期。估計，在采用輻射處理后，僅僅由于減少了肉類的損壞就能節(jié)約幾十億美元。草莓和其他的酸莓在采下后一周就開始霉爛變質(zhì)，但是在經(jīng)過輻射處理后，它們能在3～4周內(nèi)仍保持新鮮。

除了延長貨架壽命外，輻射處理也能對肉類進行消毒。過去由于要進行高溫消毒才能延長食物的貯存期，所以超級市場出售的罐頭肉并不多。市場上雖有金槍魚、鮭魚等魚罐頭以及各種水果罐頭，但由于經(jīng)高溫處理，其味不佳，問津者不多。而經(jīng)輻射處理的肉食卻能保持原有的色澤、香味、可口的味道和豐富的營養(yǎng)價值。消費者和食品品嘗專家認為輻射肉食確實能和新鮮肉食相媲美，它比那些經(jīng)脫水或高溫消毒的肉類好吃得多。但由于在美國等國家鮮肉還是比較容易獲得的，所以肉類消毒還不能成為食物輻射處理工業(yè)的一個最重要的部門。不過在一些缺乏冰凍和現(xiàn)代化交通運輸手段不發(fā)達的國家里，肉類的輻射處理就成為潛力很大的食物輻射處理工業(yè)了。

目前專家們還不能確定公眾對輻射處理食品持什么態(tài)度。但是他們認為，隨著宣傳和教育的加強，公眾將會毫無顧慮地接受輻射處理過的食物。對輻射處理持反對態(tài)度的人認為，經(jīng)過輻射處理的食物中將留下某些對人體有害的化學物質(zhì)，還有一些人則認為輻射處理能誘發(fā)食物的放射性。那么輻射處理食物的安全性倒底怎樣呢？endprint

輻射處理安全嗎？

在還沒有得到足夠的證據(jù)證明輻射處理過的食物絕對安全之前，美國聯(lián)邦食品法規(guī)還不忙于對輻射食品的規(guī)定作徹底的修改。盡管各種試驗已證明輻射處理帶來的殘余放射物質(zhì)甚至比高溫處理更少，聯(lián)邦食品和藥物管理局還是十分小心行事。至于誘發(fā)性的放射問題，有的專家斷言道：“輻射處理過的食物絕不會誘發(fā)絲毫的放射性。正如一臺X線照射臺不會因多次使用而帶上放射性一樣，任何食物都不會在輻射處理后帶放射性?！鄙渚€照射食物正有如電筒照射物體一樣，一旦電筒移開，物體上不會再發(fā)出什么光的。當然，在某些特殊的情況下也能誘發(fā)放射性，但就60Co的能級而言是不可能誘發(fā)放射性的。目前使用的60Co的輻射能級為130萬eV，而任何低于1 600萬eV的60Co輻射引起的誘發(fā)性放射性都可忽略不計。為避免最小的誘發(fā)放射性，一些國家規(guī)定電子束輻射的能級不得超過1 000萬eV，而γ射線的能級則不得超過500萬eV。

減少食物浪費的重要手段

近前，有117個國家得到聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織（WHO）對輻射處理食物的安全認可鑒定。去年夏天，美國食品和藥物管理局已允許對含有香料的食品采用輻射處理進行消毒和殺蟲。這項修改雖然僅僅讓約有181 437 kg的輻射處理食品進入超級市場，然而卻打開了用輻射處理進行食品消毒和殺菌的大門。美國進行食物輻射處理的獨家公司——輻射技術公司的威爾特博士估計，二年之內(nèi)，食品和藥物管理局將批準對所有的食物進行輻射處理。目前該公司已用輻射處理加工成千上萬公斤的冷凍龍蝦、蛙腿和魚片，運往歐洲。威爾特說，從一種食品處理轉(zhuǎn)向另一種食品處理是輕而易舉的?，F(xiàn)有的裝置可以處理任何食品，以及醫(yī)療用品。該公司每個加工貨盤的處理容量為1134 kg，或2.3～2.5 m3。處理速度是驚人的。例如，貨盤在1 min內(nèi)對1134 kg的葡萄處理后足以殺死葡萄里所有的害蟲和蟲卵。

輻射處理還能解決另一個棘手的問題——消毒水果和谷物。目前美國還是使用化學物質(zhì)消毒水果和谷物。有些州甚至用一種致癌物質(zhì)二溴次乙基來煙熏水果和谷物。美國環(huán)保局的官員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過煙熏的水果和谷物在運往市場時，其二溴次乙基的含量大大超過規(guī)定的最大值。為此，環(huán)保局宣布禁用這種藥物來處理水果和谷物。但是這次禁令卻引起了大批水果和谷物的損壞。現(xiàn)在輻射處理正在解決這個問題。

采用輻射處理也能減少使用一些有爭議的化學物質(zhì)。硝酸鹽和亞硝酸鹽常用來增加咸肉、火腿和其他鹽漬肉食的色澤和香味，而且還能殺死肉毒桿菌。但是這兩種化學物質(zhì)均被懷疑為致癌物質(zhì)。由于輻射處理也能殺死肉毒桿菌，所以輻射處理的鹽漬肉食只含少量（比原來減少80%以上）的僅用來增加色澤和香味的硝酸鹽和亞硝酸鹽，從而使鹽漬肉類的致癌危險大大減小。endprint