食物的辐射处理

吕雪萱

贮藏六年的非冷冻肉食

有一种用银箔包装的袋装肉食，是专门为宇航员准备的。食品袋里有带汁的鸡肉、牛肉和瘦猪肉。你无论如何也想不到，它们上市前竟是在没有冷冻条件的贮藏室里贮存了整整六年呢！

这种袋装肉食实际上是近年来对食品辐射处理的研究成果。利用射线照射以达到长期保存食物的目的是一种很有前途的食品处理方法。调节辐射线剂量和照射时间，人们可使造成食品变质的微生物和害虫部分地或全部死亡，从而大大增加了食品的贮存时间。专家们估计，一旦辐射处理得到了广泛的应用，人们就能避免成千上万吨的食物的毁坏，减少每年因几十亿美元的食物损坏而造成的经济损失。辐射处理食物可能成为人类同饥饿作斗争的一种重要武器。

然而，目前仍有些人对食物的辐射处理持反对态度，他们认为无论采用什么辐射源（过去主要用放射性同位素作为辐射源，现在则出现了大功率电子束辐射源）对食物进行照射都会引起食物的某种化学变化。目前，人们还不清楚这种化学变化对食物的质量、对食用这些食物的人们的身体倒底会产生些什么影响。为此，一些国家（包括美国）的食品法规至今仍然禁止在超级市场上出售经辐射处理过的食物。但是，从最近的发展趋势来看，广泛应用食物辐射处理方法的种种障碍正在逐渐地消失。

辐射处理的研究和处理方法

二次大战期间，美国已开始在寻找更好的食物贮存方法，以便供养一个在战争时需要随时行动的庞大的军队。大战结束后，美国陆军系统开始研究食物的辐射处理。在20世纪50年代时，一系列有关食物辐射的研究项目已经开始进行。但是在1958年，美国的食品和药物管理局认为，射线应该看成是一种食物添加剂，并制成法规严禁辐射处理过的食物在超级市场上出售。此举无疑是给辐射处理研究迎头一击。然而研究工作并没有停顿。近些年来，世界已有22个国家确认辐射处理食物是安全可靠的，人们认为美国方面的食品法规也将做对辐射处理有利的修改。

在美国的辐射技术公司里人们看到肉食辐射处理的整个过程。首先，把各种肉类装入多层塑料薄膜袋中，并用真空泵抽出袋中的空气，然后把肉食放入液氮中降温冷却。抽真空和降温是为了尽量减少在以后处理过程中肉类的色泽、味道、肉质和营养成分的损失，肉类是在一个183 cm厚的墙壁围成的巨大的房间里进行辐射处理的。浸没在水里的一排排的长549 cm，直径1.5 cm的不锈钢管子不断释放射线，对由传输带送入的肉类进行辐射照射。如果用钴60（60Co）或铯137（137Cs）放射性同位素作为辐射源，那么不锈钢管子将发出蓝色的射线，即比X射线放射性强得多的γ射线。该公司的辐射处理专家马克·威尔特说：“放射性钻和铯都能释放γ射线。但是钴每次蜕变能放出二个γ粒子，而铯每次蜕变只能放出一个γ粒子。对于相同的食物加工量，利用钴辐射源所需的时间只有铯辐射源的1/4。所以钴是比铯更好的辐射源。”

辐射线对造成食物损坏的微生物有致命的杀伤力。γ射线能使电子从分子或原子结构逸出（例如，使食物水分子变成氢离子和氢氧根原子团），造成新的离子。新产生的离子能和细菌、真菌或其他的虫卵中的蛋白质起反应，从而杀死这些微生物和虫卵，或者阻止它们生长。射线不仅杀死了腐蚀食物的微生物，也能杀死引起肉毒中毒症的病原体和引起肠胃病的细菌。

除了用放射性同位素作为辐射源外，目前还出现了用更有效的大功率电子束作为辐射源。和60Co相比，电子束的优点之一是能在短得多的时间内释放出极大的辐射剂量（辐射剂量用Gy来量度，一个Gy等于100 rad，一个rad的辐射剂量相当于每克物质吸收100 erg的辐射能）。为了释放10万 Gy的辐射能，使用60Co辐射源要费几小时，而用电子束加速器则只要几秒钟就行了。但是电子束的穿透能力较差：穿透厚度为3.8 cm的水层就需要把电子加速到约100万eV的能级。由于穿透力太小，目前电子束辐射处理只能用来加工一些切成薄片的肉类。但是由于电子束能在几秒钟时间里处理钴和铯同位素在几小时才能处理完的肉类，电子束处理还是有前途的。一架1000万eV的加速器在对肉片的两面进行照射后能达到92～122 cm的穿透深度，从而基本满足肉类贮存的要求。虽然过去电子束主要用来处理塑料和橡皮，但是现有的装置能很容易地转变成处理食品的装置。

保鲜期和货架寿命的提高

辐射处理食物的研究已有近70年历史了，而研究的目的始终不变：即借助外界能量来减少肉类、水果和蔬菜等食物的损坏。鸡肉、鱼类和其他肉类在受到剂量达2000 Gy的辐射能量后就足以使肉类中绝大多数微生物死亡，从而达到消毒的目的，并把货架寿命从几天提高到几星期。估计，在采用辐射处理后，仅仅由于减少了肉类的损坏就能节约几十亿美元。草莓和其他的酸莓在采下后一周就开始霉烂变质，但是在经过辐射处理后，它们能在3～4周内仍保持新鲜。

除了延长货架寿命外，辐射处理也能对肉类进行消毒。过去由于要进行高温消毒才能延长食物的贮存期，所以超级市场出售的罐头肉并不多。市场上虽有金枪鱼、鲑鱼等鱼罐头以及各种水果罐头，但由于经高温处理，其味不佳，问津者不多。而经辐射处理的肉食却能保持原有的色泽、香味、可口的味道和丰富的营养价值。消费者和食品品尝专家认为辐射肉食确实能和新鲜肉食相媲美，它比那些经脱水或高温消毒的肉类好吃得多。但由于在美国等国家鲜肉还是比较容易获得的，所以肉类消毒还不能成为食物辐射处理工业的一个最重要的部门。不过在一些缺乏冰冻和现代化交通运输手段不发达的国家里，肉类的辐射处理就成为潜力很大的食物辐射处理工业了。

目前专家们还不能确定公众对辐射处理食品持什么态度。但是他们认为，随着宣传和教育的加强，公众将会毫无顾虑地接受辐射处理过的食物。对辐射处理持反对态度的人认为，经过辐射处理的食物中将留下某些对人体有害的化学物质，还有一些人则认为辐射处理能诱发食物的放射性。那么辐射处理食物的安全性倒底怎样呢？endprint

辐射处理安全吗？

在还没有得到足够的证据证明辐射处理过的食物绝对安全之前，美国联邦食品法规还不忙于对辐射食品的规定作彻底的修改。尽管各种试验已证明辐射处理带来的残余放射物质甚至比高温处理更少，联邦食品和药物管理局还是十分小心行事。至于诱发性的放射问题，有的专家断言道：“辐射处理过的食物绝不会诱发丝毫的放射性。正如一台X线照射台不会因多次使用而带上放射性一样，任何食物都不会在辐射处理后带放射性。”射线照射食物正有如电筒照射物体一样，一旦电筒移开，物体上不会再发出什么光的。当然，在某些特殊的情况下也能诱发放射性，但就60Co的能级而言是不可能诱发放射性的。目前使用的60Co的辐射能级为130万eV，而任何低于1 600万eV的60Co辐射引起的诱发性放射性都可忽略不计。为避免最小的诱发放射性，一些国家规定电子束辐射的能级不得超过1 000万eV，而γ射线的能级则不得超过500万eV。

减少食物浪费的重要手段

近前，有117个国家得到联合国世界卫生组织（WHO）对辐射处理食物的安全认可鉴定。去年夏天，美国食品和药物管理局已允许对含有香料的食品采用辐射处理进行消毒和杀虫。这项修改虽然仅仅让约有181 437 kg的辐射处理食品进入超级市场，然而却打开了用辐射处理进行食品消毒和杀菌的大门。美国进行食物辐射处理的独家公司——辐射技术公司的威尔特博士估计，二年之内，食品和药物管理局将批准对所有的食物进行辐射处理。目前该公司已用辐射处理加工成千上万公斤的冷冻龙虾、蛙腿和鱼片，运往欧洲。威尔特说，从一种食品处理转向另一种食品处理是轻而易举的。现有的装置可以处理任何食品，以及医疗用品。该公司每个加工货盘的处理容量为1134 kg，或2.3～2.5 m3。处理速度是惊人的。例如，货盘在1 min内对1134 kg的葡萄处理后足以杀死葡萄里所有的害虫和虫卵。

辐射处理还能解决另一个棘手的问题——消毒水果和谷物。目前美国还是使用化学物质消毒水果和谷物。有些州甚至用一种致癌物质二溴次乙基来烟熏水果和谷物。美国环保局的官员发现，经过烟熏的水果和谷物在运往市场时，其二溴次乙基的含量大大超过规定的最大值。为此，环保局宣布禁用这种药物来处理水果和谷物。但是这次禁令却引起了大批水果和谷物的损坏。现在辐射处理正在解决这个问题。

采用辐射处理也能减少使用一些有争议的化学物质。硝酸盐和亚硝酸盐常用来增加咸肉、火腿和其他盐渍肉食的色泽和香味，而且还能杀死肉毒杆菌。但是这两种化学物质均被怀疑为致癌物质。由于辐射处理也能杀死肉毒杆菌，所以辐射处理的盐渍肉食只含少量（比原来减少80%以上）的仅用来增加色泽和香味的硝酸盐和亚硝酸盐，从而使盐渍肉类的致癌危险大大减小。endprint