輻照食品的衛(wèi)生安全性（二）
2009-01-05
??
三、輻照食品的營養(yǎng)安全
輻照食品的營養(yǎng)價值可根據(jù)輻照后食品中維生素穩(wěn)定性和生理有效性；脂肪含量、質(zhì)量與基本脂肪酸的組成；蛋白質(zhì)質(zhì)量；食品中脂肪、糖類和蛋白質(zhì)組分的消化特性及其潛在生物能的有效性；是否存在抗代謝物；食品感官品質(zhì)變化等方面進(jìn)行評估。本章第二節(jié)介紹了輻照對食品中主要營養(yǎng)成分的影響，碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪在輻照過程中僅發(fā)生微小的變化，維生素、必需氨基酸和礦質(zhì)元素的變化也很小。輻照對食品中一些營養(yǎng)成分的影響可以通過化學(xué)分析加以評價，但綜合評價所有營養(yǎng)成分的優(yōu)選方法是通過喂養(yǎng)實驗，研究諸如生長、繁殖、食品消耗和利用效率，以及出現(xiàn)個體異常性等項目。國內(nèi)外大量的動物喂養(yǎng)實驗和一些人體食用實驗也證明了輻照食品營養(yǎng)的安全性。
根據(jù)國內(nèi)外輻照食品的營養(yǎng)價值的大量研究結(jié)果，輻照食品保持了其宏觀營養(yǎng)成分(蛋白質(zhì)、脂類和糖類)的正常營養(yǎng)價值。在某些輻照食品應(yīng)用中可能發(fā)生維生素?fù)p失，然而這種損失很少，而且同其他普通食品加工過程類似。動物喂養(yǎng)和人體食用實驗證明，輻照對食品營養(yǎng)價值的影響很小。同時，由于輻照食品在食物中占的比例很小，對食物的吸收和利用幾乎沒有影響。因此輻照食品具有可接受的營養(yǎng)價值。FAO／WHO／IAEA聯(lián)合專家委員會根據(jù)對大量有關(guān)輻照食品的營養(yǎng)和其他內(nèi)容的研究報告的綜合評估，于1980年提出食品輻照不會導(dǎo)致任何營養(yǎng)上的特殊問題。在1997年FAO／WHO／IAEA聯(lián)合專家組在瑞士日內(nèi)瓦舉行的會議上，專家組討論了高劑量輻照對食品營養(yǎng)和其他方面的影響，并得出高于10kGy的輻照劑量“將不會使?fàn)I養(yǎng)損失達(dá)到對個人或群體的營養(yǎng)狀態(tài)產(chǎn)生任何危害影響的程度”。
四、輻照食品的微生物學(xué)安全性
輻照食品微生物學(xué)安全性是指食品輻照后能夠抑制或消滅致病或致腐微生物，保證食品的安全，同時不產(chǎn)生新的食品安全問題。食品滅菌的要求隨滅菌處理類別而異。對于消毒產(chǎn)品，使用的劑量必須能夠破壞所有腐敗微生物或使其失活。高水分、低鹽、低酸食品易使肉毒桿菌芽孢萌發(fā)，必須有足夠的劑量使孢子數(shù)量減少到10-12，也就是說需要使用12D10的劑量。值得注意的是，對于最耐輻射的A型肉毒桿菌，要求劑量大約為45kGy。為了保證食品的絕對安全，通常應(yīng)用一種“接種包研究(inoculated pack study)”的方法，即在受懷疑的特定食品中接種一定的肉毒桿菌芽孢，經(jīng)幾種不同劑量輻照處理后，將食品放在允許芽孢萌發(fā)的條件下儲存，觀察肉毒桿菌芽孢生長及毒性的產(chǎn)生與輻照劑量的關(guān)系，找出防止肉毒桿菌生長與毒性產(chǎn)生的最低劑量。
對于應(yīng)用低于消毒劑量的輻照控制微生物腐敗的食品，則存在另外一些微生物學(xué)上的考慮。輻射能消除或抑制食品中常見微生物的正常過分生長，同時可能導(dǎo)致另一種不同微生物的過分生長和腐敗類型。因此必須鑒定這一新的類型，并確定它能否對食品消費者產(chǎn)生健康危害。食品中出現(xiàn)正常過分生長類型的一個原因，是具有過分生長類型特征的細(xì)菌對輻射的敏感性往往高于其他微生物，它們在一定劑量輻照后，不管其他細(xì)菌存在與否，都可能失活，在隨后的生長中那些輻照后存活下來的細(xì)菌就會成為優(yōu)勢微生物。在一些特定食品(如鮮肉)中已經(jīng)觀察到這種受到改變的過分生長的機理。改變食品中微生物過分生長類型的另一種機理可能是輻射誘發(fā)細(xì)菌的突變，產(chǎn)生具有較大的輻射抗性的微生物類型，但食品中的細(xì)菌污染物由于輻射誘變改變其正常特性而導(dǎo)致消費者受到健康危害的事至今尚未觀察到。
在應(yīng)用低于輻射消毒的劑量輻照食品時，僅鑒定出一種細(xì)菌對健康造成的潛在危害。例如，某些受E型肉毒桿菌的輻射抗性非常強，D10大約為1.3～1.4kGy，它在低于消毒劑量時不會失活，即使在3.3℃的低溫下也能生長并產(chǎn)生毒性。因此，受E型肉毒桿菌感染的海洋或淡水動物產(chǎn)品，輻照后若溫度和時問等儲存條件不當(dāng)，就有可能產(chǎn)生毒素。在適合肉毒桿菌生長的食品中，用低于消毒劑量進(jìn)行處理后～般的腐敗微生物可能已經(jīng)失活，不會發(fā)生食品腐敗，消費者可能對含有肉毒桿菌毒素的食品缺乏警惕而出現(xiàn)中毒。避免出現(xiàn)這種危害的補救辦法是將食品輻照后儲存于3.3℃以下的條件下，并且避免處于缺氧的環(huán)境中。
需要指出的是，采用其他非完全消毒處理的食品也有類似的問題，這些食品若溫度和時間等儲存條件不當(dāng)也會導(dǎo)致芽孢病原體的生長而使食品產(chǎn)生對消費者健康的危害。
五、輻照食品與放射性
在討論輻照食品與放射性問題時，應(yīng)明確輻照食品與放射性食品的嚴(yán)格區(qū)別。放射性食品是指在食品生產(chǎn)加工過程中受到放射性物質(zhì)污染的食品。例如，1986年原蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故后使周邊地區(qū)和一些歐洲國家的農(nóng)產(chǎn)品中放射性成分超標(biāo)，在一些核試驗的周邊地區(qū)的農(nóng)產(chǎn)品也可能存在放射性污染的問題。但輻照食品與放射性食品完全是風(fēng)馬牛不相及的兩碼事。在食品輻照過程中，作為輻照源的放射性物質(zhì)密封于鋼管內(nèi)，管內(nèi)的物質(zhì)不能散發(fā)出來，只是透過鋼管壁后的射線照射到受照的食品上，食品輻照都是在原包裝的情況下進(jìn)行，并沒有和放射源直接接觸。因此，食品經(jīng)過輻照后不存在放射性污染問題。
人們關(guān)心的另一個問題是輻照食品的感生放射性問題。事實上，我們生活的環(huán)境包括食品中均含有一定的天然放射性物質(zhì)，食品中的天然放射性來自食品中的40K、32P、226Ra等放射性元素。食品中的天然放射性很低，一般為150～200Bq／kg，其含量與食品的來源和種類有關(guān)。在食品輻照中產(chǎn)生任何附加的放射性都是不期望的，也是不允許的。
在輻射化學(xué)中，只有輻射能級達(dá)到一定的閾值后才能使被照射物質(zhì)產(chǎn)生感生放射性。食品中基本元素感生核反應(yīng)需要的臨界能見表2-4，由表可見組成農(nóng)產(chǎn)品的基本元素C(碳)、O(氧)、N(氮)、P(磷)、S(硫)等變成放射性核素，需要10MeV以上的高能射線的照射。食品中含有可能或“容易”生成放射性核素的其他微量元素，如鍶(Sr)、錫(Sn)、鋇(Ba)、鎘(Cr)和銀(Ag)等，這些元素在受到照射后，有可能產(chǎn)生壽命極短的放射性核素，但是只要控制射線的能量，就能做到絕對不引起感生放射性。美國陸軍納蒂克(Natick)實驗室的R．I．Berket博士在一份交給世界衛(wèi)生組織的報告中指出，即使應(yīng)用能量級為16MeV的電子加速器輻照食品，所產(chǎn)生的感生放射性也可以忽略；即使有,其壽命也非常短。
表2-4食品中基本元素感生核反應(yīng)需要的臨界能
元素種類 | 核反應(yīng) | 臨界能／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 極短 － 0.85min 7.636s 0.88s 8.53min 2.6年 13d 10min 11.26s |
因此，FAO／WHO／IAEA食品輻照聯(lián)合專家小組在審議輻照食品的安全性時提出了食品輻照源和劑量的規(guī)定，在國際食品法典委員會的《國際食品輻照通用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了照射輻照食品的射線能量，其中機械源產(chǎn)生的加速電子能量在10MeV或小于10MeV；X射線和γ射線小于5MeV。在上述能量范圍內(nèi)，即使使用高輻照劑量，產(chǎn)生的感生放射性的核素的壽命也很短，放射性僅為0.001Bq，是食品中的天然放射性的15萬至20萬分之一。
目前食品輻照使用的60Coγ射線的能量為1．32Mev和1．17Mev，137Cs的射線能量僅有0.66MeV；低能量電子束輻照的能量也在10MeV以下。由于這些輻射源產(chǎn)生輻射的能量水平均低于誘發(fā)食品中元素產(chǎn)生顯著放射性所需的能量水平，輻照食品不可能產(chǎn)生感生放射性問題。例如，日本在輻照馬鈴薯后立即測量輻射馬鈴薯的放射性，未發(fā)現(xiàn)任何感生放射性的產(chǎn)生。1977年四川省原子核應(yīng)用技術(shù)研究所在進(jìn)行豬肉輻照(19～114kGy)后立刻測定，未見感生放射性。1980年四川省工業(yè)衛(wèi)生研究所用1．2～19kGy的劑量照射大曲酒后同刻測定a射線、β射線、γ射線，均未見產(chǎn)生感生放射性。因此，受輻照食品是否產(chǎn)生感生放射性是完全沒有必要擔(dān)心的問題。
六、輻照食品的包裝
食品包裝是食品生產(chǎn)和流通中的重要一環(huán)。一般說來，輻照食品包裝材料必須具有透氣性低、機械強度高，密封性能高，防潮性好，以及耐熱、耐輻照等特性，才能有效地防止病蟲和微生物對輻照產(chǎn)品的二次污染和適應(yīng)產(chǎn)品本身的生理生化變化。為了保證輻照食品對包裝材料衛(wèi)生安全性的要求，輻照食品的包裝材料在受到輻照時不應(yīng)產(chǎn)生對材料包裝性能的損害和產(chǎn)生有害物質(zhì)并向食品轉(zhuǎn)移。
有關(guān)輻照食品包裝材料國內(nèi)外進(jìn)行了大量研究，輻照食品的包裝技術(shù)將在第九章第三節(jié)進(jìn)行討論。國內(nèi)外在食品包裝材料的研制上發(fā)展很快，新的包裝材料和包裝種類不斷出現(xiàn)。目前輻照食品的包裝主要采用高分子材料，如聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰胺等。輻照新鮮水果、蔬菜的包裝要注意防止在裝運存儲過程中的擠壓碰傷，還要具有透氣性和通風(fēng)散熱的功能，一般選用瓦楞紙箱作為包裝材料。食品包裝材料在高劑量輻照后可以輻射交聯(lián)或降解作用，并放出一些氣體，但在食品輻照工藝規(guī)范(GIP)規(guī)定的劑量范圍內(nèi)，只要選擇合適的食品包裝材料，就不會出現(xiàn)包裝材料影響食品安全性的問題。
以上從輻照食品的毒理學(xué)、微生物安全性、營養(yǎng)安全性、輻照食品與放射性、輻照食品的包裝等方面討論了輻照食品的衛(wèi)生安全性問題。事實上，人們對輻照食品衛(wèi)生安全性的關(guān)注主要是指輻照食品沒有任何毒理學(xué)危害和含有充分的營養(yǎng)價值、不引起微生物學(xué)的特殊問題。經(jīng)過國內(nèi)外大量的研究和深入全面的評估，FAO／WHO／IAEA聯(lián)合專家委員在1980年提出“任何食物受到10kGy以下照射量的輻照，都不會因輻照引起毒性危害，因而不再需要進(jìn)行毒物學(xué)方面的檢驗”，并為國際食品法典委員會認(rèn)可。同時，這也并不意味著高于10kGy劑量的輻照就是不衛(wèi)生的。FAO／WHO／IAEA聯(lián)合專家組于1997年在評估了大量高于10kGy劑量的輻照后，認(rèn)為國際食品法典委員會推薦的10kGy劑量限制沒有任何科學(xué)依據(jù)。在滿足食品輻照工藝規(guī)范(GIP)規(guī)定的劑量范圍內(nèi)，應(yīng)保證輻照能夠殺滅食物中的有害微生物，同時保持食品的品質(zhì)，對輻照劑量的選擇是第2位的問題，并不應(yīng)受到10kGy劑量的限制。根據(jù)FAO／WHO／IAEA聯(lián)合專家組的評估結(jié)果和建議，國際食品法典委員會于2003年批準(zhǔn)了10kGy以上劑量的食品輻照，以實現(xiàn)合理的輻照工藝目的。