1、輻照食品檢測技術輻照食品檢測技術主要內容主要內容一、食品輻照的現狀及輻照食品的檢測原理一、食品輻照的現狀及輻照食品的檢測原理（一）背景（二）檢測的基本原理二、檢測方法介紹二、檢測方法介紹（一）GB/T 21926-2008 輻照含脂食品中2-十二烷基環丁酮測定 氣相色譜/質譜法（二）GB/T 23748-2009 輻照食品的鑒定 DNA彗星試驗法 篩選法（三）其他方法三、實際案例三、實際案例第一部分：食品輻照的現狀及檢測原理第一部分：食品輻照的現狀及檢測原理（一）背景（一）背景 什么是輻照什么是輻照（Irradiation）？ 輻照是指將電子加速器（0.2MeV10MeV）產生的電子線或放射性

2、同位素（137Cs或60Co）產生的射線的能量轉移給被輻照物質，通過控制輻射強度，達到人們所需要的目標: 使被輻照物質的物理性能和化學組成發生變化使被輻照物質的物理性能和化學組成發生變化 （突變育種、材料改性） 使生物體受到不可恢復的損失和破壞使生物體受到不可恢復的損失和破壞 （滅菌、殺蟲）。 輻照效應（一）輻照效應（一）輻照物理學效應輻照物理學效應 射線與物質的作用 光子、光電子、康普頓散射等 電子射線的作用 庫侖散射、軔致輻射、契連科夫效應等 輻照的化學效應輻照的化學效應 水 產生羥自由基,氫自由基H2O2 蛋白質導致二硫鍵、氫鍵、鹽鍵和醚鍵等的斷裂 促使蛋白質的一級結構發生變化 發生脫氨

3、基作用、脫羧作用和氧化作用 糖類 有明顯的降解作用和輻解產物形成 脂類 氧化不飽和脂肪酸，出現脫羧、氫化、脫氨等 維生素 脂溶性維生素 （最敏感：維生素A和E ；穩 定：維生素D ）；水溶性維生素 （最敏感： 維生素B1和C ）輻照效應（二）輻照效應（二）輻照效應（三）輻照效應（三）輻照的生物學效應輻照的生物學效應食品輻照的生物學效應與生物機體內的化學變化有關食品輻照的生物學效應與生物機體內的化學變化有關 微生物 直接控制或殺滅食品中的腐敗性微生物 及致病微生物（細菌、酵母與霉菌、病毒） 蟲類昆蟲、寄生蟲 果蔬 抑制呼吸高峰 、 改變果蔬中的化學成 分 、 影響新鮮蔬菜代謝反應 根據2003年

4、9月712日在美國芝加哥召開的國際第十四屆國際輻射加工年會提供的信息 食品輻照食品輻照 45% 滅菌：醫療保健用品 21%、藥品 4%、 包裝 材料滅菌 11% 聚合物改性 6% 仿形部件 2% 煙道氣處理 7% 天然植物化學功能食品 5%輻照技術在各行業的應用輻照技術在各行業的應用 為什么要對食品進行輻照處理？為什么要對食品進行輻照處理？1. 滅菌滅菌除蟲除蟲消滅食品中的微生物，寄生蟲消滅食品中的微生物，寄生蟲 食品中往往存在造成食品腐敗和引起食源性疾病的生物，而輻照產生的r射線具有極強的穿透性和電離能力，可以通過直接或間接的作用(自由基)破壞細胞的結構分子以及DNA，導致微生物/寄生蟲死亡

5、。實例實例：輻照后的糧食3年內不會生蟲； 肉禽類食品經過輻照處理，可全部消滅霉 菌、大腸桿菌等腐敗性和致病性微生物； 一般真空包裝下,24時鮮肉的保質期是 5-7天， 而利用輻照處理后，在24下保 質期為30天。2. 抑制發芽抑制發芽,延緩成熟延緩成熟 蔬菜、水果在采摘后有一段休眠期，休眠期過后又會恢復生長，發芽，有些農產品一旦發芽，就不能食用或喪失原有的食用價值。 如土豆（產生劇毒的龍葵素）、大蒜、洋蔥（無原先的食用價值）等。 輻照輻照通過破壞酶賴以生存的附著水環境，降低或鈍化酶的活性，從而抑制上述農產品發芽，延長保質期。實例：一般土豆常溫保存40天，發芽率100%；而吸收0.1kGy輻照劑

6、量后，常溫保存300天，無發芽現象。 水果采收后仍是活得有機體，繼續進行著一系列生理生化過程（后熟），很多營養成分被消耗掉。 輻照酶，受體蛋白 250-350Gy對未成熟的香蕉照射，可使成熟期推遲16天；用250Gy照射芒果，使成熟期推遲16天；用2kGy或更高的劑量照射草莓，使草莓在5攝氏度下，延長貨架時間5-8天。 3. 其它作用：其它作用： 降解食品中殘留的農獸藥氯霉素（河蝦、蜂蜜），菊酯，氨基甲酸酯（蘋果汁） 改善食品品質加速陳化（酒）；肉質鮮嫩可口（牛肉）；消化吸收（大豆）；縮短復水時間（脫水食品）；改進烘烤質量（面粉） 實例：用0.8kGy和1.3kGy劑量輻照的兩種白蘭地酒，存放

7、3月后品嘗鑒定，其酒質相當于3年老酒 。 水果采收后仍是活得有機體，繼續進行著一系列生理生化過程（后熟），很多營養成分被消耗掉。 輻照酶，受體蛋白 250-350Gy對未成熟的香蕉照射，可使成熟期推遲16天；用250Gy照射芒果，使成熟期推遲16天；用2kGy或更高的劑量照射草莓，使草莓在5攝氏度下，延長貨架時間5-8天。 輻照目的與效果及相對應的劑量范圍輻照目的與效果及相對應的劑量范圍食品輻照技術的特點食品輻照技術的特點1.節能節能 據國際原子能機構（IAEA）統計： 每噸冷藏食品能耗為3.2*108 J； 熱殺菌法能耗1.1*109 J ； 輻照法為2.2*107J ，比常規方法節能十幾倍

8、到幾十倍。2.冷加工冷加工 常規的熱殺菌、微波、氣流式過熱蒸汽等常常造成食品內部分子熱運動加劇，喪失食品原有的色香味甚至營養成分。（如香辛料、冷藏/凍肉、新鮮蔬菜等） 輻照方法屬于冷加工，可以在常溫或者低溫下進行，在食品輻照過程中一般升溫很小。如0.1-1kGy輻照大多數蔬菜，水果，通常升溫最高不超過1。 食品輻照技術的特點食品輻照技術的特點3. 穿透力強，滅殺徹底穿透力強，滅殺徹底 多數食品的病原性細菌，經80短時間巴氏消毒后仍能生長；藥劑處理則只對食品表面的殺菌有效，深層病菌無法殺滅。 輻照具有較強的穿透力，如60Co的r射線 在水中的半減弱層為11cm水層，因而可以在包裝包裝下以及不解凍

9、情況下輻照食品，并深入到食品下以及不解凍情況下輻照食品，并深入到食品內部內部，殺滅隱藏很深的病菌，害蟲，寄生蟲和微生物，達到長期保存目的。 食品輻照技術的特點食品輻照技術的特點4. 無化學殘留無化學殘留 常規熏蒸（環氧乙烷、溴甲烷）、添加防腐劑等方法會有化學藥劑和添加劑的殘留導致食品品質改變。 輻照不需化學添加劑，不存在殘留毒性，也不會產生感生放射性，不污染環境。 食品輻照技術的特點食品輻照技術的特點食品輻照的安全性評價（一）食品輻照的安全性評價（一） 不會誘發放射性：不會誘發放射性： 射線能量誘發閾能誘發放射性； 60Co-1.25MeV；137Cs-0.66MeV，電子線-10Mev；食品

10、輻照的安全性評價（二） 毒理學沒有問題毒理學沒有問題 國際食品輻照衛生安全評價聯合專家委員會、國際食品法典委員會于1980年、1999年和2003年宣布：用10kGy以下劑量處理的任何食品，不會產生毒理學上的問題，且超過10kGy劑量的輻照食品也是衛生安全的，無需再進行毒理學實驗。 有爭議部分：有爭議部分： 輻照后食品可能有基因突變的風險 ，但科學家們各執一詞，沒有定論。 所以，食品輻照技術已經在很多國家獲得廣泛的所以，食品輻照技術已經在很多國家獲得廣泛的應用，也成為世貿組織（應用，也成為世貿組織（WTO）認可的食品加工技術。）認可的食品加工技術。（中國國門時報，2010.10.23） 截至目

11、前，世界上已有42個國家正式批準了240多種輻照食品的標準，有些國家則嚴格禁止輻照食品進口。世界主要國家關于輻照食品的法規世界主要國家關于輻照食品的法規歐盟允許輻照食品種類及輻照劑量歐盟允許輻照食品種類及輻照劑量國別允許輻照食品種類允許輻照劑量歐盟草藥、香料和植物調味料 最高10kGy法國豬肉、大蒜、洋蔥、蝦（含冷凍）、魚（含冷凍）、香料、脫水蔬菜、家禽肉荷蘭大蒜、洋蔥、蝦（含冷凍）、馬鈴薯、家禽肉、蛋白英國豆類、豬肉、大蒜、洋蔥、蝦（含冷凍）、魚（含冷凍）、香料、脫水蔬菜、木瓜、草莓、馬鈴薯、大米、小麥、無菌食品日本允許輻照食品種類及輻照劑量日本允許輻照食品種類及輻照劑量國別允許輻照食品種類

12、允許輻照劑量日本土豆150Gy（且不允許重復照射） 2000年日本香辛料協會申請香辛料允許輻照，但現在還未獲批準澳大利亞、新西蘭允許輻照食品種類及輻照劑量澳大利亞、新西蘭允許輻照食品種類及輻照劑量國別允許輻照食品種類允許輻照劑量澳大利亞、新西蘭栗子、水果類、南美番荔枝、荔枝、龍眼、芒果、山竹果、番木瓜、紅毛丹 150Gy-1kGy藥草、香辣調味料 2kGy-30kGy藥草萃取物（新鮮、干燥或發酵的葉、花或植物的其他部分制造的飲料，茶除外 ）3kGy-10kGy美國允許輻照食品種類及輻照劑量美國允許輻照食品種類及輻照劑量國別允許輻照食品種類允許輻照劑量美國新鮮、未加熱處理過的豬肉 0.3kGy1

13、kGy干燥或脫水酶制劑 10kGy 干燥或脫水香料 30kGy 新鮮、冷凍或生的禽肉 3kGy 冷凍包裝肉類(僅美國國家航空航天局) 44kGy 冷凍生肉 4.5kGy 冷凍生肉制品 7kGy 新鮮蛋類 3kGy 種子 8kGy 新鮮或冷凍的軟體甲殼類動物 5.5kGy 新鮮水果蔬菜1kGy 加拿大允許輻照食品種類及輻照劑量加拿大允許輻照食品種類及輻照劑量國別允許輻照食品種類允許輻照劑量加拿大土豆、洋蔥 小麥、面粉和全麥粉香料和脫水調味品 芒果0.251.5kGy新鮮禽肉1.53.0kGy冷凍禽肉2.05.0kGy鮮、干或預處理的蝦1.53.0kGy冷凍的蝦1.55.0kGy鮮牛肉1.54.5

14、kGy冷凍牛肉2.07.0kGy我國的輻照情況我國的輻照情況 我國于1958 年開始建造研究用輻照裝置（五五期間開始動物實驗、六五期間進一步研究），90年代以后輻照技術逐步向食品工業轉移。 到2005年，我國設計裝源能力30 萬居里（11.1PBq）以上的商用輻照裝置已達84座，功率5kw以上的電子加速器為83臺；2007年輻照加速器達100臺，在建33臺，平均每年以15%的速度遞增。 2005年，輻照食品產值達35億元，產量達14.5萬噸，占世界輻照食品產量(40萬噸)的36%，居世界首位，其中輻照香辛料、脫水蔬菜、大蒜及大蒜制品是主要產品，其直接產值超過20 億元，社會效益巨大，近幾年又有

15、了進一步的發展。 所以，從輻照食品的種類和數量而言，我國是世界上輻照所以，從輻照食品的種類和數量而言，我國是世界上輻照食品應用最多的國家之一食品應用最多的國家之一。 我國輻照食品安全規定 允許輻照食品種類允許輻照食品種類 允許輻照劑量允許輻照劑量 標準標準 適用商品適用商品 熟畜禽肉類熟畜禽肉類 低于8kGy GB 14891.1-1997豬肉、牛肉、雞鴨肉 花粉類低于8kGyGB 14891.2-1994 玉米、蕎麥、高梁、芝麻、油菜、向日葵、紫云英的蜜源的純花粉及混合花粉干果果脯類干果果脯類0.41.0kGyGB 14891.3-1997花生仁、桂圓、空心蓮、核桃、生杏仁、紅棗、桃脯、杏脯

16、、山楂脯及其他蜜餞類香辛料類香辛料類低于10kGyGB 14891.4-1997 所有品種 新鮮水果、蔬菜新鮮水果、蔬菜 低于1.5kGy GB 14891.5-1997 土豆、洋蔥、西紅柿、蘋果等17種 豬肉 低于0.65kGy GB 14891.6-1994 鮮豬肉冷凍包裝畜禽肉類冷凍包裝畜禽肉類 低于2.5kGy GB 14891.7-1997 預包裝的豬肉、牛肉、雞鴨肉 豆類、谷類及其制品豆類、谷類及其制品 豆類低于0.2kGy谷類0.40.6kGy GB 14891.8-1997 豆類、谷類及其制品薯干酒 低于4kGy GB 14891.9-1994 薯干酒 此外，與國際上的規定一樣

17、，我國自1996年出臺輻照食品衛生管理辦法，到后來的食品輻照通用技術要求以及2007年實施的食品召回管理規定和2008年新修訂的食品標識管理規定法規標準中都有明確指出，凡是經過電離輻射或者電離能量處理過的農產品及食品都要進行標簽標注,凡未貼標識的輻照食品一律不準進入國內市場。食品輻照設施食品輻照設施防護防護 非常重要非常重要尤其是升降源尤其是升降源 保障輻照食品安全性的前提條件前提條件1、輻照劑量和輻照時間監控的需要 目前各國普遍認可的劑量是10kGy以下，而高于這個劑量是否會產生一些不安全因素還存在爭議。 2、非法輻照的監管需要 監控輻照滅菌的單位，對其滅菌的品種和操作品種和操作進行監控 違

18、法輻照、重復輻照 3、標識管理的需要 盡管國家早就對此進行了相關規定，但在目前銷售的食品上很少會發現有標注輻照食品字樣的。給消費者知情和選擇的機會是很有必要的，所以這方面的相關監督應該要加強。 為什么要對輻照食品進行檢測（一）為什么要對輻照食品進行檢測（一）為什么要對輻照食品進行檢測（二）為什么要對輻照食品進行檢測（二）4. 進出口貿易的需要 由于各國的歷史、生活習慣及法規差異，目前世界各國允許輻照的食品種類仍差別較大，需要判別出口產品是否滿足進口國要求我國輻照產品在國外被通報的部分情況我國輻照產品在國外被通報的部分情況2005-2006年，我國出口食品先后10次被歐盟食品預警系統通報非法輻照

19、2007年1月26日，中國出口到法國的小龍蝦小龍蝦被檢出非法輻照2007年3月21日，中國出口到英國的人參膠囊人參膠囊、辣味咖喱碗面辣味咖喱碗面、中草藥茶中草藥茶等被檢出非法輻照2007年3月28日，中國出口到意大利的脫水蔬菜脫水蔬菜被檢出非法輻照；2007年7月4日，中國出口到英國的1批人參粉末膠囊人參粉末膠囊被檢出含有未經批準的輻照成分；2008年2月22日，中國出口到英國的一批花旗參膠囊花旗參膠囊被檢出經輻照；2008年6月5日，日本檢出中國的一批干香菇干香菇實行了放射線照射處理；2008年6月13日，英國食品標準局要求產自中國經輻照后的酵母粉酵母粉及其產品撤出2008年10月20日，日

20、本檢出1批干辣椒干辣椒經過輻照處理；2008年12月-2009年9月，日本先后四次查出我國輸日干香菇干香菇經輻照處理；2009年9月7日，日本檢出我國一批出口日本的冷凍水煮蝦蛄冷凍水煮蝦蛄接受過輻照處理 ；2010年2月4日，芬蘭檢出中國的裹亞麻籽口味的大豆大豆經輻照處理；2010年2月15日，意大利檢出中國的茶補充劑茶補充劑經輻照處理2010年2月17日，芬蘭檢出中國的減肥茶減肥茶采用了未經批準的輻照處理2010年5月28日，羅馬尼亞檢出中國出口至歐盟的植物萃取物植物萃取物經過非法輻照 越來越頻繁越來越頻繁（二）輻照食品檢測的基本原理（二）輻照食品檢測的基本原理 概況： 食品輻照劑量一般規定

21、在0.01-10kGy之間，其引起食品的外觀、形狀、溫度及組成上的變化是十分微小的 ，因此，檢測食品是否已被輻照和估測輻照食品的吸收劑量是十分困難的 。 為此，1989年國際原子能機構組織了為期5年（1989-1994）的輻照食品分析檢測方法協調研究，這次協調研究將輻照食品檢測方法推向了實際應用，推動了檢測方法向國際標準化發展。 目前頒布輻照食品檢測法定標準方法的國家和組織主要有歐盟、國際食品法典委員會（CAC）、中國和日本。其中以歐盟的標準最為系統。歐盟先后頒布了涉及8個方法（含篩選法）的10個檢測方法標準。中國共有6個。 基本思路： 逆向證明：基于輻照在食品中產生的物理、化學、生物學和生理

22、學等影響，從輻照后的產物和食品出現的一些微小變化為依據進行檢測。 根據目標物的特異性程度，檢測方法分為初篩初篩和確證確證兩種類型。1. 初篩方法的原理初篩方法的原理 依據：輻照會引起生物體內的生物體內的DNA損傷、酶活性損傷、酶活性鈍化等生物效應鈍化等生物效應。 著眼點：主要就是利用輻照前后食品表面的微生微生物異常狀態物異常狀態以及食品分子中食品分子中DNA性狀的變化性狀的變化來實現檢測。 特點：特點：操作簡單，快速，高通量 局限性：局限性： 由于其他消毒、滅菌的處理方法（如熏蒸、由于其他消毒、滅菌的處理方法（如熏蒸、加熱、凍存）也會造成食品中微生物或加熱、凍存）也會造成食品中微生物或DNA的

23、的異常，異常，所以初篩方法只能從間接的角度表明被檢食品可能可能經過輻照，具體的鑒定需要通過確證方法。 2.確證方法的原理確證方法的原理依據：依據：輻照會造成食品中出現含量有明顯變化的含量有明顯變化的產物產物以及某些特殊的物化特性某些特殊的物化特性；著眼點：著眼點：輻照專一性輻解產物（環丁酮類、碳氫化合物）和存儲的能量（動量）等。 目前國際上認可的法定確證方法很多，主要有氣相色譜、氣質聯用、熱釋光、光致發光及電子自旋共振等方法。 第二部分：檢測方法的介紹第二部分：檢測方法的介紹 初篩方法初篩方法 直接熒光過濾器/需氧菌平板計數法 內毒素/革蘭氏陰性菌計數法（LAL/GNB） DNA彗星技術檢測法

24、確證方法確證方法 針對碳氫化合物的氣相色譜檢測法 針對2-十二烷基環丁酮的氣相色譜-質譜檢測法 熱釋光檢測法（TL） 光致發光檢測法（PSL） 電子自旋共振技術（ESR）檢測法其它方法其它方法 黏度（淀粉類）、鄰酪氨酸法（蛋白質）、電阻抗法（土豆）、過氧化氫法（酒）、D-2,3-丁二醇法（酒）、發芽率測定法（土豆、大蒜）等我國現有的輻照食品檢測方法標準我國現有的輻照食品檢測方法標準 NY/T 1207-2006 輻照香辛料及脫水蔬菜熱釋光鑒 定方法 NY/T 1390-2007 輻照新鮮水果、蔬菜熱釋光鑒定 方法 NY/T 1573-2007輻照含骨類動物源性食品的鑒定- ESR法 GB/T

25、21926-2008 輻照含脂食品中2-十二烷基環 丁酮測定氣相色譜-質譜法 GB/T 23748-2009 輻照食品的鑒定 DNA彗星試驗 法 篩選法 SN/T 2522.1-2010 進出口輻照食品檢測方法 微生 物學篩選法 （一）（一）GB/T 21926-2008 輻照含脂食品中輻照含脂食品中2-十二烷基環丁酮測定十二烷基環丁酮測定 氣相色譜氣相色譜/質譜法質譜法 本標準由中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化委員會提出。 本標準由中國國家標準化管理委員會歸口。 本標準起草單位：國家農副加工食品質量監督檢驗中心、安徽國家農業標準化與監測中心。 本標準主要起草人：程靜、盧

26、業舉、趙成仕、舒勇、夏春、王彩霞、邵棟梁、戚愛香。范圍范圍 規定了輻照含脂食品中2-十二烷基環丁酮的氣相色譜/質譜測定方法。 適用于輻照含脂食品。 檢出限為10 g/kg（以脂肪計）。 研究表明：雞肉、豬肉、鮮蛋、三文魚和奶酪等均適用研究表明：雞肉、豬肉、鮮蛋、三文魚和奶酪等均適用原理原理 2-十二烷基環丁酮是含脂食品中棕櫚酸甘油酯經輻照后，酰氧鍵（酯鍵）發生斷裂，生成2-十二烷基環丁酮。 目前，還沒有證據表明2-烷基環丁酮在未經輻照的食物中也能被檢測到標志性化合物。O(CH2)11CH3OOCH2(CH2)13CH3OORR棕櫚酸甘油酯棕櫚酸甘油酯2-十二烷基環丁酮十二烷基環丁酮注：若是硬脂

27、酸注：若是硬脂酸甘油脂則會產生甘油脂則會產生2-十四烷基環丁酮十四烷基環丁酮斷鍵成環斷鍵成環方法的概述方法的概述 用正己烷索氏抽提法提取脂肪（含2-十二烷基環丁酮），經過弗洛里柱凈化，以氣相色譜-質譜檢測。 試劑 正己烷，乙醚，2-十二烷基環丁酮標準品，無水硫酸鈉，弗羅里硅土（60-100目，650烘烤，10%水去活，陳化過夜） 儀器和設備 氣相色譜，索氏提取器，冷凍離心機，玻璃層析柱，均質器弗洛里硅土去活化，陳化重要檢測條件： 色譜柱：DB-5MS（30mX0.25mmX0.25m ） 升溫程序：80（1min）15 /min150 8 /min200 20 /min260 （2min） 選

28、擇離子（m/z）監測：9898、55、112 不分流進樣，1L取樣：優先取脂肪含量高的部分（如雞皮），對于脂肪含量低的食品要增加被測樣品數量 。兩步索氏提取，兩步索氏提取，需需11-17h 索氏抽提法索氏抽提法 用無水乙醚或石油醚以索氏提取器提取，蒸去溶劑后得脂肪。 試樣處理：試樣處理： 谷物等經粉碎過40目篩，肉用絞肉機絞2次，適當拌以海砂，移入濾紙筒 液體或半固體則與海砂混合后在沸水浴上蒸干，在100度左右干燥，研細，裝筒。 過程：過程：抽提6-12小時，蒸干溶劑，干燥恒重，計算含量GB/T 5009.6-2003 中的脂肪含量的測定中的脂肪含量的測定簡化技巧簡化技巧 按照標準操作涉及2次

29、索氏提取 可以加以簡化，使實驗步驟更加連貫 方法一：取索氏提取干燥后的脂肪200mg，溶于5mL正己烷。7.4 方法二：用正己烷索氏提取取一部分提取液測脂肪含量根據計算結果量取200mg脂肪所對應提取液體積7.4C=ACs/As （二）（二）GB/T 23748-2009 輻照食品的鑒定輻照食品的鑒定 DNA彗星試驗法彗星試驗法 篩選法篩選法發布部門： 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會 發布日期： 2009-05-13 實施日期： 2009-08-01 首發日期： 2009-05-13 起草單位： 國家環保產品質量監督檢驗中心、河北師范大學生命科學學院、中國標準

30、化研究院、湖北出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心 起草人： 張巖、李玉國、李揮、呂品、崔海容、周正、王麗霞、劉敬澤、郭麗敏、謝樂、劉東、閆蘊力、李叢芬、周巍 標準參照BSEN13784-2002食品 DNA 彗星試驗法鑒定輻照食品 篩選法(英文版)制定 規定了含DNA輻照食品的DNA彗星試驗篩選方法。 適用于生鮮肉類、原糧、干果、蔬菜以及香辛料是否輻照的篩選前言前言原理將含有DNA的食品進行輻照處理時，DNA的一條單鏈或者雙鏈會出現斷裂而產生不同的DNA片段。將樣品用瓊脂糖固定在顯微鏡載玻片上后，用去垢劑裂解細胞以破壞細胞膜，然后在設定的電壓下進行電泳。各DNA 片段從細胞內向陽極方向延伸或遷移

31、，就如同向著陽極方向形成一條尾巴，使被破壞的細胞電泳圖看起來像一顆彗星。受到輻照的細胞其DNA（含更多片段）從細胞核到陽極的彗星比未受到輻照的細胞更長一些。未受到輻照的細胞其彗星近似于圓形或只有很短的尾巴 典型的典型的DNA彗星照片，未經輻照的冷凍牛肉的銀染結果彗星照片，未經輻照的冷凍牛肉的銀染結果 典型的典型的DNA彗星照片，彗星照片，7kGy銀染輻照后的冷凍牛肉結果銀染輻照后的冷凍牛肉結果 試劑以及儀器設備試劑以及儀器設備 常規的瓊脂糖凝膠電泳所需的試劑：電泳緩沖液，裂解緩沖液，EDTA、Tris、吖啶橙、溴化乙錠和碘化吡啶 等溶液。 水平電泳儀，顯微鏡（按不同顯色方法，配置不同）試樣制備

32、（細胞懸液）試樣制備（細胞懸液） 動物組織動物組織 1 骨髓骨髓 將骨劈裂，取骨髓置在冰冷PBS溶液中，以攪拌使細胞懸浮，過篩布（100 m），待用。2 肌肉組織肌肉組織 刮取肌肉組織或者用解剖刀將其切成極薄的薄片（不能帶有脂肪），放入冰冷PBS溶液中，以攪拌獲得懸浮液，過篩布（ 500 m +200 m ），待用。 植物組織植物組織1 種子、堅果和香料種子、堅果和香料 用研缽研碎去殼樣品，置于冰冷PBS溶液中，以500轉/分鐘攪拌。懸浮液順次通過孔徑大小為200m和100m的篩布進行過濾。待用。2 馬鈴薯、洋蔥等馬鈴薯、洋蔥等 用解剖刀將樣品切成極薄的薄片，同上處理分析測定分析測定 鑄膠 先

33、用一薄層瓊脂糖對載玻片進行預涂層，再將細胞懸浮液與瓊脂糖鑄膠溶液混合并轉移至已預涂層的載玻片上 。 裂解細胞： 使細胞膜成為可滲透膜，便于DNA在電泳時向外遷移 電泳 染色 檢測 對于吖啶橙染色的片子，熒光顯微鏡應配備460nm到485nm（藍色激發光）的濾波片。被染色的DNA（雙鏈）發綠光，但背景和碎片呈黃色。 對于碘化丙啶或溴化乙錠染色的片子，熒光顯微鏡應裝有515nm到560nm（綠色激發光）的濾波片及590nm的光柵。鏡下DNA發紅光。 對于銀染的片子，任何標準透射顯微鏡都可以觀察到。首選首選也可以再涂一層瓊脂糖，防止懸液中其它電離也可以再涂一層瓊脂糖，防止懸液中其它電離成分影響電泳成

34、分影響電泳結果判斷結果判斷 輻照后的樣品一般沒有完整的細胞，僅有彗星存在；而未輻照的樣品則幾乎始終存在一定量的無拖尾或拖尾很少的未損傷細胞。 盡管大量的不同形狀或長度的細胞也可能在未輻照的樣品中檢測到，但始終有實際未損傷細胞存在這一特有的現象。 一般通過顯微鏡下目視，即可將樣品分為經輻照或未經輻照。 若用圖像分析系統則還可對彗星形式作客觀的評價。計算彗星的長度、面積、拖尾、彗星頭部、尾部等更多的信息 因為通過其他途徑也可能得到DNA片段（肉類在酶作用下的DNA自然降解，加熱或微波處理后的食品，天然的殘核等），所以DNA彗星檢測技術只是一種篩選法，其結果需用另一種專門針對輻照樣品的檢測方法進行確

35、證，注意事項注意事項（三）其他方法（三）其他方法 直接熒光過濾器直接熒光過濾器/需氧菌平板計數法需氧菌平板計數法（DEFT/APC） 內毒素內毒素/革蘭氏陰性菌計數法（革蘭氏陰性菌計數法（LAL/GNB） 針對碳氫化合物的氣相色譜檢測法針對碳氫化合物的氣相色譜檢測法 熱釋光檢測法（熱釋光檢測法（TL） 光致發光檢測法（光致發光檢測法（PSL） 電子自旋共振技術（電子自旋共振技術（ESR）檢測法）檢測法1）直接熒光過濾器）直接熒光過濾器/需氧菌平板計數法需氧菌平板計數法（DEFT/APC） 原理： 利用輻照前后食品中微生物狀態的異常變化來進行檢測的。 其中DEFT通過濾膜減壓過濾，在濾膜上獲得微

36、生物，以吖啶橙熒光染色表征，DEFT值表示樣品中的微生物總數（包括輻照中死亡的微生物）。 APC方法得出的則是樣品中的活微生物數。 在本方法中將由DEFT得到的數據與APC方法的數據進行對比，當兩者存在很大差異（4個數量級）時，則表明樣品可能受過輻照。 取5 g樣品加入45 ml蛋白胨水中混勻過濾樣品懸浮液DEFTAPC取2 ml樣品過濾液經薄膜過濾器過濾用2 ml AO對薄膜過濾器染色2 min 用2.5 ml緩沖液（pH3.0）清洗濾器 用2.5 ml 2-丙醇再次清洗 取下并干燥聚碳酸酯纖維濾膜 制備DEFT玻片用落射熒光顯微鏡檢測DEFT玻片DEFT計數結果表述：Dc=A-BAPC計數

37、準備系列稀釋液用平板計數瓊脂進行菌落計數30孵育72 h菌落計數（cfu）膜：膜：0.6um和和10um 優點： 1. 鑒于普通食品中微生物存在的普遍性，這一方法適用性較廣，可以用于多香果、胡椒粉、小豆蔻等藥草和調味品，也可用于肉、奶、海產品和家禽等食品； 2. 在一個試驗周期內，可以同時操作大量樣品，通量大，適于大規模篩查。 局限性： 1）當樣品中的微生物含量很少時（APC103cfu/g）,這種 方法會受到限制； 2）某些本身含有抑菌成分的香料（如丁香，肉桂，大蒜和芥末）會造成假陽性結果； 3）其他可使微生物死亡的食品加工處理方式（熏蒸，加熱處理）也會導致相似的DEFT值與APF值之差，因

38、此，篩的陽性結果必須進行確證。 2）內毒素）內毒素/革蘭氏陰性菌計數法（革蘭氏陰性菌計數法（LAL/GNB） 原理：原理： LAL/GNB法的原理與DEFT/APC法較為類似，同樣依據食品中存在的大量失活微生物組織可以假定為輻照產物的原理，利用樣品中活的革蘭氏陰性菌數量和樣品中革蘭氏陰性菌表面的細菌毒素來估算活的革蘭氏陰性菌總量與死的革蘭氏陰性菌總量，如果兩個結果的差異很大,說明樣品可能經過輻照處理。 步驟1：檢測試驗樣品中活的革蘭氏陰性菌（GNB）的計數。 在211的條件下，革蘭氏陰性菌在含有乳酸鏈球菌素、青霉素和結晶紫的選擇性培養基中好氧生長，24h1h后形成的菌落數。 步驟2：采用鱟變形

39、細胞溶解物法(LAL)檢測鑒定試驗樣品中細菌內毒素的濃度。 鱟變形細胞溶解產物（LAL）實驗是一種半定量的分析方法，在適宜條件下細菌內毒素激活鱟試劑中的凝固酶，使鱟試劑產生凝集反應形成凝膠。 優點：快速、高通量篩查 適用于新鮮的整禽或胸脯、腿、翅膀等部分以及去皮或未去皮的冷藏或冷凍胴體的鑒別，適用于微生物實驗室對食品的快速、高通量篩查。 局限性： 樣品中存在的大量死亡微生物組織可能是由多種原因造成的，需要確證； 并且輻照后未冷藏的食品中的細菌會再次繁殖，從而影響檢測。 3）針對碳氫化合物的氣相色譜檢測法）針對碳氫化合物的氣相色譜檢測法 原理： 在食品所含的脂肪中，脂肪酸甘油酯是主要成分，在輻照

40、過程中，含脂樣品中已知結構的脂肪酸（見表1，表2）經輻照會發生化學鍵斷裂，生成少1個碳（Cn-1，烷烴）和少2個碳（Cn-2，烯烴）的輻照產物（見表1，表2），經加熱溶出、溶劑萃取或索氏提取等方法獲得脂肪，再經弗羅里柱萃取凈化、濃縮，以配備氫火焰檢測器或質譜的氣相色譜儀即可檢測。表1表2 優點：適用于含油脂豐富的食品，如雞肉、豬肉、木瓜、芒果等；本方法的檢測限低，對于生肉類、乳酪等食品可達0.5kGy（商業輻照劑量可能稍高），對于新鮮鱷梨、木瓜和芒果檢測限為0.3kGy。常規儀器檢測，無須特殊儀器；檢測限不受樣品存儲時間的影響。 局限性： 1）方法只能針對含脂食品，可以檢測的食品種類比較有限，

41、 2）必須預知食品中所含主要脂肪酸種類和結構，才能確定最終檢測的目標化合物； 3）飽和碳氫化合物可能為天然存在，會干擾檢測，必須與其他預測的不飽和碳氫化合物同時進行判斷，尤其當使用溶劑進行提取時，試劑空白是必須要考察的。4）熱釋光檢測法（）熱釋光檢測法（TL） 原理：原理： 熱釋光檢測法是目前國際上使用最多的法定目前國際上使用最多的法定方法，方法，這一方法的原理基于含有或沾染硅酸鹽粒子(如塵埃)的食品在輻照時，硅酸鹽粒子可吸收并穩定能量。當食品中分離出的硅酸鹽粒子在控制加熱的條件下會釋放出吸收的能量，產生熒光。再將同樣的樣品經固定劑量（通常為1kGy）輻照處理，進而測定其熒光，通過兩者比較便可

42、判斷樣品是否經過輻照。 該方法在理論上適用于所有暴露于土壤、風沙中的食品，目前多用于草藥、香料及甲殼類動物、新鮮蔬菜、脫水蔬菜和馬鈴薯的檢測。 發光曲線發光曲線1發光曲線發光曲線2 優點：優點： 方法只依賴于食品中的硅酸鹽礦物，而與食品種類無關，且所有暴露于土壤或風沙中的食品都不可避免的含有礦物殘渣，所以適用性廣泛。 局限性：局限性： 方法的穩定性依賴于樣品中的礦物質種類及含量，不同數量不同種類的礦物質（如石英，長石等）在輻照后會顯示出截然不同的熱釋光強度，所以同一樣品在固定劑量的再次輻照后的熱釋光的測定是必需的，造成了檢測周期的延長； 此外，當樣品含有礦物較少時常常導致結果無效，往往需要加大

43、樣品量予以改善。 5）光致發光檢測法（）光致發光檢測法（PSL） 原理：原理： 光致發光檢測法的原理與熱釋光相近，同樣利用食品中普遍存在的礦物殘渣（如硅酸鹽或生物無機物質）在輻照過程中會通過束縛在結構，空隙或雜質中的電荷載體儲存能量，然后通過光刺激釋放能量，形成激發光譜。（蘇格蘭大學環境研究中心研發） 優點： 光致發光的特點在于篩查與校正并行，適用于所有含礦物殘渣的食品，目前該方法在貝類、草藥、香料和調味劑中應用較多，對于貝類食品的檢測限可達0.5kGy。 局限性 1）樣品的PSL敏感性取決于單個樣品內含有的礦物質的量和類型； 2）低礦物質含量的甲殼類動物和香料需進行校正PSL檢測以避免假陰性

44、； 3）樣品中鹽的存在會干擾檢測信號。 6）電子自旋共振技術（）電子自旋共振技術（ESR）檢測法）檢測法 原理： 輻照與食品分子的相互作用是以自由基的形式進行的，當輻照含骨、殼、纖維素等特殊樣品體系（固體或干燥成分）時，可產生較長壽命的自由基，這些自由基所含的未成對電子具有凈電子自旋角動量（即具有能級差的電子自旋或順磁中心），當微波與之作用時，會產生共振吸收光譜，可用電子自旋共振（ESR）波譜儀測定。 這一原理導致了ESR技術在含骨，纖維素及晶體糖的輻照食品檢測中獲得廣泛應用。 圖圖A.1未經輻照的芒果干樣品的典型未經輻照的芒果干樣品的典型ESR光譜光譜 圖圖A.2經輻照的芒果干（經輻照的芒果

45、干（3.0kGy）的典型）的典型ESR光譜光譜 優點 準確靈敏，對于羥磷灰石含量高的樣品檢測限低； 加熱或長時間存儲對檢測結果無明顯影響。魚類的檢測限可達0.5kGy，對于開心果殼可達2kGy，辣椒粉為5kGy，鮮草莓為1.5kGy，無花果干、芒果干、番木瓜干和葡萄干為0.5kGy。 局限性 方法的檢測限和穩定性受樣品中羥磷灰石的礦化度和結晶度、纖維素晶體的結構和含水量、干燥程度的影響； 此外，樣品在粉碎過程中可能產生自由基，從而干擾檢測。 方法名稱 儀器（價格/人民幣） 單樣測試所需時間 適用范圍 碳碳氫氫化化合合物物的的氣氣相相色色譜譜分分析析法法 GC-FID（40-50萬元） /GC-

46、MS（80-100萬元） 1-2天 （視不同食品中脂肪提取的方法而定） 生肉，乳酪，新鮮鱷梨，木瓜，芒果等食品。 2-烷烷基基環環丁丁酮酮的的氣氣相相色色譜譜/質質譜譜分分析析法法 GC-MS（80-100萬元） 2天 生雞肉，鮮蛋，生豬肉，三文魚，軟干酪等食品。 ESR光光譜譜法法 電子自旋共振光譜儀/ESR （150萬元/全套，日本產） 2天 （視樣品干燥的難易程度增減） 含骨的肉類和魚類、開心果殼；辣椒粉；鮮草莓、芒果干、番木瓜干、葡萄干等干燥水果；檢測限取決于水果中糖的結晶度 熱熱釋釋光光法法 熱釋光檢測儀/TLD（50 萬元，美國產） ；輻照源（40萬元） 4-5天 理論上適用于幾乎

47、所有食品， 目前多用于草藥、香料及甲殼類動物、 新鮮蔬菜、脫水蔬菜、馬鈴薯。 光光刺刺激激發發光光法法 輻照食品篩查系統/PSL（40 萬元-不含放射源，英國產） 2-3天 （篩查PSL1天， 校正PSL需1天以上） 適用于所有含礦物殘渣的食品，目前多用于貝類、草藥、香料和調味劑 直直接接落落射射熒熒光光濾濾膜膜法法/需需氧氧菌菌平平板板計計數數法法（DEFT/APC） 落射熒光顯微鏡（450-490nm） （1萬5千元，國產） ； 4天（僅APC培養需3天） 多香果、胡椒粉和小豆蔻，多用于藥草和調味品，也可用于肉、奶、海產品和家禽等食品。 DNA 彗彗星星實實驗驗法法檢檢測測輻輻照照食食品品

48、（篩篩選選法法） 常規分子生物學儀器（20萬以下） 2天 肉類（雞、鴨、鵪鶉、野雞、豬、野豬、牛、小牛、羊、鹿、魚） ，干果（杏仁、無花果、扁豆、大豆） ，草莓、葡萄柚、油麻、芝麻籽、向日葵種和胡椒等。 內內毒毒素素和和革革蘭蘭氏氏陰陰性性菌菌微微生生物物篩篩選選法法 常規微生物學儀器（20萬以下） 2天 新鮮的整禽或胸脯、腿、翅等部分以及去皮/未去皮的冷凍胴體。 縱觀目前的輻照檢測方法，由于食品的成分復雜，不同成分對輻照的反應存在差異，所采用的檢測方法各不相同；且方法通用性較差。 目前，輻照食品檢測的思路：初篩+確證多種手段相結合進行檢測小結小結三、實際案例三、實際案例（一）實際動物組織中應

49、用DNA彗星法檢測試驗樣品試驗樣品： 市購豬肉、牛肉，以10克/份裝于小塑料,以鈷60進行輻照處理,輻照劑量分別為2.5kGy,5.0kGy,10.0kGy,每種劑量分別輻照5個樣品，進行對照實驗。 市購新鮮豬肝、牛肝,以10克/份裝于小塑料, 以鈷60進行輻照處理,輻照劑量分別為2.5kGy,5.0kGy,10.0kGy,每種劑量分別輻照5個樣品，進行對照實驗。染色染色 將載玻片浸入溴化乙錠染液中3-5分鐘。浸泡在水中1-2分鐘清洗載玻片。在用熒光顯微鏡觀察前，準備好蓋玻片蓋在載玻片的濕面上，沾掉多余水分。立即觀察，因干燥后會影響細胞觀察效果。檢測檢測 溴化乙錠染色的片子，熒光顯微鏡選擇51

50、0 nm-590nm（綠色激發光）的濾波片觀察。鏡下DNA發紅光。一、牛肌肉一、牛肌肉 牛肌肉未處理牛肌肉未處理 牛肌肉牛肌肉2.5kGy2.5kGy處理處理 牛肌肉牛肌肉5kGy5kGy處理處理 牛肌肉牛肌肉10kGy10kGy處理處理 用分析軟件分析結果如下：用分析軟件分析結果如下： 劑量水平劑量水平彗星長彗星長彗星光密度彗星光密度彗星重心彗星重心彗星慣量彗星慣量彗星分布矩彗星分布矩0464267769.9616580.091921.96162.5733807230.8488677.556822.848851056234949.44871686.76235.4487101358583845

51、.65541990.25737.6554 尾長尾長尾光密度尾光密度尾重心尾重心Olive 尾矩尾矩尾慣量尾慣量尾分布矩尾分布矩00000070627750.93913.96621927.5542.9391551614778.289810.07964293.08764.2898892869772.916313.69084581.11664.9163 尾尾%DNA頭長頭長頭頭%DNA頭光密度頭光密度頭重心頭重心頭慣量頭慣量04699.96494266269.9531579.551916.48724283.51283179526.8826430.78225.89785074.10224620239.

52、3692775.885933.43164666.56845714131.9645689.0917頭分布矩頭分布矩尾尾/頭頭(長長) 21.95310 18.88260.9211 25.36921.1 23.96451.9348 二、肝二、肝 肝未處理肝未處理肝肝2.5kGy2.5kGy處理處理肝肝5kGy5kGy處理處理 肝肝10kGy10kGy處理處理 用分析軟件進行分析結果如下：用分析軟件進行分析結果如下：劑量水平劑量水平彗星長彗星長彗星光密度彗星光密度彗星重心彗星重心彗星慣量彗星慣量彗星分布矩彗星分布矩0575792248.9587747.805424.95872.59013834250

53、.66541480.0734.665451176965860.00712065.64239.0071101627951667.21981856.74337.2198尾長尾長尾光密度尾光密度尾重心尾重心Olive 尾矩尾矩尾慣量尾慣量尾分布矩尾分布矩9178674.25250.80472540.3350.2525322039878.95684.89294058.90662.9568652077389.468412.51924932.27268.46841102365893.289411.04154264.5463.2894尾尾%DNA頭長頭長頭頭%DNA頭光密度頭光密度頭重心頭重心頭慣量頭慣量3

54、.08354896.91655613648.1539690.775214.74465885.255411794445.77251034.0729.821452704879847.50829.75255270.24755585856.1783836.9492頭分布矩頭分布矩尾尾/頭頭(長長) 24.15390.1875 29.77250.5517 26.48791.25 26.17832.1154 三、豬肌肉三、豬肌肉豬肌肉未處理豬肌肉未處理豬肌肉豬肌肉2.5kGy2.5kGy處理處理豬肌肉豬肌肉5kGy5kGy處理處理豬肌肉豬肌肉10kGy10kGy處理處理用分析軟件

55、分析結果如下：用分析軟件分析結果如下：劑量水平劑量水平彗星長彗星長彗星光密度彗星光密度彗星重心彗星重心彗星慣量彗星慣量彗星分布矩彗星分布矩0464267769.9616580.091921.96162.5733807230.8488677.556822.848851056234949.44871686.76235.4487101358583845.65541990.25737.6554尾長尾長尾光密度尾光密度尾重心尾重心Olive 尾矩尾矩尾慣量尾慣量尾分布矩尾分布矩00000070627750.93913.96621927.5542.9391551614778.289810.07964293

56、.08764.2898892869772.916313.69084581.11664.9163尾尾%DNA頭長頭長頭頭%DNA頭光密度頭光密度頭重心頭重心頭慣量頭慣量04699.96494266269.9531579.551916.48724283.51283179526.8826430.78225.89785074.10224620239.3692775.885933.43164666.56845714131.9645689.0917頭分布矩頭分布矩尾尾/頭頭(長長) 21.95310 18.88260.9211 25.36921.1 23.96451.9348 （二）實際樣品中（二）實際樣

57、品中2-烷基環丁酮的烷基環丁酮的GC-MS檢檢測測 樣品：含脂肪較多的雞肉組織帶皮的雞腿和雞塊 用索氏提取法提取脂肪 以未經輻照的雞肉作為空白檢測樣品，按照標準實驗方法前處理后于儀器上分析檢測，空白雞肉樣品1kGy輻照雞肉樣品3.0 kGy劑量輻照處理過的豬肉m/z98和m/z112選擇性離子色譜圖 Stevenson, M.H., Kilpatrick, D.J. and McMurray, C.H，FAO/IAEA Report, Vienna, Austria, 1994.3.0 kGy劑量輻照處理過的鮮蛋m/z98和m/z112選擇性離子色譜圖 Stevenson, M.H., Kilpatrick, D.J. and McMurray, C.H，FAO/IAEA Report, Vienna, Austria, 1994.3.0 kG