Cơ chế diệt vi sinh, côn trùng, nấm mốc gây hại cho con người khi sử dụng thực phẩm dựa trên tính chất ion hóa các nguyên tử, phân tử cấu thành nên các cơ thể sống, đặc biệt là các phân tử DNA của tế bào vi sinh gây bệnh. Khi các phân tử của DNA bị ion hóa, các liên kết giữa chúng bị đứt gẫy. Nếu chiếu xạ ở một liều đủ thì việc phục hồi các đứt gẫy trong cấu trúc DNA sẽ không thực hiện được và khi đó tế bào sẽ bị chết trong quá trình phân bào và vi sinh gây bệnh không thể phát triển được.
33 trang |
Chia sẻ: leddyking34 | Lượt xem: 3075 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tiểu luận Công nghệ chiếu xạ thực phẩm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
vật sẽ bị chết.
Các axit nucleic sẽ hấp thụ tia tử ngoại và làm biến đổi các bazơ của axit nucleic. Cơ chế cơ bản của chúng là làm liên kết các thymin của AND theo cơ chế sau:
Do tác động này mà tế bào dinh dưỡng của vi sinh vật dễ dàng bị chết.
Tuy nhiên một số tế bào vi sinh vật cũng có khả năng chống lại tác động của tia tử ngoại. Các loài Micrococcus có khả năng tạo ra những sắc tố có thể hấp thụ những tia tử ngoại và như vậy chúng sẽ làm giảm tác động của tia tử ngoại lên tế bào vi sinh vật.
Một cơ chế tác động ngược lại của vi sinh vật đối với tia tử ngoại là chúng có khả năng sửa chữa các sai sót của bazơ nitơ khi bị tia tử ngoại tác động vào. Khả năng này rất khác nhau ở những loài vi sinh vật khác nhau: Virut > nấm men tạo bào tử > vi khuẩn tạo bào tử > nấm men > vi khuẩn gram (+) > vi khuẩn gram (-).
Vi sinh vật
D (egr × 102)
E. Coli
Proteus vulgaris
Serratia marcesescens
Shigella flexmeri
Pseudomonas fluorenscens
Bacillus subtilis ( tế bào sinh dưỡng)
Bacillus subtilis (bào tử)
Micrococcus luteus
Staph. Aureus
Aspergillus flavus
Penicillium roquefortii
Rhizopus nigrificans
Saccharomyces cerevisiae
3-4
3-4
3-4
3-4
3-4
6-8
8-10
10-20
3-4
50-100
20-50
>200
3-10
Bảng: Liều gây chết của UV đối với một số vi sinh vật
(Số liệu từ microbial Ecology of food vol.CMSF).
Nguồn bức xạ từ máy tạo bức xạ
Máy gia tốc electron (electron accelerator)
Máy gia tốc là các máy tạo ra một điện trường cực lớn. Máy thường có cấu tạo gồm hai bản cực. Cực âm là kim loại có khối lượng phân tử trung bình, có ái lực với electron thấp. Dưới tác dụng của điện thế rất cao giữa hai bản cực (10 – 100 KV), các electron này bật khỏi tấm kim loại và bay về phía bản cực dương. Trên đường đi của electron, người ta đặt các nam châm điện để định hướng lại quỹ đạo của electron bằng từ trường. Việc định hướng này làm các electron không đập vào bản cực dương mà bay vào các ống định hướng tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube). Đầu ra của các ống CRT này là sản phẩm mà ta muốn chiếu xạ.
Máy tạo tia Roentgen (Máy gia tốc electron bức xạ hãm)
Máy tạo tia Roentgen (tia X) có cấu tạo gần giống máy gia tốc electron. Tuy nhiên cực dương của máy không phải là các ống CRT mà là tế bào quang điện. Tế bào quang điện là các mảnh kim loại có số khối lớn (gọi là bia biến đổi) như Pb, W, Ta, Au,… Luồng electron tốc độ cao mang năng lượng lớn sẽ bắn phá tế bào quang điện làm tế bào quang điện phát ra các sóng điện từ có bước sóng cực ngắn. Đó là tia Roetgen (hay tia X), các tia này có bước sóng từ 0.01 nm đến 1000 nm, tia Roentgen còn được gọi là bức xạ hãm. Tia Roentgen có độ xuyên sâu mạnh (chỉ thua tia γ). Máy tạo tia Roentgen có hiệu suất tạo bức xạ hãm thấp, chẳng hạn chì (Pb) có hiệu suất tạo bức xạ hãm là 8 %. Phần lớn năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt lượng. Vì vậy mảnh kim loại rất nóng, phải dùng nước để tản nhiệt.
Bức xạ hãm này có tính xuyên sâu mạnh có thể dùng cho các sản phẩm cần xử lý bằng tia γ. Nó có ưu điểm hơn đồng vị phóng xạ γ ở các mặt sau (lưu ý là ta không có máy để tạo phóng xạ γ).
Có định hướng, khoảng 60% lượng bức xạ hãm này đến được vật cần chiếu xạ, trong khi bức xạ của đồng vị phóng xạ γ phát đều theo mọi hướng nên tỉ lượng bức xạ có ích rất thấp, nguồn 137Cs có hiệu suất 20 %.
Liều ổn định và đồng đều (các đồng vị phóng xạ có liều bức xạ giảm dần theo thời gian).
Nhìn chung các máy tạo bức xạ có các ưu điểm là công suất lớn, liều chiếu lớn, hiệu suất cao và có định hướng. Tuy cần tiêu tốn năng lượng khi vận hành nhưng ta có thể kiểm soát được liều lượng, cường độ và hướng chiếu xạ.
So sánh hiệu suất sử dụng năng lượng nguồn bức xạ
Nguồn bức xạ
Hiệu suất
Máy gia tốc electron
Nguồn bức xạ hãm
Nguồn 60Co
Nguồn 137Cs
66
50
25
20
Thiết bị điều chỉnh năng lượng bức xạ
Thông thường nguồn bức xạ thường phát ra bức xạ vượt mức yêu cầu của quy trình, công nghệ, nên ta phải điều chỉnh năng lượng bức xạ. Đối với các máy bức xạ thì việc điều chỉnh dễ dàng thông qua bộ phận điều khiển trên máy. Còn đối với các đồng vị phóng xạ thì chúng ta phải sử dụng các chất hấp thụ bớt một phần năng lượng. Các chất thường dùng là các kim loại nặng, nước, nước nặng (D2O). Thường dùng nhất là chì và nước.
Một điều lưu ý quan trọng là vật liệu để chế tạo thiết bị chiếu xạ để bức xạ không bị lọt ra ngoài gây nguy hiểm cho người vận hành, đặc biệt là bức xạ dạng tia γ hay tia X do đặc tính xuyên sâu mạnh của nó. Với hai nguồn phóng xạ này thì vật liệu thích hợp là bê tông. Bề dày bình trung bình của bức tường này là từ 6 – 7 foot (khoảng 2 m).
Ngoài ra với đồng vị phóng xạ cần có biện pháp bảo quản khi không vận hành. Thường các đồng vị phóng xạ tia γ được đặt dưới bể nước sâu để làm giảm mức nguy hiểm.
Hình: mô hình nhà máy chiếu xạ thực phẩm
Theo quy định quốc tế, năng lượng các bức xạ iôn hóa sử dụng cho chiếu xạ TP là:
- Đối với tia gamma và tia X phải nhỏ hơn 5 MeV.
- Đối với chùm tia điện tử phải nhỏ hơn 10 MeV.
Hiện nay, đã có một số nước chấp nhận cho phép năng lượng tia X (phát ra từ các máy gia tốc) có thể đến 7,5 MeV.
Về tác dụng đối với thực phẩm: chất dinh dưỡng thực phẩm (protein, chất béo, vitamin, đường…) là các đại phân tử có hệ số đương lượng liều giống như nước, nếu chịu liều D = 1kGy hay thì tương tự như bị gia nhiệt ΔT = 0.24oC và hầu như không bị biến đổi gì về chất lượng (cho tới liều cực đại cho phép 10kGy).
Về tác động vi mô: một liều chiếu 1kGy làm đứt gãy 1 phần triệu mối liên kết hoá học có trong thực phẩm, là một tỉ lệ quá bé. Song với các vi sinh vật có trong thực phẩm thì tỉ lệ đứt gãy phân tử AND như thế lại có thể chấm dứt khả năng tự sao chép và tế bào bị chết. Theo nguyên lí đó, tia bức xạ được sử dụng để diệt khuẩn (bao gồm: vi sinh vật, nang, ấu trùng của côn trùng, ký sinh trùng), gây hãm chín hoa quả, làm chậm nảy mầm ở hạt, củ, kéo dài thời gian bảo quản và sử dụng thực tế của chúng.
Cơ chế diệt khuẩn
Hình: Vi sinh vật chết hoặc mất khả năng sinh sản vì liên kết AND của tế bào bị tia X phá huỷ
Cơ chế diệt vi sinh, côn trùng, nấm mốc gây hại cho con người khi sử dụng thực phẩm dựa trên tính chất ion hóa các nguyên tử, phân tử cấu thành nên các cơ thể sống, đặc biệt là các phân tử DNA của tế bào vi sinh gây bệnh. Khi các phân tử của DNA bị ion hóa, các liên kết giữa chúng bị đứt gẫy. Nếu chiếu xạ ở một liều đủ thì việc phục hồi các đứt gẫy trong cấu trúc DNA sẽ không thực hiện được và khi đó tế bào sẽ bị chết trong quá trình phân bào và vi sinh gây bệnh không thể phát triển được.
Khả năng chịu đựng chiếu xạ bằng bức xạ ion hóa của từng loại, loài vi sinh được đặc trưng bằng liều D10. Liều D10 là liều chiếu xạ mà 90% vi sinh bị tiêu diệt. Ở một vùng liều chiếu nhất định, lượng vi sinh sống sót sau khi chiếu xạ được biểu diễn bằng công thức :
Trong đó:
N: Số vi sinh sống sót sau khi chiếu xạ
No : Số vi sinh ban đầu
D10: Liều chiếu (kGy) làm chết 90% vi sinh
D: Liều chiếu (kGy)
Đường cong biểu diễn số vi sinh sống sót theo liều được đưa ra ở hình dưới
Hình: sự phụ thuộc số vi sinh sống sót vào liều chiếu
Mức độ vi sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt bằng bức xạ iôn hóa phụ thuộc chủ yếu vào kích thước ADN, tốc độ hồi phục của chúng và một số các thông số khác. Liều diệt vi sinh gây bệnh đối với thực phẩm đông lạnh là cao hơn khi thực phẩm đó ở nhiệt độ bình thường. Liều D10 đối với côn trùng và ký sinh trùng có ADN lớn khoảng 0,1 kGy, đối với vi khuẩn có ADN nhỏ hơn khoảng từ 0,3 đến 0,7 kGy và đối với virus là vi sinh gây bệnh nhỏ nhất là 10 kGy hoặc lớn hơn. Đối với vi sinh ở dạng bào tử liều D10 cao hơn nhiều khi ở dạng bình thường và cỡ vài kGy. Bảng đưa ra một số giá trị liều D10 của một số loài vi sinh gây bệnh.
Loài vi sinh
Liều D10 ( kGy)
Moraxella osloenensis
5 ÷ 10
Micrococus Radiodurans
3 ÷ 7
Clostridium Botulium
2 ÷ 3,5
Bào tử của nấm
0,5 ÷ 5
Saccharomys cervisiae
0,4 ÷ 0,6
Salmonella
0,2 ÷ 1
Staphylococcus aureus
0,2 ÷ 0,6
Escherichia coli
0,1 ÷ 0,35
Pseudomonas
0,02 ÷ 0,2
Bảng: Liều D10 của một số vi sinh
Cơ thể sinh học
Liều (kGy)
Các động vật bậc cao, người
0,005 – 0,01
Côn trùng
0,1 – 1
Vi khuẩn dạng không bào tử
0,5 – 10
Vi khuẩn dạng bào tử
10 – 50
Virus
10 – 200
Bảng: liều gây chết đối với các cơ thể sinh học
Chất lượng thực phẩm sau chiếu xạ
Cũng như tất cả các phương pháp xử lý khác, xử lý bằng chiếu xạ cũng gây biến đổi về thành phần và tính chất sản phẩm. Ở đây xin trình bày về hai biến đổi chính là biến đổi về dinh dưỡng và biến đổi về bao bì.
Biến đổi về dinh dưỡng
Thành phần dinh dưỡng của thực phẩm bao gồm các thành phần đa lượng gồm protein, lipid, các carbohydrates, và thành phần vi lượng gồm các vitamin và các khoáng vi lượng.
Một ưu điểm rất lớn của xử lý chiếu xạ là hàm lượng protein, lipid, các carbohydrates hầu như không biến đổi qua xử lý chiếu xạ. Các thay đổi nếu có thường là thay đổi cấu trúc của các polymer sinh học trên.
Các protein có thể bị mất cầu nối disulfur hay bị phân cách thành các peptid ngắn.
Các acid béo trong lipid có thể bị cắt mạch hay bị oxy hóa nối đôi gây cho sản phẩm có mùi ôi. Vì vậy nếu trong sản phẩm có hàm lượng lipid cao như lạc, olive, dừa thường không được xử lý bằng phương pháp chiếu xạ.
Các carbohydrates có thể bị cắt mạch thành các polysaccharides ngắn hay bị oxy hoá thành acid hữu cơ gây chua cho sản phẩm.
Tuy nhiên các biến đổi trên sẽ giảm hẳn nếu chiếu xạ vào thực phẩm trong môi trường lạnh đông, phương pháp tốt nhất là xử lý chiếu xạ kết hợp với quá trình làm lạnh. Mặt khác các thực phẩm trên khi đi vào cơ thể cũng bị cơ thể tiến hành các quá trình tương tự để tiêu hóa. Vì vậy nhìn chung hàm lượng dinh dưỡng các chất trên được bảo toàn khi xử lý chiếu xạ.
Ảnh hưởng của chiếu xạ lên thực phẩm thể hiện rõ nhất là hàm lượng vitamin. Trong các vitamin thông dụng thì các vitamin nhóm B bao gồm Thiamine (B1), Riboflavin (B2), Pyridoxine (B6), ascorbic acid (vitamin C) có sự thay đổi lớn nhất. Nguyên nhân là do trong tế bào thực vật, các chất này có vai trò trong chuỗi vận chuyển điện tử của quá trình quang hợp nên rất nhạy với các kích thích điện từ. Các vitamin tan trong dầu như vitamin D, K, E có tính nhạy sáng cũng biến đổi mạnh. Một điều lý thú là có một số vitamin lại tăng hàm lượng sau khi chiếu xạ do sự chuyển hoá của các tiền vitamin dưới tác động của bức xạ, như vitamin D, B12. Sự nhạy với bức xạ của vitamin được cho như sau: thiamin > ascorbic acid > pyridoxine > riboflavin > folic acid > cobalamin > nicotinic acid (vitamin tan trong nước) và vitamin E > carotene > vitamin A > vitamin K > vitamin D (vitamin tan trong dầu).
Thực phẩm
Liều chiếu (kGy)
Phần trăm hao hụt
Thiamin
(B1)
Riboflavin
(B2)
Nicotinic acid
Pyridoxine (B6)
Pantothenic acid
Vitamin B12
Thịt bò
Thịt lợn
Cá
Lúa mì
Bột mì
4.7-7.1
4.5
1.5
2.0
0.3-0.5
60
15
22
12
0
4
22
0
13
0
14
22
0
9
11
10
2
+15
-
0
-
-
+78
-
-
-
-
10
-
-
+: hàm lượng tăng thêm.
Bảng: Ảnh hưởng của chiếu xạ lên hàm lượng Vitamin ở một số thực phẩm
Bảng: Mức độ thay đổi hàm lượng vitamin ở một loại thực phẩm khảo sát. Hàm lượng trong bảo quản bằng phương pháp lạnh đông được lấy là chuẩn.
Vitamin
Nồng độ vitamin (mg/ kg khối lượng khô)
Lạnh đông
Tiệt trùng bằng nhiệt
Chiếu xạ γ
Chiếu xạ β
Thiamin HCl (B1)
Riboflavin (B2)
Pyridoxine (B6)
Nicotinic acid
Pantothenic acid
Biotin
Folic acid
Vitamin A
Vitamin D*
Vitamin K*
Vitamin B12
2.31
4.32
7.26
212.9
24.0
0.093
0.83
2716
375.1
1.29
0.008
1.53
4.6
7.62
213.9
21.8
0.097
1.22
2340
342.8
1.01
0.016
1.57
4.46
5.32
197.9
23.5
0.098
1.26
2270
354.0
0.81
0.014
1.98
4.90
6.7
208.2
24.9
0.013
1.47
2270
446.1
0.85
0.009
*: Nồng độ tính bằng đơn vị hoạt độ UI/kg.
Qua bảng trên ta thấy chiếu xạ β có sự thay đổi về hàm lượng vitamin ít hơn so với chiếu xạ γ. Tuy nhiên như đề cập ở trên thì chiếu xạ β không đem lại hiệu quả diệt khuẩn tốt bằng chiếu xạ γ.
Một thành phần quan trọng khác của chất lượng sản phẩm là cảm quan. Tuy trong rau quả thành phần gây màu là các carotenoid là các chất nhạy với bức xạ điện tử, nhưng các thử nghiệm cho thấy ảnh hưởng của chiếu xạ lên cảm quan về màu sắc, mùi vị của các sản phẩm rau quả hầu như không biểu hiện. Ở một số trường hợp xử lý chiếu xạ gây biến đổi về màu sắc nhưng sự biến đổi này là đồng loạt, không phải cục bộ nên có thể chấp nhận được. Ở các sản phẩm khác sự thay đổi khó có thể phân biệt được bằng mắt thường. Vì vậy người tiêu dùng khó nhận ra sản phẩm nào được xử lý bằng chiếu xạ và sản phẩm nào không. Vì vậy trên bao bì phải có cảnh báo cho người tiêu dùng về sản phẩm mình muốn mua.
Biến đổi về bao bì
Quá trình chiếu xạ thường được tiến hành khi sản phẩm đã được đóng gói trong bao bì, vì vậy chiếu xạ cũng ảnh hưởng phần nào đến chất lượng bao bì. Các loại bao bì có nguồn gốc vô cơ như thủy tinh, kim loại ít bị ảnh hưởng, các bao bì có nguồn gốc sinh học như giấy và các bao bì nhựa tổng hợp thì bị ảnh hưởng mạnh hơn. Tuy nhiên có loại bao bì tổng hợp như P.E (Polyethylene), P.S (Polystirene) thì hầu như không bị ảnh hưởng.
Vật liệu
Liều chiếu tối đa (kGy)
Ảnh hưởng ở liều chiếu tối đa
Polyethylene (P.E) Polystyrene (P.S)
PVC
Giấy bìa
Popypropylene
Thủy tinh
5000
1000
100
100
25
10
-
-
Bị mờ, xuất hiện acid HCl trong sản phẩm.
Giòn, dễ vỡ
Giảm khối lượng bao bì
Bị mờ
Bảng trên cho thấy nếu bao bì bằng P.E hay P.S thì chúng ta không phải lo lắng đến sự biến tính của bao bì. Trong những năm gần đây có một hiện tượng đáng quan tâm là các nhà sản xuất bao bì đã sản xuất ra các bao bì không đạt chất lượng. Vì vậy nhà sản xuất thực phẩm cần phải quan tâm đến vấn đề này vì khi có sự cố xảy ra thì họ là người chịu trách nhiệm chính.
Các phương pháp kiểm tra chất lượng thực phẩm sau chiếu xạ
Để kiểm tra đánh giá sự biến đổi chất lượng thực phẩm sau chiếu xạ có thể dùng một trong các phương pháp sau:
Phương pháp phổ cộng hưởng từ electron: phương pháp này định lượng các gốc tự do sinh ra trong quá trình xử lý. Phổ chuẩn thường dùng là 13C – MNR với chất phát màu là Thermoluminescence
Phương pháp sắc ký: có thể phát hiện và định lượng lipid và cacbohydrate bị chiếu xạ. Các loại sắc ký thường dùng là sắc ký khí (GC) và sắc ký lỏng cao áp (HPLC).
Phương pháp đếm vi khuẩn gram âm (GNBC – Gram negative bacteria count): đây là phương pháp ước lượng tỉ lệ vi khuẩn còn sống trên mẫu thực phẩm. Nếu số lượng vi sinh vật còn sống càng ít thì khả năng bảo quản càng cao.
Phương pháp kỹ thuật miễn dịch gắn men (ELISA – enzyme linkage immune serum assay): đây là phương pháp sử dụng các kháng thể đơn dòng (Mabs) để định lượng các ADN ngắn hay các mảnh ADN bị phân hủy bởi tia bức xạ trên thực phẩm. Các kháng thể đơn dòng được sử dụng sẽ tương ứng với các loại vi sinh vật có trong thực phẩm. Thông qua hàm lượng ADN ta có thể ước lượng được số vi sinh vật đã bị tiêu diệt.
Tác động của phương pháp chiếu xạ đến an toàn thực phẩm
Tác động tích cực
- Sản phẩm đạt độ vô trùng cao nhất do tia bức xạ có tác dụng gây tổn thương cơ chất di truyền (phân tử ADN) làm bất hoạt khả năng sinh sản của vi sinh vật.
- Ngăn ngừa côn trùng phá hoại, làm chậm quá trình chín của trái cây, ngăn chặn sự nảy mầm của củ, hạt (khoai tây và hành tỏi…), kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm nhằm tạo thuận lợi cho khâu lưu trữ và khắc phục tình trạng khan hiếm khi trái mùa, tình trạng khó khăn khi vận chuyển, cách trở địa lý về nơi sản xuất và nơi tiêu thụ.
- Việc chiếu xạ với liều lượng thích hợp sẽ góp phần tạo ra nguồn thực phẩm sạch giúp bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng, có thể ngăn ngừa nhiều bệnh thực phẩm và làm giảm những vụ ngộ độc thực phẩm tập thể đang rất hay xảy ra ở nước ta thông qua việc làm giảm hoặc loại bỏ các vi sinh gây bệnh như Campylobacteria, E. coli, Trichima, Samonella (vi khuẩn làm thực phẩm có tính độc, có trong bột trứng và thịt gia cầm hay các loại thực phẩm khác …), ức chế các khuẩn Vibro spp, Salmonella spp, Aeromonas Hydrophilia và ấu trùng giun xoắn có ở tôm đông lạnh và thịt lợn, côn trùng có hại, nấm mọt.
- Một lợi thế lớn của thực phẩm chiếu xạ, nó là một quá trình lạnh: thực phẩm vẫn là cơ bản "thô", bởi vì nó đã không trải qua bất kỳ quá trình nhiệt, không làm chín, không làm biến dạng bao gói thực phẩm bằng plastic…và giá trị dinh dưỡng cơ bản của thực phẩm là không thay đổi.
- Chiếu xạ thực phẩm là một phương pháp thanh trùng thực phẩm có hiệu quả cao và tiêu tốn năng lượng thấp.
Tác động tiêu cực
Tuy đã tìm hiểu về những mặt có lợi của thực phẩm chếu xạ, cũng như vẫn chưa có thống kê nào về tác hại của loại thực phẩm này đối với sức khỏe người tiêu dùng cho đến thời đểm này, nhưng ta vẫn chưa thể khẳng định một cách tuyệt đối về mức độ an toàn của thực phẩm chiếu xạ.
Chiếu xạ
Nước có trong thành phần thực phẩm cũng có thể bị tác động của tia phóng xạ và phân hủy, tạo ra peroxit làm oxy hóa các thành phần khác trong thực phẩm
3H2O H+ + OH- + H2O2 + H2
Ảnh hưởng của tia phóng xạ đối với enzyme: tia phóng xạ có thể trực tiếp ion hóa làm vô hoạt enzyme hoặc không trực tiếp ion hóa enzyme. Ảnh hưởng trực tiếp làm giảm hoạt độ của enzyme khi có mặt của nước.
Trong điều kiện yếm khí, sau khi chiếu xạ thực phẩm có thể mất màu và mùi. Một trong những phương pháp giữ mùi khi chiếu xạ là phải đưa nhiệt độ xuống rất thấp, phản ứng phân hủy nước sẽ giảm.
Acid amin rất nhạy cảm với chiếu xạ. Trong đó các acid amin sau đặc biệt nhạy cảm: methionin, cysteine, histidine, arginine, tyrosine. Trong đó cysteine nhạy cảm nhất, 50% tổng số lượng acid amin có thể bị mất khi chiếu xạ, Trytophan mất 10%.
Lipit cũng bị thay đổi rất mạnh, đặc biệt là trong trường hợp có mặt của oxy, sản phẩm của quá trình này là tạo thành peroxit và các sản phẩm oxy hóa khác như carbonyl
Vitamin: về mặt dinh dưỡng, tia phóng xạ cũng có thể làm mất đi một phần các vitamin nhóm B, vitamin A, C, E, K, các amino acid và các acid béo không bão hòa.
Pectin và cellulose: bị thay đổi nên thực phẩm sau khi chiếu xạ mềm hơn
Những hoài nghi, lo ngại về tính an toàn của phương pháp chiếu xạ thực phẩm?
- Chiếu xạ làm thay đổi cơ cấu hóa học của thực phẩm, tạo ra những gốc tự do, và các chất này sau đó sẽ tác động với một số các chất khác để cuối cùng cho ra những hóa chất mới mà khoa học gọi là chất “radiolytic products” chẳng hạn như formaldehyde, benzene, formic acid, và quinone. Đây là những chất độc cho cơ thể nhất là benzene là chất có thể gây ra ung thư. Một khảo cứu gần đây của Đức và Pháp cũng cho biết chiếu xạ những thực phẩm có chứa chất béo sẽ làm sản sinh ra chất 2-dodecyclobutanone (2-DCB) rất độc và có thể tạo ra ung thư.
- Về mặt dinh dưỡng, tia phóng xạ cũng làm mất đi một phần các vitamin nhóm B, vitamin A, C, E, K, các amino acid và các acid béo không bão hòa. Các chất dinh dưỡng cũng có thể bị giảm đi, hương vị cũng có thể bị biến đổi.
- Vì cường độ tối đa của chất phóng xạ sử dụng đã được quy định cho mỗi một loại thực phẩm, thường thì ở mức độ rất thấp nên có thể có một số vi khuẩn vẫn còn sống sót, và ngẫu biến tạo ra những dòng vi khuẩn con cháu có khả năng tồn tại với những cường độ phóng xạ rất mạnh sau này.
- Vấn đề tai nạn phóng xạ và ô nhiễm môi sinh do chất cặn bã phế thải phóng xạ được tạo thành. Các giới kỹ nghệ thực phẩm, vì ỷ lại là đã có phương pháp phóng xạ để diệt trùng rồi nên họ có thể thờ ơ chểnh mảng không chú trọng nhiều đến việc giữ gìn vệ sinh ở các khâu sản xuất và biến chế.
- Việc sử dụng các chất phóng xạ Cobalt 60 hoặc Cesi 137, liệu tính phóng xạ của chúng có làm thực phẩm nhiễm phóng xạ và trở thành “thực phẩm phóng xạ” hay không?
- Chiếu xạ có làm thay đổi thành phần hóa học của thực phẩm? Hương vị, chất bổ dưỡng có bị mất bớt? Có tạo thành các chất độc hại trong quá trình chiếu xạ không?
Thật ra, phần lớn những lo ngại này là rất ít có cơ sở, nếu việc áp dụng quá trình chiếu xạ tuân thủ các quy định đề ra, vì những lý do sau:
- Xử lý bức xạ chỉ gây nên những biến đổi hoá học không đáng kể và tỏ ra vô hại đối với thực phẩm. Hiệu ứng bức xạ có thể tạo ra một số sản phẩm xạ ly ( radiolytic products) như glucose, axit formic, axetandehit và CO2 . Các chất này cũng được tạo ra khi xử lý thực phẩm bằng nhiệt. Các sản phẩm xạ ly đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng và không có bằng chứng nào thể hiện tính độc hại của chúng. Cũng chưa ghi nhận được các chất độc hại có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng được tạo thành sau khi chiếu xạ thực phẩm.
- Các gốc tự do có thể được hình thành khi chiếu xạ cũng như khi xử lý thực phẩm bằng các phương pháp khác như khi nướng, sấy khô, đông khô và ngay cả trong quá trình oxy hoá bình thường của thực phẩm. Các gốc tự do có tính hoạt động rất cao, cấu trúc không ổn định nên dễ dàng tương tác với các cơ chất khác để trở thành dạng sản phẩm ổn định. Các gốc tự do dễ hình thành và cũng dễ biến mất một thời gian ngắn sau khi chiếu xạ thực phẩm ở trạng thái lỏng. Sự tiêu hoá chúng chẳng gây nên bất kỳ hiệu ứng độc hại nào. Điều này được khẳng định nhờ các nghiên cứu trường diễn trên những động vật ăn sữa bột chiếu xạ ở liều 45 kGy (gấp 4 lần liều tối đa cho phép chiếu xạ thực phẩm). Không có hiện tượng đột biến di truyền nào được thông báo, không có hiệu ứng gây ung thư nào được phát hiện.
- C.H. Sommer thuộc Viện Nghiên cứu Công nghệ Xử lý An toàn Thực phẩm của Bộ Nông nghiệp Mỹ đưa ra quan điểm về một số cảnh báo gần đây liên quan đến các vấn đề tiềm năng có thể xuất hiện do sự có mặt của chất 2-dodecylcyclobutanon (2-DCB), là chất tồn tại với lượng nhỏ trong thực phẩm chiếu xạ thông qua sự phân giải của axit palmitic do chiếu xạ, gây ra tính độc yếu đối với gen trong thử nghiệm làm đứt sợi ADN trong thời hạn ngắn, (gọi là Thử nghiệm Comet). Tuy nhiên, theo Sonmmer, Thử nghiệm Comet không được đánh giá là thích hợp để phát hiện chất độc đối với gen, đưa ra các kết quả sai do sự chết tế bào không phải từ nguyên nhân độc tính với gen, và không được các cơ quan đề ra quy định của quốc tế thừa nhận.
Một loạt các thử nghiệm đã cho thấy không có vấn đề về sức khỏe bởi chất 2-DCB này. 2-DCB không có khả năng gây ra đột biến hoặc sự sắp xếp lại gen trong các thử nghiệm độc tính với gen ngắn hạn ở động vật cho ăn thực phẩm chiếu xạ. Sommer kết luận, các kết quả khẳng định lại một lần nữa độ an toàn độc tính của thực phẩm chiếu xạ.
- Tính lành của thực phẩm chiếu xạ cũng đã được minh chứng bằng các thử nghiệm trên cơ thể sống: thử độc tố chung, thử hiệu ứng tim mạch, thử hiệu ứng gây quái thai, thử đột biến, thử dinh dưỡng, và thử vô trùng. Một số phép thử trên có thể đánh giá bằng phân tích hoá học, vật lý học. Một số khác được đánh giá trên động vật hoặc trên vi sinh vật nuôi cấy.
- Chiếu xạ trong các điều kiện được kiểm soát không làm cho thực phẩm biến thành chất phóng xạ. Bất kể loại vật liệu nào trong môi trường sống của chúng ta, kể cả thực phẩm, đều chứa một lượng cực nhỏ các nguyên tố có hoạt tính phóng xạ được gọi là các nguyên tố phóng xạ tự nhiên. Tổng hoạt độ của các nguyên tố phóng xạ tự nhiên mà con người hấp thụ qua đường ăn uống hàng ngày vào khoảng 150-200 becquerel. Thực phẩm không bao giờ tiếp xúc trực tiếp với chất phóng xạ mà chỉ bị chiếu tia gamma phát ra từ các chất phóng xạ và mức năng lượng tối đa của các nguồn chiếu xạ thực phẩm luôn được giới hạn nhỏ hơn 5 MeV đối với bức xạ gamma, tia X và nhỏ hơn 10 MeV đối với bức xạ điện tử. Các giới hạn năng lượng trên là nhỏ so với năng lượng liên kết hạt nhân và vì vậy các bức xạ iôn hóa này không có khả năng biến thực phẩm được chiếu xạ thành phóng xạ. Thực phẩm bị nhiễm xạ là thực phẩm hấp thụ các chất phóng xạ thoát ra từ các sự cố lò phản ứng hạt nhân, các vụ nổ bom nguyên tử. Sự nhiễm xạ như vậy không liên quan tới quá trình chiếu xạ có kiểm soát và được giới hạn về mức năng lượng bức xạ được sử dụng nhằm mục tiêu bảo quản thực phẩm.
- Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh là các chất dinh dưỡng đa lượng như protein, gluxit và lipit tương đối ổn đinh khi xử lý thực phẩm tới liều 10 kGy. Các chất dinh dưỡng vi lượng, đặc biệt là các vitamin, tỏ ra khá nhạy cảm với các tác nhân xử lý, kể cả với bức xạ.
Uỷ ban hỗn hợp giữa FAO, WHO và IAEA, 1980 khẳng định chiếu xạ không làm giảm vấn đề dinh dưỡng trong thực phẩm. Sự thay đổi các giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố: liều lượng bức xạ, loại thực phẩm, chất liệu bao gói và các điều kiện xử lý (nhiệt độ trong thời gian chiếu xạ và lưu kho sau chiếu xạ). Phần lớn các yếu tố trên cũng gặp phải trong các phương pháp bảo quản thực phẩm khác đã và đang sử dụng.
Việc chiếu xạ đúng liều lượng trong một số trường hợp cũng có thể làm mất đi một phần nhỏ các vitamin nhóm B, vitamin A, C, E, K, các amino acid và các acid béo không no, nhưng tựu trung không ảnh hưởng đến chất lượng, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.
- Hương vị, hình thức của thực phẩm đã được chiếu xạ hoàn toàn giống như thực phẩm chưa chiếu xạ nhưng cũng có thể bị thay đổi ở một mức độ rất thấp và không khác chi cho lắm nếu so sánh với các kỹ thuật hấp khử trùng bằng autoclave như thường được sử dụng từ xưa nay. Người ta đã giải quyết một phần điểm bất lợi này b
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Công nghệ chiếu xạ thực phẩm.docx