- Các tinh dầu và chất thơm: giảm.
a. Điện tử năng lượng cao:
Chúng chứa một lượng năng lượng rất lớn, ngồi khả năng tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt, chúng cịn cĩ khả năng xuyên sâu vào thực phẩm khoảng 2,5 cm.
b.Tia X :
Tia X gần giống với tia gamma về khả năng tác động tới vi sinh vật.
c.Tia gamma :
Tia gamma được tạo ra từ đồng vị coban 60, 60Co được tạo ra bởi 59Co. Tia này chứa một lượng năng lượng rất cao (1, 1 MeV) và cĩ khả năng xâm nhập vào thực phẩm sâu đến 20 cm .
Các loại tia ion cĩ khả năng tiêu diệt vi sinh vật rất cao. Chúng cĩ thể làm thay đổi cấu trúc của các phân tử trong tế bào, đồng thời chúng cĩ khả năng phân hủy phân tử nước theo cơ chế sau :
Chúng gây ra sự phá hủy các liên kết hyđro trong các phân tử của tế bào, mối nối hyđro trong phân tử ADN, kết quả là hyđro sẽ tách khỏi deoxiribose. Chúng cịn cĩ khả năng thủy phân purin và pyrimidine.
Khả năng chống lại các tia ion hĩa của vi sinh vật phụ thuộc vào khả năng sữa chữa những sai sĩt trong các phân tử cĩ trong tế bào vi sinh vật.
Khả năng chống lại đĩ ở những vi sinh vật khác nhau thì khác nhau. Khả năng này được biểu diễn như sau:
Virut > nấm men > bào tử > nấm mốc >gram(+) > gram(-) .
Ở đây người ta dùng đơn vị là Gray (1Gy = 1joule kg1- ) khả năng trên cũng được trình bày ở bảng sau : H2O OH + H H O + H OH - + H3O+ Solvat hĩa H2O H2O + e H2O e aq
Liều lượng gây chết bởi các tia ion hĩa Vi sinh vật 6D. Kgy E. coli Salmonnella ententidis A.typhimurium Vibrio parahaemolyticus Pseudomonas fluorescens Bacillus cereus B.stearother mophilus C.botulinum type A Lactobacillus spp. Miccrococcus spp. Peinococcus radiodurans Aspergillus flavus Pennicillium notatum S. cerevisiae Virut 1,5-3 3-5 3-5 < 0,5-1 0,5-1 20-30 10-20 20-30 2-7,5 3-5 > 30 2-3 1,5-2 7,5-10 > 30 ( Theo : Microbial Ecology of food vol. // CMSF) .
Ứng dụng các tia ion hĩa được tiến hành từ thế chiến lần thứ hai do kết quả chạy đua về vũ khí hạt nhân. Hiện nay việc sử dụng các tia ion hĩa cĩ những qui định rất cụ thể về liều lượng để tránh gây độc trong thực phẩm.
Qui định của FAO/WHO cho thấy rằng liều lượng được sử dụng để bảo quản thực phẩm khoảng 10Kgy . Ta cĩ thể tham khảo mức sử dụng này ở Anh như bảng sau:
Liều lượng cho phép sử dụng tia ion hĩa tại Anh
Thực phẩm Liều lượng tia ion hĩacho phép (KGy)
Trái cây và nấm Rau Hạt Các loại gia vị Cá và hải sản khác Thịt gà 2 1 1 10 3 7
Vi khuẩn gram(+) cĩ khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn vi khuẩn gram(-).
Dạng bào tử của vi sinh vật cĩ khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn tế bào sinh dưỡng. Trong đĩ chủng vi khuẩn tạo bào tử Pacenibacillus larvae cĩ khả năng chống lại chiếu xạ tốt nhất, Clostridium type A cĩ khả năng chống lại chiếu xạ tốt nhất trong số các chủng Clostridium. Mức độ chịu đựng sự chiếu xạ của enzym và các sinh vật khác nhau được biểu
diễn trong hình sau :
100.000.000 −
10.000.000 Enzym bị mất hoạt tính
− Virut bị tiêu diệt 1.000.000 − 100.000 Kiểm sốt sâu mọt 10.000 Làm khơng nảy mầm hạt 1.000
Liều lượng gây chết người , động vật 100
Liều lượng chiếu xạ chung ( theo Grunewald 1961) .
Nấm mốc và nấm men cĩ khả năng chống lại chiếu xạ kém hơn vi khuẩn gram(+). Tuy nhiên, một số lồi nấm men thuộc Candida cĩ khả năng chống sự chiếu xạ như các lồi vi khuẩn nội bào tử.
Về cơ bản, sự nhạy cảm của các vi sinh vật với chiếu xạ khi chúng ở trong dung dịch đệm tốt hơn là khi chúng ở trong mơi trường chứa protein.
Khi cĩ mặt oxy, khả năng chống lại sự chiếu xạ của vi sinh vật kém hơn trong điều kiện khơng cĩ mặt oxy.
Tế bào vi sinh vật ở trạng thái khơ cĩ khả năng chống lại sự chiếu xạ tốt hơn tế bào trong trạng thái cĩ độ ẩm cao.
Ở trạng thái đơng lạnh, tế bào vi sinh vật cĩ khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn ở trạng thái khơng đơng lạnh.
Tế bào vi sinh vật ở giai đoạn phát triễn cĩ khả năng chống lại chiếu xạ tốt hơn ở giai
đoạn chúng đang sinh sản.
Từ nhiều năm đến nay cĩ 36 nước sử dụng chiếu xạ để bảo quản thực phẩm. Ở Mỹ cĩ đến 20 loại thực phẩm khác nhau ( loại cĩ bao bì) được chiếu xạ. Theo qui định của FDA (của Mỹ ) liều lượng chiếu xạ khoảng 10-60Kgy. Riêng các loại gia vị chiếu xạ với liều lượng 10Kgy. 1985 FDA cho phép chiếu xạ thịt heo 1Kgy để tiêu diệt Trichinella spiralis. Năm 1986, Thái Lan chiếu xạ xucxic thịt heo với liều lượng 2,0Kgy. Năm 1986 Puerto Rican đã chiếu xạ xồi với liều lượng 1,0Kgy. Hawai đã tiến hành chiếu xạ đu đủ với liều lượng 0,41-0,51KGy từ 1987.
WHO đề nghị chiếu xạ với liều lượng 7Kgy, Canada đề nghị với liều lượng 1,5Kgy đối với hải sản.
12.6.2 Ảnh hưởng của chiếu xạ đối với chất lượng thực phẩm :
1/ Sự thay đổi thành phần các chất :
- Nước là thành phần dễ bị ảnh hưởng bởi chiếu xạ. Cơ chế chuyển hĩa này như sau : 3H2O chiếu xạ H + + OH - + H2O2 + H2
Trong điều kiện yếm khí, thực phẩm sau chiếu xạ sẽ mất màu, mất mùi do khơng cĩ mặt của oxy. Một trong những phương pháp giữ mùi khi chiếu xạ là phải đưa nhiệt độ xuống rất thấp. Khi nhiệt độ thấp, phản ứng phân hủy nước sẽ giảm.
- Sau nước là protein và những hợp chất chứa nước rất nhạy cảm đối với chiếu xạ. Sản phẩm do chiếu xạ của axit amin, peptit, protein phụ thuộc vào liều lượng chiếu xạ, nhiệt độ khí chiếu xạ, lượng oxy, độ ẩm và các yếu tố khác. Sản phẩm của quá trình trên là NH3, H2, CO2, H2S và carbonyl.
Các axit xmin rất nhạy cảm với chiếu xạ. Trong đĩ các axit amin sau đặc biệt nhạy cảm: methionin, cysteine, histedine, arginine, tyrosine. Trong đĩ cysteine nhạy cảm nhất. Moser (1967) cho rằng 50% tổng lượng axit amin bị mất khi chiếu xạ, Tryptophan mất 10%.
- Khi chiếu xạ, lipit cũng bị thay đổi rất mạnh, đặc biệt là trong trường hợp cĩ mặt của oxy. Sản phẩm của quá trình này là peroxit và các sản phẩm oxy hĩa khác như carbonyl. Wicketal (1967) cho thấy rằng khi chiếu xạ thịt bị tươi ở nhiệt độ phịng với 20-60Kgy thấy rất nhiều thành phần chất mùi. Trong 45 hỗn hợp các chất tạo mùi đã tìm thấy, cĩ 17 chất chứa sulfur, 14 chất chứa hydrocacbon, 9 carbonyl, 5 chất cơ bản và alcohol. Trong đĩ cĩ rất nhiều chất tìm thấy ở thịt khơng chiếu xạ mà chỉ đun nấu.
- Các loại vitamin như thiamin, niacin, pyridoxine, biotin, B12 bị phá hủy, riboflavin, pantothenic, folic lại được tăng trong quá trình chiếu xạ.
- Các chất pectin và cenlulose cũng bị biến đổi khi chiếu xạ. Kết quả là các loại rau, quả sẽ trở nên mềm hơn ( Massey và Bourke, 1967).
2/ Khả năng bảo quản thực phẩm đã được chiếu xạ :
Thực phẩm sau khi chiếu xạ là thực phẩm an tồn về mặt vi sinh vật. Tuy nhiên quá trình chiếu xạ cũng cho thấy ảnh hưởng của chúng đến khả năng bảo quản thực phẩm .
Trong quá trình chiếu xạ với liều lượng khơng cao lắm, các loại enzym thường khơng bị phá hủy. Khí chiếu xạ với liều lượng 45KGy các loại enzym của thịt gà thịt heo bị biến tính.
Thực phẩm đĩng gĩi trước khi chiếu xạ, mùi được bảo tồn khi chiếu xạ với liều lượng 10,8KGy. Đồìng thời thịt cĩ thể bảo quản 12 năm khơng thấy sự thay đổi chất lượng.
Nhìn chung các sản phẩm thực phẩm được chiếu xạ bao giờ cũng tăng khả năng bảo quản.
