CÔNG NGHỆ CHIẾU XẠ
I. GIỚI THIỆU
- Chiếu xạ có khả năng tiêu diệt vi sinh vật và côn trùng gây hại do tia
phóng xạ có tác dụng ion hóa gây nên những thay đổi hóa học
- Để ứng dụng trong thực phẩm mức năng lượng chiếu xạ phải đủ mạnh
để phá vỡ những liên kết hóa học có trong thực phẩm. Điển hình là liên
kết cộng hóa trị cần một năng lượng từ 1-8 eV
- Tia phóng xạ ion hóa có thể gây ra sự hình thành gốc .OH, có khả năng
tương tác với DNA của vi sinh vật và côn trùng ở những giai đoạn khác
nhau
- Khi DNA bị phá hủy hay mã gen bị thay đổi, sinh vật sẽ mất khả năng
sinh sản
II. CƠ CHẾ CỦA CHIẾU XẠ
2.1. Ảnh hưởng lên nước
- Nước rất tinh khiết rất ít bị phân hủy dưới tia gamma. Tuy nhiên, nếu
nước có lẫn chất hòa tan, sự phân hủy nước diễn ra đáng kể
- Nước tinh khiết được xem như là ổn định vì nồng độ H và H2O2 ở
trạng thái cân bằng rất thấp. Những chất khử hay oxi hóa vô cơ hòa tan
có thể loại bỏ các gốc tự do và ngăn cản trạng thái cân bằng
- Sự hình thành H2O2 bị ảnh hưởng bởi: (a) sự có mặt của chất hòa tan
tham gia phản ứng, (b) sự tái kết hợp của các gốc tự do, (c) phản ứng của
các gốc và chất hòa tan và (d) pH của dung dịch (H2O2 sẽ hình thành
nhiều khi pH ≤ 3)
- Ảnh hưởng của bức xạ gamma lên hệ nước có thể được tóm tắt bằng
phương trình đơn giản sau
H2O -> chất trung gian -> aH + bOH + cH2 + dH2O2
2.2. Ảnh hưởng lên chất đường bột (carbohydrate)
- Tất cả các hiệu ứng và phản ứng bức xạ đều phụ thuộc vào liều lượng
- Trong chiếu xạ thực phẩm, 1 kGy được coi là liều thấp, 1–10 kGy là
liều trung bình và trên 10 kGy là liều cao
- Thực phẩm chứa carbohydrate như trái cây, rau, củ, quả thường được
xử lý bằng chiếu xạ liều thấp (dưới 1 kGy) cho các mục đích cụ thể.
Thực tế đã chứng minh rằng rất ít thay đổi hóa học diễn ra
- Với nhiều liều lượng khác nhau, ảnh hưởng của bức xạ lên
cacbohydrat rất phức tạp do các sản phẩm phóng xạ khác nhau
được tạo ra trong các điều kiện và liều lượng khác nhau. Ở liều
lượng cao, có thể xảy ra quá trình thủy phân, oxy hóa, phân hủy và
khử phân tử
2.3. Ảnh hưởng lên protein
- Protein chứa hơn 20 loại axit amin, mỗi loại có thành phần và cấu
trúc riêng. Mặc dù thực phẩm và hệ thống sinh học sống không
chứa các axit amin và polypeptit riêng biệt với số lượng lớn, nhưng
phản ứng hóa học bức xạ của protein cũng rất phức tạp