电离辐照技术控制生鲜食品病原菌污染的研究进展

李垄清 马 良 李文建（中国科学院兰州近代物理研究所 兰州 730000）

电离辐照技术控制生鲜食品病原菌污染的研究进展

李垄清 马 良 李文建
（中国科学院兰州近代物理研究所 兰州 730000）

综合讨论了世界范围内食源性疾病的发展及食品辐照技术的应用现状，综述了国内外辐照技术控制生鲜食品病原菌的研究进展，并对辐照食品的安全性和受照剂量问题进行了探讨。未来的研究，将继续积累生鲜食品中对电离辐射敏感的病原菌数据，重点探索影响辐照的因素和机理，从辐照组合处理方法入手，建立和完善各种食品辐照的剂量、工艺程序和操作规范。

食品，辐照，食源性病原菌，食品安全

传统的生鲜食品保藏主要依靠物理和生物化学方法。其中，物理方法主要有冷藏、灌装、真空包装，借助器械使用饮用水、清洁剂（如洗涤剂）刷洗或喷吹，以及机械擦除处理进行的产品表面清洁和消毒。但低温冷藏并不能完全阻止鲜切产品中病原微生物的生长［16］。研究表明，与食源性疾病密切相关的病原菌如水果汁液中沙门氏菌、大肠杆菌，在冷冻储藏条件下生存时间比室温下更长［17］；与洗涤剂配套进行的刷洗、擦除处理虽能有效清除生鲜食品表面的土和微生物，但同时也擦除了部分阻止微生物入侵的蜡质层。鲜切莴苣的大肠杆菌在各种试验温度下都能够在24 h内穿过伤口渗透，且病原菌在4 ºC条件下具有比高温环境更高的渗透度［18］。生物化学方法存在使用范围和种类、以及处理规则方面的诸多限制，并且这些技术对侵入食品内的病原体几乎无能为力。革新的食品保藏技术要求保持食品生物性能和感官特性的最优化，既能够确保食品的营养品质和矿质成分，杜绝防腐剂，又能简化加工工序、无热力操作。目前认同的替代技术主要有辐照［19］、臭氧［20］、噬菌体［21］、对抗性细菌［22］，及对抗性细菌和噬菌体联合处理的方法［23］等，而食品辐照技术也许是最理想的选择［15］。

食品辐照常用电离辐照，即辐照源60Co和137Cs产生的伽玛射线、5 MeV以下的X射线和加速器生成的10 MeV以下电子束［24］。电离辐照技术不仅具有穿透食品包装灭除病原菌、昆虫和害虫的广谱性和高效性，还具有全程无热源、无添加剂、无化学残留，工序简易等优点，且能快速地进行渗透性消毒［25］，因而倍受食品行业的青睐。

文献记载的食品辐照技术可追溯到1896年，仅在发现X射线一年之后［26］。受时代认知和应用上的局限性影响，对食品辐照慢性毒性的顾虑和其它风险的担忧曾一度笼罩食品行业内外［20］。英国多数消费者曾反对利用辐照技术修饰食品维生素［27］。1981年联合国粮农组织、国际原子能机构和世界卫生组织联合专家委员会建议“经10 kGy以下剂量辐照的任何食品都没有毒理学方面问题，无需再进行毒理学检测”［21］，从而推动了世界范围内辐照食品商业化的快速发展。食品法典委员会在1996～2004年制定并颁发了 10项辐照食品标准［28］，包括欧盟在内的一些国家也对辐照食品实行强制标签政策［29］。经历了半个多世纪的发展，2005年世界辐照食品的数量已达 40.5万吨，包括调味品和干菜 18.6万吨（46%）、谷物和水果 8.2万吨（20%）、肉鱼食品 3.2万吨（8%）、大蒜和土豆8.8万吨（22%）、以及健康食品如蘑菇、蜂蜜等在内的其它消毒食品 1.7万吨（4%）［19］。根据Kume等［30，31］和Aruscavage等［32］分析，2005～2010年欧洲辐照食品数量呈下降趋势，美国、澳大利亚及其它地区这一数据呈缓慢地增长趋势，而部分亚洲国家辐照食品呈持续性增长趋势。2010年的调查数据显示，由于中国和亚洲其它国家辐照食品数量的快速增加，保守估计，目前全球年辐照食品数量超过100万吨［25］。

1　国外辐照技术控制生鲜食品病原菌进展

生鲜食品致病的病原微生物有大肠杆菌、沙门氏菌属和结肠炎耶尔森氏菌属等；病毒如甲型肝炎病毒、诺洛病毒等；原生动物如环孢子虫、微小隐孢子虫等［7，32-35］。而食源性流行病的发生则主要与生鲜食品中沙门氏菌属和大肠杆菌高度相关［5，7，34，36］。因此，革新的生鲜食品辐照技术能否替代传统技术的首要条件取决于控制生鲜食品中大肠杆菌和沙门氏菌的效率。

Grasso等［37］对比电子束辐射灭活鲜甘蓝中土著微生物区系和大肠杆菌效率，发现2.3 kGy的吸收剂量对二者灭活率超过4 log CFU/g。Kim等［38］发现利用电子束辐照新收获香瓜表面，吸收剂量为1 kGy时对沙门氏菌属灭除率可超过3 log CFU/g。Chimbombi等［39］采用电子束辐射23 ºC环境下存放的香瓜3 h后，在1 kGy吸收剂量条件下灭活鼠伤寒沙门氏菌效率可达2.65 log CFU/g。电子束辐照西兰花的吸收剂量达到3 kGy时可延长其保质期，并保持了其理化特性［40］。类似的研究也都说明，电子束辐照技术对抑制生鲜食品中大肠杆菌和沙门氏菌的作用显著。

Mahmoud［41］利用X射线辐照卷心莴苣碎片，累积剂量为1 kGy时基本上灭除了大肠杆菌，对病原生物、沙门氏菌和福氏志贺氏菌的灭除效率分别达到4.4、 4.1、4.8、4.4 log CFU/5 cm2。而且，2 kGy吸收剂量辐照上述微生物时，抑制率更是超过5 log CFU/5 cm2。进一步说明X射线辐照，尤其是2 kGy的吸收剂量几乎可灭除生鲜食品中包括大肠杆菌和沙门氏菌在内的致病微生物，具有其它技术无法比拟的优势。

Lee等［42］对比研究了γ辐射灭活鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌、葡萄球菌属和李斯特菌的效率，吸收剂量为1 kGy时削皮黄瓜的上述菌群灭活效率分别为3.12、1.94、2.11和 2.97 log CFU/g，菠菜则分别达到2.83、2.53、2.77和2.36 log CFU/g，在牛蒡上为2.51、5.73、4.22和3.78 log CFU/g。Fan等［43］采用γ辐射灭活这些鲜菜，吸收剂量为1.0 kGy时其表面和内藏的大肠杆菌存活率仅分别为 3～8 log CFU/g和2～3 log CFU/g。类似的研究Gomes等［40］发现吸收剂量达到1 kGy时鲜莴苣叶灭活大肠杆菌达3～4 log CFU/g，吸收剂量为1 kGy时生菜中鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的灭活率达到 3 log CFU/片叶［44］。Niemira［45］发现1 kGy吸收剂量下菠菜和莴苣的表观、色泽保持完好，灭活大肠杆菌超过5 log CFU/g。并且，若在4 ºC环境下连续照射菠菜和莴苣48 h，则菠菜和莴苣中大肠杆菌的存活率还要分别减少1.9和2.5 log CFU/g［46］。不同种蔬菜的辐照研究发现，1 kGy吸收剂量条件下，足以灭除包括人类致病元凶大肠杆菌和沙门氏菌在内的食源性病菌［37，41］。

因此，电离辐照技术消除生鲜食品中大肠杆菌和沙门氏菌的显著效率决定了其在控制世界性食源性疾病爆发中的特殊地位。

2　国内辐照技术控制生鲜食品病原菌研究

我国食品辐照的研究始于1958年。80年代国科委、科研院所相继开展了蔬菜、水果、肉制品、蛋及水产品等18个品种食品辐照的试验研究。早在1996年4月5日，卫生部就颁布第47号令《辐照食品卫生管理办法》。目前，我国已制定辐照食品卫生标准8项，工艺标准17项［47］，等效采用国际食品法典委员会4类9项辐照食品检测标准［48］。到2014年，28个省、市、自治区钴源辐照装置 123座，辐照食品200多种，计18万吨［49］。有关部门已经从毒理学、生物学特性及营养质量方面认同食品辐照技术，辐照食品也被绝大多数消费者逐渐接受。目前，相关研究已初步探明γ射线灭除日常消费食品中病原菌的最佳受照剂量和灭除效率，并给出具体食品品种的受照剂量。如哈益明等［50］采用 γ射线辐照鸡肉至吸收剂量为5 kGy时，取得了细菌总数灭除率高达99.98%效果；李俐俐等［51］发现杀灭虾仁葡萄球菌的最佳吸收剂量为5～6 kGy；真空包装的淡腌白鱼以60Co射线辐照至吸收剂量为 2.5 kGy时，灭菌率为99%［52］；8 kGy剂量辐照真空包装鸡肉后在室温贮藏180 d后菌落总数、霉菌、大肠菌群和沙门氏菌分别为180 CFU/g、25 CFU/g、30 MPN/100 g、0 CFU/25 g，指标全部符合禽肉制品卫生要求［53］。冯敏等［54］辐照处理大豆蛋白粉中病原菌至不同吸收剂量，发现4 kGy吸收剂量下，菌落总数低至120 CFU/g、霉菌10 CFU/g和大肠菌群＜30 MPN/100 g的灭除效果。当吸收剂量提高到6 kGy时，菌落总数下降到63 CFU/g，而大肠菌群和霉菌数量几乎保持不变。说明大肠菌群和霉菌对吸收剂量影响不显著。另有报道，辐照鲜猪肉至吸收剂量为4 kGy，相比对照组保质期可提高33倍，而猪熏、酱制品和低温肉制品的最佳吸收剂量则为 8 kGy［55］。

此外，对放射性电子束辐照生鲜食品的对比研究也在进一步开展。已有文献报道，电子束辐照能有效杀灭葡萄表面的细菌、霉菌、酵母菌、大肠菌群［56］；电子束辐照与酸化亚氯酸钠（ASC）组合能有效地杀灭鲜切青椒中的鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和李斯特菌，从而延长其货架期［57］；草莓保藏的最佳吸收剂量为3.5 kGy［58］；3～6 kGy吸收剂量可有效杀灭鱿鱼丝［59］、泥蚶肉中的病原菌［60］。而对比研究发现，γ射线和电子束辐照素鸡后，菌落总数 D10值分别为0.43和0.48，差异并不显著［61］，类似研究发现，两种辐照对牛肉火腿中微生物的杀灭效果同样无显著差异［62］。但也有学者认为，电子束辐照灭菌效果不如γ射线［61-64］，前者只能穿透厚度4.5 cm、密度1 g/cm2左右的食品。加之我国目前商用电子加速器的开发严重滞后，相关技术参数、标准尚不完善，这项技术在我国的应用受到限制。

3　存在的主要问题和展望

首先，辐照食品的安全问题长期以来备受争议，人类虽然已经过半个多世纪的探索，但直到 2003年，辐照食品仍然存在安全疑问［65］。详尽查阅资料后可以发现，早期对食品辐照安全的质疑已随着科学技术的发展被否定。即便是最近研究关注的辐照副产物2 -烷基环丁酮［66］，在某种程度上或许是食品辐照处理后独一无二的产物（虽然也有自然界坚果中发现环丁酮报道），也在经过详尽动物毒理实验数据收集［66］、经权威食品机构确认，环丁酮并不具有毒理学上的风险［67-68］。

其次，受照剂量是关系到食品辐照成败的关键。依据大量剂量＜10 kGy γ辐照灭除多种微生物的有效性研究结果、以及在辐照过程中食品感观、化学组成完好性方面达成的共识［69-72］，FAO/IAEA/WHO早在1999年就已明文规定了以10 kGy剂量作为食品辐照国际安全线［73］。EPA、IAEA和EU的相关法规也已授权了详细的辐射类型（γ辐射、X射线和电子束）、能量（X射线和电子束分别为5、10 MeV）和推荐剂量。然而，大量实验结果证明，γ射线灭除细菌的吸收剂量为0.5～50 kGy，有效灭除病毒和孢子的吸收剂量高达10～50 kGy，大面积灭除孢子则需要50 kGy。低剂量辐射不能消除包括芽胞杆菌属、葡萄球菌属、产气夹膜梭状芽孢菌和肉毒杆菌等微生物引起的食物中毒问题，但灭除病毒和孢子的高辐照剂量会导致食品纤维性碳水化合物结构退化、油脂成分陈腐臭味［74］；甚至有研究发现当吸收剂量超过1 kGy，一些生鲜食品出现表观、色泽和质地质量下降问题［43］。因此，寻求既能减小辐射剂量又能够达到不破坏生鲜食品结构性能的安全方法是目前食品辐照技术仍需继续探索的领域。一项采用高氧封装处理菠菜幼苗叶的研究发现，在0.7 kGy吸收剂量和室温饱和 100%氧气环境下，测试微生物数量减少到5 log CFU/g，由此筛选出最有效的组合是1 kGy吸收剂量与富氧包装。受此启迪，我们建议从影响食品辐照效率的标靶对象、产品类型、生产环节（完整、去核、剥皮或切片与否）和封装因素着手，采用组合辐照处理的方法，如改良真空包装或探索其他新方法等，以便在降低吸收剂量的同时又能高效灭除生鲜食品中的病原菌。

再次，食品辐照存在病毒和真菌对辐射的抗性问题［5，43］，这也许与孢子和病毒体型微小有关。因为辐射只有准确无误地作用于微生物致命位点才能有效发挥杀菌作用，孢子和病毒相对于体型较大的杆菌，难免有漏网之嫌。解决这一技术问题，则需要今后从辐照工艺程序方面不断探索解决。

4　结语

伴随全球经济发展，不断增加的生鲜食品需求也使得食源性疾病事件爆发的概率骤增。传统消毒方法对食品内部的微生物几乎无能为力，改进消毒方法势在必行。从国内外研究进展来看，降低人类食源性疾病发病率的唯一途径仍然是食品消毒，因为目前可预见的技术无法阻断农业生产系统中动物饲料污染、屠宰后的鲜肉污染、肥料污染以及出厂成品污染之间的关联性，不能从根本上阻止食品污染。从控制食源性病原菌的研究进展来看，与大肠杆菌和沙门氏菌属相关的生鲜食品污染仍然是持续关注的问题。电离辐照技术以其灭除大肠杆菌和沙门氏菌属这类主要食源性病原菌的显著效率，以及保障生鲜食品外观质地和色泽的诸多优点，奠定了其作为替代其它食品保藏技术的优势地位。未来的研究建议继续积累生鲜食品中对辐射敏感的病原菌和霉菌数据，重点探索影响辐照的因素和机理，从辐照组合处理方法入手，不断探索、建立和完善各种食品辐照的最佳剂量、工艺程序和操作规范。

1Christopher R， Braden C R， Tauxe R V. Emerging trends in foodborne diseases［J］. Infectious Disease Clinics of North America， 2013， 27（3）: 517-533. DOI: 10.1016/j.idc. 2013.06.001.

2McEntire J. Foodborne disease: the global movement of food and people［J］. Infectious Disease Clinics of North America， 2013， 27（3）: 687-693. DOI:10.1016/j.idc.2013. 05.007.

3Statistics Canada. Tables by subject: food and nutrition，food available， by major food groups［EB/OL］. ［2015-11-18］. http://www40.statcan.ca/l01/ind01/l3_920_ 921-eng.htm？hili_famil102.

4Bruna C， Luís C， Ana C C. Investigation on the knowledge associated with foodborne diseases in consumers of northeastern Portugal［J］. Food Control，2013， 30（1）: 54-57. DOI: 10.1016/j.foodcont.2012.06. 028.

5Warriner K， Huber A， Namvar A， et al. Recent advances in the microbial safety of fresh fruits and vegetables［J］. Advance in Food and Nutrition Research， 2009， 57（4）: 155-208. DOI: 10.1016/S1043-4526（09）57004-0.

6WHO. Food safety and foodborne illness［EB/OL］. ［2007-12-05］. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/ fs237/en/.

7Sivapalasingam S， Friedman C R， Cohen L， et al. Fresh produce: a growing cause of outbreaks of foodborne illness in the United States， 1973 through 1997［J］. Journal of Food Protection， 2004， 67（10）: 2342-2353.

8Bruggen A.H.C. Epidemiology of enteric pathogens in the vegetable production chain: is the risk higher in the organic than in the conventional chain？［R］. Wageningen: Wageningen University， Plant Sciences， 2003.

9Scharff R L. Health-related costs from foodborne illness in the United States［EB/OL］. The United States: the PEW CharitableTrusts，［2010-03-03］.http://www. producesafetyproject.org/admin/assets/files/Health-Relate d-Foodborne-Illness-Costs-Report.pdf-1.pdf.

10 Majowicz S E， Musto J， Scallan E， et al. The global burden of nontyphoidal Salmonella gastroenteritis［J］. Clinical Infectious Disease， 2010， 50（6）: 882-889. DOI: 10.1086/650733.

11 Painter J， Hoekstra R， Ayers T， et al. Attribution of foodborne illnesses， hospitalizations， and deaths to food commodities by using outbreak data， United States，1998-2008［J］. Emerging Infectious Disease， 2013， 19（3）: 407-415. DOI: 10.3201/eid1903.111866.

12 Fletcher J， Leach J， Eversole K， et al. Human pathogens on plants: designing a multidisciplinary strategy for research［J］. Phytopathology， 2013， 103（4）: 306-315. DOI: 10.1094/PHYTO-09-12-0236-IA.

13 庞璐， 张哲， 徐进. 2006～2010年我国食源性疾病暴发简介［J］. 中国食品卫生杂志， 2011， 23（6）: 560-563. PANG Lu， ZHANG Zhe， XU Jin. Surveillance of foodborne disease outbreaks in China from 2006 to 2010［J］. Chinese Journal of Food Hygiene， 2011， 23（6）: 560-563.

14 田礼钦， 滕臣刚. 2001～2013年苏州市食源性疾病暴发事故流行病学分析［J］. 中国食品卫生杂志， 2015，27（6）: 614-619. TIANLiqin，TENGChengang.Analysison epidemiological characteristic of foodborne disease in Suzhou from 2001 to 2013［J］. Chinese Journal of Food Hygiene， 2015， 27（6）: 614-619.

15 Havelaar A H， Brul S， De J A， et al. Future challenges to microbial food safety［J］. International Journal of Food Microbiology， 2010， 139（S）: 79-94. DOI: 10.1016/j. ijfoodmicro.2009.10.015.

16 Farber J M， Wang S L， Cai Y， et al. Changes in populations of Listeria monocytogenes inoculated on packaged fresh-cut vegetables［J］. Journal of Food Protection. 1998， 61（2）: 192-195.

17 Parish M E， Beuchat L R， Suslow T V， et al. Methods to reduce/eliminate pathogens from fresh and fresh-cut produce［J］. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety， 2003， 2（S1）: 161-173 DOI: 10.1111/j. 1541-4337.2003.tb00033.x.

18 Takeuchi K， Frank J F. Penetration of Escherichia coli O157:H7 into lettuce tissues as affected by inoculum size and temperature and the effect of chlorine treatment on cell viability［J］. Journal of Food Protection， 2000， 63（4）: 434-440.

19 Tamikazu K， Masakazu F， Setsuko T， et al. Status of food irradiation in the world［J］. Radiation Physics and Chemistry， 2009， 78（3）: 222-226. DOI: 10.1016/j. radphyschem.2008.09.009.

20 Richard W， Lacey S F， Dealler. Food irradiationunsatisfactory preservative［J］. British Food Journal， 1990，92（1）: 15-17.

21 WHO. The Wholesomeness of irradiated food （JACFI）report［M］. Geneva: Technical Report Press， 1981: 659-660.

22 Webb T， Lang T. Food irradiation: the facts［M］. Wellingborough: Thorsons Press， 1987: 48-49.

23 Moseley B E. Radiation damage and its repair in Nonsporulating Bacteria［M］. UK: Society for Applied Bacteriology Symposium Press， 1984: 142-147.

24 Codex Committee on Food Addicatives. General standard for irradiated foods［EB/OL］. Italy: Codex alimentarius，2003［2015-04-13］. http://www.codexalimentarius.net.

25 Peter B R. Food irradiation is safe: half a century of studies［J］. Radiation Physics and Chemistry， 2014， 105:78-82. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2014.05. 016.

26 Molins R. Food irradiation-principles and applications［M］. New York: Wiley Interscience Press， 2001: 219-220.

27 Edward C D. The centenary of the British Food Journal，1899～1999 changing issues in food safety regulation and nutrition［J］. British Food Journal， 1998， 100（10/11）: 433-550.

28 Codex Alimentarius Commission， CAC/GL 79-2012 guidelines on the application of general principles of food hygiene to the control of viruses in food［S］. Italy: Codex Committee on Food Hygiene， 2012.

29 Arvanitoyannis I S. Irradiation of food commodities: techniques， applications， detection， legislation， safety and consumer opinion［M］. USA Academic Press， Elsevier Publisher， 2010: 50-51.

30 Kume T， Furuta M， Todoriki S， et al. Status of food irradiation［J］. Radiation Physics and Chemistry， 2009， 78: 222-226. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2008.09.009.

31 Kume T， Todoriki S. Food irradiation in Asia， the European Union and the United States: A status update［J］. Radioisotopes， 2013， 62（5）: 291-299. DOI: 10.3769/ radioisotopes.62.291.

32 Aruscavage D， Lee K， Miller S. et al. Interactions affecting the proliferation and control of human pathogens on edible plants［J］. Journal of Food Science， 2006， 71（8）: 89-99. DOI: 10.1111/j.1750-3841. 2006.00157.x.

33 Beuchat L R. Ecological factors influencing survival and growth of human pathogens on raw fruits and vegetables［J］. Microbes and Infection， 2002， 4（4）: 413-423. DOI: 10.1016/S1286-4579（02）01555-1.

34 Buck J W， Walcott R R， Beuchat L R. Recent trends in microbiological safety of fruits and vegetables［EB/OL］. America: Plant Health， 2003［2003-01-21］. http://www. plantmanagementnetwork.org/pub/php/review/2003/safety/. DOI: 10.1094/PHP-2003-0121-01-RV.

35 Rangel J M， Sparling P H， Crowe C， et al. Epidemiology of Escherichia coli O157:H7 outbreaks， United States，from 1982 to 2002［J］. Emerging Infectious Disease， 2005，11（4）: 603-609.

36 Brandl M T. Fitness of human enteric pathogens on plants and implications for food safety［J］. Annual Review of Phytopathology， 2006， 44（1）: 367-392. DOI: 10.1146/ annurev.phyto.44.070505.143359.

37 Grasso E M， Uribe-Rendon R M， Lee K. Inactivation of Escherichia coli inoculated onto fresh-cut chopped cabbage using electron-beam processing［J］. Journal of Food Protection， 2011， 74（1）: 115-118. DOI: 10.4315/ 0362-028X.JFP-10-281.

38 Kim J， Moreira R， Castell-Perez E. Simulation of pathogen inactivation in whole and fresh-cut cantaloupe （Cucumis melo） using electron beam treatment［J］. Journal of Food Engineering， 2010， 97（3）: 425-433. DOI: 10. 1016/jfoodeng.200910.038.

39 Chimbombi E， Moreira R， Kim J， et al. Prediction of targeted Salmonella enterica serovar Typhimurium inactivation in fresh cut cantaloupe （Cucumis melo L.）using electron beam irradiation［J］. Journal of Food Engineering， 2011， 103（4）: 409-416. DOI: 10.1016/j. jfoodeng.2010.11.011.

40 Gomes C， Da Silva P， Chimbombi E， et al. Electron-beam irradiation of fresh broccoli heads （Brassica oleracea L. italica）［J］. Food Science and Technoloy， 2008， 41（10）: 1828-1833. DOI: 10.1016/j.fm.2005.12.001.

41 Mahmoud B S M. Effects of X-ray radiation on Escherichia coli O157:H7， Listeria monocytogenes，Salmonella enterica and Shigella flexneri inoculated on Whole Roma Tomatoes［J］. Food Microbiology， 2010，27（8）: 109-114. DOI:10.1016/j.fm.2009.09.003.

42 Lee N Y， Jo C， Shin D H， et al. Effect of gammairradiation on pathogens inoculated into ready-to-use vegetables［J］. Food Microbiology， 2006， 23（7）: 649-656. DOI: 10.1016/j.fm.2005.12.001.

43 Fan X， Niemira B A， Prakash A. Irradiation of fresh fruits and vegetables［J］. Food Technology， 2008， 62（3）: 36-43.

44 GomesC，MoreiraRG，Castell-PerezE. Radiosensitization of Salmonella spp. and Listeria spp. in ready-to-eat baby spinach leaves［J］. Journal of Food Science， 2011， 76（1）: 141-148. DOI: 10.1111/j.1750-3841.2010.01904.x.

45 Niemira B A， Fan X. Low-dose irradiation of fresh and fresh-cut produce: safety， sensory and shelf life［M］. Iowa: Blackwell Publishing and the Institute of Food Technologists Press， 2005: 169-184.

46 Niemira B A， Cooke P H. Escherichia coli O157:H7 biofilm formation on Romaine lettuce and spinach leaf surfaces reduces efficacy of irradiation and sodium hypochlorite washes［J］. Journal of Food Science， 2010，75（5）: 270-277. DOI: 10.1111/j.1750-3841.2010. 01650.x.

47 姜晓燕， 王晓英， 郭云昌， 等. 我国辐照食品卫生法规和标准修订现状［J］. 标准科学， 2013， 10: 58-61. JIANG Xiaoyan， WANG Xiaoying， GUO Yunchang， et al. Status quo of national sanitary regulations and standardsof irradiated Food［J］. Standard Science， 2013， 10: 58-61.

48 朱珍， 王宁， 李振兴. 辐照食品检测技术的研究进展［J］.中国渔业质量与标准， 2015， 5（2）: 56-64. ZHU Zhen， WANG Ning， LI Zhenxing. Review of detection methods for irradiated foods［J］. Chinese Fishery Quality and Standards， 2015， 5（2）: 56-64.

49 杜涛. 辐照技术提速发展， 中国辐照食品产业尚有差距［N］. 中国食品报， 2015-5-21（04）. DU Tao. An accelerating irradiated technology and China's gap in irradiated food industry［N］. China Food Newspaper， 2015-5-21（04）.

50 哈益明， 居华， 王锋， 等. γ射线辐照控制冷却鸡肉中的致病菌及贮藏期变化研究［J］. 辐射研究与辐射工艺学报， 2009， 27（5）: 275-279. HA Yiming， JU Hua， WANG Feng， et al. Gamma irradiation control of pathogenic bacteria and their growth during storage time in cooled chicken［J］. Journal of Radiation Research and Radiation Processing， 2009， 27（5）: 275-279.

51 李俐俐， 严登秀， 赵永富， 等. 出口冷冻虾仁辐照技术研究［J］.江苏农业科学， 2009（6）: 332-333. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1302.2009.06.140. LI Lili， YAN Dengxiu， ZHAO Yongfu， et al. Technical study of irradiation on exports cold shrimp meat［J］. Jiangsu Agricaltural Science， 2009（6）: 332-333. DOI: 10. 3969/j.issn.1002-1302.2009.06.140.

52 仲济健， 卢立新. 真空包装淡腌白鱼的辐照保藏研究［J］. 食品工业科技， 2012， 33（13）: 336-338. ZHONG Jijian， LU Lixin. Effects of Irradiation on vacuum package storage quality of salted fish［J］. Science and Technology of Food Industry， 2012， 33（13）: 336-338.

53 朱佳廷， 冯敏， 杨萍， 等. 辐照对宠物食品鸡肉中致病微生物及贮藏效果的影响［J］. 江苏农业科学， 2012，40（8）: 252-254. ZHU Jiating， FENG Min， YANG Ping， et al. Effects of irradiation on the pets food pathogenic bacteria and their growth during storage time in cooled chicken［J］. Jiangsu Agricaltural Science， 2012， 40（8）: 252-254.

54 冯敏， 王玲， 朱佳廷， 等. 大豆蛋白粉辐照杀菌技术规范［J］. 江苏农业科学， 2010（6）: 407-408. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1302.2010.06.161. FENG Min， WANG Ling， ZHU Jiating， et al. Technical specification of irradiation in reducing soy protein flour borne pathogens［J］. Jiangsu Agricaltural Science， 2010（6）: 407-408. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1302.2010.06. 161.

55 杨兴武. 绿色食品猪肉及肉制品辐照保鲜试验研究［J］.内蒙古农业大学学报（自然科学版）， 2003， 24（2）: 11-14. DOI: 10.3969/j.issn.1009-3575.2003.02.003. YANG Xingwu. Experiment of radiation green food pork and meat to keep fresh［J］. Journal of Inner Mongolia Institute of Agriculture and Animal Husbandry， 2003，24（2）: 11-14. DOI: 10.3969/j.issn.1009-3575.2003.02.003.

56 王秋芳， 陈召亮， 乔勇进， 等. 高能电子束辐照对巨峰葡萄保鲜效果的研究［J］. 核农学报， 2010， 24（2）: 319-324. DOI: 10.11869/hnxb.2010.02.0319. WANG Qiufang， CHEN Zhaoliang， QIAO yongjin， et al. Effects of high energy electron beam on physiological quality of kyoho grape［J］. Scientia Agricultura Sinica，2010， 24（2）: 319-324. DOI: 10.11869/hnxb.2010.02.0319.

57 王少丹， 陈玉贞， 陈庆敏， 等. 电子束辐照对鲜切青椒表面食源性致病菌杀灭效果的研究［J］. 食品工业科技，2012， 33（15）: 67-70. WANG Shaodan， CHEN Yuzhen， CHEN Qingmin， et al. Study on electron beam irradiation in reducing food borne pathogens on the surface of fresh-cut green pepper［J］. Science and Technology of Food Industry， 2012， 33（15）: 67-70.

58 杨俊丽， 乔勇进， 乔旭光， 等. 高能电子束辐照对草莓常温贮藏品质的影响［J］. 食品与发酵工业， 2010， 36（1）: 191-195. YANG Junli， QIAO Yongjin， QIAO Xuguang， et al. Effect of high energy electron beam irradiation on normal temperature storage quality of strawberry［J］. Food and Fermentation Industries， 2010， 36（1）: 191-195.

59 姚周麟， 周星宇， 丁士芳， 等. 电子束冷杀菌对即食鱿鱼丝保藏作用的研究［J］. 食品工业科技， 2009， 30（6）: 323-325. YAO Zhoulin， ZHOU Xingyu， DING Shifang， et al. Study on the preservation of instant shredded squid with electron-beamcoldsterilization［J］.Scienceand Technology of Food Industry， 2009， 30（6）: 323-325.

60 杨文鸽， 李超， 徐大伦， 等. 电子束辐照对泥蚶肉挥发性风味成分的影响［J］. 中国食品学报， 2012， 12（3）: 176-184. DOI: 10.3969/j.issn.1009-7848.2012.03.025. YANG Wenge， LI Chao， XU Dalun， et al. Effect of electron beam irradiation on the volatile flavors in tegillarca granosa meat［J］. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology， 2012， 12（3）: 176-184. DOI: 10.3969/j.issn.1009-7848.2012.03.025.

61 贾倩， 李淑荣， 高美须， 等. 电子束和 γ射线辐照对素鸡杀菌效果及氧化效应的影响［J］.食品科学， 2013，34（13）: 61-65. DOI: 10.7506/spkx1002-6630-201313013.JIA Qian， LI Shurong， GAO Meixu， et al. Comparative effects of electron beam and gamma ray irradiation on microorganism inactivation and oxidation of steamed tofu rolls［J］. Food Science， 2013， 34（13）: 61-65. DOI: 10.7506/spkx1002-6630-201313013.

62 汪昌保， 赵永富， 王志东， 等. γ射线与电子束辐照肉制品的初步研究［J］. 江苏农业科学， 2011， 39（6）: 425-427. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1302.2011.06.171. WANG Cangbao， ZHAO Yongfu， WANG Zhidong， et al. Effects of electron beam and gamma ray irradiation on the fresh-cut meat produce［J］. Jiangsu Agricaltural Science，2011， 39（6）: 425-427. DOI: 10.3969/j.issn.1002-1302. 2011.06.171.

63 刘福莉， 陈华才， 杨菁怡. γ辐照和电子束辐照对猪肉火腿肠质量的影响研究［J］. 中国计量学院学报， 2010，21（4）: 314-318. DOI: 10.3969/j.issn.1004-1540.2010.04. 008. LIU Fuli， CHEN Huacai， YANG Jingyi. Effects of gamma irradiation and electron beam irradiation on the quality of pork hams［J］. Journal of China University of Metrology，2010，21（4）:314-318.DOI:10.3969/j.issn. 1004-1540.2010.04.008.

64 尚颐斌. 电子束和 γ射线辐照对冷鲜肉品质影响的差异及作用机制研究［D］. 北京: 中国农业大学， 2013. SHANG Yibin. Study on the comparison effects and mechanism of electron beam and gamma irradiation on fresh chilled pork［D］. Beijing: China Agriculture University， 2013.

65 Public Citizen. Questioning Food Irradiation: A History of research into the safety of irradiated foods［EB/OL］. Washington DC: Critical Mass Energy and Environment program［2003-05-14］.https://www.citizen.org/documents/ questionin girradiation.pdf.

66 Fan X， Sommers C H. Food Irradiation Research and Technology［M］. Iowa: Wiley-Blackwell Publishing Press，2013: 43-61.

67 Food and Drug Administration. Irradiation in the production， processing and handling of food. Final rule［J］. Federal Register， 2008， 73（164）: 49593-49603.

68 European Food Safety Authority. Scientific opinion on the chemical safety of irradiation of food［J］. European Food Safety Authority Journal， 2011， 9（4）: 930. DOI: 10.2903/j. efsa.2011.1930.

69 Farkas J， Mohacsi-Farkas C. History and future of food irradiation［J］. Trends in Food Science & Technology，2011， 22（2-3）: 121-126. DOI: 10.1016/j.tifs.2010.04.002.

70 Sadecka J. Influence of two sterilization ways，gamma-irradiation and heat treatment， on the volatiles of black pepper［J］. Czech Journal of Food Sciences， 2010，28（1）: 44-52.

71 Sadecka J， Kolek E， Peťka J， et al. Influence of two sterilization ways on the volatiles of black pepper （Piper nigrum L.）［J］. Chemicke Listy， 2005， 99（14）: 335-338.

72 Hsiao W， Hsiao P， Fong I， et al. Effect of gamma irradiation on microbial decontamination， and chemical and sensory characteristic of lycium fruit［J］. Radiation Physics and Chemistry， 2006， 75（5）: 596-603.

73 WHO: High-dose irradiation: wholesomeness of food irradiated with doses above 10 kGy. Report of a joint FAO/IAEA/WHO study group. WHO Technical Report Series 890［R］. Geneva: World Health Organization， 1999.

74 Miller R B. Electronic irradiation of foods［M］. New York: Food Engineering Series. 2005: 8-11.

Advances in research of ionizing radiation on pathogen contamination of fresh produce

LI Longqing MA Liang LI Wenjian
(Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China)

In this article， we made a comprehensive discussion on the development of worldwide foodborne illnesses and application status of ionizing radiation techniques， reviewed the ability of ionizing radiation to inactivate a wide range of microorganisms， and debated the safety of radiation techniques and absorbed dose level. Future studies will investigate the sensitivity of pathogenic microorganisms to ionizing radiation. They will aim to identify critical factors that determine microbial resistance to ionizing radiation and assess the effects of such factors on the inactivation mechanism and repair pathway efficiency， establishing an integrated standard for food irradiation dose，technological process and operation specification.

Food， Irradiation， Foodborne illnesses， Food security

CLC TL99

食源性疾病一直是世界范围内受到广泛关注的公共卫生问题。随着社会经济的发展和全球人口的逐年增加，食品供应已从19世纪前的地方性消费为主过渡到消费者多元化地选择距离产地越来越远的食品，并不断推动全球食品进口以10%的年增长速度持续增长，尤其是生鲜食品水果和蔬菜，其在1980～2004年间增速高达94%［1-3］；另外，食品贸易全球化倾向、动物产品的工业化生产、食品加工的高度集中、尤其生鲜食品需求的增长，也扩大了源于环境、动物、人类本身、以及土壤到餐桌各环节生物污染的传播范围，从而增加了食源性传染病风险［4-5］。流行病统计显示，近十年来，发达国家食源性疾病年发病率上升到了30%［6］。20世纪70年代，在医疗技术和综合国力领先全球的美国，还极少有人认同食品是流行疾病爆发的媒介或诱因（当时食源性流行病发病率仅占 0.7%，病例也只占总病例1%），到90年代，这一比率分别上升到6%和12%［7］，并且在之后的13年间持续攀升，至2003年，食源性流行病发病率和病例比率已分别上升到 16%和30%［8］，仅在1998～2008年，高达24%的食源性发病率，就造成约2 000万美国病人付出了高达386亿美元医疗费代价［9］。世界其它地方如欧洲、加勒比海、亚洲、大洋洲、中东和非洲，每年仅食源性沙门氏菌引发的肠胃病例就分别高达506.5、4.2、8 642.5、2.4、56.3和245.8万例［10］。值得关注的是，大约46%食源性疾病源于植物性产品［11］，主要包括一些植物生物学特性的沙门氏菌、大肠杆菌和其它病原菌［12］。2006～2010年，我国食源性疾病暴发事件报告有2 023起，发病62 920人，死亡967人。仅微生物引发的食源性疾病暴发事件数和患者数分别高达 40.09%和 61.92%［13-14］。因此，在食品贸易全球化背景下，与日俱增的生鲜食品消费需求和频繁肆虐的食源性疾病事件，不仅给食品保藏技术提出了严峻挑战，也为其技术革新带来了巨大的利益和发展机遇［15］。

LI Longqing （female） was born in February 1992， and received her bachelor degree from Sichuan University in 2014. Now she is a master candidate in Institute of Modern Physics， Chinese Academy of Science， majoring in biological engineering

29 December 2015； accepted 29 March 2016

Ph.D. LI Wenjian， professor， E-mail: wjli@impcas.ac.cn

TL99

10.11889/j.1000-3436.2016.rrj.34.040101

甘肃省科技支撑计划（Y406050SJ00）项目资助

李垄清，女，1992年2月出生，2014年于四川大学获得学士学位，现为中国科学院近代物理研究所生物工程专业在读硕士研究生，研究方向为重离子辐照诱变微生物育种

李文建，博士，研究员，E-mail: wjli@impcas.ac.cn

初稿2015-12-29；修回2016-03-29

Supported by the Science and Technology Support Plan of Gansu Province （Y406050SJ00）