食品及相關產品輻照控制方法
2023-07-19 15:03:46
專利名稱：食品及相關產品輻照控制方法
技術領域：
本發明屬於食品技術領域，特別涉及一種食品及相關產品輻照控制方法。
背景技術：
隨著全球對食品安全的重視，食品輻照殺菌的優勢遠遠大於其他普通 的殺菌方法，其應用前景非常廣闊。現有食品輻照殺菌控制技術存在如下 缺點l.殺菌劑量考慮的因素單一，只考慮產品的初始菌數量和要達到的 殺菌要求，產品的生產時間或季節、產品的含水量、產品的保質期、產品 營養成分和性質等與殺菌效果直接相關的因素不能全面考慮，造成產品殺 菌效果難以達到理想的結果。如果要使待殺菌的物品達到無菌或期望指 標，需要對待殺菌物品重複照射，這樣既浪費了資源，又延長了生產周期， 增加了殺菌成本；2.用一種耐輻照的參照菌在給定的條件下所獲得的D10 值作為參照來測算所有待殺菌樣品的輻照劑量，未考慮產品的物理狀態、 pH值、營養成分含量、環境溫度、滲透壓及其氧化還原電位等對待殺菌 樣品中微生物死亡的影響，即這些因素對Du)值的影響，必然造成對不同 待殺菌樣品的輻照劑量設定不準確，導致殺菌效果受影響；3.不同產地的 產品以及不同季節的產品中微生物種群可能不同，因此對同一種不同產 地，或同一產地不同季節的待殺菌產品採用相同的Du)值，也會導致輻照 劑量設定不準確，影響殺菌效果；4.缺少一種能夠根據以上影響輻照劑量 的因素綜合考慮的規律，降低輻照效率，增加工作量和成本。
通過檢索，發現了一些相關專利文獻，如專利申請200610040128.6， 其寵物食品的輻照劑量範圍為3-8kGy，吸收劑量的不均勻度< 1.38，這 種方式在實際的輻照加工中很難實現。
綜上，現有食品輻照控制方法較為簡單且不合理，生產效率較低，一 次加工不合格率較高，輻照成本較大，影響了食品輻照加工的發展，制約 了食品輻照技術的廣泛應用。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供可有效解決食品及相關 產品輻照殺菌劑量設定考慮因素不全面的問題的一種食品及相關產品輻 照控制方法；利用本方法可對食品及相關產品實施殺菌，並使其輻照劑量
科學合理，以保證產品品質、降低輻照成本。
本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的 一種食品及相關產品輻照控制方法，輻照控制方法的步驟是
(1) .確定樣品相關參數確定待殺菌樣品的初始菌濃度、達到的滅菌 效果、樣品的包裝規格、單箱樣品的重量、保質期、含水量、pH值、樣 品物理狀態、蛋白質含量及氧化還原電位；
(2) .建立數學模型:T:D"lgNo/N)X(l+K)XW，其中 T:產品達到滅菌效果所需要的主控時間；
D:達到滅菌效果的輻照所需要的照射劑量；
D1Q:綜合Du)值，Di。值取值範圍為2.2 4.5KGy;
N。待殺菌樣品中的初始菌濃度(Cfu/ml(g)); N:被輻照後樣品中的菌濃度(Cfu/ml(g));
K:綜合修正係數，K值的範圍-0.2 0.5;
W:產品達到裝載模式，W二(G,S)， G為產品的重量，S為產品的規格;
(3) .通過軟體表徵數學模型；
(4) .對軟體利用不同待殺菌樣品的輻照實驗進行校正，以獲得優化的 輻照劑量軟體；
(5) .通過計算機輸入待殺菌樣品的相關參數，即可得出待殺菌樣品的 輻照劑量。
而且，所述食品的相關產品包括調味品、寵物食品、保健食品。 而且，所述Du)是在待處理殺菌樣品所具有的條件和環境下進行輻照
後，存活的細菌總數減少到原細菌總數的十分之一所需要的照射劑量，
D10=(lgN。/N)/D。
而且，所述綜合修正係數K=(r， K2， K3， K4， K5, K6)，其中K1為含水量；K2 為PH值；K3為氧化還原電位；K4為蛋白質含量；K5為樣品物理狀態； K6為保質期。
而且，所述K1、 K2、 K3、 K4、 K5、 K6各變量的取值範圍是:
K'為含水量，K1: (K、K'2，K、，K14) ， 1^為〈10%， K、為10%-20%, K、 為20%-30%， K、為〉3。o/o;
K2為PH值，K2= (K2bK22，K23) ， K 為〈5， K^為5-8， K 為〉8;
K3為氧化還原電位，K3=(K、K32，K33)， K 為〈400mv， K32為400-600mv， K 為〉600mv;
K4為蛋白質含量，K^a^Cl^U^KW 1^為〈5%， 1(42為5-10%， K 為10-15%， K 為15-20%， K 為20-25%， {(46為〉25%;
K5為樣品物理狀態，K5= (K ，K52，K53) , K 為粉末狀，1(52為塊狀，K53 為膏狀；
K6為保質期，K6= (K ，K62， K63， K64， K65， K66) ， K 為<1個月，K62為1-3個 月，K 為3-6個月，K 為6-12個月，1(65為12-24個月，！(66為〉24個月。 本發明的優點和有益效果為
1. 本控制技術利用數學模型，將輻照劑量確定時所需要考慮的因素， 包括產品的含水量、pH值、氧化還原電位、初始菌濃度、蛋白質含量以 及樣品的物理狀態、保質期、殺菌效果等因素集合在一起，解決了現在的 食品及相關產品輻照只考慮初始菌數量和殺菌效果，致使劑量設定產生偏 差的問題，確保劑量設定更加準確。
2. 本控制技術節省了輻照公司在加工前進行繁雜的對輻照劑量進行 反覆摸索的工作，直接利用待殺菌樣品的必需的信息，提高了工作效率。
3. 本控制技術提高了劑量確定的準確度，使產品加工過程中不再接受 不必要的劑量和重複照射，提高了輻照後產品的質量。
4. 本控制技術工藝簡單，操作方便，不僅成品率得到提高，同時也大 大提高了生產效率，是針對食品及相關產品輻照技術的一個革命性創新， 對食品及相關產品輻照的發展具有極大地促進作用。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的， 不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。
本發明中食品及相關產品輻照殺菌控制方法，以三個實施例(調味品、 寵物食品、保健食品)進行敘述。
實施例l:調味品的輻照控制方法，其步驟是 (l).確定調味品的相關參數，相關參數包括 初始菌濃度107 Cfu/g; 要達到的滅菌效果103 Cfu/g;
產品的包裝規格50X30X30mm;
單箱產品的重量15kg/箱； 保質期2年； 產品的含水量10-30%; pH: 5-8; 產品物態固體； 蛋白質含量5-9%;
氧化還原電位200-400mv。
(2) .建立數學模型:建立數學模型T^。(lgN。/N)X(l+K)XW，其中
T:產品達到滅菌效果所需要的主控時間；
D:為調味品達到滅菌效果(103 CfU/g)的輻照所需要的照射劑量；
Dw:綜合"。值，Di。值取值範圍為2.2 4.5KGy;仏。是調味品進行
輻照後，存活的細菌總數減少到原細菌總數的十分之一所需要的照射劑
量，Dw=(lgN。/N)/D，本實施例D。為3.9KGy。
N。待殺菌樣品中的初始菌濃度107 Cfu/g; N:被輻照後樣品中的菌濃度103 Cfu/g;
K:綜合修正係數，K值的範圍-0.2 0.5;綜合修正係數 K二(K1, K2， K3， K4， K5， K6)。
其中W為含水量，K1: (K、，K、，K、，K14) ， K!,為〈100/0， K、為10。/。-20%, K、為20%-30%， 104為〉30%;
K2為ra值，K2= (K2^,") ， K 為〈5， K 為5-8， K、為〉8;
K3為氧化還原電位，K^(K ，K32，1(33)， K 為〈400mv， K 為400-600鮮， {(33為〉6001^;
K4為蛋白質含量，K4= (K4h K42, K43, K44, K、， K。 ， K人為<5%， K 為5-10%， K 為10-15%， K、為15-20%， K 為20-25%， 1(46為〉25%;
K5為樣品物理狀態，K5= (K ，K52，1(53) ， K 為粉末狀，K 為塊狀，K53 為膏狀；
K6為保質期，{(6二("62, 1(63，1(64，1(65，{(66)， K 為〈l個月，K 為l-3個 月，K 為3-6個月，K 為6-12個月，K 為12-24個月，1(66為>24個月。 本實施例中K為0.2。 W:產品達到裝載模式，W二(G，S);其中 G為產品的重量； S為產品的規格。
(3) .設計表徵本數學模型的軟體。
(4) .對軟體利用不同調味品的輻照實驗進行校正，以獲得優化的輻照 劑量軟體。
(5) .通過計算機輸入待殺菌樣品的相關參數，通過該軟體可以直接得 到調味品的裝載模式:24箱/託箱，殺菌輻照劑量4-8KGy，主控時間 2. 5-5分鐘。
之後，按照得出的裝載模式和主控時間進行輻照加工，並利用劑量計 對輻照加工進行監測；輻照結束後對劑量計進行檢測，最終確定調味品的 實際輻照的劑量。
實施例2:寵物食品的輻照控制方法，其步驟是
(1) .確定寵物食品的相關參數，相關參數包括 初始菌濃度105 Cfu/g; 要達到的滅菌效果102 Cfu/g;
產品的包裝規格30X30X30mm;
單箱產品的重量12kg/箱； 保質期l年； 蛋白質含量；8-18% 含水量5-15%; pH: 5-8; 產品物態固體；
氧化還原電位300-500mv。
(2) .建立數學模型:T二Du)(lgN。/N)X(l+K)XW，其中 本實施例中D^為2.4KGy; K為0.1。
(3) .設計表徵本數學模型的軟體。
(4) .對軟體利用不同寵物食品的輻照實驗進行校正，以獲得優化的輻 照劑量軟體。
(5) .通過計算機輸入待殺菌樣品的相關參數，通過該軟體可以直接得 到待殺菌產品的裝載模式:40箱/託箱、殺菌輻照劑量3-9KGy和主控時 間2-5分鐘。
之後，按照得出的裝載模式和主控時間進行輻照加工，並利用劑量計 對輻照加工進行監測；輻照結束後對劑量計進行檢測，最終確定寵物食品 的實際輻照的劑量。
實施例3:保健食品的輻照控制方法，其步驟是
(l).確定保健食品的相關參數，相關參數包括-
初始菌數量107 Cfu/g; 要達到的滅菌效果103 Cfu/g;
產品的包裝規格40X30X20mm;
單箱產品的重量8kg/箱； 保質期3年；
含水量5-15%;
產品物態粉狀； ra: 5-8;
蛋白質含量10-20% 氧化還原電位400-600mv。
(2) .建立數學模型:T二Du,(lgN。/N)X(l+K)XW，其中 本實施例中Du)為2.7KGy; K為-0.1。
(3) .設計表徵本數學模型的軟體。
(4) .對軟體利用不同保健食品的輻照實驗進行校正，以獲得優化的輻 照劑量軟體。
(5) .通過計算機輸入待殺菌樣品的相關參數，通過該軟體可以直接得 到待殺菌產品的裝載模式:42箱/託箱、殺菌輻照劑量6-lOKGy和主控時 間3-6分鐘。
之後，按照得出的裝載模式和主控時間進行輻照加工，並利用劑量計 對輻照加工進行監測；輻照結束後對劑量計進行檢測，最終確定保健食品 的實際輻照劑量。
權利要求
1.一種食品及相關產品輻照控制方法，其特徵在於輻照控制方法的步驟是(1).確定樣品相關參數確定待殺菌樣品的初始菌濃度、達到的滅菌效果、樣品的包裝規格、單箱樣品的重量、保質期、含水量、pH值、樣品物理狀態、蛋白質含量及氧化還原電位；(2).建立數學模型T＝D10(lgN0/N)×(1+K)×W，其中T產品達到滅菌效果所需要的主控時間；D達到滅菌效果的輻照所需要的照射劑量；D10綜合D10值，D10值取值範圍為2.2～4.5KGy；N0待殺菌樣品中的初始菌濃度(cfu/ml(g))；N被輻照後樣品中的菌濃度(cfu/ml(g))；K綜合修正係數，K值的範圍-0.2～0.5；W產品達到裝載模式，W＝(G，S)，G為產品的重量，S為產品的規格；(3).通過軟體表徵數學模型；(4).對軟體利用不同待殺菌樣品的輻照實驗進行校正，以獲得優化的輻照劑量軟體；(5).通過計算機輸入待殺菌樣品的相關參數，即可得出待殺菌樣品的輻照劑量。
2. 根據權利要求1所述的食品及相關產品輻照控制方法，其特徵 在於所述食品的相關產品包括調味品、寵物食品、保健食品。
3. 根據權利要求1所述的食品及相關產品輻照控制方法，其特徵 在於所述DL。是在待處理殺菌樣品所具有的條件和環境下進行輻照 後，存活的細菌總數減少到原細菌總數的十分之一所需要的照射劑 量，D10=(lgN0/N)/D。
4. 根據權利要求1所述的食品及相關產品輻照控制方法，其特徵 在於所述綜合修正係數K=(K',K2，K3，K4，K5，K6)，其中K'為含水量; K2為PH值；K3為氧化還原電位；K4為蛋白質含量；K5為樣品物理 狀態；K6為保質期。
5. 根據權利要求4所述的食品及相關產品輻照控制方法，其特徵 在於所述K1、 K2、 K3、 K4、 K5、 1(6各變量的取值範圍是-K'為含水量，K1: (K、K、，K、K14) ， 1^為<100/0， K、為10%-20%， K、為2(Fo—30%， K、為〉3(m;K2為PH值，K2= (K、K22，K23) ， C為〈5， 1(22為5-8， K 為〉8;K3為氧化還原電位，K3= (K、K ，K33) ， K^為〈400mv, K32為 400-600mv， ！^為〉600mv;K4為蛋白質含量，K4= (K^K^rs'lO ， }^為〈5%， K、為 5-纖，K 為10-15%， {(44為15-20%， K 為20-25%， 1(46為〉25%;K5為樣品物理狀態，K'、 (K5t，K52,K53) ， K 為粉末狀，1(52為塊狀， K 為膏狀；K6為保質期，K、(K ，K ，K ，K ，K65,1(66)， if,為〈l個月，K 為l-3 個月，K 為3-6個月，K 為6-12個月，K 為12-24個月，K、為〉24 個月。
全文摘要
本發明涉及一種食品及相關產品輻照控制方法，是對待殺菌的樣品分析其含水量、pH值、氧化還原電位、初始菌數量、產地、保質期、蛋白質含量、樣品的物理狀態以及要達到的滅菌效果，並根據待殺菌樣品的包裝規格和單箱重量，探討裝載模式，進行輻照劑量和主控時間的確定。本發明工藝簡單，操作方便，不僅成品率得到提高，同時也大大提高了生產效率，是針對食品及相關產品輻照技術的一個革命性創新，對食品及相關產品輻照的發展具有極大地促進作用。
文檔編號A23L3/26GK101347260SQ20081015122
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月3日 優先權日2008年9月3日
發明者軍 吳, 玲 張, 湯清松, 俊 潘 申請人:天津金鵬源輻照技術有限公司