電子輻照在殺滅糧食蟲(chóng)害領(lǐng)域應(yīng)用研究

1、電子輻照在殺滅糧食蟲(chóng)害領(lǐng)域的應(yīng)用研究王振清1楊景田2張虎1繆純2（1.河南工業(yè)大學(xué)鄭州糧油食品工程建筑設(shè)計(jì)院，2.清華大學(xué)科技園）摘要摘要本文分析了化學(xué)熏蒸劑面臨的存在的問(wèn)題，介紹電子輻照糧食的殺蟲(chóng)滅菌機(jī)理和技術(shù)特征，闡述了輻照技術(shù)在糧食倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)及植物檢疫處理中的應(yīng)用歷史、現(xiàn)狀及未來(lái)走勢(shì)；簡(jiǎn)論在大型糧食集散地建立電子輻照處理設(shè)施的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性。關(guān)鍵詞鍵詞糧食輻照熏蒸殺蟲(chóng)電子束糧食及食品輻照研究始于20世紀(jì)40年代，迄今已有60多年研究

2、應(yīng)用歷史。糧食輻照處理旨在殺滅糧食中的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)、霉菌及檢疫性危險(xiǎn)病菌、有害雜草籽實(shí)。達(dá)到減少儲(chǔ)糧損失，防止外來(lái)生物入侵，控制人—?jiǎng)游锕不技膊鞑サ榷嘀啬繕?biāo)。近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)植物檢疫日趨嚴(yán)格，輻照法作為糧食檢疫處理措施的重要性日益突出。1現(xiàn)有化學(xué)熏蒸技術(shù)的應(yīng)用及存在問(wèn)題現(xiàn)有化學(xué)熏蒸技術(shù)的應(yīng)用及存在問(wèn)題進(jìn)入新世紀(jì)，中國(guó)糧食倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)面臨許多新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。其中比較突出的就是常用化學(xué)熏蒸技術(shù)遇到的挑戰(zhàn)。1.1常用的熏蒸劑使用情況（1）磷化氫常用

3、的谷物及其加工產(chǎn)品熏蒸劑。自1936年來(lái)在世界上廣泛應(yīng)用，上個(gè)世紀(jì)六十年代在中國(guó)開(kāi)始應(yīng)用，至今仍是“王牌熏蒸劑”。（2）溴甲烷常用熏蒸劑，可以作為殺蟲(chóng)劑和消毒殺菌劑，1932年開(kāi)始使用。對(duì)大氣中的臭氧層有破壞作用。在中國(guó)常用于檢疫害蟲(chóng)的熏蒸。（3）環(huán)氧乙烷（氧化乙烯，ETO）廣泛用于消毒醫(yī)療用品和儀器，在中國(guó)也用于殺滅糧食檢疫對(duì)象如小麥矮腥黑穗?。═CK）。但20℃以下反應(yīng)緩慢或不反應(yīng)，中國(guó)大部分地區(qū)不能常年使用。另外還有一些熏蒸劑在中

4、國(guó)少量使用，如氯化苦、敵敵畏、氰氫酸等。1.2化學(xué)熏蒸技術(shù)面臨的問(wèn)題以上各種熏蒸劑都存在一種或幾種不良性質(zhì)，限制了它們的適用范圍。目前只有磷化氫、氯化苦、敵敵畏、溴甲烷、環(huán)氧乙烷等少數(shù)幾種熏蒸劑尚在一定范圍使王振清，男，1956年生，教授級(jí)高工，從事糧食工程方面的研究工作。通訊地址：河南鄭州市嵩山南路140號(hào)，電子信箱：HNZZWZHQ@。糧食衛(wèi)生，安全等優(yōu)點(diǎn)，有希望成為取代化學(xué)熏蒸的方法。2電子輻照處理技術(shù)的機(jī)理、特點(diǎn)與適用性電子輻照

5、處理技術(shù)的機(jī)理、特點(diǎn)與適用性2.1電子輻照糧食殺蟲(chóng)滅菌機(jī)理與一般規(guī)律利用高能電子束射線的致電離、激發(fā)作用，使糧食中有害生物產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)及生物學(xué)效應(yīng)，對(duì)糧蟲(chóng)糧菌構(gòu)成輻射損傷，進(jìn)而導(dǎo)致其代謝功能紊亂，遺傳物質(zhì)錯(cuò)位、斷裂，最終致蟲(chóng)、菌失活，停止生長(zhǎng)，不育或死亡。不同生物體對(duì)電離輻射的敏感性不同，其致死劑量與生物組織的復(fù)雜程度相關(guān)。生物組織越復(fù)雜，致死劑量越低，即輻射敏感性與生物體本身的大小成反比（見(jiàn)表1）。較小劑量的輻照可造成蟲(chóng)、菌的

6、不育或緩期死亡，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，為節(jié)約能量，提高處理量，減少對(duì)糧食品質(zhì)的損害，多將達(dá)到不育和緩期致死劑量視同有效致死劑量。表1.糧食中不同生物體的輻照致死劑量生物體劑量（kGy）昆蟲(chóng)0.11.0非芽孢細(xì)菌0.510病毒102002.2電子束輻照技術(shù)特點(diǎn)利用電子束輻照糧食的技術(shù)經(jīng)過(guò)多年研究、實(shí)踐與發(fā)展，已成為一項(xiàng)成熟的儲(chǔ)糧新技術(shù)，與化學(xué)熏蒸法比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）滅菌殺蟲(chóng)徹底：可以100%殺滅糧蟲(chóng)。電子束輻照對(duì)殺滅蟲(chóng)卵有特效。經(jīng)處理

7、后的糧食，若無(wú)二次污染，可永不生蟲(chóng)，這樣就可取消下級(jí)庫(kù)點(diǎn)的殺蟲(chóng)熏蒸作業(yè)。此外，電子束可有效殺滅病菌如小麥矮腥黑穗病、印度腥黑穗病和霉菌等，還能殺滅糧食中夾帶的有害雜草籽實(shí)。從這種意義上說(shuō)，電子輻照是一種新型高效的糧食殺蟲(chóng)、廣譜滅菌技術(shù)。（2）食用安全：電子束輻照處理后的糧食、營(yíng)養(yǎng)成分不變，對(duì)加工后制品和食品的品質(zhì)無(wú)不利影響，保障消費(fèi)者健康安全。（3）操作安全：電子加速器起閉容易，停機(jī)后電子束自行終止，對(duì)操作人員無(wú)危害。（4）工藝簡(jiǎn)單：只

8、需進(jìn)行糧食提升、輸送、束下輻射處理和回收等簡(jiǎn)單工序。（5）經(jīng)濟(jì)性好：據(jù)測(cè)算，用電子束輻照法滅菌比化學(xué)熏蒸節(jié)約成本80%；用電子束法殺蟲(chóng)比化學(xué)熏蒸節(jié)約成本50%。由于免除后方庫(kù)的多次熏蒸滅菌殺蟲(chóng)作業(yè)，節(jié)省了人力和保糧費(fèi)用，間接效益也十分可觀。2.3電子束輻照的適用性電子束輻照設(shè)施特別適用于糧食專用接卸港，大型糧食走廊的糧食集散地等需要集中處理（或檢疫目的）的場(chǎng)合，并具有以下特點(diǎn)：（1）有利于檢疫防治的系統(tǒng)化處理。在港口糧食中轉(zhuǎn)庫(kù)對(duì)糧食病、