chiếu xạ thực phẩm

chiếu xạ thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP

HCM

VẬT LÝ HẠT NHÂN ỨNG DỤNG

Học viên: Nguyễn Thị Hiền

Phan Công Thành Bùi Nguyễn Ngọc Thúy

Lê Thị Mộng Thuần

NỘI DUNG

ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ

TỔNG QUAN VỀ CHIẾU XẠ THỰC PHẨM

KẾT LUẬN CHUNG

PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ ION HÓA

Tác dụng sinh học của tia phóng xạ lên các cơ thể sống nói chung là có hại, nhưng có thể được ứng dụng vào những mục đích có lợi cho con người Khi chiếu tia phóng xạ lên các cơ thể sống với những liều lượng xác định, ta có thể gây nên những biến đổi sinh học (sự biến dị) mong

muốn trong các tế bào của cơ thể đó, hoặc tiêu diệt các tế bào

Phương pháp chiếu xạ ion hóa

Bất hoạt các tế bào,

vi sinh vật gây hại

Gây đột biến, tạo các giống mới

có hai hướng ứng dụng

chính

Cơ thể sống (liều thích hợp)

Sự biến dị trong

tế bào

Bất hoạt tế bào Bức xạ

Sự phát triển của ứng dụng bức xạ ion hóa

trong chiếu xạ thực phẩm

Nghiên cứu về ứng dụng bức xạ iôn hóa để bảo quản thực phẩm bắt đầu từ 1905 với những bằng sáng chế đầu tiên

về việc chiếu xạ để diệt khuẩn trong thịt.

Năm 1921, cấp bằng sáng chế cho ứng dụng diệt giun kí

CHIẾU XẠ THỰC PHẨM

Người ta sử dụng tia bức xạ gamma để chiếu vào thực phẩm nhằm

diệt vi trùng (thịt), vi sinh vật, sâu bọ, côn trùng và ký sinh trùng (lúa mì, bột, đồ gia vị, ngũ cốc, trái cây khô), làm chậm lại sự phát triển, làm chậm chín cũng như ngăn chận sự nẩy mầm ở các loại

trái cây và củ hành

Chiếu xạ thực phẩm là công nghệ sử dụng năng lượng bức xạ ion hoá để xử lý thực phẩm nhằm nâng cao chất lượng vệ sinh

và an toàn thực phẩm.

Thực phẩm chiếu xạ đã được chứng minh là lành tính và

mang lại những lợi ích kinh tế- xã hội to lớn

Đòi hỏi cơ sở chiếu xạ và cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm phải tuân thủ những yêu cầu nhất định về liều chiếu, qui cách sản phẩm và điều kiện lưu kho, vận chuyển và chế biến thực phẩm

sau khi chiếu xạ.

CHIẾU XẠ THỰC PHẨM

 Chiếu bức xạ iôn hóa lên thực phẩm

 Còn được gọi là:

+ sự khử trùng lạnh (cold pasteurization) + khử trùng bằng điện tử (electronic

pasteurization)

để phân biệt với sự khử trùng bằng nhiệt.

CƠ CHẾ CHIẾU XẠ

Các electron bẻ gẫy chuỗi AND nhờ đó phá hủy hay ngăn cản quá trình nhân đôi của tổ chức sống.

CÁC LOẠI BỨC XẠ IÔN HÓA DÙNG

Phương thức chiếu xạ thực phẩm

Người ta sử dụng tia bức xạ gamma của chất phóng xạ

Cobalt 60 hoặc của chất Césium 137 để chiếu vào thực phẩm với

liều lượng chiếu tùy theo mục đích sử dụng.

Máy chiếu xạ cobalt-60 rất thông dụng trong việc chiếu xạ thực phẩm

SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CHIẾU

XẠ DÙNG TIA GAMMA TỪ ĐỒNG VỊ PHÓNG

XẠ Co-60 HAY Cs-137

SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CHIẾU

XẠ DÙNG TIA GAMMA TỪ ĐỒNG VỊ PHÓNG

XẠ Co-60 HAY Cs-137

VÀI ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG

CHIẾU XẠ DÙNG TIA GAMMA TỪ

ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ Co-60 HAY Cs-137

* Các đồng vị được chứa trong bể nước và chỉ

được đưa lên khi cần chiếu xạ.

* Tường bê tông dày 6-12 inch được dùng để chặn tia gamma

* Bức xạ gamma xuyên qua cả bao bì và sản

phẩm

HỆ THỐNG CHIẾU XẠ DÙNG TIA ELECTRON

Hoạt động của chùm electron chiếu

Magnetic Scanning System

Accelerating

Waveguide

Input RF Power Injector

ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG CHIẾU

HỆ THỐNG CHIẾU XẠ DÙNG

TIA X

NHỮNG ƯU THẾ CỦA TIA X SO VỚI

HAI LOẠI BỨC XẠ TRÊN

•Có thể bật tắt dễ dàng.

•Độ xuyên thấu lớn.

•Không lo ngại bảo quản nguồn hay rò rỉ

phóng xạ

THỐNG KÊ SỐ MÁY CHIẾU XẠ CÔNG NGHIỆP NGUỒN COBALT-60 TRÊN THẾ GiỚI- NĂM 2007

BIỂU TƯỢNG CỦA THỰC PHẨM

CHIẾU XẠ

Các sản phẩm được chiếu xạ phải được

dán nhãn RADURA

LỢI ÍCH CỦA CHIẾU XẠ THỰC PHẨM

1 Chiếu xạ giúp kéo dài thời gian bảo quản thực

phẩm, làm chậm quá trình chín các loại rau củ quả

xạ diệt được vi khuẩn nhưng không làm mất các chất dinh dưỡng

và không làm biến dạng bao bì plastic

Thực phẩm chiếu xạ trở lên vệ sinh và an toàn hơn, chất lượng dinh dưỡng được ổn định, thời gian sử dụng của thực phẩm được kéo dài… tạo thuận lợi cho khâu lưu trữ và phân phối

thực phẩm

Chiếu xạ giúp ức chế quá trình mọc mầm ở

khoai tây

Chiếu xạ với mức liều 1.0 kGy;

bảo quản ở 40 F (5 0 C)

Không chiếu xạ, bảo quản sau

17 ngày ở 40F (5 0 C)

Dâu tây

Control compared to irradiated (1.0 kGy) mushrooms at 30 days (Control was not edible at 12 days; Irradiated sample edible at 30 days)

ƯU ĐIỂM CỦA CHIẾU XẠ THỰC PHẨM

2 Chiếu xạ thực phẩm góp phần ngăn chặn sự lây lan

Vì vậy thanh trùng bức xạ ngày nay đã trở thành phương

pháp phổ biến ở các nước trên

thế giới

sức khoẻ của con người

HẠN CHẾ CỦA CHIẾU XẠ THỰC PHẨM

Tuy nhiên cũng giống như các công nghệ chế biến và

bảo quản thực phẩm bằng hoá học hoặc bằng nhiệt công

nghệ chiếu xạ thực phẩm cũng đòi hỏi cơ sở chiếu xạ và

cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm phải tuân thủ những

yêu cầu nhất định về liều chiếu, qui cách sản phẩm và

điều kiện lưu kho, vận chuyển và chế biến thực phẩm sau

khi chiếu xạ.

Loại thực phẩm Mục đích chiếu xạ Liều hấp thụ (kGy)

Loại 1: Sản phẩm nông sản

dạng thân, rễ, củ. Ức chế nảy mầm trong quá trình bảo quản 0.1 -0.2

Loại 2: Rau, quả tươi (trừ loại

1) - Làm chậm quá trình chín- Diệt côn trùng, kí sinh trùng

- Kéo dài thời gian bảo quản

- Xử lí kiểm dịch

0.3 – 1 0.3 – 1

1 – 2.5 0.2 - 1 Loại 3: ngũ cốc và các loại sản

phẩm bột nghiền từ ngủ

cốc; đậu hạt, đậu có dầu,

hoa quả khô

- Diệt côn trùng

- Giảm nhiễm bẩn vi sinh

- Ức chế nảy mầm

0.3 – 1 1.5 – 5 0.1 – 0.25

- Kéo dài thời gian bảo quản

- Kiểm soát động thực vật kí sinh

1 - 7

1 - 3 0.1 - 2

Loại 5: Thịt gia súc, gia cầm và

Loại 6: rau khô, gia vị và thảo

mộc - Hạn chế vi sinh vật gây bệnh- Diệt côn trùng, kí sinh trùng 2 – 100.3 – 1

Loại 7: Thực phẩm khô có

nguồn gốc động vật - Diệt côn trùng, kí sinh trùng- Kiểm soát nấm mốc

- Hạn chế vi sinh gây bệnh

0.3 -1 1- 3

2 - 7

Vinagamma 2007

 Giảm lượng vi khuẩn gây bệnh để kéo dài thời gian sử dụng của các loại thịt và hải sản tươi 3.00–

7.00 kGy

 Giảm lượng vi khuẩn trong gia vị để tăng cường chất lượng 10.00kGy

 Diệt hầu hết vi khuẩn

và virus cho thịt gia súc, gia cầm đóng gói không cần bảo quản lạnh trên với liều trên 25.00 – 70

kGy

Chỉ NASA dùng liều chiếu đến 70.00 kGr trong thức ăn cho phi

hành gia.

Vinagamma 2007

Số lượng thực phẩm chiếu xạ trên thế giới

ton

Số liệu năm 2007

local.ans.org/mi/ /Food%20Irradiation

Gia vị và rau quả 186,000t, 46%

Lúa, trái cây

America 116,000t, 29%

Europe 15,000t, 4%

Asia 183,000t, 45%

Africa and Ukraine 90,000t, 22%

Số lượng thực phẩm chiếu xạ ở mỗi châu lục

Số liệu năm 2007

local.ans.org/mi/ /Food%20Irradiation

Gia vị Ngũ cốc/ trái cây Thịt/ cá

Tp chiếu

xạ chống mọc mầm

Thực phẩm khác Tổng cộng

- 2

2-Canada

Ít nhất có 3 trung tâm chiếu xạ thực phẩm

- Quebec, Ontario và British Columbia

Gia vị 1,400 tấn

Số liệu năm 2007

Nước Thực phẩm chiếu xạ Khối lượng

(tấn)

Phần Lan Gia vị , dược thảo, rau quả khô, nấm 700

Tình hình chiếu xạ thực phẩm ở EU

Luật chiếu xạ thực phẩm ở các nước EU

 Trước 1999: luật tùy từng quốc gia.

 Đến 1999: Ban hành luật số 199/2/EC và

199/3/EC (dược thảo (khô), gia vị, rau ) và được sửa chữa, hiệu chỉnh đến ngày nay.

Tình hình chiếu xạ thực phẩm ở

Croatia

(IMRP-2006) Croatia: 20,000 ton

2005: 20,000 kg

Tình hình chiếu xạ thực phẩm ở châu Á

Nước Thực phẩm Khối lượng (tấn)

2002 2005 Trung Quốc Tỏi, khoai tây, hành tây, gạo, ngũ cốc,

cam, táo, nấm, thịt 100,000 146,000

Việt Nam Tôm đông lạnh, thịt đông lạnh, gia vị 5,200 14,200

Indonesia Gia vị, dừa 5,000 4,011 Nhật Bản Khoai tây 8,000 8,096 Malaysia Dược thảo 500 482 Korea Khoai tây, hành , tỏi, gia vị 3,300 5,394

Ấn Độ Hành, gia vị, khoai tây, thịt 1,000 1,600 Thái Lan Dược thảo, gia vị, Herbs, Spices, xúc

Bangladesh Cá khô, gia vị 229

Philippine Gia vị, hành 90 326

Thiết bị chiếu xạ Co-60 ở Trung

Quốc

Trung tâm chiếu xạ Thượng Hải

Công ty tư nhân ở Bắc Kinh

-Thiết bị chiếu xạ thực phẩm ở Ấn Độ

Quốc gia Gia vị Lúa/ trái cây phẩm Thực

khác

Tổng cộng (tấn)

Nam Phi

Haney

Spices: 18,000 t

Số liệu năm 2007

Chiếu xạ lúa ở Odessa Ukraine

Chiếu xạ lúa mì và lúa mạch 70,000 tấn/năm

Số liệu năm 2007

Tòa nhà EB

Phòng điều khiển

Tình hình chiếu xạ thực phẩm trên thế giới

＊ Conversion by purchasing power parity of IMF 2007

Chiếu xạ thực phẩm ở Việt Nam

Công nghệ chiếu xạ TP đã được nghiên cứu ứng dụng ở nước

ta từ năm 1981 tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân, Đà Lạt

Năm 1991, tại Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân, Hà Nội , một thiết bị chiếu xạ bán công nghiệp nguồn Cobalt-60 dùng cho bảo quản lương thực thực phẩm (chủ yếu là khoai tây) đã được đưa vào hoạt động Sự kiện này đánh dấu thời điểm Việt Nam bắt đầu ứng dụng công nghệ chiếu xạ Thiết bị chiếu xạ này hiện đang được nâng cấp thành một thiết bị chiếu xạ công nghiệp

Năm 1999 tại Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai Công nghệ Bức xạ (VINGAMMA) một thiết bị chiếu xạ nguồn Cobalt-60 công nghiệp đã được đưa vào hoạt động Có thể xem đó

là thời điểm chiếu xạ khử trùng DCYT và chiếu xạ TP ở nước ta đã phát triển đến mức quy mô công nghiệp Thiết bị chiếu xạ côngnghiệp tại VINAGAMMA đã được vận hành an toàn và có hiệu quả kinh tế cao

Chiếu xạ thực phẩm ở Việt Nam

Vì sự an toàn vệ sinh thực phẩm và hiệu quả về kinh tế , chúng ta cần phát triển công nghệ này nhằm phục vụ việc xử

lý chế biến, bảo quản và xuất khẩu các mặt hàng nông sản

vào thị trường lớn có các qui định về vệ sinh an toàn thực

phẩm và kiểm dịch nghiêm ngặt như Mỹ, Liên minh châu Âu (EU) và Nhật

Đồng thời, thực phẩm chiếu xạ cũng góp phần tạo ra nguồn thực phẩm sạch và do đó sẽ làm giảm những vụ ngộ độc thực phẩm tập thể đã và đang rất hay xảy ra ở nước ta

Ngày 14 tháng 10 năm 2004, Bộ Y tế đã ban hành “Quy

định vệ sinh an toàn đối với thực phẩm bảo quản bằng phương pháp chiếu xạ”

theo Quyết định số 3616/2004/QĐ-BYT Quyết định này đã chia các

thực phẩm được phép chiếu xạ theo 7 loại (class) và đưa ra các giá trị liều hấp thụ

tối thiểu và tối đa cho phép.

Chiếu xạ thực phẩm ở Việt Nam

Các cơ sở chiếu xạ thực phẩm

ở Việt Nam

Hiện nay, năng suất xử lý của 03 thiết bị chiếu xạ ở

Miền Nam là 50.000 m3

Liều 25 kGy hoặc có thể chiếu xạ khoảng từ 55.000 tấn đến

70.000 tấn thủy hải sản với liều từ 3,5 - 4 kGy

http://www.vca.org.vn/Default.aspx?tabid=84&News=771&CategoryID=4

http://www.apic.com.vn/faq.php

Chiếu xạ Thanh Long

Liều chiếu khoảng 400 Gray, tuân theo tiêu chuẩn Aphis (Hoa

Kì) Chi phí chiếu xạ một kí thanh long của công ty Sơn Sơn là

1 – 1,1 USD (2009)

Chiếu xạ thực phẩm ở Việt Nam

Chiếu xạ thanh long tại Bình Thuận phục vụ cho xuất

khẩu

Lô hàng thanh long đầu tiên được chiếu xạ ở Việt Nam đã nhập cảng

Long Beach,California (Mỹ) ngày 18/10/2008.

hoa quả tươi trước khi nhập khẩu vào Hoa kỳ.

cứu, phân tích trong phòng thí nghiệm, cử các đoàn kiểm tra thực tế

từ khâu gieo trồng, thu hoạch, bảo quản đối với trái thanh long và các

phương tiện kỹ thuật được sử dụng kiểm dịch tại Việt Nam.

phép thực hiện việc chiếu xạ hoa quả tại nước mình sau đó nhập khẩu

vào Mỹ.

10.000 ha, sản lượng gần 200.000 tấn/năm.

Công ty Cổ phần Chiếu xạ An Phú vừa đưa nhà máy chiếu xạ thanh long vào hoạt động 10/2010 tại huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương Vốn đầu tư cho nhà

máy này là 86 tỉ đồng, công suất 30.000 tấn/năm.

Đây là nhà máy thứ 2 chiếu xạ trái cây thanh long xuất khẩu qua Mỹ được công nhận đạt chuẩn Sắp tới, nhà máy còn chiếu xạ cho các loại trái cây khác như nhãn, xoài, chôm chôm Ngoài chức năng chiếu xạ, đơn vị này còn làm dịch vụ đóng gói, vận chuyển cũng như làm thủ tục xuất nhập khẩu theo yêu cầu chủ hàng Chi phí chiếu

xạ khoảng 1 USD/kg trái cây.

KẾT LUẬN CHUNG

Trong tương lai, với xu hướng hội nhập toàn cầu, việc chiếu xạ thực phẩm cũng như nhập khẩu thực phẩm chiếu xạ chắc chắn sẽ ngày một phổ biến hơn ở nước ta Đây cũng là một hướng

đi đầy triển vọng cho các nhà sản xuất và xuất khẩu thực phẩm, cũng như những nhà đầu tư tiềm năng quan tâm đến lĩnh vực thiết bị chiếu xạ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

13 Status of Food Irradiation in the World (ppt)

14 Food irradiation: principles and applications By Ricardo A Molins (google

books)

15 http://www.iaea.org/nafa/d5/public/foodirradiation.pdf Facts about food

irradiation

5

www.themegallery.com