食品辐照

发布时间：95年06月27日

Judith Anne Gunther 编译葛建一

专家认为，对食物进行辐照，能杀灭寄生于食品的细菌、真菌和其他生物体，大大增加食品的安全性。但反对者提出警告，认为辐照过程有可能在食物中形成有毒化合物，本文作者对这一引起争论的问题作了探讨。

向华盛顿州卫生部发出的如下信息，成为驳倒食品辐照严重危害健康这种说法的第一个信号：西雅图儿童医院和医疗中心，在3天内，收治了10余名血性腹泻的患者，有的患者进而发展为溶血性尿毒症综合症，那是侵犯肾脏和血液的严重病情，双重病状说明这是由一种产毒细菌——大肠杆菌0157：H7引起的食物中毒。

上面是1993年1月13日发生的情况。到了1月22曰，卫生行政官员已接到百余例大肠杆菌性食物中毒的病例报告，华盛顿州死亡一例，博伊西和爱达荷也有死亡病例。至2月8日，病例剧增，恰恰在官员们作出100多例估计时，华盛顿州已有400例得以确诊。截止2月底，暴发性流行结束。受害者总数比600例可疑病例还要多。确诊477例，144人住院治疗，3人死亡。

官员发现病源来自细菌污染，问题可能出在杰克连锁快餐店出售的未烧熟的牛肉小馅饼上。

令人啼笑皆非的是，这次流行恰好发生在用辐照技术处理产品首次出售满一年的时候，而辐照技术理应能避免汉堡牛排带来的灾难，一年前，佛罗里达食品杂货店的货架上出现了辐照草莓。除了限量的香料处理和少量的市场试销外，辐照食品作为商业性销售在美国尚属首次。

专家们认为，辐照能杀灭细菌、真菌、寄生虫以及侵染食品的昆虫。和大肠杆菌及其他致病原一样，这些侵袭者不仅能引起食品更快地腐败，而且能使食用者患重病。一位辐照站工作人员说得很简洁：“辐照能杀死活细胞，这便是我们利用它的目的。”

其过程如此简单：把食品暴露于放射性钴的γ射线、x射线或者高能电子束。小剂量辐照能把水果和蔬菜的货架寿命延至1到2周。稍大剂量能杀死牛肉和家禽内大多数致病性微生物。而较大剂量可消毒食品，把货架期延至数年。

其实，这种技术不算新。自从80年代中期以来，在美国出售的某些香料已应用了该技术。一些商店提供辐照产品已是常事。处理过的水果和蔬菜照样在连锁超市上做广告。如今，佛罗里达州坦帕附近一家名为文迪卡托的机构，辐照家禽。而许多专家建议政府批准辐照牛排、鸡蛋、猪肉、海产品和其他产品。

并非每个人对食品辐照利大于弊取肯定的态度。新泽西州医疗和牙科大学的唐纳德 · 洛里（Donald Louria）博士对辐照破坏重要的营养成分提出警告。别的专家则担心，辐照过程可能在食物中形成有毒的，也许致癌的化合物。而有部分人反对在辐照过程中使用更具放射活性的钴以及相关材料，这些东西有可能在我们达到目的的途中被转移。

反对者认为需要进行更多的研究以确保辐照食品的安全和符合卫生要求。提倡者争辩道，这种情况与几十年前用巴氏法对牛奶消毒所作的尝试没啥差别。

文迪卡托主管爱德华 · 沙利文（Edward Sullivan）称辐照室“可能是世界上最安全的房间之一。”他把6英尺（1.8米）厚的钢筋混凝土墙筑成的20×35英尺（6×10.5米）的房间称为现代化堡垒。顶篷上，带有麻点的能量入口处，位于我们头上20英尺（6米）。地上，同样是厚厚的混凝土地面，环绕一周，中间是不锈钢衬里的筒井，每边长14英尺（4.2米），深28英尺（8.4米）。浸在筒井下的是放射源——钴⁶⁰。

文迪卡托装有330万居里的钴⁶⁰，分别装在400个17.7英寸长（44.9厘米长），0.5英寸直径（1.27厘米直径）的不锈钢铅笔或杆中，整体安装于金属架内，该装置将辐照材料藏于水面下10英尺（3米）处，水充当抗击强大的γ射线流的防护物。在漆黑的筒井里，排列整齐的铅笔发出一种纯粹的——氖的蓝光，这是一种称为契伦科夫辐射的效应，由γ射线高速通过水时产生的偏振光。

金属架通过水的力学传动索吊动。当该装置加工食品时，这些传动索把金属架吊出筒井，全室笼罩在辐照之中。满载食品的承载器，一个接着一个，慢慢地围绕钴⁶⁰旋转，沿途在8个不同的方位作短暂的停留。比如承载器装的是草莓，每一个承载器在辐照室停8分钟！如果装的是冰冻家禽，那么处理将持续20分钟。

钴⁶⁰自钴⁵⁹衍生而得。后者为一种银白色元素，外形1英寸长（2.54厘米长）的金属小块，装甲着镍处衣。16个金属小块固定到一个17.7英寸长（44. 9厘米长）的铅笔里，然后放入核反应堆，受中子轰击。每个钴⁵⁹核吸收一个额外曲中子，故变成钴⁶⁰，即一种不稳定的释放γ射线的放射性同位素。它的半衰期约为5.3年，指的是在每个这样的周期内，它的半数核将蜕变成稳定状态。

比如说，γ射线穿过一个食用菌或鸡腌时，它们使食物的原子和核的能级暂时增加，更具化学反应性，以至于更容易损害活性细胞。射线也能把电子从原子核处拆开，随之发生高反应性分子的分裂。有时候，γ射线能准确地分裂细胞的遗传物质，使其不能复制或不能产生维持生命的蛋白质。它们甚至可能改变邻近的分子，与之发生致命的反应以杀死细胞。

“辐照的许多反应是间接的。”宾夕法尼亚州费城美国农业部的远东研究中心的一位负责人唐纳德 · 塞耶（Donald Thayer）作上述解释，其理由是：典型的食品约含70%的水分，水吸收很多γ射线的能量。结果，水分子碎片变成负荷片——中子和自由电子，然后它们与其他分子结合。要是那些碎片与细菌的外膜起反应，塞耶认为，它们可能置后者于死地。

其他东西也可能受损害。“这方面的依据是辐照破坏营养物质，且剂量越大，破坏越严重。”洛里说，“我们把任何辐照食品放入市场以前，应该检验其营养价值，包括辐照前后以及适当的加工处理之后。”

辐照会不会剥夺消费者有效的营养来源，取决于营养物质损失比率以及食品的类型。塞耶实验室所做的研究显示：诸如鸡接受食品及药物管理局批准剂量的辐照，一种基本维生素B——硫胺的丢失率低于9%。根据塞耶的观点，对猪肉来说也一样，要是食品及药物管理局通常规定的剂量增加到足以杀灭危险的沙门氏菌族细菌，硫胺的丢失也将是“有意义”的。他认为，就柑桔属水果而言，辐照改变维生素C的分子结构，但这种新结构还是能被人们所吸收。

γ射线偶尔能使蛋白质、糖或脂肪分子分裂；当不稳定分子结合成新分子的时候，它们共同创造了不同的化合物。“总之，这些化合物是原有食品的分解产物。”罗德岛大学的副教授爱德华 · 约瑟夫森（Edwaed Josephson）这么说，他研究食品辐照已有37年了。他同意把这些化合物称为辐照产物，是瞬间形成的，与其他处理食品的方式如加热中发现的一样。

并非所有的食品辐照都由钴⁶⁰完成，在衣阿华州立大学，有一以美国中西部钝器命名的装置，这是食用肉实验室，科学家丹尼斯 · 奥尔森（Dennis Olson）运用直线加速器强大的电子束打击牛肉和猪肉。像γ辐照那样，电子束穿透食物时，能分离分子。然而，有一些返回：电子束穿透食物不及γ射线深，例如，它不能处理厚厚的肉片。

一些研究人员，像奥尔森那样，相比放射性同位素而方，更喜欢使用直线加速器。理由在于研究人员需要操作，也就不得不接触辐射剂量。这些剂量通过食物吸收的大量能量来测得，单位称为戈瑞。γ射线和电子束在传递一种典型剂量所化的时间不同，该剂量也许要大到千戈瑞。

用额定的辐照剂量处理产品，直线加速器的速度要比用γ射线源的速度快几千倍。奥尔森认为“问题在于是否剂量率越高，对细菌的破坏越大？或者越小？例如，我们知道如果你慢慢地烧东西，生物体能适应升温并在高温下幸存下来（比较快速烧东西而言）。同样，我们能否运用较高的剂量率在较低剂量水平下破坏沙门氏菌族？”

另一方面，辐照施行得越快，分子反应可能发生得越快。根据塞耶的观点，那样也许不会给自由电子向周围分子的扩散留更多的时间。并且那样能防止一些化合物，包括像维生素那样有益的东西，遭受破坏。

必须对付的一个问题是食品的内含水分。罗德岛大学的教授约瑟夫森（Josephson），越战期间曾为美国军队作食品辐照研究。他谈到了辐照莴苣的事情。那时候，供应部队的莴苣有一半在运抵东南亚之前，便坏了。“我发现正是辐照加速了腐败而不是保鲜，”他说。“辐照破坏了细胞壁，释放出促自溶的酶。”一些水果也坏了。实验室试了27次，仅9次成功地解决了这个问题。

鉴于细菌的减少，惠特尼（Whitneg）相信，消费者对辐照家禽的青睐要胜过非辐照家禽。然而对许多消费者来说，最大的问题是如何尝试辐照食品。回答是：如果执行食品及药物管理局的标准剂量，可以和非辐照食品一样去尝试。“较高剂量的话，辐照形成更多的自由基，”奥尔森解释说。“脂肪氧化和产生的副产品发出怪味和气味。就是那种肉在在冰箱里放得太久，有了浓烈的怪味。”

一时间，辐照甚至使水果和蔬菜很上口。辐照调节水果的生物氧化作用，以控制保鲜作用。“今日，许多产品选择绿色，接着发散气体保持绿色，”沙利文说，“然后它们被运走并重新发散气体以催熟，而使用辐照处理，你能在水果鲜美后摘下，而且获得消费者所喜欢的气味。”

奥尔森预言：辐照肉食品将最受住院病人、家庭护理者、住店者和其他职员的欢迎，他们关心或者受理食品安全服务。消费者市场可能不大。“如果辐照家禽看上去吃起来都和非辐照家禽一样，”他说，“消费者不可能确定要买它。消费者可能会说‘我懂如何正确地烹调和处理家禽，为什么要我多花钱买辐照家禽？’”

出于经济的考虑，消费者对辐照产品不保证没有微生物会产生错误的估价。“适当的辐照剂量，比如已获批准的家禽辐照量，大大地降低了处理过产品的致病原数量，”塞耶说，“但无论如何，那些产品并非无菌的。所有正常食品处理技术的应用中，这类食品更为安全些。”

华盛顿州首席流行病学家约翰 · 科巴亚希（John Kobayashi）博士表示赞同。“辐照仅是防止食源性疾病许多方法中的一种，”他说“在某种程度上，人们知道在处理生肉产品时固有的危险。我感到人们倾向于把技术当作所有事物的答案，其实辐照等技术也不能代替：好好的手洗、充分的烧煮和冷藏。”

可以确信有些微生物在食品及药物管理局批准的辐照剂量下不受影响。例如，这些剂量不能杀死肉毒杆菌孢子，要是在厌氧条件下被包裹，孢子就会产生致死的肉毒杆菌毒素。此外，辐照能杀死葡萄球菌，但不能成功地分解其分泌的毒素。

食品及药物管理局的乔治 · 波利（George Pauli）说，当管理局制定家禽辐照的剂量指标时，上述问题便为政府所考虑，我们正在寻找能显示安全界限的良好的硬指标——在某种水平上，辐照的结果不会使产品的安全出现递减。如果耐受菌株未被杀灭，那么可以假设安全性递减的情况会发生。因为这些产品保质期长的话，耐受菌也有了一个较长的生长期。

辐照将如何适应美国各地食品商店和超级市场的变化？专家们敏锐地指出，至少是暂时，辐照食品要进商店上架，必须做三件事：有人进行辐照处理；有人提供食品以及有人购买产品。许多支持者根据用户的最初反应行事。伊利诺斯州北布鲁克的一家名叫卡罗特 · 脱普的超级市场，当它报道辐照草莓比一般草莓更畅销时，一些专家，比如奥尔森则预测人们对家禽辐照缺乏热情。

食用肉类诸如猪排、羔羊肉和猪肉，。以及海洋食品和鸡蛋，近年内可能与辐照还不沾边。食品及药物管理局偶尔对包括海洋食品安全辐照的二份申请进行了评估。与此同时，美国食用肉类研究所拨款20万美元，对与牛排产品相关的5个常见菌群的辐照作用进行研究。其中包括大肠杆菌0157：H7，这种致死菌种曾在1993年引起美国太平洋西北部的瘟疫。将来，该研究所可能用这些资料，向食品及药物管理局报批辐照牛排的许可证。

最后，当辐照与其他技术应用一致的时候，食品辐照才真正进步了。塞耶计划作改良真空包装的探索，辐照的肉食品储藏在氮气或二氧化碳气体中可能保鲜的时间更长。奥尔森所展望的是：经过低剂量辐照食品，可杀死一些微生物，稍加温又可杀死另一些微生物，而冷冻后还能杀死更多。这些步骤将给产品带来：口味、安全性和储藏能力最完美的结合。