专利名称：食品及相关产品辐照控制方法
技术领域：
本发明属于食品技术领域，特别涉及一种食品及相关产品辐照控制方法。
背景技术：
随着全球对食品安全的重视，食品辐照杀菌的优势远远大于其他普通 的杀菌方法，其应用前景非常广阔。现有食品辐照杀菌控制技术存在如下 缺点l.杀菌剂量考虑的因素单一，只考虑产品的初始菌数量和要达到的 杀菌要求，产品的生产时间或季节、产品的含水量、产品的保质期、产品 营养成分和性质等与杀菌效果直接相关的因素不能全面考虑，造成产品杀 菌效果难以达到理想的结果。如果要使待杀菌的物品达到无菌或期望指 标，需要对待杀菌物品重复照射，这样既浪费了资源，又延长了生产周期， 增加了杀菌成本；2.用一种耐辐照的参照菌在给定的条件下所获得的D10 值作为参照来测算所有待杀菌样品的辐照剂量，未考虑产品的物理状态、 pH值、营养成分含量、环境温度、渗透压及其氧化还原电位等对待杀菌 样品中微生物死亡的影响，即这些因素对Du)值的影响，必然造成对不同 待杀菌样品的辐照剂量设定不准确，导致杀菌效果受影响；3.不同产地的 产品以及不同季节的产品中微生物种群可能不同，因此对同一种不同产 地，或同一产地不同季节的待杀菌产品采用相同的Du)值，也会导致辐照 剂量设定不准确，影响杀菌效果；4.缺少一种能够根据以上影响辐照剂量 的因素综合考虑的规律，降低辐照效率，增加工作量和成本。
通过检索，发现了一些相关专利文献，如专利申请200610040128.6， 其宠物食品的辐照剂量范围为3-8kGy，吸收剂量的不均匀度< 1.38，这 种方式在实际的辐照加工中很难实现。
综上，现有食品辐照控制方法较为简单且不合理，生产效率较低，一 次加工不合格率较高，辐照成本较大，影响了食品辐照加工的发展，制约 了食品辐照技术的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供可有效解决食品及相关 产品辐照杀菌剂量设定考虑因素不全面的问题的一种食品及相关产品辐 照控制方法；利用本方法可对食品及相关产品实施杀菌，并使其辐照剂量
科学合理，以保证产品品质、降低辐照成本。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的 一种食品及相关产品辐照控制方法，辐照控制方法的步骤是
(1) .确定样品相关参数确定待杀菌样品的初始菌浓度、达到的灭菌 效果、样品的包装规格、单箱样品的重量、保质期、含水量、pH值、样 品物理状态、蛋白质含量及氧化还原电位；
(2) .建立数学模型:T:D"lgNo/N)X(l+K)XW，其中 T:产品达到灭菌效果所需要的主控时间；
D:达到灭菌效果的辐照所需要的照射剂量；
D1Q:综合Du)值，Di。值取值范围为2.2 4.5KGy;
N。待杀菌样品中的初始菌浓度(Cfu/ml(g)); N:被辐照后样品中的菌浓度(Cfu/ml(g));
K:综合修正系数，K值的范围-0.2 0.5;
W:产品达到装载模式，W二(G,S)， G为产品的重量，S为产品的规格;
(3) .通过软件表征数学模型；
(4) .对软件利用不同待杀菌样品的辐照实验进行校正，以获得优化的 辐照剂量软件；
(5) .通过计算机输入待杀菌样品的相关参数，即可得出待杀菌样品的 辐照剂量。
而且，所述食品的相关产品包括调味品、宠物食品、保健食品。 而且，所述Du)是在待处理杀菌样品所具有的条件和环境下进行辐照
后，存活的细菌总数减少到原细菌总数的十分之一所需要的照射剂量，
D10=(lgN。/N)/D。
而且，所述综合修正系数K=(r， K2， K3， K4， K5, K6)，其中K1为含水量；K2 为PH值；K3为氧化还原电位；K4为蛋白质含量；K5为样品物理状态； K6为保质期。
而且，所述K1、 K2、 K3、 K4、 K5、 K6各变量的取值范围是:
K'为含水量，K1: (K、K'2，K、，K14) ， 1^为〈10%， K、为10%-20%, K、 为20%-30%， K、为〉3。o/o;
K2为PH值，K2= (K2bK22，K23) ， K 为〈5， K^为5-8， K 为〉8;
K3为氧化还原电位，K3=(K、K32，K33)， K 为〈400mv， K32为400-600mv， K 为〉600mv;
K4为蛋白质含量，K^a^Cl^U^KW 1^为〈5%， 1(42为5-10%， K 为10-15%， K 为15-20%， K 为20-25%， {(46为〉25%;
K5为样品物理状态，K5= (K ，K52，K53) , K 为粉末状，1(52为块状，K53 为膏状；
K6为保质期，K6= (K ，K62， K63， K64， K65， K66) ， K 为<1个月，K62为1-3个 月，K 为3-6个月，K 为6-12个月，1(65为12-24个月，！(66为〉24个月。 本发明的优点和有益效果为
1. 本控制技术利用数学模型，将辐照剂量确定时所需要考虑的因素， 包括产品的含水量、pH值、氧化还原电位、初始菌浓度、蛋白质含量以 及样品的物理状态、保质期、杀菌效果等因素集合在一起，解决了现在的 食品及相关产品辐照只考虑初始菌数量和杀菌效果，致使剂量设定产生偏 差的问题，确保剂量设定更加准确。
2. 本控制技术节省了辐照公司在加工前进行繁杂的对辐照剂量进行 反复摸索的工作，直接利用待杀菌样品的必需的信息，提高了工作效率。
3. 本控制技术提高了剂量确定的准确度，使产品加工过程中不再接受 不必要的剂量和重复照射，提高了辐照后产品的质量。
4. 本控制技术工艺简单，操作方便，不仅成品率得到提高，同时也大 大提高了生产效率，是针对食品及相关产品辐照技术的一个革命性创新， 对食品及相关产品辐照的发展具有极大地促进作用。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的， 不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本发明中食品及相关产品辐照杀菌控制方法，以三个实施例(调味品、 宠物食品、保健食品)进行叙述。
实施例l:调味品的辐照控制方法，其步骤是 (l).确定调味品的相关参数，相关参数包括 初始菌浓度107 Cfu/g; 要达到的灭菌效果103 Cfu/g;
产品的包装规格50X30X30mm;
单箱产品的重量15kg/箱； 保质期2年； 产品的含水量10-30%; pH: 5-8; 产品物态固体； 蛋白质含量5-9%;
氧化还原电位200-400mv。
(2) .建立数学模型:建立数学模型T^。(lgN。/N)X(l+K)XW，其中
T:产品达到灭菌效果所需要的主控时间；
D:为调味品达到灭菌效果(103 CfU/g)的辐照所需要的照射剂量；
Dw:综合"。值，Di。值取值范围为2.2 4.5KGy;仏。是调味品进行
辐照后，存活的细菌总数减少到原细菌总数的十分之一所需要的照射剂
量，Dw=(lgN。/N)/D，本实施例D。为3.9KGy。
N。待杀菌样品中的初始菌浓度107 Cfu/g; N:被辐照后样品中的菌浓度103 Cfu/g;
K:综合修正系数，K值的范围-0.2 0.5;综合修正系数 K二(K1, K2， K3， K4， K5， K6)。
其中W为含水量，K1: (K、，K、，K、，K14) ， K!,为〈100/0， K、为10。/。-20%, K、为20%-30%， 104为〉30%;
K2为ra值，K2= (K2^,") ， K 为〈5， K 为5-8， K、为〉8;
K3为氧化还原电位，K^(K ，K32，1(33)， K 为〈400mv， K 为400-600鮮， {(33为〉6001^;
K4为蛋白质含量，K4= (K4h K42, K43, K44, K、， K。 ， K人为<5%， K 为5-10%， K 为10-15%， K、为15-20%， K 为20-25%， 1(46为〉25%;
K5为样品物理状态，K5= (K ，K52，1(53) ， K 为粉末状，K 为块状，K53 为膏状；
K6为保质期，{(6二("62, 1(63，1(64，1(65，{(66)， K 为〈l个月，K 为l-3个 月，K 为3-6个月，K 为6-12个月，K 为12-24个月，1(66为>24个月。 本实施例中K为0.2。 W:产品达到装载模式，W二(G，S);其中 G为产品的重量； S为产品的规格。
(3) .设计表征本数学模型的软件。
(4) .对软件利用不同调味品的辐照实验进行校正，以获得优化的辐照 剂量软件。
(5) .通过计算机输入待杀菌样品的相关参数，通过该软件可以直接得 到调味品的装载模式:24箱/托箱，杀菌辐照剂量4-8KGy，主控时间 2. 5-5分钟。
之后，按照得出的装载模式和主控时间进行辐照加工，并利用剂量计 对辐照加工进行监测；辐照结束后对剂量计进行检测，最终确定调味品的 实际辐照的剂量。
实施例2:宠物食品的辐照控制方法，其步骤是
(1) .确定宠物食品的相关参数，相关参数包括 初始菌浓度105 Cfu/g; 要达到的灭菌效果102 Cfu/g;
产品的包装规格30X30X30mm;
单箱产品的重量12kg/箱； 保质期l年； 蛋白质含量；8-18% 含水量5-15%; pH: 5-8; 产品物态固体；
氧化还原电位300-500mv。
(2) .建立数学模型:T二Du)(lgN。/N)X(l+K)XW，其中 本实施例中D^为2.4KGy; K为0.1。
(3) .设计表征本数学模型的软件。
(4) .对软件利用不同宠物食品的辐照实验进行校正，以获得优化的辐 照剂量软件。
(5) .通过计算机输入待杀菌样品的相关参数，通过该软件可以直接得 到待杀菌产品的装载模式:40箱/托箱、杀菌辐照剂量3-9KGy和主控时 间2-5分钟。
之后，按照得出的装载模式和主控时间进行辐照加工，并利用剂量计 对辐照加工进行监测；辐照结束后对剂量计进行检测，最终确定宠物食品 的实际辐照的剂量。
实施例3:保健食品的辐照控制方法，其步骤是
(l).确定保健食品的相关参数，相关参数包括-
初始菌数量107 Cfu/g; 要达到的灭菌效果103 Cfu/g;
产品的包装规格40X30X20mm;
单箱产品的重量8kg/箱； 保质期3年；
含水量5-15%;
产品物态粉状； ra: 5-8;
蛋白质含量10-20% 氧化还原电位400-600mv。
(2) .建立数学模型:T二Du,(lgN。/N)X(l+K)XW，其中 本实施例中Du)为2.7KGy; K为-0.1。
(3) .设计表征本数学模型的软件。
(4) .对软件利用不同保健食品的辐照实验进行校正，以获得优化的辐 照剂量软件。
(5) .通过计算机输入待杀菌样品的相关参数，通过该软件可以直接得 到待杀菌产品的装载模式:42箱/托箱、杀菌辐照剂量6-lOKGy和主控时 间3-6分钟。
之后，按照得出的装载模式和主控时间进行辐照加工，并利用剂量计 对辐照加工进行监测；辐照结束后对剂量计进行检测，最终确定保健食品 的实际辐照剂量。
权利要求
1.一种食品及相关产品辐照控制方法，其特征在于辐照控制方法的步骤是(1).确定样品相关参数确定待杀菌样品的初始菌浓度、达到的灭菌效果、样品的包装规格、单箱样品的重量、保质期、含水量、pH值、样品物理状态、蛋白质含量及氧化还原电位；(2).建立数学模型T＝D10(lgN0/N)×(1+K)×W，其中T产品达到灭菌效果所需要的主控时间；D达到灭菌效果的辐照所需要的照射剂量；D10综合D10值，D10值取值范围为2.2～4.5KGy；N0待杀菌样品中的初始菌浓度(cfu/ml(g))；N被辐照后样品中的菌浓度(cfu/ml(g))；K综合修正系数，K值的范围-0.2～0.5；W产品达到装载模式，W＝(G，S)，G为产品的重量，S为产品的规格；(3).通过软件表征数学模型；(4).对软件利用不同待杀菌样品的辐照实验进行校正，以获得优化的辐照剂量软件；(5).通过计算机输入待杀菌样品的相关参数，即可得出待杀菌样品的辐照剂量。
2. 根据权利要求1所述的食品及相关产品辐照控制方法，其特征 在于所述食品的相关产品包括调味品、宠物食品、保健食品。
3. 根据权利要求1所述的食品及相关产品辐照控制方法，其特征 在于所述DL。是在待处理杀菌样品所具有的条件和环境下进行辐照 后，存活的细菌总数减少到原细菌总数的十分之一所需要的照射剂 量，D10=(lgN0/N)/D。
4. 根据权利要求1所述的食品及相关产品辐照控制方法，其特征 在于所述综合修正系数K=(K',K2，K3，K4，K5，K6)，其中K'为含水量; K2为PH值；K3为氧化还原电位；K4为蛋白质含量；K5为样品物理 状态；K6为保质期。
5. 根据权利要求4所述的食品及相关产品辐照控制方法，其特征 在于所述K1、 K2、 K3、 K4、 K5、 1(6各变量的取值范围是-K'为含水量，K1: (K、K、，K、K14) ， 1^为<100/0， K、为10%-20%， K、为2(Fo—30%， K、为〉3(m;K2为PH值，K2= (K、K22，K23) ， C为〈5， 1(22为5-8， K 为〉8;K3为氧化还原电位，K3= (K、K ，K33) ， K^为〈400mv, K32为 400-600mv， ！^为〉600mv;K4为蛋白质含量，K4= (K^K^rs'lO ， }^为〈5%， K、为 5-纖，K 为10-15%， {(44为15-20%， K 为20-25%， 1(46为〉25%;K5为样品物理状态，K'、 (K5t，K52,K53) ， K 为粉末状，1(52为块状， K 为膏状；K6为保质期，K、(K ，K ，K ，K ，K65,1(66)， if,为〈l个月，K 为l-3 个月，K 为3-6个月，K 为6-12个月，K 为12-24个月，K、为〉24 个月。
全文摘要
本发明涉及一种食品及相关产品辐照控制方法，是对待杀菌的样品分析其含水量、pH值、氧化还原电位、初始菌数量、产地、保质期、蛋白质含量、样品的物理状态以及要达到的灭菌效果，并根据待杀菌样品的包装规格和单箱重量，探讨装载模式，进行辐照剂量和主控时间的确定。本发明工艺简单，操作方便，不仅成品率得到提高，同时也大大提高了生产效率，是针对食品及相关产品辐照技术的一个革命性创新，对食品及相关产品辐照的发展具有极大地促进作用。
文档编号A23L3/26GK101347260SQ20081015122
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者军 吴, 玲 张, 汤清松, 俊 潘 申请人:天津金鹏源辐照技术有限公司