全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 022105204
辐照后食品超微弱发光性质的变化
张世民　傅俊杰　包劲松
(浙江大学原子核农业应用研究所 , 浙江 杭州　310029)
摘 　要 :干燥物质经过辐照处理后 ,其超微弱发光性质会发生一些变化。经过对多种样品辐照
前后的超微弱发光性质的研究 ,依据加入测量液前后的发光变化 ,发现其超微弱发光可以分为
四种情况 : (1)辐照后在加入测量液的情况下产生辐照特征峰 ; (2) 超微弱发光性质始终无变
化 ; (3)辐照本身对超微弱发光性质无影响 ,测量液的加入使样品在辐照前后均能产生一明显
超微弱发光峰 ; (4)辐照激发超微弱发光 ,测量液对此超微弱发光有猝灭作用。上述超微弱发
光性质可以应用于辐照食品的检测。
关键词 :超微弱发光 ;辐照食品检测
THE CHANGESDF ULTRA2WEAK CHEMILUMINESCENCE OF IRRADIATED MATERIALS
ZHANG Shi2min 　FU Jun2jie 　BAO Jin2song
( Institute of Nuclear Agricultural Sciences , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang , 310029)
Abstract :Ultra2weak chemiluminescence of dry materials can be changed by irradiation , which can be detected by
Ultra2weak chemiluminescence Detector. Ultra2weak chemiluminescence of tested food samples can be divided into
four types : (1) a peak of ultra2weak chemiluminescence of irradiated samples appeared by adding detecting solution ;
(2) no changes before and after irradiation treatment ; (3) a peak of ultra2weak chemiluminescence can be observed
whether the sampled treated by irradiation or not . ; (4) ultra2weak chemiluminescence can be induced by irradiation ,
but quenched by detecting solution. Some of the properties of ultra2weak chemiluminescence can be used in the
qualitative determination of food irradiation.
Key words :ultra2weak chemiluminescence ; detection of irradiated food
收稿日期 :2004202207
基金项目 :浙江省测试基金资助 (04165)
作者简介 :张世民(1971 - ) ,男 ,福建人 ,助理研究员 ,在职博士生 ,从事生物物理学研究。傅俊杰为通讯作者 ,Email : Fujj @zju. edu. cn
辐照加工技术在食品保鲜、灭菌等方面得到了广泛应用。虽然长期的研究结果证明经过辐照的食
品是安全的 ,限制或者慎重应用辐照技术的情况仍有发生。如国际有机农业运动联盟 ( IFOAM) 关于有
机农业生产和加工的基本标准中明确规定不允许使用辐射加工方法[1 ] ,再加上国际标准中对辐照食品
标识的规定 ,因此对辐照食品进行鉴定甄别是非常有现实意义的。
在过去的十几年采用最先进的分析手段研究辐照食品的检测[2～6 ] ,产生了多种辐照食品检测方法。
目前欧盟的标准方法中对辐照食品的检测方法主要有 3 类 ,即化学分析法、生物学分析法和物理分析
法。化学分析法主要有用于测定含脂肪的辐照食品中烃类物质的气相色谱分析、22甲基环丁酮的气质
联用分析等 ;生物学方法有 DNA 的彗星电泳法 ;物理分析法包括 ESR 分析法和热释光 (TL)技术[7 ] ,以及
光激发光法 (PSL) 。相比于化学分析法和生物学方法 ,物理分析法有其操作程序简便速度快的优点 ,但
应用有局限性。目前受到关注的另一种物理检测方法是超微弱发光技术[8 ] 。该技术是分析物质辐照后
其超微弱发光性质的改变 ,但超微弱发光具有复杂性。本文对辐照后样品的超微弱发光特性的形式进
501　核 农 学 报　2005 ,19 (2) :105～108Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
行探讨。
1 　材料与方法
111 　试验材料
葡萄糖、蔗糖、红糖、淀粉、奶粉、味精、虾粉、胡椒粉和太平加钙海苔苏打饼干纤维素等 10 种材料均
在食品超市购买。维生素、氯化钠、碳酸氢钠、氯化钾、硫酸镁、甘氨酸、赖氨酸、丙氨酸、胸腺嘧啶、小牛
胸腺 DNA 和牛血清白蛋白等 11 种材料均在学校化学试剂公司购买。以上所有试验材料都用 PE 袋包
装 ,每袋 25g。
112 　辐照方法
辐照在浙江大学辐照中心进行 ,辐照源为60 Coγ源 ,放射性活度为 4144 ×1015Bq ,用 Fricke 剂量计测
定剂量场的吸收剂量。辐照剂量为 3 和 5kGy ,剂量率 1kGyΠh。每处理重复 3 次。
113 　超微弱发光分析
采用中科院生物物理所制造的超弱微发光仪 (BPCL2IV 型) 进行测试 ,测量室温度 35 ±015 ℃,探测
器高压为 800V。辐照后 7d 测量。测量样品质量为 0105g ,测量时间为 100s ,每秒计数 1 次。每样品测定
两次 :第 1 次是在干燥、不加测量液的状态下进行 ;第 2 次则是在不打断测量进程的条件下 ,在测量进行
到 30s 左右的时候加入 2ml 测量液[7 ] 。
2 　结果与分析
总结样品辐照前后的超微弱发光性质 ,可归纳为以下 4 种情况 :
211 　辐照前后的干燥样品没有差别 ,加入测量液辐照后样品后出现差别
从图 1 可以看出 ,辐照前后的葡萄糖干燥样品的超微弱发光曲线均随着测量时间上下波动 ,并且两
条曲线相互缠绕 ,无法区分开来。这表明 ,辐照后的葡萄糖干燥样品的超微弱发光没有发生可观测到的
变化。从图 2 可以看出 ,加入测量液 ,辐照后的葡萄糖的超微弱发光曲线与未辐照的葡萄糖相比表现出
明显的不同 :在测量液加入时 ,辐照后的葡萄糖出现了一个尖锐的发光峰 ,峰高是未辐照样品的平均发
光强度的 133 倍 ,而未辐照的葡萄糖则无此峰。有此类现象的样品有葡萄糖、蔗糖、红糖、奶粉、碳酸氢
钠和胡椒粉等。
212 　辐照前后的干燥样品没有发光差别 ,加入测量液后也无明显的差别
辐照前后味精的超微弱发光曲线与葡萄糖相似 ,加入测量液 ,辐照后的味精的超微弱发光曲线与未
辐照的味精相比也无明显的差异 ,即在测量液加入后 ,辐照后的味精曲线无发光峰。具有这样的发光性
质的样品有味精、甘氨酸、赖氨酸、丙氨酸、纤维素、维生素、淀粉、氯化钾、硫酸镁、小牛胸腺 DNA 和牛血
清白蛋白等。
213 　辐照前后的干燥样品没有差别 ,加入测量液后无论辐照与否均出现发光峰
图 3 是对饼干干粉末碎片的超微弱发光测量曲线图 ,辐照样品曲线与未辐照样品曲线差别不大。
但对照与辐照样品的发光计数均明显高于本底 (正常本底为每秒 20 左右) ,表明该干燥样品粉末本身包
含具有超微弱发光性质。图 4 清楚地表明该样品无论辐照与否 ,均在加入测量液后呈现一超微弱发光
峰 ,且该峰峰高、峰面积、峰形状基本不受辐照的影响。目前检测到具有此性质的样品只有这种饼干。
214 　辐照前后的干燥样品存在差别 ,在加入测量液后也有差别
图 5 表明未辐照过的NaCl ,无论是否加入测量液 ,均检测不到超微弱发光现象。从图 6 可以看出辐
照导致 NaCl 产生很强的超微弱发光 ,但测量液加入后 ,发光强度迅速下降到只有原来的 20 %左右。说
明这种发光可以被测量液所猝灭或者抑制。该类样品主要有 NaCl 和虾粉。
601 核　农　学　报 19 卷
图 1 　辐照前后葡萄糖干燥样品的超微弱发光图
Fig. 1 　Ultra2weak chemiluminescence of
irradiated and unirradiated dry glucose
图 2 　辐照前后葡萄糖加入测量液后的超微弱发光图
Fig. 2 　Ultra2weak chemiluminescence of
irradiated and unirradiated glucose with
solution added during measurement
图 3 　辐照前后太平加钙海苔苏打饼干干燥
样品的超微弱发光图
Fig. 3 　Ultra2weak chemiluminescence of irradiated
and unirradiated dry biscuit
图 4 　辐照前后太平加钙海苔苏打饼干加入
测量液后的超微弱发光图
Fig. 4 　Ultra2weak chemiluminescence of irradiated
and unirradiated biscuit with solution added
during measurement
图 5 　未辐照的 NaCl 在测量液加入
前后的超微弱发光曲线图
Fig. 5 　Ultra2weak chemiluminescence of
unirradiated NaCl with and without solution
added during measurement
图 6 　辐照后的 NaCl 在测量液加入前后
的超微弱发光曲线图
Fig. 6 　Ultra2weak chemiluminescence of
irradiated (3kGy) NaCl solution added
during measurement
3 　讨论
从以上试验结果可以看出 ,辐照对样品的超微弱发光性质的影响是比较复杂的。辐照对一些样品
超微弱发光无影响 ,表现为两种情况 :一种样品本身具有一定的超微弱发光性质 ,且这一性质不随辐射
发生变化 ,如结果 213 ;另一种样品本身不具有化学发光性质 ,在辐照后也依然不产生化学发光现象 ,如
701　2 期 辐照后食品超微弱发光性质的变化
结果 212。除此之外 ,辐照对超微弱发光的影响有两种截然相反的现象 :一是增加干燥样品的超微弱发
光水平 ,且该发光会被测量液所猝灭 ,出现这种现象的样品主要有 NaCl、虾粉等 ;二是不影响干燥样品
的超微弱发光水平 ,但是在测量液加入后 ,出现一个集中的光释放现象 ,产生一个与辐照密切相关的超
微弱发光特征峰。有这种性质的样品比较多 ,如葡萄糖、蔗糖、红糖、奶粉、NaHCO3 等。
这后两种与辐射密切相关的性质可以被应用于食品的辐照检测。本作者已经完成辐照奶粉、辐照
糖类检测的研究[7 ] ,就是对这种性质的应用。由于产生了特征发光峰 ,因此可以非常明确进行辐照定
性。具备这种性质的样品较多 ,可以推测该方法的实际应用范围应该较广。而有些样品测量液对发光
具有猝灭作用的性质 ,也有实际应用的潜力。两种性质都有一个共同点 ,其超微弱发光性质的变化发生
在测量液加入前后 ,因此 ,都能够在没有对照样品的前提下应用于辐照样品的检测。
对于辐射如何影响样品的超微弱发光性质、造成两种相反的超微弱发光变化的机理 ,以及一些物质
的超微弱发光性质不受辐射影响的原因 ,目前还不清楚 ,还有待于进一步的深入研究。
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通过对建立的回归模型参数的求解 ,并结合参数的生理学意义和依据参数的差异分析了 4 种供试
蔬菜对γ射线的辐射敏感性 ,依次为 :落葵 > 莴苣、生菜 > 青菜 ,其结果也与我们应用电阻法测试蔬菜叶
片辐射敏感性的结果基本一致[6 ] 。
参考文献 :
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