Đề tài Chiếu xạ thực phẩm

Tia bức xạ, đặc biệt là tia Roentgen và tia γ có khả năng xuyên sâu mạnh. Bức xạ khi tương tác với vật chất thì gây ion hóa. Lợi dụng tính chất này, người ta sử dụng phương pháp chiếu xạ để biến đổi chất hữu cơ trong tế bào gây ức chết hoặc tiêu diệt quá trình sống. Đặc biệt đối với cơ thể đơn bào như vi sinh vật có thể bị bất hoạt hoặc chết ngay lập tức do sự thay đổi cấu trúc màng tế bào và tác động trực tiếp lên hệ enzym. Tuy nhiên tác dộng quan trọng nhất của chiếu xạ là thay đổi cấu trúc DNA và RNA. Nếu chiếu xạ ở một liều thì việc phục hồi các đứt gãy trong cấu trúc DNA sẽ không thực hiện được và khi đó tế bào sẽ bị chết trong quá trình phân bào, vi sinh vật gây bệnh không thể phát triển được hay bất hoạt khả năng sinh sản của vi sinh vật, ảnh hưởng lên quá trình tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật. Sự tác động này bắt đàu có hiệu quả sau khi chiếu xạ một thời gian ngắn.

doc31 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 11179 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Chiếu xạ thực phẩm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM Viện Công Nghệ Sinh Học Và Thực Phẩm Môn An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Đề Tài 23 GVHD : Lớp : Nhóm Thực hiện : TP. Hồ Chí Minh ,Tháng 10 năm 2010 Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn Danh Sách Nhóm 23 STT Họ và Tên MSSV 1 2 3 4 5 Mục Lục Chiếu xạ thực phẩm là gi ? Khía niệm Cơ sở diệt khuẩn của chiếu xạ thực phẩm Hàm lượng chiếu xạ trong thực phẩm 1.3.1 Danh mục thực phẩm được phép chiếu và giới hạn liều hấp thụ tối đa Yêu cầu đối với thực phẩm chiếu xạ Ưu điểm của chiếu xạ thực phẩm Nhược điểm Quy trình trong chế biến và các thiết bị trong 1 nhà máy chiếu xạ Quy trình chế biến trong 1 nhà máy chiếu xạ Các nguồn chiếu xạ Nguồn bức xạ từ máy tạo bức xạ Thiết bị điều chỉnh năng lượng bức xạ Quy định của nhà nước đối với nhà máy chiếu xạ thực phẩm Sự biến đổi thành phần của thực phẩm sau khi chiếu xạ Thành phần bên trong Cảm quan bên ngoài Khả năng bảo quản của thực phẩm sau khi chiếu xạ Hiện trạng của chiếu xạ thực phẩm hiện nay trên thế giới Ở Việt Nam Tiềm năng phát triển của chiếu xạ thực phẩm trong tương lai Phụ Lục Tài liệu tham khảo Chiếu xạ thực phẩm là gì ? Khái niệm Người ta sử dụng tia bức xạ gamma của chất phóng xạ Cobalt 60 hoặc của chất Césium 137 để chiếu vào thực phẩm nhằm tiêu diệt vi trùng ( thịt), vi sinh vật , sâu bọ, côn trùng, và kí 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 chặn sự nảy mầm ở các loại trái cây như của hành … Cơ chế diệt khuẩn Tia bức xạ, đặc biệt là tia Roentgen và tia γ có khả năng xuyên sâu mạnh. Bức xạ khi tương tác với vật chất thì gây ion hóa. Lợi dụng tính chất này, người ta sử dụng phương pháp chiếu xạ để biến đổi chất hữu cơ trong tế bào gây ức chết hoặc tiêu diệt quá trình sống. Đặc biệt đối với cơ thể đơn bào như vi sinh vật có thể bị bất hoạt hoặc chết ngay lập tức do sự thay đổi cấu trúc màng tế bào và tác động trực tiếp lên hệ enzym. Tuy nhiên tác dộng quan trọng nhất của chiếu xạ là thay đổi cấu trúc DNA và RNA. Nếu chiếu xạ ở một liều thì việc phục hồi các đứt gãy trong cấu trúc DNA sẽ không thực hiện được và khi đó tế bào sẽ bị chết trong quá trình phân bào, vi sinh vật gây bệnh không thể phát triển được hay bất hoạt khả năng sinh sản của vi sinh vật, ảnh hưởng lên quá trình tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật. Sự tác động này bắt đàu có hiệu quả sau khi chiếu xạ một thời gian ngắn. Khả năng chịu đựng chiếu xạ bằng bức xạ iôn hóa của từng loại, loài vi sinh được đặc trưng bằng liều D10. Liều D10 là liều chiếu xạ mà 90% vi sinh bị tiêu diệt. Ở một vùng liều chiếu nhất định, lượng vi sinh sống sót sau khi chiếu xạ được biểu diễn bằng công thức : N – Số vi sinh sống sót sau khi chiếu xạ No – Số vi sinh ban đầu D10 – Liều chiếu (kGy) làm chết 90% vi sinh Hình Tỉ lệ vi sinh vật còn sống sót sau khi xử lý bức xạ trên rau quả A: Pseudomonas sp - B: Salmonella sp - C: Bacillus cereus - D: Deinococcus radiodurans – E: một số virus thông dụng. D – Liều chiếu (kGy) Mức độ vi sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt bằng bức xạ iôn hóa phụ thuộc chủ yếu vào: Kích thước DNA tốc độ hồi phục của chúng … Liều diệt vi sinh gây bệnh đối với thực phẩm đông lạnh là cao hơn khi thực phẩm đó ở nhiệt độ bình thường. Bảng 1: đưa ra một số giá trị liều D10 của một số loài vi sinh gây bệnh. STT Loài vi sinh Liều D10 (kGy) 1 Moraxella osloenensis 5-10 2 Micrococus Radiodurans 3 - 7 3 Clostridium Botulium 2 - 3.5 4 Bào tử của nấm 0.5 – 5 5 Saccharomys cervisiae 0.4 – 0.6 6 Salmonella 0.2 – 1 7 Staphylococcus aureus 0.2 – 0.6 8 Escherichia coli 0.1 – 0.35 9 Pseudomonas 0.02 – 0.2 Bảng 2 Dải liều D10 gây chết cho các cơ thể sinh học. Cơ thể sinh học Liều (kGy) Các động vật bậc cao, người 0,005 - 0,01 Côn trùng 0,1 - 1 Vi khuẩn dạng không bào tử 0,5 - 10 Vi khuẩn dạng bào tử 10 - 50 Virus 10 - 200 1.3 Hàm Lượng chiếu xạ đối với từng loại thưc phẩm Nhờ sử dụng tia phóng xạ ở cường độ quá thấp, nên sản phẩm chiếu xạ sẽ không trở nên phát xạ (radioctive) được để gây hại đến sức khỏe của chúng ta.Cường độ 0.15 kGy có thể làm ngăn cản sự nẩy mầm của củ hành và của khoai Tây. Cường độ từ 3 đến 7 kGy (kilo Gray) có thể diệt được vi khuẩn E.coli và vi khuẩn Salmonella. 1.3.1 Danh mục thực phẩm được phép chiếu xạ và giới hạn liều hấp thụ tối đa Tuỳ thuộc từng mục đích chiếu xạ, quá trình chiếu xạ thực phẩm phải bảo đảm liều hấp thụ đối với mỗi loại thực phẩm không được vượt quá các giới hạn sau: (Với 1kGy = 1kj/kg ) TT Loại thực phẩm Mục đích chiếu xạ Liều hấp thụ tối đa (kGy) Tối thiểu Tối đa 1 Loại 1: Sản phẩm nông sản dạng thân, rễ, củ. Ức chế sự nảy mầm trong quá trình bảo quản 0,1 0,2 2 Loại 2: Rau, quả tươi (trừ loại 1) a) Làm chậm quá trình chín b) Diệt côn trùng, ký sinh trùng c) Kéo dài thời gian bảo quản d) Xử lý kiểm dịch 0,3 0,3 1,0 0,2 1,0 1,0 2,5 1,0 3 Loại 3: Ngũ cốc và các sản phẩm bột nghiền từ ngũ cốc; đậu hạt, hạt có dầu, hoa quả khô a) Diệt côn trùng, ký sinh trùng b) Giảm nhiễm bẩn vi sinh vật c) Ức chế sự nảy mầm 0,3 1,5 0,1 1,0 5,0 0,25 4 Loại 4: Thủy sản và sản phẩm thủy sản, bao gồm động vật không xương sống, động vật lưỡng cư ở dạng tươi sống hoặc lạnh đông. a) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh b) Kéo dài thời gian bảo quản c) Kiểm soát động thực vật ký sinh 1,0 1,0 0,1 7,0 3,0 2,0 5 Loại 5: Thịt gia súc, gia cầm và sản phẩm từ gia súc, gia cầm ở dạng tươi sống hoặc lạnh đông . a) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh b) Kéo dài thời gian bảo quản c) Kiểm soát động thực vật ký sinh 1,0 1,0 0,5 7,0 3,0 2,0 6 Loại 6: Rau khô, gia vị và thảo mộc a) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh b) Diệt côn trùng, ký sinh trùng 2,0 0,3 10,0 1,0 7 Loại 7: Thực phẩm khô có nguồn gốc động vật a) Diệt côn trùng, ký sinh trùng b) Kiểm soát nấm mốc c) Hạn chế vi sinh vật gây bệnh 0,3 1,0 2,0 1,0 3,0 7,0 Kỹ thuật tiệt trùng này có thể được sử dụng cho nhiều loại thực phẩm nhưng liều lượng tối đa cho phép dưới 10 kGy. Với liều lượng dưới 48 kGy ta có thể giảm Cl.botulinum xuống còn 12 % nhưng với liều lượng cao như vậy thì sản phẩm rất dễ bị hư hỏng, đặc biệt là các sản phẩm rau quả. Nhìn chung trong xử lí rau quả liều lượng chiếu xạ phải dưới 20 kGy, thường dao động trong quanh 10 kGy, hàm lượng chiếu xạ cao hơn thích hợp với sản phẩm thịt, tôm, cá… Ngoài ra xử lí bức xạ luôn đi kèm với làm lạnh để giảm tác dụng phụ. Trong thương mại nếu sản phẩm chứa hàm lượng các chất nhạy cảm với nhiệt, các chất dễ bay hơi thì liều chiếu và thời gian phải được tính toán nhằm bảo đảm chất lượng cho sản phẩm. Với các sản phẩm trái cây có ít chất bay hơi thì nếu chiếu xạ liều lượng 8 – 10 kGy, ta có thể giảm được đáng kể lượng vi sinh vật nhưng không làm giảm lượng tinh dầu, thành phần chính trong các chất dễ bay hơi. Phương pháp này có ưu thế rất lớn trong việc thay thế chất bảo quản hóa học. Trong điều kiện hiện nay khi các chất bảo quản hóa học ngày càng bị hạn chế do độc tính được khám phá thì chiếu xạ có thể xem là phương pháp thay thế tối ưu. 1.3.2 Yêu cầu đối với thực phẩm chiếu xạ 1. Thực phẩm trước khi chiếu xạ đã được chế biến trong điều kiện bảo đảm vệ sinh, đạt chất lượng theo các tiêu chuẩn tương ứng. 2. Không được chiếu xạ lại thực phẩm trừ trường hợp: ngũ cốc, đậu đỗ, các loại thực phẩm khô và các hàng hoá khác tương tự được chiếu xạ với mục đích kiểm soát tái nhiễm côn trùng hoặc ức chế sự nảy mầm. Thực phẩm không được coi là chiếu xạ lại nếu: a)  Thực phẩm chế biến từ nguyên liệu đã được chiếu xạ ở liều hấp thụ không lớn hơn 1kGy; b)  Thực phẩm đem chiếu xạ chứa không quá 5% thành phần theo khối lượng đã được chiếu xạ; c)  Yêu cầu công nghệ đặc thù phải chiếu xạ qua nhiều giai đoạn để tổng liều hấp thụ ở các giai đoạn của quá trình chế biến đạt được giá trị đủ gây hiệu quả mong muốn. 3. Ưu điểm của chiếu xạ thực phẩm - Giúp thực phẩm kéo dài được thời gian bảo quản. Chiếu xạ với liều lượng thích hợp sẽ tiêu diệt vi khuẩn, vi sinh vật gây bệnh như: E. coli, Trichina, Salmonella (vi khuẩn làm thực phẩm có tính độc)... có trong thịt và gia cầm hay các loại thực phẩm khác. - Chiếu xạ góp phần ngăn chặn sự lây lan nhiều dịch bệnh. Khi chiếu xạ thực phẩm sẽ tiêu diệt các loại côn trùng, kí sinh trùngà sản phẩm đạt vô trùng cao nhất. - Làm chậm sự phát triển, làm chậm chín, ngăn chặn sự nảy mầm ở các loại trái cây như củ hành… - Tạo ra nguồn thực phẩm an toàn. Thực phẩm chiếu xạ không tiếp xúc với chất phóng xạ mà chỉ bị chiếu bởi tia gamma từ nguồn phóng xạ, do đó không thể trở thành “thực phẩm phóng xạ” được. sau khi chiếu xạ, thực phẩm không xuất hiện bất kỳ độc tố nào và không có sự thay đổi các thành phần hóa học gây ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe con người. Thực phẩm vẫn là cơ bản thô. - Quá trình tương tác giữa bức xạ và thực phẩm chỉ tạo ra 1 lượng nhiệt không đáng kể ( chiếu 10kGy nhiệt độ chỉ tăng lên 2oC) nên chiếu xạ diệt được vi sinh vật nhưng không làm chín, không làm mất mát các chất dinh dưỡng và không làm biến dạng bao gói thực phẩm bằng plastic. - các nhà máy sử dụng công nghệ chiếu xạ thực phẩm vận hành theo đúng qui trình an toàn sẽ không gây hại gì đến môi trường xung quanh cũng như không gây ảnh hưởng bất lợi về sức khỏe của công nhân làm việc. - Chiếu xạ thực phẩm mang lại hiệu quả cao, tốn năng lượng thấp - Lợi ích về kinh tế lớn. Với kỹ thuật này, thực phẩm có thể được bảo quản lâu hơn, ít bị hư hao hơn. 1.4 Nhược điểm - Chiếu xạ sử dụng tia phóng xạ để bắn vào các tế bào vi sinh vật, làm thay đổi cấu trúc AND, làm đứt gãy các liên kết của tế bào vi sinh vật dẫn đến vi sinh vật sẽ chết trong quá trình phân bào. Nhưng có một số vi sinh vật có khả năng tự chỉnh sửa lại cấu trúc tế bào của mình nên có khả năng sống sót và phát triển tốt sau khi chiếu xạ. Dạng vi sinh vật có bào tử ( như Clostridium botulinum, Bacillus cereus…) và những loại vi sinh vật tái tạo DNA ( như Deinococcus radiodurans) có khả năng chống xạ rất tốt. - Khả năng chống lại các tia này của vi sinh vật như sau : Virus > nấm men > bào tử > nấm mốc > trực khuẩn gram (+), gram (-) Virus có khả năng chịu đựng rất tốt và hầu như không bị tiêu diệt bởi lượng chiếu xạ thường dùng trong sản xuất chẳng hạn virus gây bệnh bò điên. - Bằng cách chiếu xạ không thể làm cho thực phẩm bẩn, bị hỏng trở thành tốt. Chiếu xạ chỉ là một khâu trong một mắt xích từ sản xuất đến tiêu dùng thực phẩm, muốn có thực phẩm sạch thì trước hết nguồn (gốc) thực phẩm phải sạch, tức là từ người nông dân. - Thực phẩm đã nhiễm độc tố vi sinh không thể làm sạch bằng phương pháp chiếu xạ được 2. Nguồn Chiếu xạ và các thiết bị trong 1 nhà máy chiếu xạ 2.1 . Quy trình chế biến trong một nhà máy chiếu xạ Nguyên Liệu Sơ chế Đóng kiện Xử lí chiếu xạ Xử lí chiếu xạ kết hợp làm lạnh Sản phẩm sau xử lí Bảo quản - Sơ chế : bao gồm các quá trình rửa, cắt gọt. Mục đích của quá trình sơ chế là để rửa sạch các chất bản còn bám trên bề mặt nguyên liệu, tạo hình cho sản phẩm. - Đóng kiện : Nguyên liệu sau khi sơ chế để thuận tiện cho việc nhập liệu, tháo liệu, xếp đạt trong buồng xử lí. Vật liệu chế tạo liện tốt nhất là các kim loại nhẹ và bền như nhôm, các hợp kim nhôm, thép không rỉ. Ưu điểm của kiện làm bằng kim loại có thể sử dụng lâu dài. Nếu không có điều kiện thì có thể thay thế bằng giấy hay nhựa. Tuy nhiên sau một thời gian chiếu xạ phải thay thế mới. - Xử lí : có 2 cách xử lí + chỉ xử lí chiếu xạ : cách này áp dụng cho các loại thực phẩm có hàm lượng nước thấp, ít hợp chất bay hơi như màu, mùi, hàm lượng vitamin không đáng kể. Cách xử lí này đơn giản và chi phí thấp. Phương pháp này thích hợp các loại rau quả cao hàm lượng tinh bột cao… + xử lí chiếu xạ kết hợp với làm lạnh : cách này áp dụng cho các loại thực phẩm có hàm lượng nước , vitamin cao, có chứa nhiều hợp chất bay hơi như màu, mùi.. xử lí chiếu xạ kết hợp với làm lạnh giúp làm giảm sự thất thoát màu, mùi và vitamin, giảm liều chiếu so với xử lí bức xạ thường. Cách này có 3 dạng triến hành: ● Làm lạnh trước sau đó mới chiếu xạ: cách này ứng dụng trong việc hạn chế các hoạt động sinh lí của nguyên liệu như hô hấp, chín, nảy mầm… Tuy nhiên không tiêu diệt được vi sinh vật vì chúng tồn tại dưới dạng bào tử, có khả năng chống tia bức xạ mạnh. ● chiếu xạ kết hợp với làm lạnh cùng lúc: buồng xử lí chiếu xạ cũng là buồng làm lạnh. Phương pháp này cho hiệu quả xử lí cao, giảm lượng vi sinh vật cũng như đảm bảo chất lượng dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm. Tuy nhiên chi phí đầu tư sẽ cao. ● chiếu xạ kết hợp với làm lạnh đột ngột: trong băng chuyền nhập liệu, trước khi đến nguồn bức xạ, sản phẩm sẽ đi ngang qua bộ phận phun hơi lạnh dạng tuyết hay hơi nito lỏng. Phương pháp này tiêu diệt vi sinh vật rất hiệu quả vì kết hợp được chiếu xạ và sốc nhiệt. Nhưng tế bào sản phẩm cũng bị phá vỡ theo, đặc biệt là các loại sản phẩm có hàm lượng nước cao, làm giảm chất lượng sản phẩm. Cho nên phương pháp này thích hợp với các loại sản phẩm có hàm lượng nước thấp như : ngũ cốc, táo… 2.2 Nguồn chiếu xạ thực phẩm và nguồn gốc các tia Chỉ sử dụng các nguồn bức xạ được quy định trong TCVN 7247:2003 Thực phẩm chiếu xạ - Yêu cầu chung để chiếu xạ thực phẩm: - Tia gamma g: Tia gamma g từ các đồng vị phóng xạ 60Co hoặc 137Cs với cường độ năng lượng dưới 2 triệu electron volt (2 MeV) chiếu lên lương thực thực phẩm Máy chiếu xạ Cobalt-60 Bức xạ Gamma là năng lượng sóng điện từ. Nó đi được khoảng cách lớn trong không khí và có độ xuyên mạnh. Khi tia gamma bắt đầu đi vào vật chất, cường độ của nó cũng bắt đầu giảm. Trong quá trình xuyên vào vật chất, tia gamma va chạm với các nguyên tử. Các va chạm đó với tế bào của cơ thể sẽ làm tổn hại cho da và các mô ở bên trong. Các vật liệu đặc như chì, bê tông là tấm chắn lý tưởng đối với tia gamma. - Tia X : Nguồn phát chùm tia điện tử hoặc phát tia X là Máy gia tốc chùm tia điện tử hoặc máy gia tốc chùm tia điện tử có bộ biến đổi sang tia X, làm việc ở mức năng lượng nhỏ hơn hoặc bằng 5 mêga electron von (MeV). Bức xạ tia X tương tự như bức xạ Gamma, nhưng bức xạ Gamma được phát ra bởi hạt nhân nguyên tử, còn tia X do con người tạo ra trong một ống tia X mà bản thân nó không có tính phóng xạ. Vì ống tia X hoạt động bằng điện, nên việc phát tia X có thể bật, tắt bằng công tắc. Bao gồm các electron được phát ra từ các máy phát làm việc ở mức năng lượng nhỏ hơn hoặc bằng 10 MeV, nhỏ hơn rất nhiều so với các hạt alpha và nó có thể thấm sâu hơn. Beta có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường và nó có thể xuyên qua được lớp ngoài của da. Nó có thể làm tổn thương lớp da bảo vệ. Máy bắn gia tốc electron và Máy tạo bức xạ hãm (Máy tạo tia Roengen) 1. Cực âm 2. cực dương 3.nam châm điện 4.ống cathode ray tube (CRT) Các đồng vị phóng xạ được sử dụng để chiếu xạ thực phẩm phát ra các photon có năng lượng đặc trưng. Chất đồng vị được sử dụng làm nguồn phóng xạ hoàn toàn quyết định khả năng đâm xuyên của bức xạ phát ra. Hoạt động của nguồn được đo bằng đơn vị becquerel (Bq) và phải được nhà cung cấp nguồn công bố. Hoạt động của nguồn phải được ghi đầy đủ và lưu giữ lại, có tính đến sự tự nhân ra của nguồn kèm theo ngày đo và tính kết quả. Các nguồn phóng xạ thường xuyên được bảo quản ở khu vực riêng biệt, được che chắn, bảo vệ an toàn và có tín hiệu báo chính xác vị trí hoạt động và bảo quản an toàn nguồn phóng xạ, được nối liên động với hệ thống vận chuyển sản phẩm. Nguồn bức xạ được sử dụng có thể là chùm electron hoặc chùm tia X được phát ra từ các máy phát thích hợp. Khả năng xuyên sâu của bức xạ được quy định bởi năng lượng của electron. Năng lượng trung bình chùm tia được ghi lại đầy đủ, có chỉ dẫn rõ ràng về việc thiết lập chính xác các thông số của máy. Các thông số này nối liền với nguồn và hệ thống vận chuyển sản phẩm. Tốc độ dịch chuyển của sản phẩm, độ rộng chiếu tia, tốc độ quét và tần số xung của chùm tia được điều chỉnh đảm bảo đồng đều liều xạ trên toàn bộ bề mặt sản phẩm. Trước khi chiếu xạ thực phẩm thường tiến hành một số phép đo lường để kiểm chứng quy trình chiếu xạ sao cho đáp ứng yêu cầu. Hàng ngày, việc đo liều được thực hiện trong suốt quá trình vận hành chiếu xạ và được lưu lại. 2.3 Nguồn bức xạ từ máy tạo bức xạ - Máy gia tốc electron ( electron accelerator) Máy gia tốc là loại máy tạo ra một điện trường cực lớn. Máy thường có cấu tạo gồm 2 bản cực. Cực âm là kim loại có khối lượng phân tủ trung bình, có ái lực với electron thấp. Dưới tác dụng của điện thế rất cao giữa 2 bản cực (10- 100 KV), các electron này bật khỏi tấm kim loại và bay về phía bản cực dương. Trên đường đi của electron, người ta đặt các nam châm điện để định hướng lại quỹ đạo của electron bằng từ trường. Việc định hướng này làm các electron không đạp vào bản cực dương mà bay vào các ống định hướng tia âm cực CRT. Đầu ra của các ống CRT là sản phẩm mà ta muốn chiếu xạ. - Máy tạo tia Roentgen ( máy gia tốc electron bức xạ hãm) Máy tạo tia Roentgen ( tia X) có cấu tạo gần giống máy gia tốc electron. Tuy nhiên cực dương của máy không phải là các ống CRT mà là tế bào quang điện. Tế bào quang điện là các mảnh kim loại có khối lớn (gọi là bia biến đổi) như Pb, W, Ta, Au,… Luồng electron tốc độ cao mang năng lượng lớn sẽ bắn phá tế bào quang điện phát ra các sóng điện từ có bước sóng ngắn. Đó là tia Roentgen ( tia X). các tia này có bước sóng từ 0.01 nm – 1000 nm, tia Roentgen còn gọi là bức xạ hãm. tia Roentgen có độ xuyên sâu mạnh ( chỉ thua tia g). Máy tạo tia Roentgen có hiệu suất tạo bức xạ hãm thấp, chẳng hạn chì (Pb) có hiệu suất tạo bức xạ hãm là 8%. Phần lớn năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt lượng . Vì vậy mảnh kim loại rất nóng, phải dùng nước để tản nhiệt. + Bức xạ hãm này có tính xuyên sâu mạnh có thể dùng cho các sản phẩm cần xử lí bằng tia g. Nó có ưu điểm hơn đồng vị phóng xạ g. + Có định hướng, khoảng 60% lượng bức xạ hãm đến được vật cần chiếu xạ, trong khi bức xạ đồng vị phóng xạ g phát đều theo mọi hướng nên tỷ lượng bức xạ có ích rất thấp, nguồn 137Cs có hiệu suất 20% + Liều ổn địnhvà đồng đều (Các đồng vị phóng xạ có liều bức xạ giảm dần theo thời gian). - Đèn tử ngoại: đèn tử ngoại có cấu tạo giống đèn huỳnh quang dân dụng nhưng không có lớp huỳnh quang. Khí trơ suwrt dụng trong đền thường là Xe, Kr. Ngoài ra đèn thường có lớp kính lọc để lọc bớt các tia bức xạ khác và làm giảm cường độ chiếu xạ. Đèn tử ngoại đơn giản, dễ sử dụng, an toàn nên được sử dụng rộng rãi hơn so với các loại máy tạo bức xạ khác. Đèn tử ngoại nếu có cùng công suất với các nguồn bức xạ khác thì khả năng diệt khuẩn thấp. Vì vậy đèn tử ngoại thường được dùng với công suất cao để kết hợp 2 mục đích diệt khuẩn và gia nhiệt. Ưu điểm của phương pháp gia nhiệt bằng tử ngoại là khả năng làm giảm lượng chất hữu cơ bay hơi do nhiệt. Người ta ước tính gia nhiệt bằng tia tử ngoại có thể làm giảm chất lượng hữu cơ bay hơi khoảng 100 lần. - Lò vi sóng: đây là các thiết bị gia nhiệt sử dụng vi sóng. Lò vi sóng hoạt động trên nguyên tắc truyền dao động điện từ thành dao động vật chất của sản phẩm. Lò vi sóng không có tác dụng diệt khuẩn nhưng cũng có khả năng tiêu diệt một số vi sinh vật có cấu tạo tế bào đơn giản, dễ vỡ. Ưu điểm của lò vi sóng là hạn chế lượng chất dinh dưỡng mất mát so với phương pháp gia nhiệt khác. - Mạch lưu chất :Một mô hình đang được nghiên cứu ứng dụng là mạch bức xạ. Mạch bức xạ là các ống dẫn bức xạ từ lò phản ứng hạt nhân đến các cơ sở xung quanh. các ống dẫn này có chứa hợp kim của kim loại nóng chảy như In- Ga, hay In –Mn. Mạch bức xạ tận dụng phần năng lượng thừa của nhà máy điện hạt nhân. Công suất của Mạch bức xạ tương đối lớn ( khoảng 5% công suất của nhà máy điện hạt nhân đó) nên cần một năng suất nhập liệu rất lớn. (Một Mạch bức xạ có thể xử lí với năng suấtkhoảng 100 lần so với một máy bức xạ bình thường). Ngoài những khó khăn trong khâu bảo đảm an toàn bức xạ, thì việc phải sử dụng kim loại nóng chảy đã cản trở việc đưa mô hình này vào thực tế. Hiện nay trên thế giới có 1 mô hìnhthử nghiệm đặt tại Lithunia co công suất 300kW., hy vọng trong thời gian tới các nhà khoa học có thể tìm
Luận văn liên quan