1、食品辐照的优越性
    食品辐照是利用射线对食品进行辐照，它可以延迟新鲜食物的某些生理过程（发芽和成熟）的发展，或者对食品进行杀虫，消毒，灭菌，防霉等处理，达到延长保藏时间，稳定，提高食品质量的目的。
    长期以来，人类采用干燥、腌制、冷藏与冷冻、高温蒸煮、真空、熏制，以及化学防腐剂等方法保存食品，取得良好效果，但也存在不少问题。上述保存方法的共同缺点是能耗大，灭菌不彻底，化学药剂和添加剂的残留导致食品品质改变，以及污染环境，且不易保鲜。例如：多数食品的病原性细菌，在10摄氏度以上繁殖，在0摄氏度或冷冻下仍能存活数年。所以说，冷冻保藏不能灭菌，只能降低细菌的繁殖速度，一旦条件允许，就能很快繁殖起来。罐储藏加工以80摄氏度短时间巴氏消毒，病原性细菌仍能生长；药剂处理，多数情况只对食品表面的杀菌有效。因此，在新鲜食品和冷冻食品的状况下。要杀死食品中心部位的病原性细菌，在全部杀灭的方法中，最适合的方法就是辐照法。
    食品辐照保鲜已经成为一个相当有吸引力的食物储藏技术。食品辐照保鲜技术与非核技术相比，具有以下特点：
1.1 节约能源
据国际原子能机构（IAEA）统计每吨冷藏食品能耗为3.2*108 J。
热杀菌法能耗1.1*109 J ，而辐照法仅为2.2*107J 。后者要比常规方法节能十几倍到几十倍。
1.2 具有保鲜能力
常规方法保存后的食品，已丧失其原有的色香味，而辐照方法属于冷加工，可以在常温或者低温下进行，在食品辐照过程中一般温升很小。根据吸收剂量定义及食品的热容量可以算出，对大多数蔬菜，水果保鲜所需剂量为0.1-1kGy，在辐照中通常温升最高不超过1摄氏度
。辐照的这种冷加工特色，可使食品保持其原有的色香味，因而具有很强的竞争力。
1.3 穿透力强
电离辐射具有较强的穿透力，以鈷-60的y射线为例，其在水中的半减弱层为11cm水层，因而可以在包装下以及不解冻情况下辐照食品，并深入到食品内部，杀灭隐藏很深的病菌，害虫，寄生虫和微生物，达到长期保存目的。辐照杀菌的这一特点还特别适用于那些无法加热、蒸煮、熏制的食品。
1.4 安全卫生
食品辐照不需化学添加剂，不存在化学保存法带来的残留毒性，也不会产生感生放射性，不污染环境。辐照处理过的食品在密封条件下几乎可无限期保存。由于杀菌效果好，辐照食品特别适用于航天员、野外作业人员，以及特护病人，作为无菌食品食用。
1.5 改善食品品质
例如：经辐照后的酒可加速其醇化过程，增加香味；辐照过的牛肉鲜嫩可口；辐照过的大豆易于消化吸收；脱水食品经辐照后烹饪时间缩短；辐照面粉可改进其烘烤质量等。
1.6 操作简便，易于实现自动化
一座设计合理的食品辐照设施，只要严格遵守工艺规范、操作就相当简便。操作人员只要根据辐照要求确定工艺参数，将食品由传输系统送入辐照区，经一定时间辐照后即可得到符合要求、可长期保存的食品，整个操作可用微机控制，高度自动化。
2、辐照食品的安全性
食品辐照技术受到世界各国的高度重视。早在本世纪40年代，就开始了食品辐照的研究，其重点放在辐照食品的安全性方面。例如：美国一份研究鸡肉辐照保存的报告长达10328页，研究中耗费鸡肉136000kg，使用实验大小老鼠1万只，这充分说明了科学家对辐照食品安全性的高度重视。经过长期研究与实际资料积累，国际原子能机构和世界卫生组织正式阐明：“食品辐照不是一种添加剂，而是一种物理学加工方法。任何食品当其总体平均吸收剂量不超过10kGy时，没有毒理学危险，不需要做毒理学试验，同时在营养学和微生物学上也是安全的。”这个结论已经为世界食品法规委员会认可，因而10kGy剂量被称为“国际安全线”。国际安全线的确立，大大推动了世界各国辐照食品的研究和商业化进程。现已有38个国家共批准了60种辐照食品。美国食品与药品管理局（FDA）于1986年4月批准了新鲜水果和蔬菜的辐照剂量标准为1kGy。我国也批准了辐照土豆、洋葱、稻谷、大豆、酒、香肠、蘑菇等食品可以投放市场。
辐照食品的安全性可以从以下几个方面分析：
2.1 放射性的安全性
可以想到，太阳光和X射线都是辐射。虽然过度的辐照可能带来危害，但是适量的辐照可以杀菌，治癌。食品的辐照也一样，辐射能杀死快速增长的虫害，腐败菌和病源菌，而对食品本身影响很小，因为他们的细胞是不倍增的。
2.2 毒性的安全
早期的评论认为，从理论上讲，食品辐照中会产生特定的辐射分解产物，因为在辐照过程中会有少量的能量加进食品中去，从而引起辐射分解产物。实际上，在热加工中同样产生相同类型的分子，而且分子量更大，因为它加入的能量更大。美国农业部的结论是：没有理由要考虑辐照中产生特定的辐射分解产物。
2.3 微生物的安全
食品中微生物分为3类：A 微生物：例如可产生发酵的酵母菌，使食品产生所要求的变化。B 腐败菌
：使食品改变颜色，气味，质地，使其失去食品特有气味，但它不会引起疾病。C 病原体：包括入侵的有毒的细菌，病毒，及寄生虫等，它们能引起疾病。由于多次的辐照可能会引起微生物变种，从而产生抗辐射性。理论上说可能有这方面的风险，但几个主要的国际评论家认为，食品辐照不会产生新的病原体。
2.4 饲料的研究
50年以来，已对上百种辐照过的动物饲料进行过研究。一系列的专家委员会，包括：JFAO（联合食品及农业组织），IAEA（国际原子能委员会），WHO（世界卫生组织），ICGFI（国际食品辐照顾问团）及FDA（美国食品与药品管理局）得出的结论是：在特定条件下食品的辐照是安全的。
3、食品的辐照效应
3.1 蔬菜
水果类
食品辐照的目的主要是防止微生物的腐败作用，控制害虫感染及蔓延，抑制发芽，延迟成熟。
蔬菜，水果在采摘后，其中大部分的生命活动仍未停止，但有一定的休眠期。过了休眠期生命活动又会重新活跃起来。日常生活中常见的土豆，洋葱等经过一段时间后就会发芽。土豆发芽后，会产生毒性很强的龙葵素而不能食用。洋葱一旦发芽，就由鳞茎抽出叶子，吸收营养物质并使洋葱腐烂。电离辐射可降低或抑制酶的活性，延缓甚至终止食品中的生命活动，达到长期保存的目的。以土豆为例，吸收0.1kGy的剂量后，常温保存300天，仍不发芽，而未经辐射处理的土豆，在常温下储存40天，发芽率达到100%，无法食用。
水果生长与收获的季节性很强，产地又比较集中，采收后仍是活得有机体，继续进行着一系列生理生化过程，很多营养成分被消耗掉。同时它们含有水分，糖分，维生素等营养物质，所以容易滋生腐败性微生物和昆虫。引起水果类腐败的微生物主要是霉菌，杀灭霉菌的剂量依照水果种类及储存期而定。生命活动期较短的水果如草莓，用较小的剂量即可停止其生理作用。0.1-4kGy的照射可使多种水果，蔬菜延迟成熟，减少腐烂。中美洲各国用250-350Gy对未成熟的香蕉照射，可使成熟期推迟16天。用250Gy照射芒果，使成熟期推迟16天。美国用2kGy或更高的剂量照射草莓，使草莓在5摄氏度下，延长货架时间5-8天。
3.2 粮食类
造成粮食损耗的重要原因之一是昆虫的危害和霉菌活动导致的腐烂变质。杀虫的效果与辐照剂量有关，0.1-0.2kGy使昆虫不育，1kGy使昆虫几天内死亡，3-5kGy使昆虫立即死亡，抑制谷类霉菌的蔓延发展的辐照剂量为2-4kGy，小麦和面粉的杀虫剂量为0.2-0.75kGy，焙烤食品为1 kGy。
3.3 禽类，畜肉及制品
辐照杀菌按其目的可分为三类：
A 非深度杀菌。主要目的是抑制致腐微生物的生长繁殖，适用于鱼类、贝类等水产品的储存和运送过程中的保鲜。低剂量辐照鱼类通常结合低温（3摄氏度）储藏。不同鱼类有不同的剂量要求，如淡水鲈鱼，在1-2kGy剂量下，延长储藏期5-25天，大洋鲈鱼2.5kGy剂量下，延长储藏期18-20天，牡蛎在20kGy剂量下，延长储藏期几个月。
B 针对性杀菌。主要目的是杀灭畜禽、鲜肉、蛋品、水产品中的沙门氏菌。沙门氏菌是造成食物中毒的一个重要原因，它对热不灵敏，以致用加热方法不能将它全部杀灭。但沙门氏菌的辐射敏感性高，因而辐照杀菌效果良好。用1.5-10kGy的辐射剂量可以消灭或明显的减少李斯特单核细胞，沙门氏菌，葡萄状球菌以及其他事物细菌，病原体。如果大多数的产品接受了2.5kGy，那么99.9999+%的大肠杆菌，99.9%的沙门氏菌，99.999+%的葡萄状球菌细胞将被杀死。
C 灭菌。有2种食品要求灭菌而不是消毒。1是商业的灭菌食品，它要求在冷冻的情况下辐照，应用于对有严重免疫缺陷的病人消耗的。2 货架稳定性食品，即它们在室温下可以长期储存而不会变质。灭菌的目的是杀灭肉类及其制品中所有的微生物，使其数量下降1012倍，所需剂量范围为10-60kGy。这种无菌食品可供特殊用途使用，例如，有免疫缺陷的病人，野营者，宇航员，军人等。阿波罗17的宇航员在月球上吃得就是辐照过的火腿。辐照灭菌的牛排正用于宇航员消耗，辐射消毒的肉及肉制品在南非已经上市，并用于南非的军队。
3.4 香辛料和调味料
天然香辛料容易生虫长霉，未经处理的香辛料，霉菌污染的数量平均104/克以上。传统的加热或熏蒸法不但有药物残留，且易导致香味挥发，甚至产生有害物质。辐照处理可避免引起上述不良效果，既能控制昆虫的侵害，又能减少微生物的数量，保证原料的质量。辐照剂量与原料初始微生物数量有关。10-15kGy剂量，辐照尼龙/聚乙烯包装的胡椒粉，五香粉，产品保藏6-10个月，未见生虫，霉烂，调味品色香味营养成分没有显著变化。
3.5 果蔬的检疫处理
国际贸易法及各国的安全法规常要求对进口的果蔬进行安全处理（特别是热带和亚热带果蔬），以杀灭果蝇等传染性疾病。常规用二溴乙烷、溴甲烷、环氧乙烷等气体熏蒸，由于此类气体有致癌效应，对患者及使用者都构成威胁，对环境造成污染，属于国际上正在淘汰的方法，不能为出口产品采用；辐射消毒灭菌将成为主流。杀灭果蝇所需的剂量，（0.15kGy）不会改变大多数果蔬的物理化学性质，0.1kGy的低剂量可以防止大多数种类的果蝇卵发育成为成虫。国际上已确定防止所有昆虫虫害的检疫可靠性保证剂量为0.3kGy。
3.6 其他
我国在白酒的辐照陈化方面取得显著成绩。辐照处理薯干酒，使酒中酯、酸、醛等有所增加，酮类化合物减少，甲醇，杂醇含量降低，酒的口味醇和，涩辛辣味减少，酒质提高。实验用0.888kGy和1.331kGy剂量辐照的两种白兰地酒，存放3月后品尝鉴定，其酒质相当于3年老酒。
此外，抗生素的辐照降解作用也很明显。
4、影响食品辐照效果及条件控制

4.1 辐照剂量
根据食品辐照的不同目的及其特点，FDA、IAEA、WHO把食品辐照分为3类：
A 耐藏辐照（radurization）:主要目的是降低食品中的微生物及其他生物数量，延长新鲜食品的后熟期及保藏期（如抑制发芽、推迟成熟、消灭昆虫、寄生虫灭活）。这种过程是植物组织中酶改变的结果。这种延长货架寿命的处理有时叫做“辐照保鲜”，所用的辐照剂量为5kGy以下。
B 辐照巴氏杀菌（radicidatron）:肉类、家禽、海产品等固态食品的辐射巴氏杀菌消毒法是一种为消除病毒外的致病生物及微生物的实用方法。它是通过减少特别能存活的非孢子形态致病微生物数量，而实现用任何标准方法都不能在辐照产品中被探测到。通常，在辐照处理后将继续冷冻。这种通过带有致病细菌和寄生虫的食品的灭活改善食品卫生品质的处理有时叫做“辐射灭菌”。中等剂量应用非常类似于加热巴氏消毒法，因此也叫辐射巴氏消毒法，使食品中检测不出特定的无芽孢的致病菌（如沙门氏菌）。所用的辐照剂量范围为5-10kGy。
C 辐照阿氏杀菌（radappertizaton）：所使用的辐照剂量可以将食品中的微生物减少到零或有限个数（减少微生物数量到灭菌点），经过这种辐照处理后，食品在无再污染的条件下达到一定的储存期。剂量范围为10kGy以上。

4.2 食品接受辐照时的状态
污染的微生物害虫等种类与数量，食品的生长发育阶段，成熟状况，呼吸代谢的快慢等因素对辐照效应影响很大。
例如：大米的品质，含水量等不仅影响剂量要求，也影响辐照效果。同等剂量，品质好的大米，品质变化小，反之，品质差的大米，品质变化大。用牛皮纸包装的大米，若含水量在15%以下，2kGy剂量可以延长储藏期3-4倍。若大米含水量在17%以上，剂量低于4kGy就不能延长保藏期。上等大米的变味剂量的极限值为0.5kGy，中下等大米的变味剂量的极限只有0.45kGy。
辐照抑制洋葱发芽，在采收后40天内，辐照效果很好，但是到了包牙期（40天后）再辐照，50%的洋葱仍然会发芽。
辐照杀灭细菌的实际数量和百分比与许多因素有关，例如病菌生长的阶段性，吸收的辐射剂量，辐照时的温度，氧和水的含量等。病菌的抗辐射性在冷冻温度下更大一些。
4.3 辐照过程的环境条件
氧的存在可增加微生物对辐照的敏感性2-3倍，对辐照化学效应生成物也有影响，因此辐照过程中维持氧气压力的稳定是获取均匀辐照效果的条件之一。
适当提高辐照时的温度，达到同样的杀菌，杀虫效果，常可减低辐照剂量；适当加压加热，使细菌孢子萌发，再使用较小的剂量，可以把需要高剂量辐照杀灭的孢子杀死。冻结点以下的低温辐照，则可大大减少肉类辐照产生的异味及减少维生素的损失。
水分或盐分的加入或移走，可以改变在辐照加工肉类和禽类时对病菌的灵敏度。
4.4 辐照与其他保藏方法的协同作用
在辐照技术研究中，比较注意筛选食品的辐照损伤保护及和提高强化辐照效果的物理方法。如低温下辐照，添加自由基清除剂，使用增敏剂，与其他保藏方法并用和选择适宜的辐照装置。
杆状菌及梭菌等孢子形式的细菌经过辐照后对热更灵敏，即使实际的接受的辐照量仅仅只有巴氏辐射剂量，少量辐射中幸存下来的非孢子形式的病菌，已受到严重的破坏，并且变得对热更灵敏。所以他们与在烹饪中幸存下来的病菌是完全不同的。
5.
辐射保藏实例
以芒果为例，印度是个热带亚热带国家，盛产各类水果，芒果年产量3百万吨，水果有季节性的，最主要集中在夏季（4-6周）。处理不当，大量产品由于腐烂而浪费掉。香蕉年产量2百万吨，是仅次于芒果的第二大水果。
他们对辐照保鲜进行了研究：
A 在常温下储存，最佳辐射剂量250Gy，可延长货架寿命6-8天。
B 在氮气环境下辐照，辐射剂量可增加到2000Gy，而不出现明显的辐射损伤。如在空气中，水果会完全变黑，其中臭氧起了主要的作用。
C 水果表皮用6%的乙酰甘油一酸酯乳液涂抹，然后用最佳辐射剂量250Gy在常温下辐照，则储存寿命还可以再延长6天。
D 将成熟的，不成熟的，均匀橄榄绿的水果，在室温下用最佳辐射剂量250Gy辐照，然后在不同温度下储存，储存寿命由市场可销性来决定。实验表明，辐照后的储存温度对延长货架寿命是不同的。一般的说，辐照过的芒果，其储存寿命会比未辐照过的货架寿命延长一倍。
E 实验还表明，在5摄氏度的储存温度下，将水果用纸或谷草包裹和布包裹的，两种情况下储存寿命有明显的不同，储存寿命分别延长到40-90天。
F 还有报告表明，如果水果储藏在低氧或高二氧化碳的气体环境下，并使他们紧密排列，以减缓其新陈代谢，也能延长储存寿命。