10Mev直线加速器辐照凤爪效果研究全文

10Mev直线加速器辐照泡凤爪的效果研究

莫燕1,2张亚群1,2 1杨东情1,2 陈丽华1,2曾凡玉 许广华1

刘振1 李炎宗1 廖增强1

1.四川省原子能研究院 成都610101 2.四川省核学会，成都 610041

摘要：具有剂量率高，加工速度快、关机后无辐射、不需定期补充放射源、投资少、运行成本低等特点的电子加速器辐照装置，在当今辐照灭菌的市场中有明显的价格和经济优势。利用能量为l0MeV的高能量的电子加速器开展辐照工艺和辐照新领域的研究，在10Mev加速器上满功率辐照食品泡凤爪，得到了预期效果。10Mev能量的电子束对149毫米厚的装有泡凤爪的包装箱，采用两面辐照工艺，剂量测试显示辐照剂量分布基本均匀，不均匀度﹤2。10kGy剂量的两面辐照工艺，经微生物检测，灭菌效果良好，满足灭菌要求。针对149毫米厚包装箱的泡凤爪，内装6层泡凤爪，单面辐照工艺则不能满足其辐照灭菌要求，经剂量测定发现第4层泡凤爪剂量已下降了8% 。由于电子束的特点，从第4层开始，剂量已急剧下滑。 关键词: 电子加速器 辐照剂量 泡凤爪 10Mev能量 辐照灭菌

Research of irradiation effects on chicken feet with pickled peppers

by 10Mev linear accelerator

Mo Yan Zhang YaQun Yang DongQing Chen LiHua Zeng FanYu Xu GuangHua

liaoZengQian LiuZhen LiYanZhong

( Sichuan Institute of Atomic Energy Chengdu，China )

Abstract: The electronic accelerator has small investment and low production cost, it has no requirement of additional radioactive source, moreover there is no radiation after shutdown and its high dose rate and production speediness, so it has obvious advantages on price and economic in the market of radiation sterilization nowadays. Using high-energy electronic 10MeV accelerator, we researched the radiation processing of chicken feet with pickled peppers. According to the dose test, we found that the absorption radiation dose of chicken feet packages (thickness is 149-millimeters,) is almost uniform (the unevenness<2) after full power and two-side radiation with 10MeV electron beam. After microbial detection, we found that the 10kGy dose treatment can primly meet the sterilized requirement. However the one-side radiation process cannot meet the requirement, because we found that the dose of chicken feet in the 4th layer (the package has 6 layers) already had decreased for 8% and the downtrend of dose is more sharp in the 5th and the 6th layers after the dose test.

Key words: electron accelerator; radiation doses; chicken feet with pickled peppers;

sterilization

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第一作者：莫燕，（1957-），女，四川 成都，教授级高工，主要研究方向电子束辐照加工技术

电子束在辐照灭菌；解决食品安全问题中具有独特的技术特色和优势,特别是在防止食品中食源性致病微生物污染和进出口检疫方面存在着巨大的应用潜力。由于电子束能量的局限导致其穿透能力大大低于Co60伽玛射线，因而长期以来我国食品的辐射灭菌绝大多数

60

都采用的是Co伽玛射线。近年来，随着钴源售价的飞涨、废源处理费用的上升，电子加速器辐照装置具有明显的价格和经济优势。电子加速器以其独有的剂量率高，加工速度快、关机后无辐照、不需定期补充放射源、投资少、运行成本低等特点被越来越多的业内人员所认识，发展10Mev大功率电子加速器已成为大家的共识。以比利时的IBA的“Rhodotron”加速器为代表，日本IHI公司的加速器在国内已运行了三年，国内自主品牌还有同方威视的IS1020加速器，无锡爱邦与高能所共同研发生产的10Mev20kW加速器等都已在国内各地或运行；或建设。这种高能量的加速器不外乎都是用于辐照灭菌。现国内市场除比利时IBA“Rhodotron”的加速器在上海福新公司运行，日本IHI公司的10Mev12kw的加速器在上海束能公司运行外，其余都还刚刚起步做辐照灭菌的实际运行。其10Mev能量的加速器在辐照加工方面实际应用的相关资料也很少。为翔实了解10Mev加速器满功率运行辐照食品的效果我们做了泡凤爪的辐照灭菌效果的实验研究。

（1）

1 实验部分 1.1 设备与材料

日本IHI公司ESS-010-10电子加速器由上海束能公司提供并协助辐照的具体实施。 加速器技术指标：能量10Mev 功率 12kW 751---GW型分光光度计 剂量计：CTA（三醋酸纤维素）

食品载体：真空包装袋装凤爪

包装箱规格：405*275*149mm, 80g*55袋，毛重50.kg

1.2 实验方案

1.2.1加速器满功率辐照食品测试其剂量均匀性：

辐照工艺设计：辐照剂量设计10kGy，两面辐照。

剂量片布置：a.将8袋凤爪绑在一起，测试一个绝对厚度（8层凤爪）CTA剂量片分别

在8个层面上布放。每层布放3张剂量片。 b.随机厚度测试2组，共6层。

包装箱平放在传送带上，加速器满功率运行，包装箱距离电子束扫描窗口700毫米， 电子束扫描宽度600毫米，以32.1毫米/秒的速度通过扫描窗口，通过一次后翻面再以 同样速度通过一次。辐照后测试剂量分布情况如图所示：

由剂量分布图所见，无论是绝对厚度，还是随机厚度，其剂量分布基本均匀。绝对厚度在8层凤爪的情况下，也未影响到辐照剂量的分布。

1.2.2，辐照前后泡凤爪微生物检测：

辐照工艺设计：辐照剂量设计10kGy，两面辐照。

样品Ⅲ号组为箱内将凤爪严格重叠绑在一起，我们称之为绝对厚度。绝对厚度的凤爪 微生物检测在温度9.5C，湿度64RH% 条件下进行。样品Ⅰ，Ⅱ号组为箱内随意放置 ，我们称之为随机厚度。Ⅰ，Ⅱ号组样品在温度9.30C，湿度RH 71% 条件下检测。本 次微生物检验了2个指标，细菌菌落数（FU/g），厌氧菌菌落（FU/g）。其结果 如下：

微生物检测结果

由表可见，10kGy剂量的两面辐照，灭菌效果均良好。由此可见10Mev能量的电子束对149毫米厚的泡凤爪包装箱能满足灭菌要求。此泡凤爪经10kGy剂量辐照后。凤爪质地略微显松软。

1.2.3加速器满功率单面辐照泡凤爪测试其辐照厚度：

实验方案设计：泡凤爪辐照20kGy剂量，采用单面辐照，测试该设备满功率状态下实际能辐照的最大厚度（针对泡凤爪）。

剂量片布置：a.测试一个绝对厚度（12层凤爪）CTA剂量片分别在13个层面上布放。

每层布放3张剂量片。

b CTA剂量片在箱内分6层随机布放1组，每层布置3张剂量片。

包装箱平放在传送带上，加速器满功率运行，包装箱距离电子束扫描窗口700毫米， 电子束扫描宽度600毫米，以32.1毫米/秒的速度通过扫描窗口，以此速度共计通过扫

描窗口4次，不翻面。辐照后测试剂量分布情况如图所示：

由图可见：从绝对厚度辐照的剂量分布曲线看，单面辐照到第5层时剂量减了约28%。随厚度增加，剂量下降很快。随机厚度走势与绝对厚度走向相似。即第4层剂量减少了8% ，第5层剂量下降了约28% 。包装箱内随机摆放可放6层袋装泡凤爪，在10Mev能量的电子束下若 …… 此处隐藏：2670字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……