輻照技術(shù)保鮮的原理比紫外線波長(zhǎng)更短(具有高能量)的X射線和γ
線,能激勵(lì)被輻照物質(zhì)的分子,使之引起電離作用,這種高能量的放射線總稱(chēng)為電離放射線。微生物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),在一定強(qiáng)度的放射線輻照下,沒(méi)有一種結(jié)構(gòu)
不受影響,根據(jù)受影響輕重程度而產(chǎn)生變異或死亡。
各種微生物細(xì)胞不同程度地具有修復(fù)對(duì)放射線所造成損傷的功能,這就是說(shuō),微生物對(duì)放射線具有一定的抵抗性。由于各種微生物對(duì)放射線損傷的修復(fù)功能不同,故放射線對(duì)各種微生物的致死效果也各有不同。另一方面,微生物受電離放射線的輻照,細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)分子引起電離,并產(chǎn)生各種化學(xué)變化,使細(xì)胞直接死亡,同時(shí)對(duì)維持生命的一些重要物質(zhì)也引起其離子化,例如存在于細(xì)胞中的大量水分,在放射線高能量的作用下,引起化學(xué)反應(yīng),分解為氫氧根和氫原子,從而也間接引起微生物細(xì)胞的致死作用。
微生物隨著被照射劑量的增加,其活菌的殘存率逐漸下降。活菌數(shù)減少一個(gè)對(duì)數(shù)周期(90%的菌被殺死)所需要的射線劑量稱(chēng)為D值,單位為戈瑞(Gy),常用千戈瑞(kGy))表示。由于微生物對(duì)放射線的敏感性不同,若按罐藏食品的殺菌,必須完全殺滅肉毒芽孢桿菌A、B型菌的芽孢,多數(shù)研究者認(rèn)為需要的劑量為40~60kGy。破壞E型肉毒桿菌芽孢的D值為21kGy。
研究者認(rèn)為,微生物細(xì)胞中的DNA、RNA對(duì)放射線的作用尤為敏感,它直接影響著細(xì)胞的分裂和蛋白質(zhì)的合成,細(xì)胞中對(duì)放射線抵抗力最弱的部分是DNA。