5.10.4 影响电离辐射杀菌的因素

电离辐射杀菌虽不像热杀菌那样受多种因素控制，但其杀菌效果也受下述一些因素的影响。

5.10.4.1 微生物种类和污染程度

各种微生物对电离辐射的抗力是决定杀菌剂量的重要因素。同种不同型的微生物对电离辐射的抗力也不同(表5-23)。同一类型菌处于生长静止期时较生长期抗力强。灭菌物品的微生物污染程度也是决定杀菌剂量的重要因素。

表5-23 不同微生物对电离辐射的抗力

5.10.4.2 氧气和含水量

氧和水分的存在能加强电离辐射的杀菌作用。在有氧存在辐射时，产生的H·可与氧结合产生有强氧化作用的HO₂·和H₂O₂，比无氧辐射时对细菌繁殖体的杀灭作用强 2.5～4.5倍，对芽孢的杀灭作用可高2～3倍。在无氧条件下，厌氧芽孢的杀菌剂量约为需氧芽孢的10～12倍。

微生物处于干燥状态比潮湿状态下耐受的辐射剂量大，这是因缺水时电离辐射的间接作用受到限制。干燥状态下的微生物，常常被介质包围而受到保护。在相同条件下，干燥24h的细菌所需的杀菌剂量约为未经干燥的3倍。

5.10.4.3 介质和pH

微生物所依附的介质对其所需杀菌剂量影响较大。电离辐射杀菌的间接作用中所产生的自由基不仅与微生物起作用，同时也与介质起作用，因此，介质成分越复杂，所需剂量也越大。微生物所在环境的pH对杀菌效果也有一定影响。在酸性环境中，微生物对电离辐射更为敏感。表5-24显示介质成分的影响。

表5-24 介质成分对微生物抗电离辐射能力的影响

5.10.4.4 温度的影响

温度对电离辐射杀菌效果有显著影响。在冷冻状态下辐射，微生物的敏感性降低。表5-25比较了在液态食品和冻结食品中微生物的敏感性。由于在冷冻状态下大大地降低了电离辐射对食品产生的化学和风味的影响，允许使用较大的辐射剂量以达到杀菌的目的。

表5-25 微生物在室温和冷冻状态下敏感性的比较

微生物对电离辐射敏感性随温度升高而降低的事实，为电离辐射杀菌和热杀菌的结合应用提供了可能性。表5-26显示了微生物受辐射后的热敏感性。表5-27显示了辐射温度对肉毒杆菌辐射抵抗力的影响。

表5-26 γ射线预辐射对微生物热敏感性的影响

表5-27 温度对肉毒杆菌敏感性的影响^*

* γ射线辐射，剂量为9kGy。

表5-27表明，在缓冲溶液中温度对肉毒杆菌耐电离辐射的能力的影响很大，而且呈现一定的复杂性，而在冷冻食品中与非冷冻食品中相比，温度的影响并不很大。一般来说，预辐射增强了微生物对热的敏感性，但影响不大，除非存在下述两种情况。

①微生物对冷冻的敏感性较低。

②很高的温度对预辐射微生物起了自身的热杀菌作用。

5.10.4.5 致敏剂和保护剂

有些物质如氨基酸、蛋白质及其他细胞成分，含硫氢基的化合物，如谷胱甘肽、硫脲等，以及其他还原剂都可对微生物起到保护作用。亚硝酸盐及一些羟基化合物，如甲醇、乙醇、甘油等，也可以降低电离辐射杀菌效果。而有些物质，如氨基苯酚、碘乙酰胺、卤化物、维生素K等则有加强杀菌效果的作用。