1956 年 4 月：利用原子辐射保存肉类和农产品

本文最初刊登于 1956 年 4 月的《大众科学》 。您可以在此处探索我们 140 年来更多的档案。

“趁汉堡还没坏掉，赶紧放回冰箱，”我妻子建议道。“你在干什么，做梦吗？”

她让我明白了。在研究了辐射灭菌技术后，我心不在焉地生活在一个我们可能很快就会居住的世界里。在这个世界里，肉不会在一天或一周内变质，面包不会发霉，新鲜的水果和蔬菜也能保持新鲜。

他们告诉我，这就是原子能的作用。你拿一块猪排或一捆芦笋，将其暴露在原子辐射下几分钟或几秒钟。它可能是来自反应堆废燃料棒的伽马射线，也可能是来自高压机器的电子束。射线可以杀死细菌、霉菌以及所有导致食物腐烂的生物。于是，我告诉妻子，你的猪排和芦笋不会变质。

“嘿，这听起来很方便，”她说。“我可以提前几周购买新鲜的肉和蔬菜，不用担心它们的保存问题。”

“露营旅行也很不错，”我补充道。“带上牛排和鸡肉一两周就行了，你就不需要六个冰箱了。”

“这真的会发生吗？还是这只是某人的白日梦？”

“山姆大叔押注 1000 万美元或更多来保证这一目标能够实现。国防部正在为这一想法投入大量资金，目前每年的投入约为 112.5 万美元。”

“这跟防守有什么关系？”

“假设朝鲜战争等麻烦开始爆发，美国士兵就会进驻。他们通常靠罐装口粮维持几个月的生活，直到冷藏船赶上他们，移动冰箱可以拖上岸。这样他们无论走到哪里都能吃到新鲜的食物。

“海军支持辐照食品，因为这实际上会提高军舰的巡航距离。航母和巡洋舰将不需要经常停下来装载易腐烂的食物。这对于原子能动力舰船来说更为重要，否则它们的航程几乎是无限的。

“武装部队每年总共购买价值近 20 亿美元的易腐食品，仅新鲜海梅斯就高达 27.5 亿磅。他们估计，仅冷藏一名士兵的份额，每年就需要花费 40 美元。如果辐照食品可以节省其中的四分之一，那么每年就可以为 200 万军队节省 2000 万美元的伙食费。所以，总的来说，它看起来像是一种强大的新型原子武器。”

“但是，这一切都会像原子弹一样成为军事机密吗？”

“不，陛下。辐照食品行业的一切绝对不是秘密。所有包装商和罐头商，以及所有生产我们食品的人，都会被鼓励使用他们正在研究的工艺。”

“‘他们’到底是谁？”

“这个想法是由位于芝加哥的陆军军需部食品和容器研究所开发的。与它合作的是美国一些顶尖人才——来自大学、基金会和私营企业的约 40 个研究人员小组，以及原子能委员会等重要政府机构。”

以下是他们迄今所做工作的亮点和取得的成功：

如附件 A 所示，您可以亲眼看到彩色照片中一些食品辐照试验的结果。五种不同的食品在经过所示剂量的辐射后，在室温下保存了数周或数月，没有出现明显的变质。对土豆进行辐照，使其在储存期间保持发芽，是该过程中的另一个转折点。

这些图片并不意味着这些经过辐照的食品都能通过餐桌测试。

辐射“冷灭菌”与传统罐装食品在 240 华氏度下烹饪一小时或更长时间形成鲜明对比。消除这种破坏性的热灭菌应该有助于保持新鲜食物的风味和质地。然而，大量辐射本身会影响某些食物的风味。

把“易腐烂食品”放在冰箱外，这种做法需要彻底消毒——杀死食物中的所有微生物。这需要几百万伦琴的辐射。由于 400 到 500 伦琴的辐射就能杀死一个普通人，因此你可以看出这些婴儿有多强壮。

研究人员发现，很多食物的味道即使经受 200 万伦琴的辐射也能保持原样。在这份最有可能接受辐射的食物清单中，他们列出了培根、鸡肉、猪肉、牛肝、鳕鱼饼、青豆、西兰花、芦笋、胡萝卜、华夫饼等。

其他“辐射敏感”食品无法承受所有这些伦琴射线。牛奶就是一个糟糕的例子，它有烧焦的味道。“异味”或气味同样使奶酪、法兰克福香肠、橙汁和柠檬汁不适合进行彻底灭菌。

在这两个极端之间，有一组诱人的食物几乎可以达到标准——包括牛排、羊排、玉米、豌豆、面包。强辐射只会轻微损害味道、气味、颜色或质地。目前，实验人员正在尝试升级这些介于两者之间的食物，并正在实施一些有希望的想法：先冷冻食物，在辐射过程中排除氧气，或添加各种防腐剂。

无论他们最终是否能成功彻底消毒牛排，他们都看到了早期有趣的可能性。

计划即将实现，即对肉、鱼和蔬菜进行 50,000 到 1,000,000 伦琴辐射的“巴氏灭菌”剂量。这不足以影响食物的味道，也无法完全杀菌，但可以杀死表面的细菌。

这样，一块肉在冰箱中的保存时间将比平时长 5 到 10 倍。用这种方式辐照的肉有可能在今年年底前上市。

更小剂量的辐射就足以用于看起来最接近的特殊应用：消灭猪肉中的旋毛虫寄生虫、清除谷物中的害虫、检查储存的土豆是否发芽。

辐射也可能与其他过程有关。肉类和蔬菜中的天然酶会对一些食物的保质期产生不利影响。虽然这些酶不受辐射影响，但补充处理（温和加热或烫漂）会使它们失活。

辐照食品可能装在聚乙烯塑料的热封袋中出售，袋子经过射线处理。毫无疑问，它们也会被装在罐头和其他任何可以密封以防止细菌进入的容器中。

目前还没有人知道哪种辐射源会失效——他们正在尝试所有辐射源。

试验使用了来自反应堆铀燃料棒、放射性钴和核裂变产物废料（“灰烬”）或原子炉的深穿透伽马射线。现在，国防部在原子能委员会的帮助下，正在建造一个特殊的原子反应堆来辐照食物。现有的反应堆无法做到这一点，因为它们的中子会使食物具有放射性；但有几种方法可以设计一种只将食物暴露在伽马射线下的新反应堆。这些或能量不太高的电子都不会在食物中引起放射性。

电子束的穿透深度不如伽马射线，但也有其优势。你可以在一天结束时关掉它们，或者进行维修——这是放射源无法做到的——而且需要的保护屏蔽较少。它们来自通用电气的百万伏机器，称为谐振变压器；来自其他公司，如 Van de Graaf、Capacitron、Genetron。一家相对较新的公司，加利福尼亚州核桃溪的应用辐射公司，发明了一种有趣的直线加速器。最近，Arco 为伊利诺伊州罗克福德的一家食品加工机械制造商完成了一台直线加速器，它正好适合现在使用热量的常规加工厂。它每小时可以对两吨食物进行消毒，或者每小时对 20 吨到几百吨的食物进行巴氏杀菌。

美国国防部本身就计划在 1958 年建成一座月产 1,000 吨的食品辐照工厂，这是一个商业化试验规模的原型。这个想法即将成为大事件。

此类项目的绿灯将是食品药品监督管理局批准辐照食品。首先必须绝对确信，暴露在辐射下的食品中不存在已知或未知的危害。为此，实验人员将辐照食品喂给老鼠、大鼠、鸡、狗和猴子。它们都茁壮成长。现在，志愿者人类受试者已经食用辐照食品近一年了。迄今为止，报告是有利的，最终报告很快就会出炉。