«Я h ; j : ; h l d ЩЫ i j h > m d l» - vniro · Основные направления...

46
«РАДИАЦИОННАЯ ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ» АНДРЕЕВ МИХАИЛ ПАВЛОВИЧ Заместитель директора ФГБНУ «АтлантНИРО», доктор технических наук, заслуженный работник рыбного хозяйства Российской Федерации

Upload: others

Post on 29-Jul-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

«РАДИАЦИОННАЯ

ОБРАБОТКА ПИЩЕВЫХ

ПРОДУКТОВ»

АНДРЕЕВ МИХАИЛ ПАВЛОВИЧ

Заместитель директора ФГБНУ «АтлантНИРО»,

доктор технических наук,

заслуженный работник рыбного хозяйства Российской Федерации

Page 2: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Обеспечение продовольственной безопасностиРоссии невозможно без внедрения технологий,обеспечивающих рост производства продукции,снижение потерь при ее хранении и переработки.

В современных технологических процессах, какправило, применяют химическую обработку пищевойпродукции, использование которой сопряжено снегативными побочными явлениями. Это вызываетнеобходимость внедрения более эффективных иэкологически безопасных технологий, среди которыхнаиболее перспективными являются радиационныетехнологии (РТ).

Page 3: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

В пищевой промышленности применениерадиационных технологий позволяет сократитьпотери при транспортировке и хранении плодов иовощей; увеличить сроки хранения мяса, рыбы иряда мясных продуктов.

По сравнению с обычными методами РТтребуют меньших затрат энергии, позволяютзаменить или резко снизить использованиепищевых консервантов и других химическихпрепаратов. При этом обработанные продукты незагрязняются остаточными количествами вредныххимических соединений, не происходиттермического разрушения органическихсоединений.

Page 4: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

К настоящему времени в радиационных технологияхпо обработке пищевых продуктов наиболее широкоеприменение нашли источники ионизирующего излучения.Применительно к радиационной обработке в целяхстерилизации в зависимости от величины поглощеннойдозы ионизирующего излучения МАГАТЭ предложеныспециальные термины: радисидация (4-6 кГр),радуризация (6-10 кГр) и радаппертизация (10-50 кГр).

КилоГрэй - это доза облучения определенного объемавещества, равная полной энергии, переданной веществу вэтом объеме, деленной на массу этого вещества. Единицейпоглощенной дозы в системе СИ является грей (Гр). Грейравен поглощенной дозе ионизирующего излучения, прикоторой веществу массой 1 кг передается энергия, равная1 Дж. 1 кГр = 103 Гр.

Page 5: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Радисидация — радиационная обработка сцелью выборочного уничтожения паразитов иподавления микроорганизмов конкретного типа(например, сальмонелл, трихинелл и др.).

Радуризация — радиационная обработкапищевых продуктов с целью увеличенияпродолжительности хранения в дозах,приводящих к ограниченному подавлениюпатогенных для человека микроорганизмов ибактерий, вызывающих порчу продукции.

Радаппертизация осуществляется дляпромышленной стерилизации пищевых продуктовв условиях, исключающих повторениеинфицирования микроорганизмами.

Page 6: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Продовольственная исельскохозяйственная организация ООН(ФАО) и Всемирная организацияздравоохранения (ВОЗ) одобрилииспользование ионизирующего излучения дляобработки пищевых продуктов с цельюстерилизации и консервирования.

Исследования качества пищевыхпродуктов после радиационной стерилизациипоказали их безопасность и сохранениеосновных показателей пищевой ценности. Внастоящее время лидерами в областиприменения радиационных технологийявляются Китай и США, где расположеноболее 50% центров облучения продуктовпитания.

Page 7: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Определены следующие компетенциирадиационных технологий в зависимости отдозовых характеристик ионизирующихизлучений:

Компетенция Доза

(кГр)

Облученные продукты

Низкая доза облучения – ниже 1 кГр

Стимуляция семян сельскохозяйственных

культур

0,003-

0,05

Семена сельскохозяйственных культур

Задержка прорастания корнеклубнеплодов

и луковиц, заложенных на хранение

0,03- 0,15 Картофель, лук, чеснок, корнеплоды, имбирь и

т.п.

Уничтожение насекомых- вредителей 0,15- 1,0 Зерно, крупы, мука, орехи, семена бобовых,

свежие и сушеные фрукты и овощи, вяленая

рыба и т.п.

Задержка созревания фруктов 0,2- 1,0 Свежие фрукты

Page 8: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Средняя доза (1 - 10 кГр) (Радисидация, радуризация)

Инактивация отдельных патогенов и /или

уничтожение различных паразитарных

организмов

0,1-3,0 Пищевая продукция животного и растительного

происхождения

Увеличение срока годности за счет

сокращения численности

микроорганизмов, вызывающих порчу

пищевых продуктов

0,5-3,0 Фрукты, овощи, мясо, мясной фарш,

полуфабрикаты и готовые блюда

Инактивация неспорообразующих

бактерий (Salmonella, Campylobacter,

Listeria) в свежей и замороженной пище

3-10 Свежие и замороженные продукты животного и

растительного происхождения

Стерилизация и улучшение

технологических свойств пищи,

сокращение времени сушки и кулинарной

обработки

3-10 Ягоды (повышение выхода сока), сушеные

овощи (сокращение времени кулинарной

обработки)

Снижение численности микроорганизмов в

специях и других сушеных ингредиентах

3-10 Специи, сушеные пищевые ингредиенты

Page 9: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Высокая доза (10 - 50 кГр) (Радаппертизация)

Получение микробиологически безопасной

пищевой продукции с использованием

тепловой инактивации и

радиационной стерилизации после

замораживания

25-60 Мясо, птица, фарш, морепродукты, готовая

пища, стерилизованные больничные диеты

Page 10: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

При разработке технологических регламентоврадиационной обработки продукцииагропромышленного производства используютсяобщие международные регламентирующиедокументы ВОЗ и ФАО ООН, основными изкоторых являются: «Общий стандарт на пищевыепродукты, обработанные проникающимизлучением» (2003), нормы и правила,изложенные в Кодексе Алиментариус«Облученные продукты питания» (2007), а такженормативные документы, регламентирующиепорядок радиационной обработки различныхвидов сельскохозяйственной и пищевойпродукции и методы дозиметрических измерений.

Page 11: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

При внедрении РТ в отечественноеагропромышленное производство технологическиерегламенты радиационной обработки должны обеспечитьмикробиологическую безопасность и качество облученнойпродукции в соответствии с требованиями следующихстандартов:

Международного свода правил, определяющих общиепринципы гигиены пищевых продуктов, Государственногостандарта Российской Федерации ГОСТ Р 51705.1«Системы качества. Управление качеством пищевыхпродуктов на основе принципов ХАССП», Техническийрегламент Евразийского экономического союза "Обезопасности рыбы и рыбной продукции" (ТР ЕАЭС040/2016), «О безопасности пищевой продукции» (TP ТС021/2011), санитарных правил СанПиН 2.3.2.1078-01«Гигиенические требования безопасности и пищевойценности пищевых продуктов» и СанПиН 2.3.2.1324-03«Гигиенические требования к срокам годности и условиямхранения пищевых продуктов».

Page 12: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

В соответствии с «Решениями по итогамзаседания президиума Совета при Президенте Россиипо модернизации экономики и инновационномуразвитию» от 11 декабря 2014 г. была поставленазадача по разработке отечественной нормативнойбазы применения радиационных технологий всельском хозяйстве и пищевой промышленности.

В 2015 г. утвержден основополагающийнормативный документ - Государственный стандартГОСТ ISO 14470-2014 «Радиационная обработкапищевых продуктов. Требования к разработке,валидации и повседневному контролю процессаоблучения пищевых продуктов ионизирующимизлучением». Настоящий нормативный документодобрен Евразийским советом по стандартизации,метрологии и сертификации и принят к действию.

Page 13: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Каковы перспективы развития мирового и

отечественного рынка РТ?

Общий годовой объем облученной продукции

в мире к настоящему времени оценивается в 700-

800 тыс. т, а рынок облучения — на сумму более 2

млрд. $ и имеет устойчивую тенденцию роста. С

использованием показателей роста мирового

рынка РТ агропромышленного профиля дан

следующий прогноз развития рынка облучения по

различным номенклатурам сельскохозяйственной

продукции в России на 2020 и 2030 г.г.:

Page 14: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Направление использования РТ Возможные

объемы, т.т.

на 2020 г.

Рынок на

2020 г., мрд.

$

Возможные

объемы, т.т.

на 2030 г.

Рынок на

2030 г.,

млрд. $

Стерилизация специй, сухих

овощей и фруктов

470 2,2 1060 5,0

Стерилизация мяса

и морепродуктов

82 0,38 185 0,9

Облучение других видов

продукции (диетические, мед

и др.)

41 0,19 93 0,4

Page 15: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Радиационную стерилизацию большихпромышленных объемов пищевой продукциицелесообразно проводить на базе крупных радиационныхцентров с высокой производительностью облученнойпродукции.

Радиационную обработку небольших объемовсельскохозяйственного сырья и готовой продукции малыхпредприятий предпочтительно осуществлять сприменением гамма-установок небольшой мощности, атакже мобильных или стационарных малогабаритныхустановок УФ- и СВЧ-излучения или с помощью другихфизических факторов.

Радиационные технологии окажутсяконкурентоспособными, если они будут экономическиэффективны, легко встраиваемыми в традиционныетехнологии хранения и переработки продукции истандартизированы.

Page 16: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Для обработки пищевых продуктов из-за ихвысокой плотности ( ~ 1 г/см3) и большогоразмера упаковок в основном применяютсяускорители в режиме тормозного излучения ирадиоизотопные источники 60 Со и 137 Cs.

Количество стационарных и передвижныхпромышленных установок растет во всех странахмира.

Во многих странах накоплен многолетнийопыт безопасной и надежной эксплуатации гамма-установок по радиационной обработке ипоследующей торговле облученными пищевымипродуктами, современный общий годовой объемкоторых оценивается в 700-800 тыс. т и имеетустойчивую тенденцию роста.

Page 17: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Радиационную обработку сельскохозяйственной и

пищевой продукции в соответствии с КодексомАлиментариус «Облученные продукты питания»проводят с использованием трех принципиальноразных источников ионизирующего излучения:

1. гамма-излучения радиоактивных изотопов 60Со и l37 Cs с энергиями 1,25 МэВ и 0,661 МэВ,соответственно.

2. Излучения электронов с энергией, непревышающей 10 МэВ, генерируемых ускорителямиэлектронов.

3. Тормозного излучения, часто называемоготормозным рентгеновским излучением, с энергиейфотонов, не превышающей 5 МэВ, генерируемогоускорителями электронов при взаимодействииотрицательно заряженных электронов.

Page 18: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

В плане радиационной и экологической

безопасности особого внимания требует

сфера обращения изотопных источников

ионизирующего излучения,

предназначенных для зарядки гамма-

установок.

Применение изотопных источников

ионизирующих излучений сопряжено с

риском их разгерметизации, например, в

случае транспортной аварии при их

перевозке, и радиоактивного загрязнения

окружающей среды.

Page 19: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

В отличие от гамма-установок ускорителигенерируют электронное излучение только тогда,когда включены в электрическую сеть. Размахсовременного внедрения элетронно-лучевыхустановок наглядно иллюстрирует факт, чтоежегодный прирост новых радиационных центров сиспользованием ускорителей электронов составляетнесколько десятков, в том числе в Китае в стройвводится более 50 ускорителей в год.

В Российской Федерации Государственнойкорпорацией «Росатом» завершается создание двухцентров радиационной стерилизации в России, одиниз которых представлен Обнинским радиационнымкластером на базе Обнинского филиала ОАО ГНЦ«Научно- исследовательский физико-химическийинститут им. Л Я. Карпова» (НИФХИ) и ВНИИРАЭ.

Page 20: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Международной консультативной группой пооблучению пищевых продуктов дана оценка верхнихпределов поглощенных доз, которые рекомендуются дляоблучения продукции.

Максимальные пределы доз устанавливались с точкизрения приемлемой практики облучения, направленной надостижение максимального результата, то естьрадуризацию как можно более широкого комплексавредных микроорганизмов и паразитов.

Ингибирование ряда микроорганизмов и паразитов(радисидация) достижимо с использованием гораздоменьших поглощенных доз. Другой причинойнеобходимости снижения поглощенной дозы являетсяпотеря коммерческих свойств у отдельных продуктов.

Page 21: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Технологически рекомендуемые пределы максимальных поглощенных

дозКлассы пищевых продуктов Цель облучения Максимальная

доза, кГр

Класс 4: Рыба, морепродукты

(свежие или замороженные)

и продукты их переработки

Снижение количества определенных

патогенных микроорганизмов

5,0

Увеличение срока хранения 3,0

Контроль за заражением

паразитами

2,0

Класс 5: Сырое мясо птицы,

говядина, свинина (свежее

или замороженное) и продукты

переработки

Сокращение количества патогенных 7,0

микроорганизмов 3,0

Увеличение срока хранения 3,0

Контроль за заражением паразитами 2,0

Page 22: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного радиационного комплекса на базе ускорителя

электронов и эффективность радиационной обработки следующие:

Основные области

применения

Эффект применения

Уменьшение микробной

обсемененности

пищевых

продуктов,

ингредиентов

специй и добавок

Ингибирование патогенной микрофлоры, доведение некондиционной

продукции до уровня микробной обсемененности,

удовлетворяющего требованиям нормативных документов.

Увеличение сроков хранения и реализации продукции без

применения консервантов, существенное уменьшение потерь и

высокий экономический эффект

Page 23: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Большое научное и практическое значениеимеют исследования, направленные нарадиационную стерилизацию продукции пищевойпромышленности. Проведенные в 50-х годахпрошлого века исследования позволили получитьинформацию о радиочувствительностимикроорганизмов, о дозах ионизирующих излучений,вызывающих бактерицидный эффект и инактивациюразных видов и штаммов бактерий.

В Институте микробиологии АН СССР былопоказано, что соотношение между дозами облученияи количеством выживающих микробов зависит отособенностей взаимодействия между ионизирующимиизлучениями и жизненно важными структурамиклетки, от рекомбинации поврежденных молекулклеточного протопласта, способностимикроорганизма к восстановлению и регенерацииповрежденных структур и функций.

Page 24: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

На устойчивость микроорганизмов кионизирующим излучениям существенноевлияние оказывают наличие кислорода всреде, степень ее влажности, присутствиеорганических веществ, часть из которыхоказывает защитное действие. Дрожжи иплесневые грибы более устойчивы кизлучениям, чем неспоровые бактерии,грамотрицательные бактерии менееустойчивы, чем грамположительные.Наиболее устойчивы споры бактерий.

В настоящее время радиационнаяобработка пищевой продукциирассматривается как эффективная мераобеспечения микробиологическойбезопасности.

Page 25: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Облучение продукции - это уникальный метод решенияпроблем продовольственной безопасности и международнойторговли, который позволяет обеспечивать требования последующим санитарно- микробиологическим показателям пищевыхпродуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01):

- санитарно-показательные (количество мезофильных аэробных ифакультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), бактериигруппы кишечных палочек — БГКП(колиформы), бактерии семействаEnterobacteriaceae, энтерококки);

- условно-патогенные микроорганизмы (Е. coli, S. aureus, бактерии родаProteus,и сульфитредуцируюшие клостридии. патогенныемикроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы и Listeria monocytogene и др.

- микроорганизмы порчи (дрожжи и плесневые грибы, молочнокислыемикроорганизмы);

- микроорганизмы заквасочной микрофлоры и пробиотическиемикроорганизмы (молочнокислые, пропионовокислые,бифидобактерии, ацидофильные бактерии и др.).

Page 26: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Основные процессы микробиологической порчи и их возбудители:

Брожение — анаэробный ферментативныйпроцесс окисления органических соединений.

При хранении пищевых продуктов могутвозникать следующие виды брожения:молочнокислое, уксуснокислое маслянокислое,пропионовокислое, спиртовое и др. Молочнокислоеброжение вызывается факультативнымианаэробными гомоферменгативными игетероферментативными бактериями.

Оно может являться причиной порчи молока,вызывает прокисание и ослизнение вина и пива.

Page 27: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Плесневение - обусловлено развитиемразличных видов плесневых грибов,образующих, как правило, на поверхностипродуктов пушистые налеты и пленки разногоцвета и строения.

Развитию плесневых грибов способствуетвысокая относительная влажность воздуха.Плесневые грибы расщепляют белки, жиры иуглеводы пищевых продуктов.

Они придают продуктам специфическиевкус и запах. Некоторые виды плесневыхгрибов в процессе своей жизнедеятельностимогут синтезировать такие вторичныеметаболиты, как токсичные для человекаафлатоксины.

Page 28: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Гниение - глубокий распад белков ипродуктов их гидролиза.

Этот процесс возбуждаетсяпреимущественно гнилостными бактериями.

Гниение возникает в продуктах, богатыхбелками — в мясе, рыбе, яйцах, молоке и др.Распад белков начинается с гидролиза иобразования полипептидов и аминокислот. Вдальнейшем распад этих соединений зависитот вида микроорганизмов, аминокислотногосостава и условий, при которых протекаетпроцесс.

Page 29: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Радиочувствительность различныхмикроорганизмов варьирует в широкихпределах. Основная часть микроорганизмов,вызывающих порчу продуктов,инактивируется дозами до 7 кГр.

Экспериментальные исследования пооблучению ускоренными электронами ампул смодельными суспензиями чистых культурмикроорганизмов на ускорителе электронов сэнергией ~ 10 Мэв позволили получитьлетальные дозы для дрожжей (7,5 кГр),молочнокислых (7 кГр) и спорообразующихбактерий (3 кГр). Доза инактивации 90%молочнокислых бактерий составила 0,8 кГр,для дрожжей - 1 кГр.

Page 30: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

На радиочувствительностьмикроорганизмов влияет множествофакторов - температура в моментоблучения, физиологическое состояниемикроорганизмов, размеры генома иэффективность репарации радиационныхповреждений. Значительно более высокойустойчивостью к ионизирующему излучениюобладают споры бактерий.

Рекомендуемые для облучения дозыионизирующего излучения (обычно ниже 10кГр) уменьшают количество, но не убиваютспоры патогенных бактерий, таких какClostridium botulinum, Clostridium perfringens иBacillus cereus.

Page 31: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Бактерицидный эффект радиации наспоры в подавляющем большинстве случаевпроявляется при дозах облучения не ниже10-20 кГр. Для полной инактивации спортребуются дозы порядка 15-25 кГр. Споры В.subtilis инактивируются гамма-излучением вдозах от 15 до 20 кГр.

Такие же большие дозы нужны дляинактивации Clostridium sporogenes, Candidaalbicans, Aspergillus niveus и других видовмикроорганизмов. Споры Clostridium botulinumоказались особенно радиорезистентными.

Облучение образцов почв в дозе 10 кГрприводило к отмиранию клеток азотобактера,к снижению количества актиномицетов, но невлияло на выживаемость спор Clostridium.

Page 32: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Радиочувствительность спор бактерийварьирует в значительно меньшей степени,чем радиочувствительность видов бактерий,не образующих спор. Прорастающие спорыболее чувствительны к действиюрентгеновского или гамма-излучения посравнению с покоящимися спорами. Так,прорастающие споры В. licheniformis в 3 разаболее чувствительны к действию излучений,чем покоящиеся споры. Большуючувствительность прорастающих спорсвязывают с дерепрессией генома ибиохимическими изменениями,происходящими во время прорастания.

Page 33: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Вегетативные клетки спорообразующих бактерийболее чувствительны к действию радиации, чемспоры. По радиочувствительности они малоотличаются от видов бактерий, не образующихспоры. Изучение микрофлоры подвергавшихсялучевой обработке мясных продуктов показало, чтополная инактивация живых клеток достигается длястафилококка и вегетативных клеток В. cereusдозами 1.50 кГр, для инактивации кишечной палочкинеобходима доза 2 кГр, для Salm. typhimurium иStr.faecalis - 3 кГр, в то время как для спор В. cereus иС/, bitermentaus инактивируюшая доза повышаласьдо 20 кГр.

Таким образом, радиочувствительностьвегетативных форм В. cereus больше или неотличается от радиочувствительностинеспорообразующих видов микроорганизмов и болеечем в 10 раз выше радиочувствительности спор этихже бактерий .

Page 34: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Существующие традиционные технологиипереработки мяса предусматривают использованиеспециального оборудования для холодильнойобработки, требующей больших затрат энергии, атакже применение химических консервантов.Радиационно-биологическая технология сохранения иконсервирования мяса и мясопродуктов имеетследующие преимущества:

- при облучении мясопродуктов в дозах от 0,1 до1 кГр на 90% снижается микробное числовозбудителей кишечных инфекций, обусловленныхSalmonella; Е. coti 0157:Н7; Clostridium perfringens;Staphylococcus aureus; Listeria monocytogenes;Campylobacter jejuni; a также Toxoplasma gondi -возбудителя паразитарного заболевания человека иживотных; полная инактивация патогенноймикрофлоры происходит при дозе 7 кГр;

Page 35: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

- радиационная обработкатрихинеллезных свиных туш дозой 0,3 кГринактивирует личинки трихинелл.

Облучение мяса, зараженного личинкамисвиного цепня, более низкими дозамиснижает риск заражения человекаленточными гельминтами и токсоплазмозом.Заболевания, вызванные недовареннойговядиной, содержащей цисты бычьегосолитера, наблюдаются во всем мире и ихможно предупредить облучением с дозой 0,4кГр.

В целом, большое количествопаразитических простейших и гельминтовможет быть убито дозами менее 1 кГр безизменения вкуса пищи.

Page 36: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

- в зависимости от дозы (1.5-4.0 кГр)облучения увеличиваются от 2 до 5 раз срокихранения продуктов за счет подавленияразличных групп микроорганизмоввызывающих порчу мяса и влияющих напищевую безопасность мясопродуктов;

- для обработки продукта можноиспользовать современные упаковочныематериалы (например, полимеры),устойчивые к воздействию ионизирующегоизлучения в дозах до 10 кГр;

- снижаются потери (например, призамораживании мяса теряется 40 кг с каждойтонны);

Page 37: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

- в течение длительного временипрактически не изменяются свойствапродукта;

- дозы 4-6 кГр позволяют увеличить срокхранения куриных тушек при температуре 10°С от 10 до 34 суток, а упаковка подвакуумом в полимерную пленку споследующей радиационной обработкойдозой 6 кГр обеспечивает хранение при 3 °С втечение 30 суток;

- отсутствуют остатки химических веществ(по сравнению с консервированиемхимическим способом);

Page 38: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Большинство сортов мяса устойчиво квысоким дозам ионизирующего излучения.Дозы облучения в диапазоне от 25 до 45 кГрспособны полностью инактивировагьбактерии, дрожжи, плесени, то естьосуществить стерилизацию.

Перед облучением автолитическиеферменты должны быть инактивированынагреванием, содержание кислорода должнобыть максимально снижено за счет вакуумнойупаковки в консервные банки или путемзакатывания в полимерные пленки.

Page 39: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Разработаны основы технологиирадуризации рыбы и рыбных продуктов,которая заключается в том, чторадиационная обработка свежей рыбы дозой2 кГр увеличивает срок ее хранения до 30суток, а дозой 4 кГр — до 60 суток при тем-пературе 2°С. Технологический процессследующий: свежую рыбу разделывали,упаковывали в герметичную упаковку, затемподвергали радиационной обработке иотправляли на хранение.

Радуризация рыбы горячего копчения придозе 2 кГр увеличивает срок ее хранения в 3-4 раза при температуре 5°С. Радиационнаяобработка рыбы и рыбных продуктов,упакованных под вакуумом в полимернуюпленку, позволяет продлить сроки храненияпри температуре 0-5°С;

Page 40: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Анализ многочисленныхэкспериментальных исследований позволилустановить оптимальные дозы радиационнойстерилизации не вызывающие токсичностьоблученной продукции.

В 1981 г. объединенный комитетэкспертов ФАО, МАГАТЭ и ВОЗ пришел квыводу, что облучение пищевой продукциидозами до 10 кГр не оказывает влияния напитательную ценность продукта, а поотношению к патогенным и условнопатогенным организмам, а также паразитамтакое облучение способно оказыватьследующие ингибирующие эффекты:

Page 41: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

- поглощенные дозы от 10 кГр и нижемогут уничтожать вегетативные клеткипатогенных спорообразующих инеспорообразующих микроорганизмов, таких,как клостридии (Clostridium), вибрионы (Vibrio spp.), сальмонелла (Salmonella),листерия моноцитогенес (Listeriamonocytogenes), стафилококк золотистый(Staphylococcus aureus), которые могутприсутствовать в свежем или замороженномпродукте.

- поглощенные дозы от 10 кГр и нижемогут сокращать количество некоторых спор,но недостаточны для сниженияпотенциального риска для здоровья,вызванного микробиальными спорами итоксинами).

Page 42: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

- поглощенные дозы от 10 кГр и нижемогут сокращать или уничтожатьвегетативные клетки спорообразующих инеспорообразующих микроорганизмов, таких,как бациллы или виды синегнойной палочки,вызывающих порчу свежего продукта, такимобразом продлевая срок хранения продукта вхолодильнике во многих случаях.

- поглощенные дозы ниже 1 кГр способныподавить активность многих паразитов,например, таких, как широкий лентец.

Page 43: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Тщательному контролю должныподвергаться пищевые продукты с низкойкислотностью, которые потенциально могутсодержать споры бактерий Clostridiumbotulinum, особенно в тех случаях, когдапродукт находится в анаэробной среде.

Поглощенная доза, рекомендуемая дляоблучения с целью обеззараживанияпищевых продуктов, эффективно снижаетчисло микроорганизмов, вызывающих ихпорчу, однако она может быть недостаточнойдля уничтожения спор Clostridium botulinumдо безопасного уровня.

Page 44: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Необходимы значительно более высокиедозы, чтобы был получен стерильный,пригодный для длительного храненияпродукт, равноценный получаемому врезультате термической стерилизации вавтоклаве. Споры С. botulinumинактивируются на 90% при облучениидозами 3.45-3.85 кГр в зависимости от ихсеротипа и температуры, при которой ихоблучают.

Поглощенная доза 10 кГр позволяетингибировать от 2,5 до 3 1ogколониеобразующих единиц (КОЕ) спор С.botulinum.

Page 45: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

Таким образом, на современном этапеможно утверждать, что наступил периодкоммерциализации во внедрениирадиационных технологий в реальнуюэкономику в разных регионах мира.

Дальнейшее продвижение радиационныхтехнологий в практической деятельностичеловека будет определяться ихэкономической целесообразностью,возможностью включения впроизводственные технологическиепроцессы, конкурентной способностью,экологической состоятельностью ирадиационной безопасностью.

Page 46: «Я H ; J : ; H L D ЩЫ I J H > M D L» - VNIRO · Основные направления использования в пищевой промышленности стационарного

СПАСИБО