Влияние лучистой энергии на микроорганизмы, использование её стерилизующего действия в пищевой промышленности

Лучистая энергия представлена в виде видимого света, ультрафиолетовых лучей, радиоактивного излучения, радиоволн.

Видимый свет. Он необходим для развития лишь фототрофов, способных использовать солнечные лучи для процесса близкого к фотосинтезу. Для бесцветных микроорганизмов видимый свет губителен.

Солнечный свет, особенно его ультрафиолетовый и инфракрасный спектры, губительно действуют на вегетативные формы микробов в течение нескольких минут. При действии лучей в дозе 1,5—5 мкВт/с на 1 см2 при 30-минутной экспозиции погибают все вегетативные формы бактерий.

Ультрафиолетовые лучи (УФ-лучи). Эффект действия лучей зависит от дозы. Малые дозы ускоряют развитие микробов. Средние дозы действуют на генетический аппарат и могут приводить к появлению новых форм. Большие дозы оказывают бактерицидный эффект. Источником этих лучей являются ртутно-кварцевые и бактерицидно-увиолевые лампы.

Ультрафиолетовые лучи используют для стерилизации операционных, бактериологических лабораторий и других помещений. Это излучение (УФ-излучение) широко используется на предприятиях пищевой промышленности (цеха мясной, рыбной, молочной, хлебопекарной, пивоваренной, соковинодельческой, плодоовощной и иных видов продукции, продовольственные базы, склады, хранилища и т.п.) для обеззараживания воздуха и поверхностей с целью обеспечения выполнения гигиенических требований к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Для этого используются бактерицидные лампы ультрафиолетового излучения с длиной волны 200—400 нм. 

Основное направление использования УФ-излучения в пищевой промышленности и отрасли напитков – это дезинфекция воздуха на производственных площадях для предотвращения загрязнения продукции воздушно-капельными микроорганизмами. Многие жидкости, упаковка и некоторые продовольственные товары облучаются лучами напрямую. В настоящее время TUV лампы используются для облучения пирогов с максимальной интенсивностью, что предотвращает образование плесени, которая иначе могла бы попадать из воздушной среды до упаковки или во время охлаждения после выпечки. Бактерицидное УФ-излучение способно защитить от загрязнения поверхностными и воздушно-капельными микроорганизмами, которую невозможно достигнуть другим способом. Эта защита может быть обеспечена на всех стадиях обработки продуктов. Она может полностью заменить другие гигиенические предосторожности и позволить пренебречь обычными мерами защиты. Истинное назначение УФ источников – обеспечение дополнительной чистоты в тех случаях, где существующие методы не обеспечивают полную защиту.

Использование большего числа меньших по размеру ламп позволяет обеспечить более равномерный уровень бактерицидной облученности в помещении, например, хранилищах мясопродуктов и др. TUV лампы могут обеспечить защиту от загрязнения воздушной среды от начала до конца производственного процесса, с гарантированной экономией финансовых средств посредством уменьшения потерь сырья и готовых продуктов питания. Нужно отметить, что TUV лампы не могут использоваться в воздушных каналах системы вентиляции в данной сфере. В комнатах начальной обработки сыра TUV лампы используются для предотвращения попадания «диких» воздушно-капельных микроорганизмов в начальные сырные культуры.  

Варианты применения дезинфекции УФ лампами многочисленны в молочной промышленности на перегонных заводах, заводах виноделия и других отраслях производства спиртных напитков, в пекарнях и т.д.

Радиоактивные излучения. К радиоактивным излучениям относят α-, β-, γ-лучи, образующиеся при распаде атомных ядер. Наибольшей проникающей способностью обладают γ-лучи. Эффект действия зависит от дозы. Он аналогичен действию ультрафиолетовые лучи. Радиоактивные лучи вызывают гибель микробов лишь при действии в больших дозах. Их используют для стерилизации бактериологических препаратов и некоторых пищевых продуктов. Вкусовые свойства пищи при этом не изменяются. В процессе действия лучистой энергии разрушается клеточная ДНК.

В пищевой промышленности применение радиоактивных изотопов и ядерных излучений перспективно в следующих направлениях:

• холодная стерилизация и пастеризация консервируемых продуктов;
• регулирование микробиологических процессов;
• борьба с вредными микроорганизмами, насекомыми, паразитами;
• определение пищевой ценности новых продуктов питания;
• контроль качества изделий γ-лучами;
• анализ сырья и готовых изделий.

Стерилизация пищевых продуктов при помощи радиоактивных излучений основана на их бактерицидном действии без применения нагревания. При лучевой стерилизации живые организмы погибают при гораздо меньших дозах по сравнению с теми, при которых происходит денатурация белка и разложение органических веществ. Метод стерилизации с успехом используют для обработки сухофруктов, зерна, сухих овощей. Облучение картофеля и лука дозами от 50 до 100 Гр позволяет задержать их прорастание и увеличить срок хранения до года и более.

Наиболее важным условием возможности применения радиационной технологии при хранении пищевых продуктов является проверка их гигиенической безопасности. Она включает следующие аспекты:

• облучение не должно индуцировать радиоактивность;
• обеспечение безопасности облученных продуктов в отношении микробного заражения;
• пищевая ценность продуктов должна сохраняться;
• химические изменения в пищевых продуктах не должны быть токсичными.

Эксперты ВОЗ пришли к заключению, что облучение пищевых продуктов дозами до 10 кГр не вызывает какую-либо токсикологическую угрозу.

Список использованной литературы

1. Парфирова Н. Е. «Молоко и здоровье» М.: Ураджай, 1972. 
2. Соколовский В. П. «Молоко и здоровье» М.: Медицина, 1974.

Ресурсы удаленного доступа (Интернет). 

3. "СТУДОПЕДИЯ" - Интернет-ресурс. Режим доступа: http://studopedia.org/7-164789.html - дата доступа (07. 11. 2016г).
4. ООО «Сибэст». Интернет-ресурс. Режим доступа: http://www.sibest.ru/article45/ - дата доступа (08. 11. 2016г).