ЭлБиб

4 / 66

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 1, 2017
4
Введение
Сегодня в России особое внимание уделяется производству продуктов, обогащающих рацион
биологически активными веществами, функциональными ингредиентами, оказывающими
благотворное влияние на общее состояние и обмен веществ в организме [1]. Для этих целей активно
используются пророщенные семена злаковых и бобовых культур, которые благодаря широкому
спектру полезных свойств приобретают все большую популярность среди населения и вводятся
в продукты массового потребления [2].
Во многих странах в продаже имеются пророщенные семена различных культур, продукты
и блюда, содержащие проростки, а также семена и устройства для их самостоятельного
проращивания. Однако, например, пророщенные бобы, по данным Центра по контролю
и профилактике заболеваний США, с 1990 года уже 30 раз становились причиной массового
отравления людей. Причина в том, что этот популярный в стране продукт выращивается в условиях,
способствующих развитию опасных микроорганизмов — в теплой и влажной среде [3].
Зерновые культуры содержат незначительное количество воды (около 14%), что препятствует
развитию микроорганизмов, хотя они попадают на зерно во время уборки урожая вместе с пылью
и частицами почвы в большом количестве [4]. Низкая влажность зерна обусловливает неактивное
состояние находящихся на нем микроорганизмов. Однако в процессе проращивания около 50%
из них начинают проявлять активность, увеличивая количество грибов в 2,5–5 раз, дрожжей — в 5–10 раз,
бактерий — в 50–100 раз. В связи с этим обеспечение микробиологической безопасности
пророщенных семян является важной и актуальной задачей [5], которая осложняется разрушением
содержащихся в них биологически активных веществ (витамины, ферменты, антиоксиданты) при
большинстве способов обработки. При высокотемпературных режимах обработки неизбежно
происходит изменение органолептических свойств и пищевой ценности зерна.
Известно достаточно много способов снижения микробиологической обсемененности зерна:
физические (термические и лучевые) и химические (фумиганты, окислители, ингибиторы
микотоксинов и ферментов).
Эффективное направление решения проблемы деконтаминации зерна – применение
ультрафиолетового (УФ) излучения, которое при длине волны 205–315 нм обладает бактерицидным
действием и эффективно инактивирует микроорганизмы различных типов: споры, бактерии, дрожжи
и прочее. Ультрафиолетовое излучение, в отличие от ионизирующего, обладает большей
проникающей способностью и высокой степенью поглощения практически всеми твердыми
веществами. Как правило, при УФ облучении твердых частиц обрабатывается только тончайший
слой, а основная масса вещества не подвергается никакому воздействию, и соответственно,
не изменяет своих биохимических свойств. В этом и заключается преимущество УФ обработки
по сравнению с другими методами обеззараживания [6, 7].
В настоящее время достаточно активно изучается ультразвуковая обработка пищевых сред.
Ультразвук представляет собой механические колебания с частотами выше 20 кГц, что находится за
пределами восприятия человеческим ухом. Ультразвук может вызвать распад высокомолекулярных
соединений, коагуляцию белков, инактивацию ферментов, разрушать микроорганизмы [8].
Воздействие ультразвука на микроорганизмы связано с явлением кавитации – процессом
образования в жидкой среде полостей, заполненных парами самой жидкости, которые мгновенно
захлопываются. Возникающие при этом импульсы давления способны разрушать многие
биообъекты, в том числе и микроорганизмы [8, 9]. Наиболее губителен для микроорганизмов
ультразвук с частотой от 20 до 100 кГц при интенсивности 0,5–1,0 Вт/см2. При этом эффективность
обработки зависит от продолжительности воздействия, химического состава среды, ее вязкости, pH,
температуры и исходной степени обсемененности [10, 11].
Преимущество стерилизации пищевых продуктов ультразвуком заключается в том, что продукт
не нагревается до высокой температуры и его вкусовые качества остаются высокими [12]. Однако при
использовании ультразвуковой обработки необходимо учитывать, что низкая интенсивность
воздействия способствует росту колоний микроорганизмов. По-разному влияет ультразвук на
витамины в пищевых продуктах: аскорбиновая кислота может окислиться, витамины группы B
сохраняются при воздействии низких частот, а витамины A2 и D2 более устойчивы при высоких [13].
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека