ЭлБиб

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 5 (365) / 2018

www.mshj.ru

SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX

УДК 621.384.6,579.676

DOI: 10.24411/2587-6740-2018-15082

ÇÀÊÎÍÎÌÅÐÍÎÑÒÈ ÈÍÃÈÁÈÐÎÂÀÍÈß

ÓÑËÎÂÍÎ-ÏÀÒÎÃÅÍÍÎÉ ÌÈÊÐÎÔËÎÐÛ

ÏÎÄ ÂÎÇÄÅÉÑÒÂÈÅÌ ÈÎÍÈÇÀÖÈÎÍÍÎÃÎ ÎÁËÓ×ÅÍÈß

Н.В. Илюхина, А.Ю. Колоколова, А.В. Прокопенко, В.П. Филиппович

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования»

(ФГБНУ «ВНИИТеК») — филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем

имени В.М. Горбатова» РАН, г. Видное, Московская область, Россия

Использование радиационных технологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности является общемировой тенденцией. Мировые по-

тери продовольственной продукции на всех этапах производства достигают 30%. Особенно существенные потери плодовоовощной продукции.

Радиационная обработка пищевой продукции способствует подавлению развития патогенных микроорганизмов и, тем самым, продлению сроков

хранения. Несмотря на многочисленные исследования в данной области, существующие методы облучения требуют дополнительной оптимизации

для обеспечения возможности эффективного применения облучения для всех видов плодоовощной продукцией. Данная работа посвящена из-

учению эффективности облучения модельных систем, содержащих условно-патогенную микрофлору пучками электронов с энергией 6,5 и 10 МэВ.

Проведены исследования по эффективности ингибирования начальной степени инокуляции микроорганизма

E. сoli

с использованием ускорителей,

находящегося в двух модельных системах. В работе был проведен сравнительный анализ эффективности облучения одного и того же объекта

на двух радиационных установках с различной мощностью. Облучение дозами до 10 кГр выполнено в ЦКП ФМИ ИФХЭ РАН и на радиационно-

технологической установке в ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна. Выявлены зависимости ингибирования патогенной микрофлоры, при облучении с

различной интенсивностью, от структуры (плотности) изучаемых образцов. Получены результаты эффективного ингибирования начальной степени

обсеменения для двух установок. Установлено, что эффективность ингибирования

E. coli

может варьироваться в зависимости от установки. По-

казана необходимость учитывать не только эффективность угнетения микрофлоры на конкретных продуктах, но и эффективность установки для

конкретного образца.

Ключевые слова:

радиационная обработка, модельные системы, ингибирование микроорганизмов, остаточная микрофлора, E. coli, рациональная

обработка сырья.

Введение

По данным международной комиссии

ФАО (Food and Agriculture Organization) ООН,

мировые потери сельскохозяйственного сы-

рья достигают 30%. В последнее время в Рос-

сии возрождается интерес к радиационным

технологиям, как к основе для развития ин-

новационной экономики. Радиационная об-

работка сельскохозяйственной продукции

способствует задержке прорастания, дезин-

секции (уничтожению насекомых), замед-

лению процессов созревания, продлению

сроков хранения и подавлению развития па-

тогенных микроорганизмов [1-3].

Использование радиационных техноло-

гий в сельском хозяйстве и пищевой про-

мышленности является общемировой тен-

денцией. В соответствии со статистическими

данными МАГАТЭ в мире насчитывается более

1500 ускорителей электронов, используемых,

в основном, для обработки продуктов пита-

ния, сельскохозяйственного сырья, стерили-

зации медицинских изделий и радиационной

химии. Наибольшее количество ускорителей

установлено в США (более 500) и в Японии (бо-

лее 300). Также ускорители численно преобла-

дают и в странах БРИКС [4, 5].

Преимущества радиационных технологий

заключаются в высокой степени эффектив-

ности и производительности, точности дози-

рования излучения, возможности облучения

упакованных продуктов, отсутствии высокого

нагрева продукта и, как следствие, в возмож-

ности стерилизации термолабильных объек-

тов, а также в низких эксплуатационных расхо-

дах и соответствии принятым экологическим

нормам [6-8].

Несмотря на многочисленные исследова-

ния в данной области, существующие методы

облучения требуют оптимизации для обеспе-

чения возможности применения облучения

для всех видов плодоовощной продукцией и

сельскохозяйственного сырья. Основной про-

блемой является возможность минимизации

воздействия ионизационного облучения. Ре-

шение данной проблемы возможно двумя

способами: снижением интенсивности облу-

чения и использованием установок с различ-

ными мощностями [9-11].

В данной работе был проведен сравни-

тельный анализ эффективности облучения

одного и того же объекта на двух радиацион-

ных установках с различной мощностью. Ис-

пользуемые электронные ускорители имеют

различия по энергии пучка, мощности пучка,

системе формирования рассеянного пучка и

транспортировки обрабатываемого объекта.

Различные параметры установок необходи-

мо учитывать при облучении пищевой про-

дукции пучками электронов, особенно при

малых дозах от 1 до 5 кГр. Исследования про-

водили с применением модельных систем, ко-

торые позволяют стандартизировать условия

облучения, для получения воспроизводимых

результатов. Была изучена эффективность ин-

гибирования микроорганизма

E. Coli,

находя-

щегося в двух модельных системах с исполь-

зованием ускорителей с энергией пучка 6,5 и

10 МэВ при прочих равных условиях. Прове-

дены исследования по изучению и выявлению

зависимостей ингибирования патогенной ми-

крофлоры, при облучении с различной интен-

сивностью, от структуры (плотности) изучае-

мых образцов.

Объекты и методы исследования

В качестве носителя культуры была выбра-

на твердая и жидкая питательная среда, при-

готовленная по ГОСТ 11133 на основе мясного

бульона с добавлением бактериологического

агара.

В исследовании по эффективности уг-

нетения микроорганизмов использовали сле-

дующие штаммы:

Escherichia coli (E. сoli) ATCC,

полученный из штамма ВКМ В 11419

Инокуляцию

модельных систем проводи-

ли следующим образом: суспензию, содержа-

щую определенное количество микроорга-

низмов одной из изучаемых культур, вносили

в пробирки, содержащие 5 мл жидкой и твер-

дой незастывшей среды, из расчета 2% иноку-

лята от массы среды.

Исследования выполнены на ускорите-

лях УЭЛВ-10-10-С-70 в ЦКП ФМИ ИФХЭ РАН со

средней энергией электронов пучка 6,5 МэВ и

на радиационно-технологической установке с

ускорителем электронов УЭЛР-10-10-40 в ГНЦ

ФМБЦ им. А.И. Бурназяна со средней энергией

электронов 10 МэВ. Модельные системы облу-

чали дозами в интервале 0-10 кГр.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека