Файл: Сикорский, З. Технология продуктов морского происхождения.pdf

организмов в среде проявляется некоторый защитный эффект, связанный, вероятно, со значительным уменьшением в ней кисло­ рода. Этот защитный эффект заключается в определенном ос­ лаблении чувствительности клеток к облучению.

Старые культуры бактерий труднее уничтожить облучением, чем молодые. Максимальную чувствительность обнаруживают популяции, находящиеся в логарифмической стадии развития. Споры имеют значительно большую устойчивость, чем вегетатив­ ные клетки.

Многократное облучение может привести к образованию му­ тантов, имеющих очень большую устойчивость к облучению. Это установлено в отношении многочисленных штаммов бактерий и дрожжей.

Чувствительность микроорганизмов к облучению в пищевых продуктах обычно меньше, чем в других средах или в воде. За­ щитное действие среды в большой степени зависит от ее состава. Даже небольшие количества белка могут заметно повысить ус­ тойчивость бактерий к облучению. Присутствие кислорода в большинстве случаев позволяет уменьшить стерилизующие дозы. Однако, по данным Беднарчика [6], по отношению к некоторым видам микроорганизмов' обнаруживается защитное действие ки­ слорода. Присутствие кислорода в среде перед стерилизацией и во время стерилизации должно учитываться при разработке ус­ ловий стерилизации в каждом отдельном случае.

463

Открыт ряд других соединений, изменяющих чувствитель­ ность микроорганизмов к ионизирующему облучению (например, аланин, глюкоза, сахароза, глицерин, маннит, этиловый спирт, аскорбат натрия, фумарат натрия).

Кроме защитных веществ, найдено большое число сенсиби­ лизаторов — веществ, стимулирующих бактерицидное действие ионизирующего облучения. Большую активность в этом отноше­ нии показывают некоторые ингибиторы ферментов, например малоновая и малеиновая кислоты, а также красители — эозин, метиленовый голубой и флуоресцин. Установлено влияние солей некоторых металлов на чувствительность к облучению микроор­ ганизмов. Одни из них действуют как ингибиторы, другие — как сенсибилизаторы.

На чувствительность микроорганизмов к облучению влияет также температура, при которой проводится стерилизация. Тем­ пература, при которой бактерицидный эффект облучения наи­ больший, зависит от вида микроорганизмов. Точные данные по этому вопросу получены для спор Clostridium botulinum в'преде­ лах очень низких температур [15].

Облучение уменьшает устойчивость микроорганизмов к на­ греванию, что облегчает процесс тепловой стерилизации, напри­ мер устойчивость спор снижается в 2—3 раза.

БЕЗВРЕДНОСТЬ ОБЛУЧЕННЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ПОТРЕБИТЕЛЯ

Проведено большое число экспериментов для определения степени влияния на пищевую ценность продуктов, возникновение токсических веществ, накопление радиоактивных веществ, а так­ же на развитие бактерий, вызывающих заболевания или пище­ вые отравления [16, 22].

Пищевая ценность и наличие токсичных соединений. Содер­ жание питательных веществ в продуктах при облучении подвер­ гается не большим изменениям, чем при традиционных методах тепловой стерилизации. Даже при облучении продуктов высоки­ ми дозами потери витаминов не превышают их потери при вар­

по влиянию ионизирующего облучения на бактерии, вызываю­ щие пищевые отравления. Однако известно, что вследствие не­ одинаковой чувствительности разных групп бактерий к облуче­ нию и изменения условий развития микрофлоры в среде, умень­ шение популяции гнилостных бактерий может благотворно влиять на развитие болезнетворных бактерий [1, 16].

Исследования А. У. Андерсон показали, что многие штаммы неспорообразующих микроорганизмов, вызывающих пищевые от­ равления и заболевания, обладают сравнительно большой устой­

464

чивостью к ионизирующему облучению. В сложной естественной среде пищевого продукта выживание микроорганизмов в функ­ ции поглощенной дозы излучения не всегда может быть выражено кривой показательной функции. В диапазоне более высоких доз наблюдается меньшая степень уничтожения культуры, чем это вытекает из показательной функции. Это особенно характерно для Staphylococcus aureus, живые клетки которых обнаружива­ ются даже после облучения культуры численностью 10а клеток в 1 г дозами 20 кДж/кг. Небольшие дозы (порядка 0,5 кДж/кг) ускоряют рост Salmonella в мясе рыб и крабов при температуре выше 281 К (8°С), вероятно, вследствие ослабления сапрофит­ ных штаммов, являющихся антагонистами бактерий этой груп­ пы [23]. Наиболее устойчивые штаммы Salmonella, введенные в мясо рыб и беспозвоночных в количестве 10б в 1 г выживали при дозах до 10 кДж/кг включительно.

Патогенные штаммы Salmonella, Staphylococcus и Strepto­ coccus лучше переносили облучение в мясе морских животных, чем в бульоне Харстелла (см. рис. 213, 214 и 215). Следователь­ но для определения дозы, обеспечивающей полное уничтожение популяции патогенных бактерий, следует проводить опыты непо­ средственно на продукте, подлежащем обработке этим методом

[4].

Для полной стерилизации рыбы, зараженной спорами Clost­ ridium botulinum типа Е, необходимы дозы облучения свыше 20 кДж/кг. Типы А и В еще более устойчивы к облучению — до­ зы, уничтожающие споры, достигают 60 кДж/кг. Пастеризующие дозы уменьшают степень заражения, но не останавливают раз­ витие Clostridium и образование токсина, в благоприятных тем­ пературных условиях [выше 277 К (4° С)], Хоббс установил [17], что облучение дозой 3 кДж/кг увеличивает срок хранения рыбы, но не оказывает существенного влияния на скорость образова­ ния токсина. При сильном заражении (порядка 105 спор на 1 г) скорость образования токсина в облученной рыбе была даже примерно в 2 раза выше, чем в контрольной. При низкой степе­ ни заражения различия в скорости образования токсинов не ус­ тановлено. Сами токсины показывают значительно более высо­ кую сопротивляемость облучению, чем споры Clostridium botu­

linum.

По данным многих исследований, в процессе хранения рыбы при температуре ниже 278 К (5° С) до момента использования в пищу, нет опасности накопления в ней токсинов до тех пор, пока не окажется совсем испорченной. Всегда существует определенная «грань безопасности». Токсины появляются лишь через несколь­ ко дней после порчи рыбы. При температуре 278 К (5° С) в мясе сельди, зараженном спорами Clostridium botulinum типа Е (105 ч), образование токсинов обнаруживается не ранее чем че­ рез 30 суток хранения. В этих условиях срок хранения облучен­ ной рыбы всегда ниже. С ростом температуры и степени зараже­ ния рыбы эта «грань безопасности» уменьшается [17].

465

Холодная стерилизация при применении нормальных доз об­ лучения умеренно высокой энергии не вызывает видимого уве­ личения радиоактивности пищевых продуктов. Величина наве­ денной радиоактивности зависит главным образом от вида и энергии применяемого облучения, а кроме того, от поглощенной дозы, вида и количества предшественников радиоактивных изо­ топов, содержащихся в продукте, а также от периода полураспа­ да ядер. В условиях холодной стерилизации безопасность воз­ никновения наведенной радиоактивности связана практически только с облучением потоком быстрых электронов с энергией, превышающей порог активации возможных предшественников радиоактивных изотопов. Пороги активации большинства пер­ вичных продуктов, входящих в состав пищевых продуктов, на­ ходятся в пределах от 12,8-10—13 до 25,6• 10-13 Дж. Эксперимен­ тально устаной^ено, что поток электронов с энергией до 16-10~13 Дж не индуцирует в продукте обнаруживаемую радиоактивность. На основании результатов этих исследований в США верхней допустимой границей энергии электронов, применяемых для сте­ рилизации бекона, признана энергия равная 16-10~13 Дж. [16].

ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОБЛУЧЕННЫХ ПРОДУКТАХ

Органолептические свойства рыбы, обработанной ионизиру­ ющим облучением, несколько отличаются от свойств той же ры­ бы, не подвергнутой облучению и хранящейся в условиях охлаж­ дения. Изменения качества рыбы после облучения обусловлены:

реакциями, вызванными действием облучения на компоненты рыбы;

биохимическими процессами, происходящими в мясе под дей­ ствием собственных ферментов;

изменениями, вызванными деятельностью микроорганизмов и постепенно увеличивающимися по мере развития микрофлоры во время хранения.

Степень влияния этих процесов на изменения органолептиче­ ских свойств облученной рыбы зависит от примененной дозы ио­ низирующего облучения, вида рыбы и условий хранения.

Химические реакции, происходящие в продукте под действи­ ем ионизирующего облучения, вызывают изменения органолеп­ тических свойств пищевых продуктов. Интенсивность изменений запаха, вкуса, консистенции и цвета продукта может быть так велика, что продукты, подвергнутые действию стерилизующих доз, становятся непригодными для пищевого использования изза ухудшения качества [5, 6].

Чаще всего изменения качества продукта бывают вызваны реакциями окисления. Поэтому удаление кислорода из среды по­ зволяет достичь необходимой стерильности без ухудшения вкуса и запаха продукта. Облучение замороженного продукта также снижает нежелательные изменения его качества, но для дости­

466

жения необходимой стерильности при температуре ниже точки замораживания часто требуются более высокие дозы стерилиза­ ции. В последнее время ведутся поиски соответствующих сенси­ билизаторов чувствительности микроорганизмов, применение которых позволило бы избежать снижения качества пищевых про­ дуктов, предохраняемых от порчи путем ионизирующего облу­ чения. Кроме того, стремятся найти соединения типа акцепторов свободных радикалов, которые эффективно предотвращали бы нежелательные химические реакции компонентов пищевых про­ дуктов во время облучения и последующего хранения.

У рыбы и рыбных продуктов после облучения образуются ха­ рактерные органолептические свойства, особенно у жирных рыб. У сельдей очень быстро проявляется окисление жира. Мясо цен­ ных видов рыбы, например лосося, склонно к потере естествен­ ного цвета. У рыбы с белым мясом наблюдается его побурение. Такие признаки вкуса и запаха, как «Металлические», «похожие на жженые перья» или «резинистые» можно обнаружить уже после облучения рыбы дозами, которые значительно ниже стери­ лизующих. Максимально допустимые дозы облучения приведены ниже [11].

Во время хранения продуктов, стерилизованных ионизирую­ щим облучением, появляется горьковатый привкус, темнеют и становятся более жесткими ткани. Интенсивность этих измене­ ний увеличивается с повышением температуры хранения.

Из-за трудности получения стерилизованного продукта с не­ изменными органолептическими свойствами в последнее время проводятся исследования в области применения ионизирующего облучения для предохранения от порчи рыбы с использованием так называемой радуризации, заключающейся в частичном унич­ тожении микрофлоры небольшими дозами излучения. Обрабо­ танные таким образом пищевые продукты следует хранить в ус­ ловиях охлаждения во избежание повторного быстрого развития микроорганизмов и образования токсинов. В рыбе, облученной

46?