Исследование динамики ингибирования микрофлоры растительного сырья в результате обработки ультрафиолетовым излучением

Одно из направлений, позволяющее моделировать поведение и характер изменения микрофлоры, является использование физических методов обработки сырья с целью его обеззараживания. В настоящей работе рассмотрены вопросы возможности ингибирования нежелательной микрофлоры сырья с применением УФ излучения. Ультрафиолетовое излучение является эффективным способом по борьбе с условно-патогенной, патогенной микрофлорой Обработка продукции ультрафиолетовым излучением возможна как непосредственно сырья, так и упакованной продукции, при соблюдении правил подбора упаковочного материала, обладающего необходимой проницаемостью для достижения бактерицидного эффекта. При обработке ультрафиолетовым излучением необходимо учитывать не только тип излучения, но и накопленную поверхностную дозу. Доза обработки в свою очередь включает в себя такие понятия как время обработки и расстояние объекта до излучателя. Исследования проведены с соблюдением и контролем следующих критериев обработки ультрафиолетовым излучением: тип ультрафиолетового излучателя, расстояние от излучателя до объекта исследований, время обработки, достижимая поверхностная доза обработки. В качестве биологических объектов исследования использовали суспензии микроорганизмов. Эффективность ультрафиолетового излучения определяли динамики снижения начальной концентрации модельных образцов под воздействием ультрафиолета с различными условиями обработки (расстояние до объекта, доза обработка). В качестве биологических объектов исследования использовали суточные культуры микроорганизмов E. coli, P. aeruginosa, Candida. Суспензии суточных культур наносили на поверхность модельных сред, представляющие собой агаризованную питательную среду (МПА). Использование ультрафиолетового излучения, с целью снижения титра суточной суспензии, условно-патогенных и патогенных микроорганизмов. Исследовании показали, что для всех видов изучаемых микроорганизмов до 50 Дж/м2 отмечается резкое снижение начальной обсемененности модельных образцов. Летальная доза при которых происходит полное ингибирование микроорганизмов составляет дозы 2000-2500 Дж/м2. Применение технологии обработки пищевой продукции ультрафиолетовым излучением, является перспективным, с точки зрения возможности снижения риска заражения и обеспечения выпуска продукции, отвечающей требованиям нормативной документации, а так же ее применение не только для открытой, но и упакованной продукции.

1. Евдокимов, А. П., Подковыров, И. Ю., & Кузнецова, Т. А. (2018). Дозы ультрафиолетового излучения для бактерицидной обработки зерна. Известия НВ АУК, 1, 286-289.

2. Летаев, С. А. (2012). Обоснование параметров установки обеззараживания молока на фермах ультрафиолетовым и инфракрасным излучением (Автореферат диссертации … кандидата технических наук). М.: ГНУ ВИЭСХ.

3. Марьин, В. А., & Харитонов, Д. В. (2010). Исследование схем последовательности фаз роста периодической культуры бифидобактерий и лактобактерий. Техника и технология пищевых производств, 4, 24-28.

4. Марьин, В. А., & Харитонов, Д. В. (2014). Линейный рост и пассивация активных клеток растущей культуры микроорганизмов. Техника и технология пищевых производств, 4, 97-106.

5. Харитонов, В. Д., & Шерстнева, Н. Е. (2014). Влияние ультрафиолетового излучения на основные компоненты и микробиологические показатели жидких пищевых продуктов. Труды белорусского государственного университета. Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем, 9(1), 9-22.

6. Чумаченко, В. А., Павличенко, В. Н., & Пичак, В. А. (1975). Изучение бактерицидной активности ультрафиолетовых лучей при облучении молока и обрата в тонком слое. Научно-технологический бюллетень по механизации и электрификации животноводства, 3, 21-25.

7. Anugu, A. K. (2013). Microbial inactivation and allergen mitigation of food matrix by pulsed ultraviolet light (Doctoral dissertation). University of Florida, Gainesville.

8. Bintsis, T., Litopoulou-Tzanetaki, E., & Robinson, R. K. (2000). Existing and potential applications of ultraviolet light in the food industry – a critical review. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80(6), 637-645. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0010(20000501)80:6<637::AID-JSFA603>3.0.CO;2-1

9. Elmnasser, N., Dalgalarrondo, M., Orange, N., Bakhrouf, A., Haertlé, T., Federighi, M., & Chobert, J. M. (2008). Effect of pulsed-light treatment on milk proteins and lipids. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(6), 1984-1991. https://doi.org/10.1021/jf0729964

10. Franz, C. M. A. P., Specht, I., Cho, G.-S., Graef, V., & Stahl, M. R. (2009). UV-C-inactivation of microorganisms in naturally cloudy apple juice using novel inactivation equipment based on Dean Vortex technology. Food Control, 20(12), 1103-1107. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2009.02.010

11. Guerrero-Beltrán, J. A., & Barbosa-Cánovas G. V. (2004). Advantages and limitations on processing foods by UV light. Food Science and Technology International, 10(3), 137-147. https://doi.org/10.1177/1082013204044359

12. Hanes, D. E., Worobo, R. W., Orlandi, P. A., Burr, D. H., Miliotis, M. D., Robl, M. G., Bier, J. W., Arrowood, M. J., Churey, J. J., & Jackson, G. J. (2002). Inactivation of Cryptosporidium parvum oocysts in fresh apple cider by UV irradiation. Applied and Environmental Microbiology, 68(8), 4168-4172. https://doi.org/10.1128/aem.68.8.4168-4172.2002

13. Keyser, M., Műller, I., Cilliers, F. P., Nel, W., & Gouws, P. A. (2008). UV Radiation as a non-thermal treatment for the inactivation microorganisms in fruit juice. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 9(3), 348-354. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2007.09.002

14. Kuo, F.-L., Carey, J. B., & Ricke, S. C. (1997). UV irradiation of shell eggs: effect on populations of aerobes, molds, and inoculated salmonella typhimurium. Journal of Food Protection, 60(6), 639-643. https://doi.org/10.4315/0362-028X-60.6.639

15. Reagan, J. O., Smith, G. C., & Carpenter, Z. L. (1973). Use of ultraviolet light for extending the retail caselife of beef. Journal of Food Science, 38(6), 929-931. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1973.tb02116.x

16. Stermer, R. A., Lasater-Smith, M., & Brasington, C. F. (1987). Ultraviolet radiation-an effective bactericide for fresh meat. Journal of Food Protection, 50(2), 108-111. https://doi.org/10.4315/0362-028X-50.2.108

17. Wallner-Pendleton, E. A., Sumner, S. S., Froning, G. W., & Stetson, L. E. (1994). The use of ultraviolet radiation to reduce Salmonella and psychrotrophic bacterial contamination on poultry carcasses. Poultry Science, 73(8), 1327-1333. https://doi.org/10.3382/ps.0731327

18. Weiser, H. H. (1962). Practical food microbiology and technology. Starch Modification in Biomedical and Pharmaceutical Applications, 15(8), 309. https://doi.org/10.1002/star.19630150809