Эффективность метода обработки быстрыми электронами для снижения порчи пищевого сырья и продовольственных товаров при хранении и транспортировке Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ПИТАНИЕ

УДК: 57.043:637.06+664.76

Эффективность метода обработки быстрыми электронами для снижения порчи пищевого сырья и продовольственных товаров при хранении и транспортировке

Рогов Иосиф Александрович1, Чоманов Уришбай Чоманович2,

Данильчук Татьяна Николаевна1

1 ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»

2 Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности

Корреспонденция, касающаяся этой статьи, должна быть адресована Данильчук Т.Н., ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств», адрес: 125080, город Москва, Волоколамское шоссе, дом 11. E-mail: [email protected]

Актуальной и не до конца решенной в настоящее время является проблема снижения потерь пищевого сырья и продовольственных товаров при транспортировке и хранении, снижения качества продукции в результате заражения насекомыми и микроорганизмами, порчи продукции грызунами. Применение традиционных методов дезинфекции, дезинсекции и дератизации не всегда бывает достаточным для полного обеззараживания, а иногда и нецелесообразным, и требуется использование альтернативных способов, например воздействие электромагнитных полей различного частотного диапазона. Из всего спектра электромагнитных волн исследователи особо выделяют ионизирующее излучение, способное убивать или видоизменять клетки растений, фрагментировать ДНК. Это свойство ионизирующего излучения можно использовать для борьбы с микроорганизмами, насекомыми, гельмитами и грызунами. Настоящая работа является развитием научных идей академика РАН И.А. Рогова в области использования ионизирующих излучений для обработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания. В статье приведены результаты экспериментов по обработке быстрыми электронами пищевого сырья и продуктов, зараженных микроорганизмами и насекомыми. Для различных объектов исследования определены дозы воздействия, вызывающие хороший биологический эффект, но не приводящие к деструкции биополимеров. Показано, что помимо дозы, другие факторы оказывают значительное воздействие на результаты процесса обработки, например температура и физическое состояние пищи. Замораживание оказывает защитное влияние во время облучения, предупреждая образование продуктов водного радиолиза, которые образуются в результате реакции с субстратом. При нагревании эти продукты (гидроксильные радикалы) имеют тенденцию реагировать преимущественно друг с другом, а не с субстратом, так что опасность для последнего обычно уменьшается, когда производят облучение замороженной пищи. Анаэробные условия также влияют на природу радиолитических продуктов, поскольку присутствие кислорода во время облучения может генерировать высокореактивные супероксидные радикалы и пероксирадикалы и пероксид водорода. Поведен сравнительный анализ результатов действия различных доз облучения на продукты растительного и животного происхождения. Показана эффективность и экономическая целесообразность применения обработки быстрыми электронами для снижения микробиальной порчи и зараженности насекомыми пищевого сырья и продовольсвенных товаров, а также для увеличения сроков хранения продукции.

Ключевые слова: микроорганизмы, пищевое сырье, ионизирующие излучения, быстрые электроны

У

Как цитировать

Материал опубликован в соответствии с международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

84

Рогов, И. А., Чоманов, У. Ч., & Данильчук, Т. Н. (2020). Эффективность метода обработки быстрыми электронами для снижения порчи растительного сырья при хранении и транспортировке. Health, Food & Biotechnology, 2(1). https://doi. org/10.36107/hfb.2020.i1.s291

Введение

Важное место в питании человека занимают овощи, продукты переработки зерна, мясные и молочные продукты Актуальной в настоящее время задачей, наряду с вопросами повышения урожайности сельскохозяйственных культур и рационального использования мясо-молочных ресурсов, является сокращение потерь пищевой продукции в процессе хранения и транспортировки (Deepak, 2017)1.

В настоящее время продукты переработки зерна невозможно хранить без борьбы не только с микроорганизмами, но и с насекомыми-вредителями (Закладной, 2002; Ogerdegbe, 2014; Gabarty, 2016). Мясные продукты - важнейший источник полноценного белка для человека. Эти продукты, как правило, хранятся при низких температурах в холодильных камерах. Известно, что замороженное мясо имеет более низкие вкусовые качества и питательную ценность, чем охлажденное. В тоже время в охлажденных мясных продуктах создаются лучшие условия для развития различной микрофлоры, чем в замороженных. Такие же условия создаются при движении мясных продуктов от производителя к потребителю, что приводит к гнилостной порче продукции (Daher, 1985; Dave, 2011; Lee, 2017).

Важными в питании человека являются такие молочные продукты как творог и сметана. Творог - важнейший источник полноценного белка и органического кальция. Сметана имеет богатый минерально-витаминный состав, содержит достаточно много легко усвояемого белка, натуральные молочные сахара, углеводы, органические кислоты. Как и у многих продуктов питания основной причиной порчи творога и сметаны является микробиологическая обсемененность (Bereda, 2014; Gheisari, 2014; Laslo, 2018).

Большой объем производства яичного порошка, широкое применение яичных продуктов и яиц в пищевой промышленности (Зимняков, 2018) требуют серьезного внимания к вопросу выпуска этого вида продукции, так как яйца птицы представляют хороший субстрат для размножения различных групп микроорганизмов (Peric, 2011; Красникова, 20 1 62). Актуальным является обеспечение выпуска безопасных в санитарно-гигиеническом отношении яичных продуктов, что может

быть эффективно достигнуто при обеззараживании ионизирующим излучением (Asghar, 2012).

В связи с изложенным выше, разработка способов сохранности пищевых продуктов и пищевого сырья представляется одной из наиболее важных задач в вопросе обеспечения населения полноценным и качественным продовольствием. Использование традиционных методов дезинфекции, дезинсекции и дератизации с применением химических веществ не всегда бывает достаточным для полного обеззараживания, а иногда и экологически нецелесообразным, и требуется использование альтернативных способов. В связи с этим несомненный интерес представляет применение физических методов воздействия на вредителей, например с использованием ионизирующего излучения.

Важным аспектом эпидемиологической безопасности и здоровья населения является улучшение качества питьевой воды, прежде всего очистка воды от патогенных организмов и примесей. В качестве мощного безреагентного фактора для обеззараживания воды можно использовать ионизирующее излучение, действие которого приводит к гибели имеющихся в облучаемой воде болезнетворных микроорганизмов. Преимуществами радиационного обеззараживания воды, пищевого сырья и продовольственных товаров, по сравнению с традиционными методами обработки, являются ее универсальность, то есть возможность обезвреживать многие органические и любые микробные загрязнители; высокая степень обеззараживания и очистки; высокая скорость обработки и возможность полной автоматизации.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) одобрили использование ионизирующего излучения для обработки пищевых продуктов с целью стерилизации и консервирования. В настоящее время общий годовой объем облученной продукции в мире оценивается в 700- 800 тыс. т, а рынок облучения - на сумму более 2 млрд. $ и имеет устойчивую тенденцию роста (Павлов, 2019).

Специфика действия радиоактивного излучения на биообъекты заключается в большой энергии квантов и элементарных частиц, появляющихся в процессе самопроизвольного превращения ато-

1 Gunders, D. (2012). Wasted: How America Is Losing Up to 40 Percent of Its Food from Farm to Fork to Landfill. NRDC Issue Paper, iP:12-06-B.

2 Красникова, Л.В., Гунькова, П.И. и Савкин, О.А. (2016). Общая и пищевая микробиология: учебное пособие. Часть II. Университет ИТМО. 56-59.

мов одного элемента в атомы других элементов, вызывающей появление в любой среде высокоактивных частиц: молекул, радикалов, ионов, атомов. Характер и степень эффективности действия излучения зависят от его источника, мощности, поглощенной дозы, ее биоэффективности, а также от наличия модифицирующих факторов и физиологического состояния объекта.

Жесткое электромагнитное излучение (рентгеновское и у-излучение, быстрые электроны) способно убивать или видоизменять клетки растений, фраг-ментировать ДНК (Yokota, 2007), вызывать различные изменения в хромосомах (Rochanabanthit, 2014). Сравнение относительно низкой и высокой доз у-излучения при обработке культур клеток растений показало, что низкие дозы стимулируют биосинтез клеток (Chung, 2006; Журавская, 2016). При обработке радиацией семян растений первичный эффект связывают с образованием активных окислителей, главным образом радикалов и пе-роксидов. Такие соединения путем воздействия на биомембраны, стимулируют образование молекул (гиббереллино-подобных веществ в зародыше, хи-ноидных - в тканях), запускающих процессы метаболизма. Усиление дозы облучения вызывает более масштабные разрушения в клетках.

Целью проведенных экспериментов являлось изучение воздействия быстрыми (ускоренными) электронами и электронно-плазменного воздействия на продовольственное сырье и пищевые продукты; выявление доз воздействия, вызывающих значительные биологические эффекты без деструкции биополимеров; выявление других факторов, оказывающих значительное воздействие на результаты процесса обработки; разработка рекомендаций по использованию быстрых электронов в общем технологическом процессе обработки пищевых продуктов.

Теоретическое обоснование

Методы обработки, в которых используют электронное излучение или потоки фотонов, в научной литературе называют пиковолновой технологией. Инструментарием в пиковолновой технологии (ПВТ) при воздействии на тонкослойные материалы служат потоки электронов с энергией от 0,15 до 10 мегаэлектронвольт (МэВ). При модификации объемных материалов используют потоки гамма квантов, как правило, 60Co или 137Cs (к < 10-12 м), проникающая способность которых достигает 30 см в материале с плотностью р = 1г/ см3. Пиковолновая технология приводит к выигрышу энергии за счет

того, что высокоэнергетическое излучение с большей эффективностью генерирует в системе реакци-онноспособные частицы (ионы, электроны, свободные радикалы, возбужденные атомы и молекулы) по сравнению с другими типами воздействия, например, тепловым (Персинен, 2007; Garcia-Marquez,

2011). Пучки быстрых электронов можно получать, используя линейные ускорители (Ауслендер, 2009; Martins, 2014), бетатроны (Мешков, 2005; Corde,

2012) или радиоактивные изотопы некоторых элементов, например, изотопы цезия (137Cs, 134Cs) или стронция (90Sr). Наименьшую стоимость капитальных затрат при реализации способа обработки пищевого сырья и продуктов питания с применением ионизирующих излучений дают электронно-лучевые установки.

Генерируемый ускорителями пучок ускоренных электронов с энергией в несколько сотен килоэлектронвольт (кэВ) при прохождении через газ может образовывать холодную плазму - ионизированный газ, состоящий из электронов, ионов и нейтральных частиц. В последнее время в научной литературе достаточно активно обсуждаются вопросы использования холодной плазмы в пищевой промышленности для мягкой и экологически безопасной стерилизации поверхностей скоропортящихся товаров, улучшения свойств пищевой упаковки. Этот метод в научной литературе часто называют электронно-плазменной обработкой. Такая обработка оказывает минимальное воздействие на физические, химические, питательные и органо-лептические свойства пищевых продуктов позволяет существенно увеличивать срок их хранения (Гомбоева, 2017; Семенов, 2017; Lee, 2017; Misra, 2011).

Исследование

Материалы

В качестве объектов исследования были выбраны питьевая вода, ячневая крупа, сметана, творог, мясо свинины, мясо говядины, мясо птицы, яичный порошок.

Для проведения модельных экспериментов использовали образцы ячневой крупы, контамини-рованные малым мучным хрущаком (Tribolium confusum Duv), поскольку это насекомое относится к вредителям, приносящим особый вред запасам зерна и муки, а также образцы питьевой воды, сметаны и творога, контаминированные микроорганизмами Escherichia coli (Всероссийская коллекция промышленных микроорганизмов (ВКПМ):

E.coli B-11419) и Bacillus subtilis (Коллекция культур ATCC: B.subtilis АТСС-6633).

Оборудование

Объекты обрабатывали пучком ускоренных электронов. Использовали импульсный высокочастотный линейный ускоритель электронов ИЛУ-10 и линейный ускоритель электронов непрерывного действия ЭВЛ-1. Параметры пучков ускоренных электронов, генерируемых этими ускорителями, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные параметры ускорителей электронов

Параметры ИЛУ-10 ЭЛВ-1

Диапазон энергий, МэВ 2.5-5.0 0,4-0,7

Мощность электронного пучка (max), кВт 50 25

Максимальный ток пучка (max), мА 20 40

Методы исследования

При проведении исследований использовали общие международные регламентирующие документы ВОЗ и ФАО ООН, межгосударственные стандарты, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации, основными из которых являются: ГОСТ 33340-20153, Кодекс Алиментариус4, Технический регламент Таможенного союза TP ТС 021/20115, ГОСТ 3036320 1 36, ГОСТ 3 1 962-20 1 37, ГОСТ 31453-20138, ГОСТ 31452-20129, ГОСТ 34165-201710, ГОСТ ISO 7218201511; национальные стандарты Российской Федерации: ГОСТ Р 51705.112, ГОСТ Р 54315-201113, ГОСТ Р ИСО/АСТМ 51900-201314; санитарные правила СанПиН 2.3.2.1078-0115 и СанПиН 2.3.2.13240316; Инструкция по порядку и периодичности

контроля за содержанием микробиологических и химических загрязнителей в мясе, птице, яйцах и продуктах их переработки17.

Процедура исследования

Для исследований по оценке эффективности дезинсекции крупы ускоренными электронами были подготовлены образцы ячневой крупы, контами-нированные мучным хрущаком. Контаминация производилась посадкой половозрелых жуков-вредителей и их личинок в количестве 1000 экземпляров на порцию крупы весом 0,4 кг. Образцы крупы, после контаминации запаивались в полиэтиленовые пакеты размером 20х25 см, которые затем помещались в мешочки из мешковины. Подготовленные опытные пробы крупы подвергались облучению дозами от 0,1 до 0,5 кГр. Использовали электронный пучок с энергией 4,5 МэВ. Полный ток пучка составлял 20 мА. Режим обработки - однократный. Количество жуков и их личинок определяли методом визуального исследования в соответствии с ГОСТ 341652017. Повторность опытов в каждом режиме была трехкратная.

Для оценки эффективности электронно-плазменного воздействия в образцы (питьевую воду, сметану, творожные массы) вносили суспензии Escherichia coli и Bacillus subtilis (общая концентрация микроорганизмов варьировалась от 1 • 105 до 1,2^ 107 кл/г). Использовали электронный пучок с энергией 0,4 МэВ. Полный ток пучка составлял 03-0,6 мА. Эксперименты по обработке питьевой воды и сметаны проводили в кювете с толщиной слоя обрабатываемого материала 1,0 мм. Пучок электронов направляли непосредственно на поверхность. Перед заполнением жидкостью кювета стерилизовалась электронным пучком в течение

ГОСТ 33340-2015 «Пищевые продукты, обработанные проникающим излучением. Общие положения (Переиздание)».

Кодекс Алиментариус. Облученные продукты питания. (2007). [todex Alimentarius. Irradiated food]. Весь Мир. 24.

Технический регламент Таможенного союза TP ТС 021 /2011 «О безопасности пищевой продукции».

ГОСТ 30363-2013 «Продукты яичные жидкие и сухие пищевые. Технические условия».

ГОСТ 31962-2013 «Мясо кур (тушки кур, цыплят, цыплят-бройлеров и их части). Технические условия».

ГОСТ 31453-2013 «Творог. Технические условия».

ГОСТ 31452-2012 «Сметана. Технические условия».

ГОСТ 34165-2017 «Зерновые, зернобобовые и продукты их переработки. Методы определения загрязненности насекомыми-вредителями».

ГОСТ ISO 7218-2015 «Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Общие требования и рекомендации по микробиологическим исследованиям».

ГОСТ Р 51705.1 «Системы качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП».

ГОСТ Р 54315-2011 «Крупный рогатый скот для убоя. Говядина и телятина в тушах, полутушах и четвертинах. Технические условия».

ГОСТ Р ИСО/АСТМ 51900-2013 «Руководство по дозиметрии при исследовании влияния радиации на пищевые и сельскохозяйственные продукты».

СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

СанПиН 2.3.2.1324-03 «Гигиенические требования к срокам годности и условиям хранения пищевых продуктов».

Инструкция по порядку и периодичности контроля за содержанием микробиологических и химических загрязнителей в мясе, птице, яйцах и продуктах их переработки. (2000). ДеЛи.

11

14

5 мин. Обработку творога проводили следующим образом: творог помещался между двумя лавсановыми пленками и раскатывался в слой толщиной 2 мм. Обработка пучком проводилась в 2 этапа - с одной стороны и с другой стороны. Используемые образцы лавсановой пленки предварительно стерилизовались пучком. Продолжительность воздействия варьировали от 30 с до 20 мин. Повторность опытов в каждом режиме была четырехкратная.

Микробиологические исследования продуктов проводились в соответствии с ГОСТ 32901-201418 и ГОСТ 9958-8119. Средневзвешенное значение количества микроорганизмов рассчитывали по ГОСТ ISO 7218-2015 .

Результаты и их обсуждение

Ускоренные электроны, даже большой энергии, обладают малой проницаемостью в продуктах. Поток ускоренных электронов характеризуется спектром излучения и их энергии определяется по энергии максимума в спектре, поэтому количество энергии в МэВ/гс, поглощенной в этом слое, определяется интегралом:

W= тГ

Е E*N(E) О Д(Е)ч

dE

(1)

(3)

Это соотношение является критерием подобия процесса обработки продовольствия пучком электронов любой энергии.

В данной работе была проведена оценка эффективности дезинсекции крупы после ее обработки на электрофизической установке, генерирующей ускоренные электроны с энергией 4,5 МэВ. Для исследований были подготовлены 12 образцов ячневой крупы, контаминированных мучным хрущаком. Опытные пробы крупы подвергались облучению дозами 0,1; 0,2; 0,3 и 0,5 кГр при однократном режиме обработки. Результаты исследования по оценке эффективности дезинсекции крупы ускоренными электронами приведены в табл. 2.

Из таблицы видно, что эффективность воздействия доз излучения в пределах от 0,2 до 0,5 кГр примерно одинакова как для самих жуков, так и для их личинок. С ростом дозы излучения процент погибших жуков и личинок увеличивается и при 0,3-0,5 кГр составляет на 5-й день после облучения в среднем 40-63 %. Количество живых насекомых в тех же условиях колеблется от 23 до 3 %, а малоподвижных особей - 28-30 %.

где Е - энергия рассматриваемого спектра, МэВ; ^Е) - количество электронов, приходящихся на энергию в долях от общего потока электронов, на 1 см2 поверхности продукта в секунду; Д(Е) - глубина проникновения в продукт электронов рассматриваемой энергии спектра, см; q - массовая плотность продута, г/см3.

Тогда доза излучения в этом слое продукта за время т (с) его обработки составит:

(2)

Полученное выражение для оценки дозы излучения при обработке любых пищевых продуктов электронами различных энергией может быть записано в безмерной форме:

Одной из целей облучения пищи является снижение популяции загрязняющих пищу микроорганизмов. Средняя летальная доза (СЛД) определяется как доза, необходимая для уничтожения 63% популяции (Д37). Однако более принятой в настоящее время является доза Д10 которая определена как доза облучения, необходимая, чтобы вызвать 10-кратное снижение содержания микроорганизмов. Д10 зависит от ряда факторов, вида облучаемых продуктов, температуры, наличия кислорода и содержания воды. Все эти факторы, включая условия хранения после облучения (для нестерилизую-щих доз) определяют окончательную пригодность продуктов в пищу человека.

Чувствительность к облучению дрожжей и плесени оценивается не по Д10, а по дозе, необходимой для гибели вида. Например, самая низшая доза, которая гарантирует, что характерное число спор в посевном материале не выживает, это доза инактивации. Другие критерии включают пострадиационный размер колоний определенного количества

18 ГОСТ 32901-2014 «Молоко и молочная продукция. Методы микробиологического анализа (с Поправками)».

19 ГОСТ 9958-81 «Изделия колбасные и продукты из мяса. Методы бактериологического анализа (с Изменениями N 1, 2)».

Таблица 2

Состояние насекомых (жуков и личинок) через 5 дней после воздействия ускоренными электронами с энергией 4,5 МэВ*

Доза, кГр

Состояние насекомых, шт.

Жуки

Личинки

живые мертвые

в состоянии оцепенения

всего

живые мертвые

в состоянии оцепенения

всего

0,1 0,2

43 35

27 32

30 33

100 100

23

27

17

30

60

43

100 100

0,3 0,5

23 8

46 63

31

29

100 100

17 3

40 63

43 34

100 100

Примечание. *Приведены усредненные значения по результатам трехкратных повторностей эксперимента

спор после строго определенного периода роста, а также дозу облучения, которое требуется для ин-гибирования специфических функций, таких, как продукция диоксида углерода бродильными дрожжами. Что же касается бактерий, то на их выживаемость могут влиять внешние условия после облучения, например температура.

В пищеварительном тракте птицы, скота, грызунов, насекомых и диких животных могут существовать Salmonella и Cаmpylobacter, которые вызывают заболевания кишечника человека. Субклиническую сальмонеллезную инфекцию у птиц предупредить чрезвычайно трудно, но большинство заболеваний человека можно предупредить облучением упаковок, непосредственно поступающих к потреблению. Основной передатчик Salmonella и Cаmpylobacter - это птица и непастеризованное молоко. Птица, зараженная сальмонеллами, может откладывать инфицированные яйца.

Наши эксперименты показали, что Salmonella и Cаmpylobacter легко разрушаются облучением. Для такой обработки целесообразно использовать быстрые (ускоренные) электроны. Облучение дозой 2 кГр в воздухе понижает количество сальмонелл в яичном порошке и твердом яичном желтке до 1000 раз без ухудшения органолептических свойств и питательной ценности. Облучение дозой 3-6 кГр может убить сальмонеллы в цельном яйце и яичном меланже, а облучение дозой 5 кГр приводит к разрушению сальмонелл в замороженных очищенных от скорлупы яйцах и яичном порошке. Обработку яичного порошка целесообразно применять после сушки продукта и после процесса охлаждения перед упаковкой.

Облучение яиц в скорлупе для контроля сальмонелл технически не выполнимо, поскольку требуемая доза 2-4 кГр может повредить многие характеристики яйца, например, привести к разжижению белка и ослаблению оболочки желтка. В настоящее время основным методом пастеризации цельных скорлупных яиц является погружение в горячую воду, однако при этом пастеризуется менее 1% всех скорлупных яиц. Изучаемые в настоящее время альтернативные методы пастеризации цельной скорлупы яиц включают микроволновое излучение, радиочастотное облучение и их комбинации, в частности сочетание энергии радиочастоты и те-плопереноса от водяной ванны. Разрабатываются технологии поверхностной пастеризации скорлупы куриных яиц, включающие электролиз воды, атмосферную плазму, ультрафиолетовый свет, импульсный свет и озон. Дальнейшее внедрение новых технологий пастеризации позволит исключить сальмонеллез из скорлупы яиц (O'Keefe, 2013; Keener, 2017). Наши эксперименты показали, что не наблюдается значительной разницы между контрольными и экспериментальными яйцами, облученными 1,5 или 3,0 кГр и хранящимися при 4°С в течение 25 дней. Значительная разница, однако, обнаружена между контрольными и экспериментальными яйцами, облученными 3,0 кГр (имеются в виду органолептические свойства), когда они поджарены или приготовлены в виде омлета.

В настоящее время более 50% мяса выпускается в реализацию в тушах в замороженном состоянии с последующей разделкой их в торговое сети, что не обеспечивает сохранения первоначального качества мяса. Заболевания, вызванные поеданием мяса, зараженного гельмитами, наблюдаются во

всем мире. Нами выявлено, что яйца и личинки бычьего солитера (Taenia saginata) можно убить облучением мяса, зараженного гельмитами, быстрыми электронами в дозе 0,4 кГр или замораживанием, при этом вкус пищи не меняется. Облучение свинины быстрыми электронами в дозе 0,3 кГр или менее может убить личинки трихеллы (Trichinella spiralis), а облучение более низкой дозой может снизить риск цистицеркоза, вызываемого свиным вооруженным цепнем (Taenia solium).

Из научной литературы известно (Calkins, 2008; Павлов, 2017), что большое количество других паразитических простейших и гельминтов, вредных для здоровья человека, можно уничтожить низкими дозами радиации (1 кГр или меньше).

Большая часть сырого мяса, предназначенного для потребления человеком, загрязнена Salmonella и Campylobacter, оба микроорганизма, как показано выше, эффективно контролируются облучением, так как они хорошо разрушаются дозами 2-3 кГр. В мясе птицы могут присутствовать и другие бактерии, включая Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Yersinia enterocolitica и Listeria monocytogenes. Проведенные нами опыты по обработке мяса курицы быстрыми электронами показали, что использование облучения в дозе 3-4 кГр позволяет не только инактивировать болезнетворные микроорганизмы, но и увеличить срок хранения мяса курицы на 1-2 недели. Пищевую ценность и органолептические свойства такая обработка не ухудшает. Аналогичные результаты были получены другими исследователями в экспериментах по холодной стерилизации рыбных пресервов электронным излучением с разными дозиметрическими параметрами (Полякова, 2017). Было выявлено, что использование электронного ускорителя для холодной стерилизации рыбных пресервов в дозах от 3 до 6 кГр не нарушает качества продукции, гарантирует микробиологическую безопасность и продлевает сроки хранения.

Необходимо иметь в виду, что проникающая способность быстрых (ускоренных) электронов с энергией 1 МэВ составляет 0,4 см, а с энергией 8 МэВ - 2,5 см (толщина слоя половинного ослабления). Тушки птицы могут иметь большую толщину, что приводит к снижению надежности подавления патогенной микрофлоры.

Помимо дозы, другие факторы оказывают значительное воздействие на результаты процесса, например температура и физическое состояние пищи. Для достижения намеченной цели не всегда достаточно применения одной ионизирующей

радиации: требуемая доза может вызвать нежелательные последствия. Многие молочные продукты, например, могут менять вкус, запах и цвет при облучении даже в дозах 0,5 кГр. Более эффективным в ряде случаев является сочетание ионизирующего излучения с воздействием температуры.

Замораживание оказывает защитное влияние во время облучения, предупреждая образование продуктов водного радиолиза, которые образуются в результате реакции с субстратом. При нагревании эти продукты (гидроксильные радикалы) имеют тенденцию реагировать преимущественно друг с другом, а не с субстратом, так что опасность для последнего обычно уменьшается, когда производят облучение замороженной пищи. Анаэробные условия также влияют на природу радиолитиче-ских продуктов, поскольку присутствие кислорода во время облучения может генерировать высокореактивные супероксидные радикалы и перокси-радикалы и пероксид водорода.

При длительном хранении облученного мяса в условиях низких положительных температур одной из основных причин его порчи являются процессы протеолиза (Чиж, 2011), особенно сильно проявляющиеся, если использовались дозы облучения, приводящие к ограниченному подавлению патогенных для человека микроорганизмов (ра-дуризация). Применение высоких доз радиации нецелесообразно, так как, обеспечивая полное обеззараживание мяса и мясных продуктов, не приводит к инактивации тканевых катепсинов, зато вызывает ухудшение органолептических показателей, появлению запаха облучения и возможности наведенной радиации. Снижение дозы может вызвать формирование радиорезистентных форм микроорганизмов. Снизить или стабилизировать активность протеаз при облучении в режиме радуризации можно при дополнительном использовании химических веществ, обладающих радиопротекторными и антиоксидантными свойствами. Например, если измельчить мышечную ткань свинины, обработать ее раствором 40 % этанола, а затем пучком быстрых электронов с последующим добавлением в фарш 0,12 % аскорбиновой кислоты, то можно снизить дозу облучения до 12,5 кГр, при этом свести к минимуму остаточную обсемененность, инициировать реконструктивно-ассоциативные процессы в мышечном волокне и продлить анаэробное хранение свежих мясных полуфабрикатов при низких положительных температурах до трех месяцев с сохранением качества (Орехова, 2014). Недостатком этого методы является введение в фарш посторонних веществ, что в любом случае отражается на его свойствах и при-

водит к изменению органолептических показателях изготовленных из него продуктов. Например, обработка охлажденной свиной шейки на кости методом ионизации в дозе 8 кГр приводит к снижению микробиологической обсемененности без изменения органолептических показателей и ее можно рекомендовать для продления срока хранения мясных полуфабрикатов. Повышение дозы облучения до 12 кГр вызывает изменение цвета и появление незначительного шлейфа окисления, увеличение кислотного и перекисного чисел жира, выделяемого из мясного сырья, хотя и в пределах нормы (Timakova, 2018).

Кроме того, с увеличением дозы облучения усиливается процесс водного радиолиза. Начальные продукты, связанные с радиолизом (перекис-ные радикалы, перекись водорода, гидроперекиси) обладают высокой химической активностью. Они стремятся быстро исчезнуть, особенно в водной среде. Образовавшиеся свободные радикалы могут инициировать большое количество реакций окислительного распада. Даже в составе сухих продуктов, таких, как специи, радикалы быстро реагируют с образованием стабильных радиологических продуктов, когда сухие продукты добавляют в продукты, содержащие большое количество влаги. Радиолитическая активность белков и углеводов осуществляется главным образом через воду и потому является непрямой. Радиолитический эффект жиров прямой и заключается в образовании катионов или возбужденных молекул. Наличие белков или углеводов снижает количество радиологических продуктов, образованных из жиров. Облучение может повреждать и микронутриенты пищи.

В научной литературе обычно приводятся дозы, рекомендованные для радиационной обработки того или иного продукта. На практике важно знать оптимальные параметры обработки (энергию электронного пучка, ток электронного пучка, продолжительность воздействия), приводящие к максимальному биологическому эффекту, но не вызывающие нежелательных изменений свойств нутриентов, а также водного радиолиза. Особенно это важно, когда реализуется обработка объектов в непрерывном режиме при движении ленты транспортера через зону облучения и затем обработанные продукты (или пищевое сырье) закладываются на хранение или помещаются в контейнеры для транспортировки. Обработка в непрерывном режиме с использованием пучка быстрых электронов или электронно-плазменного воздействия является перспективным методом обеззараживания для создания промышленных

центров антимикробной обработки продуктов, организации автоматизированного процесса стерилизации на погрузочно-разгрузочных работах, исключающий необходимость переупаковывать и перефасовывать стерилизуемый материал (Дубровин, 2014).

При проведении экспериментов по электронно-плазменной обработке питьевой воды, сметаны и творожных масс режимы подбирались с учетом того, чтобы в результате максимального воздействия на микроорганизмы обработка не снижала качества продукта (оставалась неизменной консистенции и цвет продукта). В экспериментах использовался стационарный электронный пучок с энергией 0,4 МэВ. В методе электронно-плазменной обработки воздействие на облучаемый образец вызывается двумя процессами: поверхностное воздействие ионами, возбужденными атомами и радикалами молекул газов и непосредственное воздействие быстрыми электронами пучка на внутренние слои обрабатываемого образца, приводящее к ионизации, возбуждению и диссоциации молекул мишени на глубине, определяемой длиной пробега электронов в данной среде. Эти два процесса дают возможность реализации эффективных технологий для отработки пищевых продуктов при низких энергетических затратах. Используемый в экспериментах промышленный ускоритель может выдавать ток 40 мА, а при соответствующей доработке до 50 мА. При переходе на большие токи необходимо в соответствующее число раз уменьшить время экспозиции. Длина пробега электронов с энергией 0,4 МэВ составляет 1,2 мм. Для достижения относительной равномерности дозы по глубине облучаемый слой должен быть несколько меньше длины пробега электронов. В этой связи слой обрабатываемых жидких продуктов (вода, сметана) составлял 1,0 мм, а творога - 2 мм при условии двукратной обработки с двух сторон. Результаты экспериментов приведены в табл. 3.

Из таблицы видно, что при использовании электронного пучка с энергией 0,4 МэВ в процессе электронно-плазменной обработки достаточно воздействия в течение 1-2 мин для инактивации микрорганизмов вида Escherichia coli и уменьшения на несколько порядков количества других микроорганизмов в молочных продуктах и питьевой воде.

Эти результаты можно использовать для создания инновационных технологий ресурсосбережения в сельском хозяйстве и в пищевой индустрии путем разработки автоматизированных систем стери-

Таблица 3

Микробиологическая обсемененность питьевой воды и молочных продуктов до и после электронно-плазменного воздействия

№ Продукт Режимы электронно-плазменной обработки Результаты микробиологических исследований

I, мА Энергия пучка, (МэВ) Экспозиция, (мин) Общее количество м/о в 1 мл Наличие E.coli в 1 г

1 Вода питьевая контроль 14-104 +++

2 Вода после обработки 0,3 0,3 0,4 0,4 20 1 170 23-102 отсутствует отсутствует

3 Творог -контроль 93-105 +++++

0,6 0,4 0,5 1260 отсутствует

0,6 0,4 2 1830 отсутствует

4 Творог после обработки 0,6 0,4 3 505 отсутствует

0,6 0,4 5 1090 отсутствует

0,6 0,4 15 8 отсутствует

5 Сметана -контроль 12-105 +++++

6 Сметана после обработки 0,6 0,6 0,4 0,4 0,5 2 12,9-103 800 +++ отсутствует

Примечания.* Приведены усредненные значения по результатам четырехкратных повторностей эксперимента

лизации сырья и готовой продукции. Обработку продукции пучком электронов необходимо проводить в соответствии с разработанным технологическим режимом и требуемой дозой облучения.

Использование ускоренных электронов в общем технологическом процессе обработки пищевых продуктов возможно в тех местах, где эти продукты в потоке движения имеют небольшую толщину. Обработка пищевых продуктов быстрыми (ускоренными) электронами в условиях производства не должна нарушать общего технологического процесса, условия работы персонала и его полную безопасность.

Выводы

С экономической точки зрения воздействие быстрыми (ускоренными) электронами является наиболее дешевым способом обработки с использованием ионизирующего излучения. Дозы воздействия в пределах от 0,3 до 0,5 кГр достаточно для того, чтобы убить личинки насекомых-вредителей в продуктах растительного и животного происхождения. Использование облучения быстрыми электронами в диапазоне доз от 2 до 4 кГр позволяет инактивировать болезнетворные микроорганизмы и увеличить срок хранения продовольственных товаров без ухудшения пищевой ценности и органолептических свойств.

Помимо дозы, значительное воздействие на результаты процесса обработки оказывают температура, физическое состояние пищи, химический состав окружающей газовой среды. Из всех видов ионизирующего излучения, используемых для обработки продовольственных товаров, ускоренные электроны обладают наименьшей проникающей способностью. В связи с этим ускоренными электронами наиболее целесообразно обрабатывать сыпучие продукты и полуфабрикаты при двухстороннем облучении продуктов в неупакованном или упакованном виде, если толщина обрабатываемого слоя не превышает 4-5 см.

Литература

Ауслендер, В. Л., Безуглов, В. В.,Брязгин, А. А., Воронин, Л. А., Горбунов, В. А., Панфилов, А. Д., Подобаев, В. С., Радченко, В. М., Ткаченко, В. О., Факторович, Б. Л., Ческидов, В. Г., & Штарклев, Е. А. (2009). Импульсный высокочастотный линейный ускоритель электронов ИЛУ-8. Приборы и техника эксперимента, 3, 98-103.

Гомбоева, С. В., Бадмаева, И. И., Балданов, Б. Б., Ранжуров, Ц. В., & Николаев, Э. О. (2017). Влияние низкотемпературной плазмы на продукты растительного происхождения. Технология производства пищевых продуктов, 46(3), 123-133.

Дубровин, А. В. (2014). Обеззараживание кормов быстрыми пучками электронов. Вестник ВНИИМЖ, 1(13), 72-81.

Журавская, А. Н. (2016). Биологические эффекты малых доз ионизирующих излучений (обзор). Наука и образование, 2, 94-102.

Закладной, Г. А. (2002). Теоретические основы понятия ресурса и его практическое значение в защите зерна и зернопродуктов от вредителей зерновых запасов. Хранение и переработка сель-хозсырья, 2, 17-20.

Зимняков, В. М. (2018). Состояние и перспективы производства яичного порошка. Нива Поволжья, 1(46), 21-28.

Мешков, И. Н., Сидорин, А. О., Селезнев, И. А., Смирнов, А. В., Сыресин, Е. М., & Трубников Г. В. (2005). Модифицированный бетатрон. Физика элементарных частиц и атомных ядер, 36(5), 1071-1132.

Орехова, С. М., & Нечипоренко, А. П. (2014). Радуризация мышечной ткани свинины. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств,1.

Павлов, У. С., Петров, А. Н., Тришканева, М. В., Федянина, Н. И., Мишуров, Н. П., & Неменущая, Л. А. (2019). Радиационные методы в обработке сельскохозяйственных культур: научный аналитический обзор. Росинформагротех.

Персинен, А. А. (2007). Технология пиковых волн. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), 2(28), 41-45.

Полякова, И. В., Кобялко, В. О., Саруханов, В. У., Козьмин, Г. В., Фролова, Н. А., Лыков, И. Н., & Воронин, Л. А. (2017). Исследование эффективности холодной стерилизации рыбных консервов электронным излучением в зависимости от дозиметрических параметров облучения. Радиация и риск, 26(2), 97-106.

Семенов, А. П., Балданова, Б. Б., Ранжуров, С. В., Норбоев, Ч. Н., Намсараев, Б. Б., Дамбаев, В.Б., Гомбоева, С.В., & Абидуева Л.Р. (2014). Влияние низкотемпературной аргоновой плазмы слаботочных высоковольтных разрядов на микроорганизмы. Прикладная физика, 3, 47-49.

Чиж, Т. В., Козьмин, Г. В., Полякова, Л. П., & Мельникова, Т. В. (2011). Радиационная обработка как технологический прием в целях повышения уровня продовольственной безопасности. Вестник Российской Академии Естественных наук, 4, 44-49.

Asghar, A., & Abbas, M. (2012). Dried egg powder utilization, a new frontier in bakery products. Agriculture and Biology Journal of North America, 3(12), 493-505.

Bereda, A., Eshetu, M., & Yilma, Z. (2014). Microbial properties of Ethiopian dairy products: A review. African Journal of Microbiology Research, 8(23), 2264-2271. https://doi.org/10.5251/ abjna.2012.3.12.493.505. Calkins, J. (2008). The lethal effects of radiation on six species of Protozoa. Photochemistry and Photobiology, 3(2), 143-151. https://doi. org/10.1111/j.1751-1097.1964.tb07863.x. Chung, B. Y., Lee, Y-B., Baek, M.-H., Kim, J.-H., Wi, S. G., & Kim, J.-S. (2006). Effects of low-dose gamma-irradiation on production of shikonin derivatives in callus cultures of Lithospermum erythrorhizon. Radiation Physics and Chemistry, 75(9), 1018-1023. https://doi.org/10.10Wj. radphyschem.2005.11.001. Corde, S., Thaury, C., Phuoc, K. Ta, Lifschitz, A., Lambert, G., Lundh, O., Brijesh, P., Arantchuk, L., Sebban, S., Rousse, A., Faure, J., & Malka, V. (2012). Betatron emission as a diagnostic for injection and acceleration mechanisms inlaser-plasma accelerators. Plasma Physics and Controlled Fusion, 54(12), 1-8. https://doi. org/10.1088/0741-3335/54/12/124023 Daher, N. S., & Simard, R. E. (1985). Putrefactive Amine Changes in Relation to Microbial Counts of Ground Beef During Storage. Journal of Food Protection, 48(1), 54-58. Dave, D., & Ghaly, A. E. (2011). Meat Spoilage Mechanisms and Preservation Techniques: A Critical Review American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 6(4), 486-510. https://doi. org/10.3844/ajabssp.2011.486.510 Deepak, K., & Prasanta, K. (2017). Reducing Postharvest Losses during Storage of Grain Crops to Strengthen Food Security in Developing Countries. Foods, 6(1), 8. https://doi.org/10.3390/ foods6010008 Daher, N. S., & Simard, R. E. (1985). Putrefactive Amine Changes in Relation to Microbial Counts of Ground Beef During Storage. Journal of Food Protection, 48(1), 54-58. Dave, D., & Ghaly, A. E. (2011). Meat Spoilage Mechanisms and Preservation Techniques: A Critical Review American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 6(4), 486-510. https://doi. org/10.3844/ajabssp.2011.486.510. Gabarty, A., & Salwa Abou El Nour. (2016). Impact of Wheat Flour Infestation by some Insects on its Quantity and Quality Loss, Fungal Contamination and Mycotoxins. International Journal of Agriculture and Biology, 18(6), 1122-1130. https://doi. org/10.17957/IJAB/15.0233. Garcia-Marquez, J., Cambero, M. I., Ordonez, J. A., & Cabeza, M. C. (2011). Shelf-life extension and

sanitation of fresh pork loin by E-beam treatment. Journal of Food Protection, 75(12), 2179-2189.

Gheisari, H. R., Aminlari, M., Sabbagh, N., & Moraveji, M. (2014). Chemical and microbiological changes during ripening of Iranian salt-substituted probiotic white cheese. Journal of Food Science and Technology, 6(2), 102-115.

Keener, K. M. (2017). Shell egg pasteurization. In P. Hester (Ed.), Egg Innovations and Strategies for Improvements (pp.165-175). Academic Press. https://doi.org/ 10.1016/ B978-0-12-800879-9.00016-0

Laslo, E., & Gyorgy, E. (2018). Evaluation of the microbiological quality of some dairy products. Acta Universitatis Sapientiae, Alimentaria, 11, 27-44. https://doi.org/ 10.2478/ausal-2018-0002.

Lee, H. S., Kwon, M., Heo, S., & Kim, G.-B. (2017). Characterization of the Biodiversity of the Spoilage Microbiota in Chicken Meat Using Next Generation Sequencing and Culture Dependent Approach. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 37(4), 535-541. https://doi.org/10.5851/ kosfa.2017.37.4.535.

Lee, J., Lee, C. W., Yong H. I., Lee, H. J., Jo, C., & Jung, S. (2017). Use of Atmospheric Pressure Cold Plasma for Meat Industry. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 37(4), 477-485. https://doi. org/10.5851/kosfa.2017.37.4.477.

Martins, M. N., & Silva, T. F. (2014). Electron Accelerators: history, applications, and perspectives. Radiation Physics and Chemistry, 95, 78-85. https://doi.org/10.10Wj.

radphyschem.2012.12.008.

Misra, N. N., Tiwari, B. K., Raghavarao, K., & Cullen, P. J. (2011). Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Borne Pathogens. Food Engineering Reviews, 3(3-4), 159-170. https://doi.org/10.1007/ s12393-011-9041-9.

Ogerdegbe, A., & Edoreh, J. A. (2014). An Evaluation of Infestation of Insect Pests of Flours in Benin City, Edo State, Nigeria. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 18(3), 487-494.

O'Keefe, T. (2013). USDA develops new shell egg pasteurization process. Egg Industry, 118(6), 10-13.

Rochanabanthit, P., & Jompuk, P. (2014) Effects of chonic gamma irradiation on shallot chromosomes (Allium ascalonicum Linn). ARPN Journal of Agricultural and Biological Science, 9(11), 367-374.

Peric, L., Rodic, V., & Milosevic N. (2011). Production of poultry meat and eggs as functional food: Challenges and opportunities. Biotehnologija in Animal Husbandry, 27, 511-520. https://doi. org/10.2298/BAH1103511P

Timakova, R. T., Tikhonov, S. L., Tikhonova, N. V., Gorlov, I. F. (2018). Effect of various doses of ionizing radiation on the safety of meat semi-finished products. Foods and Raw materials, 6(1), 120-127. https://doi. org/10.21603/2308-4057-2018-1-120-127.

Yokota, Y., Yamada, S., Hase, Y., Shikazono, N., Narumi, I., Tanaka, A., & Inoue, M. (2007). Initial yields of DNA double-strand breaks and DNA fragmentation patterns depend on linear energy transfer in tobacco BY-2 protoplasts irradiated with helium, carbon and neon ions. Radiation Research, 167(1), 94-101.

FOOD

Efficiency of the Fast Electron Exposure Method for Reducing Spoilage of Food Raw Materials and Food Products During Storage and Transportation

Iosif A. Rogov1, Urishbaj Ch. Chomanov2, Tatiana N. Danilchuk1

1 Moscow State University of Food Production

2 Kazakh Research Institute of Processing and Food Industry

Correspondence concerning this article should be addressed to Tatiana N. Danilchuk, Moscow State University of Food Production, 11 Volokolamskoe highway, Moscow, 125080, Russian Federation. E-mail: [email protected]

Actual and not yet fully resolved at present is the problem of reducing the loss of food raw materials and food products during transportation and storage, reducing the quality of products as a result of infection by insects and microorganisms, spoiling the products by rodents. The use of traditional methods of disinfection, pest and disinfestation is not always sufficient for complete disinfection, and sometimes impractical, and requires the use of alternative methods, such as exposure to electromagnetic fields of different frequency ranges. Of the entire spectrum of electromagnetic waves, researchers especially distinguish ionizing radiation that can kill or modify plant cells, fragment DNA. This property of ionizing radiation can be used to combat microorganisms, insects, helmittes and rodents. This work is a development of the scientific ideas of Academician J.A. Rogova in the use of ionizing radiation for the processing of agricultural raw materials and food. The article presents the results of experiments on fast processing of food raw materials and products infected with microorganisms and insects. For various objects of study, exposure doses were determined that cause a good biological effect, but do not lead to the destruction of biopolymers. It is shown that in addition to the dose, other factors have a significant effect on the results of the processing process, for example, temperature and physical condition of food. Freezing has a protective effect during irradiation, preventing the formation of products of aqueous radiolysis, which are formed as a result of reaction with the substrate. When heated, these products (hydroxyl radicals) tend to react predominantly with each other and not with the substrate, so the danger to the latter usually decreases when irradiated frozen food. Anaerobic conditions also affect the nature of radiolytic products, since the presence of oxygen during irradiation can generate highly reactive superoxide radicals and peroxy radicals and hydrogen peroxide. A comparative analysis of the effects of various doses of radiation on products of plant and animal origin is carried out. The efficiency and economic feasibility of using fast electron processing to reduce microbial spoilage and insect infestation of food raw materials and food products, as well as to increase shelf life of products, is shown.

Keywords: microorganisms, food raw materials, ionizing radiation, fast electrons

References

Auslender, V. L., Bezuglov, V. V., Bryazgin, A. A., Voronin, L. A., Gorbunov, V. A., Panfilov, A. D., Podobaev, V. S., Radchenko , V.M., Tkachenko, V.O., Faktorovich, B.L., Cheskidov, V.G., & Starklev, E.A.(2009). Pulsed high-frequency linear electron accelerator ILU-8. Pribory i tekhnika eksperimenta [Devices and techniques of experiment], 3, 98-103.

Gomboeva, S. V., Badmayeva, I. I. & Baldanov, B. B. (2017). Impact of low-temperature plasma on products of plant origin. Pribory i tekhnika

eksperimenta [Experimental devices and techniques], 46(3), 123-133.

Dubrovin, A. V. (2014). Decontamination of feed with fast electron beams. Vestnik VNIIMZH, [Bulletin of VNIIMZH], 1(13), 72-81.

Zhuravskaya, A. N. (2016). Biological effects of low doses of ionizing radiation (review). Nauka i obrazovanie [Science and education], 2, 94-102.

Zakladnoj, G. A. (2002). Theoretical bases of the concept of resource and its practical value in the protection of grain and grain products against pests of grain stocks. Hranenie i pererabotka

This article is published under the Creative Commons Attribution 4.0 International License.

_ How to Cite _

95 Rogov, I. A., Chomanov, U. C., & Danilchuk, T. N. (2020). Efficiency of the Fast Electron

Exposure Method for Reducing Spoilage of Food Raw Materials and Food Products During Storage and Transportation. Health, Food & Biotechnology, 2(1). https://doi. org/10.36107/hfb.2020.i1.s291

sel'skohozyajstvennoj produkcii [Storage and processing of agricultural products], 2, 17-20.

Zimnyakov, V. M. (2018). The state and prospects of production of egg powder. NivaPovolzh'ya [Niva of the Volga Region], 1(46), 21-28.

Meshkov, I. N., Sidorin, A. O. & Seleznev, I. A. (2005) Modified betatron. Fizika elementarnyh chastic i atomnyh yader [Physics of elementary particles and atomic nuclei], 36(5), 1071-1132.

Orekhova, S. M., & Nechiporenko, A. P. (2014). Radurization of pork muscle tissue. Nauchnyj zhurnal NII ITMO. Seriya: Processy i apparaty pishchevyh proizvodstv [Scientific journal of the ITMO research INSTITUTE. Series: processes and devices of food production], 1,31.

Pavlov, W. S., Petrov, A. N., Trishkaneva, M. V., Fedyanina, N. A. Misurov, N. P., & Nemerosa, L.A. (2019). Radiacionnye metody v obrabotke sel'skohozyajstvennyh kul'tur: nauchnyj analiticheskij obzor [Radiation methods in processing of agricultural crops: Scientific Analysis. Review], FEDERAL state budgetary scientific institution "of Rosinformagrotekh".

Persinen, A. A. (2007). Peak-Wave technology. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universiteta) [News of the Saint Petersburg State Technological Institute (technical University)], 2(28), 41-45.

Polyakova, I. V., Kobyalko, V. O., Sarukhanov, V. U., Kozmin, G. V., Frolova, N. A., Lykov, I. N. & Voronin, L. A. (2017). The Study of the effectiveness of cold sterilization of fish preserves by electronic radiation depending on the dosimetric parameters of irradiation. Radiaciya i risk [Radiation and risk], 26(2), 97-106.

Semenov, A. P., Baldanova, B. B., Ranzhurov, S. V., Norboev, CH. N., Namsaraev, B. B. and others. (2014). Effect of low-temperature argon plasma of low-current high-voltage discharges on microorganisms. Prikladnaya fizika [Applied physics], 3, 47-49.

Chizh, T. V., Kozmin, G .V., Polyakova, L. P. & Melnikova, T. V. (2011). Radiation treatment as a technological technique for improving food security. Vestnik Rossijskoj Akademii Estestvennyh nauk [Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences ], 4, 44-49.

Asghar, A., & Abbas, M. (2012). Dried egg powder utilization, a new frontier in bakery products. Agriculture and Biology Journal of North America, 3(12), 493-505.

Bereda, A., Eshetu, M., & Yilma, Z. (2014). Microbial properties of Ethiopian dairy products: A review. African Journal of Microbiology Research, 5(23), 2264-2271. https://doi.org/10.5251/

abjna.2012.3.12.493.505. Calkins, J. (2008). The lethal effects of radiation on six species of Protozoa. Photochemistry and Photobiology, 3(2), 143-151. https://doi. org/10.1111/j.1751-1097.1964.tb07863.x. Chung, B. Y., Lee, Y-B., Baek, M.-H., Kim, J.-H., Wi, S. G., & Kim, J.-S. (2006). Effects of low-dose gamma-irradiation on production of shikonin derivatives in callus cultures of Lithospermum erythrorhizon. Radiation Physics and Chemistry, 75(9), 1018-1023. https://doi.org/10.10Wj. radphyschem.2005.11.001. Corde, S., Thaury, C., Phuoc, K. Ta, Lifschitz, A., Lambert, G., Lundh, O., Brijesh, P., Arantchuk, L., Sebban, S., Rousse, A., Faure, J., & Malka, V. (2012). Betatron emission as a diagnostic for injection and acceleration mechanisms inlaser-plasma accelerators. Plasma Physics and Controlled Fusion, 54(12), 1-8. https://doi. org/10.1088/0741-3335/54/12/124023 Daher, N. S., & Simard, R. E. (1985). Putrefactive Amine Changes in Relation to Microbial Counts of Ground Beef During Storage. Journal of Food Protection, 48(1), 54-58. Dave, D., & Ghaly, A. E. (2011). Meat Spoilage Mechanisms and Preservation Techniques: A Critical Review American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 6(4), 486-510. https://doi. org/10.3844/ajabssp.2011.486.510 Deepak, K., & Prasanta, K. (2017). Reducing Postharvest Losses during Storage of Grain Crops to Strengthen Food Security in Developing Countries. Foods, 6(1), 8. https://doi.org/10.3390/ foods6010008 Daher, N. S., & Simard, R. E. (1985). Putrefactive Amine Changes in Relation to Microbial Counts of Ground Beef During Storage. Journal of Food Protection, 48(1), 54-58. Dave, D., & Ghaly, A. E. (2011). Meat Spoilage Mechanisms and Preservation Techniques: A Critical Review American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 6(4), 486-510. https://doi. org/10.3844/ajabssp.2011.486.510. Gabarty, A., & Salwa Abou El Nour. (2016). Impact of Wheat Flour Infestation by some Insects on its Quantity and Quality Loss, Fungal Contamination and Mycotoxins. International Journal of Agriculture and Biology, 18(6), 1122-1130. https://doi. org/10.17957/IJAB/15.0233. Garcia-Marquez, J., Cambero, M. I., Ordonez, J. A., & Cabeza, M. C. (2011). Shelf-life extension and sanitation of fresh pork loin by E-beam treatment. Journal of Food Protection, 75(12), 2179-2189. Gheisari, H. R., Aminlari, M., Sabbagh, N., & Moraveji, M. (2014). Chemical and microbiological changes during ripening of Iranian salt-substituted

probiotic white cheese. Journal of Food Science and Technology, 6(2), 102-115.

Keener, K. M. (2017). Shell egg pasteurization. In P. Hester (Ed.), Egg Innovations and Strategies for Improvements (pp.165-175). Academic Press. https://doi.org/ 10.1016/ B978-0-12-800879-9.00016-0

Laslo, E., & Gyorgy, E. (2018). Evaluation of the microbiological quality of some dairy products. Acta Universitatis Sapientiae, Alimentaria, 11, 27-44. https://doi.org/ 10.2478/ausal-2018-0002.

Lee, H. S., Kwon, M., Heo, S., & Kim, G.-B. (2017). Characterization of the Biodiversity of the Spoilage Microbiota in Chicken Meat Using Next Generation Sequencing and Culture Dependent Approach. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 37(4), 535-541. https://doi.org/10.5851/ kosfa.2017.37.4.535.

Lee, J., Lee, C. W., Yong H. I., Lee, H. J., Jo, C., & Jung, S. (2017). Use of Atmospheric Pressure Cold Plasma for Meat Industry. Korean Journal for Food Science of Animal Resources, 37(4), 477-485. https://doi. org/10.5851/kosfa.2017.37.4.477.

Martins, M. N., & Silva, T. F. (2014). Electron Accelerators: history, applications, and perspectives. Radiation Physics and Chemistry, 95, 78-85. https:// doi.org/10.1016/j.radphyschem.2012.12.008.

Misra, N. N., Tiwari, B. K., Raghavarao, K., & Cullen, P. J. (2011). Nonthermal Plasma Inactivation of Food-Borne Pathogens. Food Engineering

Reviews, 3(3-4), 159-170. https://doi.org/10.1007/ s12393-011-9041-9.

Ogerdegbe, A., & Edoreh, J. A. (2014). An Evaluation of Infestation of Insect Pests of Flours in Benin City, Edo State, Nigeria. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 18(3), 487-494.

O'Keefe, T. (2013). USDA develops new shell egg pasteurization process. Egg Industry, 118(6), 10-13.

Rochanabanthit, P., & Jompuk, P. (2014) Effects of chonic gamma irradiation on shallot chromosomes (Allium ascalonicum Linn). ARPN Journal of Agricultural and Biological Science, 9(11), 367-374.

Peric, L., Rodic, V., & Milosevic N. (2011). Production of poultry meat and eggs as functional food: Challenges and opportunities. Biotehnologija in Animal Husbandry, 27, 511-520. https://doi. org/10.2298/BAH1103511P

Timakova, R. T., Tikhonov, S. L., Tikhonova, N. V., Gorlov, I. F. (2018). Effect of various doses of ionizing radiation on the safety of meat semi-finished products. Foods and Raw materials, 6(1), 120-127. https://doi. org/10.21603/2308-4057-2018-1-120-127.

Yokota, Y., Yamada, S., Hase, Y., Shikazono, N., Narumi, I., Tanaka, A., & Inoue, M. (2007). Initial yields of DNA double-strand breaks and DNA fragmentation patterns depend on linear energy transfer in tobacco BY-2 protoplasts irradiated with helium, carbon and neon ions. Radiation Research, 167(1), 94-101.