CC BY
24
ПЕРЕХОД СТРОНЦИЯ-90 ИЗ МОЛОКА В ОТДЕЛЬНЫЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
3. В. Дубровина, О. М. Белова (Челябинск)
В настоящей работе сделана попытка осветить вопросы перехода стронция-90 в молочные продукты. Опубликованных данных недостаточно, чтобы судить о величине перехода радиоактивного стронция из молока в молочные продукты, которые широко используются в питании человека.
Для изучения вопроса о переходе стронция-90 в молочные продукты проводили специальный эксперимент, который состоял из двух разделов: а) определения относительного перехода кальция, стабильного стронция и стронция-90 из молока при стандартном технологическом процессе з сливки, обрат, казеин, масло, пахту; б) определения относительного перехода кальция и стронция-90 в творог, сыр, казеин при трех различных процессах их получения.
Молоко для эксперимента было получено от одной коровы, предварительно затравленной стронцием-90. Молочные продукты получали в лабораторных условиях по технологии, описанной в книге М. С. Коваленко (1960). Все полученные продукты озоляли при 400—500° и в полученной золе определяли содержание калия, кальция, стабильного стронция и стронция-90. Концентрацию кальция устанавливали стандартным оксалатно-перманганатным метолом. Ошибка определения кальция ±5%.
Содержание калия и стабильного стронция определяли спектрографическим методом. Ошибка определения не более ±10%. Стронций-90 выделяли дымящей азотной кислотой с последующим отделением примесей редких земель на гидроокиси железа. Активность образцов измеряли на установке с низким фоном (3 имп/мин) по излучению иттрия-90 на счетчиках СТС-5. Ошибка определения от ±8 до ±30%.
Выход готовых продуктов по первому разделу работы представлен на схеме. Содержание стронция-90, стабильного стронция, кальция и калия-40 приведено в табл. 1.
Таблица 1
Некоторые физико-химические показатели состава молока и молочных продуктов
Продукт 1 Жирность (в %) Содержание Отношение
тГ О ¿и к о * гз а ж С-а кальция (в г/кг) стабильного стронция (в мг/кг) стронция-90 (в .о"10 в с/кг) стронций-90/кальций стронций-90/стабипьный стронций
Молоко...... 4,0 1,08 1,00 0,^9 5.26+0,52 526+79 1070+210
Сливки ....... 41,0 0,36 0,51 0,20 1,57+0,31 Зг8+78 785+230
Обрат ....... 0,07 1,16 1,30 0,50 6,80+1,40 525+130 1360+410
Казеин...... — 0,88 8,12 3,60 35,0+3,0 ¿30+56 980 Н-180
Сыворотка..... — 1,22 0,69 0,38 3,50+1,0 5С8+176 925+320
Пахта ....... — 1,0 0,95 0,44 — - —
Выход отдельных молочных продуктов
Молоко (33 кг) / \
Сливки (3,7 кг) Обрат (29,3 кг) / \ / \
А асло (1,5 кг) Пахта (2,2 кг) Казеин (1 кг) Сыворотка (28,3 кг)
Как видно из табл. I, абсолютное содержание стронция-90 неодинаково в различных молочных продуктах: высоко в казеине и низко в сливках. Относительное же содержание радиоактивного стронция на 1 г кальция и 1 мг стабильного стронция практически почти одинаково во всех молочных продуктах. Это означает, что в молочные продукты радиоактивный стронций поступает вместе с кальцием и процессы обработки молока, влияющие на концентрацию кальция, тем самым изменяют и концентрацию стронция (как стабильного, так и радиоактивного).
В табл. 2 приводятся данные о переходе радиоактивного стронция из молока в отдельные молочные продукты при переработке. Зная выход продукта, рассчитывали количество калия, кальция и стронция, перешедшего из молока в каждый продукт (в процентах к исходному содержанию в молоке).
Таблица 2
Переход калия, кальция, стабильного и радиоактивного стронция из мэлэка
в молоч*ые продукты (в %)
Продукт
Калий
Кальций
Стабильный стронций
Радиоактивный стронций
Сливки . Обрат . Сыворотка Казеин . Пахта .
3,7±0,7 100,0+20,0 100,0+20,0 3,0+0,6 6,1±1,2
5,7±0,6 100,0±10,0 59,0±6,0 25,0±3,0 6,3±0,6
4,4+0,9 92,0±18,0 68,0±14,0 23,0±4,0 6,0±1,2
3,3±1,0 101,0±30,0 57,0±23,0 20,0±4,0
«
По данным, представленным в табл. 2, видно, что в сливки переходит 4—5% калия, кальция, стабильного и радиоактивного стронция. Переход элементов из сливок в масло не удалось определить из-за ряда методических трудностей. Однако поскольку вся масса калия, кальция и стронция, содержащаяся в сливках, была обнаружена в конечном продукте после выработки масла — пахте, то можно было полагать, что если стронций-90 и переходит в масло, то в очень незначительном количестве, измеряемом долями процента.
При получении казеина и сыворотки из обрата кальций, стабильный и радиоактивный стронций распределялись пропорционально: 20—25% элементов переходили в казеин, 60—70% — в сыворотку. ,
Во втором разделе работы тремя способами — кислотным, кислотно-сычужным и путем осаждения хлористым кальцием — были получены творог, сыр и казеин. Процент выхода творога был близок к государственным нормам расхода сырья для получения 1 кг продукта. Выход сыра был примерно в Р/2 раза выше нормы, так как в данном эксперименте его не подвергали необходимому созреванию. Казеин анализировали в сыром виде, не высушивая. Однако влажность одного и того же продукта, полученного разными методами, была одинаковой и поэтому результаты исследования минерального состава готовых продуктов были сравнимы1.
Содержание кальция и стронция-90 приводится в табл. 3.
.Таблица 3
Содержание кальция и стронция-90 в молочных продуктах
Содержание Содержание
Продукт кальция сгрониия-90
(г/кг) (в 10~Ю с/кг)
Кислотный способ
Творог Сыр . Казеин
0,83+0,04 0,55±0,03 0,83+0,04
2,0+0,2 1,3±0,1 2,8±0,3
Кислотно-сычужный способ
Творог Сыр . Казеин
0,91±0,5 0,92±0,С5 1 ,С6±0,С5
6,1±0,6 3,8+0,4 5,6±1,2
Осаждение хлористым кальцием
Казеин
4,1+0,2
11 »8+1,2
Сравнивая приведенное в табл. 3 содержание кальция в твороге, сыре и казеине с соответствующей концентрацией, приводимой в таблице Будагяна, видно, что в наших опытах содержание кальция занижено. Для проверки полученных результатов мы определяли содержание кальция в сыворотках, оставшихся после получения сгустков. Количество кальция, содержащегося в твороге, сыре и казеине, равнялось разнице между содержанием его в исходном молоке и сыворотке.
Из приведенных в табл. 3 данных видно, что при кислотном способе удельная активность продуктов была наименьшей и составляла только половину активности молока. При кислотно-сычужном способе активность продуктов была несколько выше.
1 Влажность определяли на аппарате Чижовой по методике, разработанной ВНИМИ и применяемой на всех молочных заводах.
Максимальная активность наблюдалась при осаждении сгустка хлористым кальцием. Различие в активности продуктов, полученных разными способами, было аналогично различию в содержании кальция.
Необходимо отметить, что поскольку сыр и казеин не имели к моменту анализа стандартной консистенции, то можно полагать, что в дальнейшем (после необходимого созревания) удельная активность продуктов еще более увеличится и различие по активности между этими продуктами и молоком будет еще выше.
Процент перехода стронция-90 и кальция в отдельные молочные продукты при разных способах их получения представлен в табл. 4.
Таблица 4
Переход кальция и стронция-90 из молока в творог, сыр и казеин при различ* ых технологических процессах
их получения (в %)
Переход
Продукт
кальция
стронция-90
Средний процент перехода кальция и стронция-50 в продукт
Творог Сыр . Казеин
Кислотный способ
Творог . Сыр . . Казеин .
И,4±1,1 7,2±0,7 6,3±0,6
7,3+1,4 4,4+0,8 4,9±1,0
Кислотно-сычужный способ
13,0+1,3 9,6+0,9 7,3+0,7
22,0+4,4 10.7+2,0 9,8+2,0
9.4 5,8
5.5
17,5 10,2 8,6
Осаждение хлористым кальцием
Казеин .
49,0+4,9
36,6+7,4
42,5
Из приведенных данных видно, что переход кальция и стронция-90 в творог составляет 10—18%, в сыр — 6—11%, в казеин—6—9%. Следует отметить, что переход этих элементов в отдельные молочные продукты, полученные при разных технологических процессах, также неодинаков: наименьший процент перехода стронция-90 и .кальция из молока в молочные продукты наблюдался при кислотном процессе их получения, а наибольший — при осаждении хлористым кальцием.
Результаты настоящей работы показали, что те технологические процессы, которые влияют на содержание в готовом продукте кальция, оказывают влияние и на содержание стронция. Можно полагать, что стронций в молоке связан с казеин-фосфаткальциевым комплексом аналогично кальцию.
Из молока, загрязненного стронцием-90 выше предельно допустимого уровня, можно получать сливки и масло, не прибегая к специальной очистке молока, так как процент перехода стронция-90 в эти продукты, особенно в масло, минимальный.
Выводы
•
1. Удельная активность различных молочных продуктов неодинакова. Активность 1 кг сливок в 3 раза меньше, а творога, сыра и казеина выше, чем активность молока.
2. Переход стронция-90 из молока в сливки составляет 4—5%, а в масло — менее 1%.
3. Удельная активность отдельных молочных продуктов зависит от способа их получения: при кислотном способе активность творога, сыра и казеина составляет лишь половину активности молока, при кислотно-сычужном способе она в 2—3 раза выше, при осаждении хлористым кальцием в 5 раз выше, чем активность молока.
4. Молоко, загрязненное стронцием-90, можно перерабатывать на сливки и масло. В случае получения из загрязненного молока творога рекомендуется использование кислотного метода производства, при необходимости выработки сыра — получение кисломолочных сыров.
ЛИТЕРАТУРА
Ильин Д. И., Москалев Ю. И. Атомная энергия, 1957, Я? 2, стр. 163—Казанский М. М., Коваленко М. С., Воробьев А. И. Технология молока и молочных продуктов. М., i960—В г у а n t F. J., С h а m b е г 1 а i п А. С., S р i с е г G. S. et al., Brit. med. J., 1958, v. 1, p. 1371.—S h а 1 i m о f f G. V., Conway J. G.t Pitzer A. E., Appl. Spectroscopy, 1958, v. 12, p. 120.
Поступила 6/VI 1962 r.
* * *
ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ БОРЬБЫ С ПЫЛЬЮ ПУТЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УВЛАЖНЕНИЯ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА
Старший научный сотрудник Д. И. Тимохин, младший научный сотрудник В. В. Филиппов
Из Московского научно-исследовательского института гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана
Загрязнение воздуха пылью в забоях происходит не только в результате измельчения угля добычными машинами, но и вследствие поступления большого количества высокодисперсной пыли из трещин угольного пласта. Поэтому целесообразно связать эту пыль непосредственно в пласте и тем самым предупредить ее выделение. Эту задачу в какой-то мере разрешает предварительное увлажнение пласта. По данным М. В. Ратнера, Г. С. Гроделя, снижение запыленности при применении этого способа на шахтах Донбасса составляет 60—69%. По данным А. И. Ксенофон-товой, которая проводила исследования в Карагандинском угольном бассейне, также отмечалось снижение запыленности на 50—80%. Аналогичные результаты были получены Е. И. Онтиным и Л. Я. Лихачевым (1961); Е. И. Онтиным (1960); В. Н. Ши-ленковым, Л. И. Рыжих и А. П. Поелуевым (1960) и рядом других авторов.
На Международном конгрессе в Женеве в 1952 г. по вопросам борьбы с пылью при горных работах также было отмечено, что предварительное увлажнение позволяет снизить запыленность воздуха угольных шахт в 3—4 раза. Вместе с тем предварительное увлажнение способствует разрыхлению угля, что в свою очередь увеличивает производительность процесса отбойки до 25%. Кроме того, значительно снижается содержание частиц пустой породы во взвешенной пыли за счет избирательного смачивания их водой.
Следует отметить,, что при этом преимущественно связывается пыль более мелких фракций. Так, в опытах, проведенных во Франции и Бельгии, было установлено, что при нагнетании воды количество частиц пыли размером менее 10 снижается на 60—79%,.а более крупных частиц — на 40—60%. И, наконец, давление воды в угольном пласте способствует выделению метана в подготовительную смену, что создает более безопасные условия труда для шахтеров во время добычи угля. Особенно перспективно применение этого способа для борьбы с пылью на крутопадающих и тонких угольных пластах, на которых использование других средств встречает значительные трудности.
Нами была поставлена задача — оценить эффективность нагнетания воды в угольный пласт для снижения запыленности воздуха подземных выработок. Было проведено изучение пьглевого фактора при разработке тонких угольных пластов пологого и наклонного падения мощностью 0,7—0,8 м (антрацитовых и коксующихся углей) на шахтах комбинатов Ростовуголь и Воркутуголь с применением нагнетания и без него. Оценку эффективности пылеподавления проводили при работе комбайнов «Донбасс» и ЛГД-1, а также при отбойке угля пневматическими молотками на шахтах Юго-западная № 1 (в лавах 101 и 406) треста Донецкуголь, Капитальная № 1 (в лаве № 7) комбината Воркутуголь и Артем-2 Глубокая (в лавах 203 и 205) треста Шахтантрацит. На шахтах треста Донецкуголь разрабатывают коксующиеся угли средней крепости с зольностью 16,4—18,2% и влажностью 2—2,5%. Предварительное увлажнение угольных пластов на шахте Юго-западная № 1 осуществляли специальным прибором РПП-2 с механическим приводом. Воду под давлением 60—80 атм. нагнетали в шпуры глубиной 1,8—2 ж, пробуренные на расстоянии 3—4 м друг от друга перпендикулярно груди забоя. Воду нагнетали в скважины поочередно до вытеснения ее из последующей скважины.
В лаве 101 выемка угля производилась комбайном «Донбасс», который работал по струе воздуха, подаваемого в лаву. Запыленность воздуха исследовали на рабочем месте машиниста и его помощника, на исходящей струе в конце лавы и на входящей «чистой» струе в начале лавы. Результаты исследования показали, что при работе комбайна без нагнетания воды в пласт концентрации пыли на рабочем месте машиниста достигали в среднем 673,3 мг/мг, а максимально — 900 мг/мъ. При работе по увлажненному пласту запыленность воздуха снижалась в среднем до 109 мг/м3
