CC BY
182
УДК 621.039.8.003
Предпосылки и основания использования
ионизирующего излучения
для обработки пищевой продукции
Л.Н. Рождественская, канд. экон. наук Новосибирский государственный технический университет А.А. Брязгин, канд. техн. наук, М.В. Коробейников, канд. техн. наук Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирский государственный университет
Для обеспечения безопасности пищевой продукции в основном используются термический, химический и радиационный методы, а также их сочетания. Интерес к возможности использования ионизирующих излучений для создания современной технологии сохранения продуктов питания вполне обоснован, так как с помощью излучения можно подавить жизнедеятельность микроорганизмов или вредителей пищевых продуктов, не воздействуя химическими соединениями, холодом или теплом. Подвергая радиационной обработке различные виды продуктов питания, можно сократить потери при транспортировке и хранении плодов и овощей, не создавая специальных условий - увеличить сроки хранения мяса, рыбы, птицы, задержать процессы прорастания картофеля и других клубнеплодов, сохранить качество в процессе длительной транспортировки скоропортящихся ягод (клубники, голубики, малины, ежевики и пр.) и т. д.
При постановке вопроса о более широком применении на территории России ионизирующего излучения для холодной стерилизации возникает несколько аспектов, требующих тщательного рассмотрения.
1. Нормативно-правовая база. Это связано и с вопросом принципиального выделения базы для применения, и с продуктовой линейкой пищевой продукции, в отношении которой холодная стерилизация будет рассматриваться как предпочитаемый метод обеспечения безопасности.
2. Выбор оборудования для осуществления холодной стерилизации, спектр которого значительно изменился за последнее десятилетие и с точки зрения технических особенностей, и с точки зрения экономической эффективности в рамках конкретных бизнес-процессов.
3. Готовность общества в целом, и потребителей в частности, к принятию на рынок продукции с новым
альтернативным методом обеспечения стерильности и /или безопасности, а также к возникающей в связи с этим необходимости полноты информационного сопровождения и выбора методов доведения информации до конечного потребителя с целью гарантированного обеспечения его права на выбор.
По данным ФАО ООН, потеря продуктов вследствие порчи составляет порядка трети от всего произведенного объема, т. е. 1,3 млрд т [1]. Использование радиационных технологий вызывает все больший интерес и получает распространение при решении этой проблемы. В результате разрешение на облучение более чем 80 видов продукции действует в 69 странах, при этом 40 из них проводят облучение на постоянной основе [2]. Структура облученных продуктов в мире выглядит следующим образом: на специи, сухие овощи и фрукты приходится основная доля - 46%, на чеснок и картофель - 22%, чуть меньше -20% - на зерно и фрукты, на мясо и морепродукты - 8 %, на иную пищевую продукцию - 4%. С точки зрения распределения объема облученной продукции между странами мира на долю Азии и Океании приходится 45% (в том числе на Китай 36%), на страны Америки (включая США (23 %), Бразилию (6 %), Канаду), приходится 29%, на Европу - только 4%, а оставшиеся 22% распределены между другими странами, где наиболее крупными поставщиками являются Украина (17%), Южная Африка, и Израиль [3, 4]. В Китае, занимающем лидирующее положение на данном рынке, с 1994 г., действует 18 национальных стандартов на облучение 17 групп пищевой продукции, В Южной Корее разрешено облучение 26 видов сельскохозяйственной и пищевой продукции, В Бангладеш -18, в Индонезии 12. В период с 2011 по 2015 гг. радиационная обработка легализована в Монголии, Малай-
зии, Непале, Мьянме, странах Евразийского союза [5, 6].
Доказательством все большей популярности радиационных технологий служит постоянно растущий рынок продукции, подвергающейся ионизирующему облучению. Так, по оценкам специалистов МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии -International Atomic Energy Agency IAEA), озвученным на прошлогоднем координационно-научном совещании, общий объем пищевых и сельскохозяйственных продуктов, обработанных облучением, в мире оценивается ежегодно в 700-800 тыс. т [7]. В мире создано более 220 специализированных научных и коммерческих центров по облучению пищевой продукции, рынок услуг по облучению составляет около 2 млрд долл. США. На современном этапе наступил период коммерциализации технологии облучения и по оценкам специалистов, к 2030 г. этот рынок будет оцениваться в 10,9 млрд долл. США [8].
Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения (в том числе и солнечной радиации) было изучено в начале XX в. Было установлено, что все ионизирующие излучения, начиная с ультрафиолета (и далее в порядке увеличения энергии кванта излучения), негативно воздействуют на живые существа уже с достаточно малых доз облучения, а существенные дозы излучения обладают бактерицидным действием.
В ХХ в. в больницах стали широко употреблять ультрафиолетовые лампы для стерилизации операционных, перевязочных и других больничных помещений. Были разработаны и стали широко применяться шкафы для стерилизации медицинского инструментария ультрафиолетовым излучением.
Основной недостаток стерилизации ультрафиолетом - малая глубина проникновения, поэтому ультрафиолетовое излучение обеспечивает только поверхностную стерилизацию изделий.
В 1895 г., через год после открытия Рентгеном излучения, впоследствии названного его именем, были продемонстрированы возможности этого излучения убивать микроорганизмы
[9]. Многочисленные исследования биологического действия рентгеновского излучения проводились на протяжении 20-40-х годов ХХ в., и к 1948-му году было завершено исчерпывающее исследование радиационной стойкости бактерий и эффектов воздействия высоких доз тормозного излучения на различные составные части пищевых продуктов
[10]. Возможности облучения пищевых продуктов тормозным излучением ускорителей электронов прорабатывались начиная с 40-х годов ХХ в., но малая мощность ускорителей не позволяла реализовать эту технологию в промышленном масштабе.
В России данное направление также имеет свою историю и накопленный опыт, однако в РФ пока отсутствует государственная стратегия внедрения радиационных технологий в АПК, что приводит к заметному отставанию в фундаментальных, поисковых и прикладных исследованиях в области создания и внедрения радиационных технологий. При этом Россия является одним из мировым лидеров по разработке и производству ускорителей и изотопных источников.
Советский Союз наряду с США был одной из первых стран, где еще в 1958 г. приняли решение о возможности радиационного облучения отдельных видов сельскохозяйственного сырья и пищевой продукции, что послужило основой для многочисленных исследований в рамках соответствующих НИИ. Так, например, как указано в учебнике по радиобиологии: «„На основании исследований Института питания АН и НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана получено разрешение Министерства здравоохранения СССР на радиационную обработку сушеных фруктов дозой до 3 кГр и пищевых концентратов - дозой 700 Гр» [11].
В международной практике нормы и правила облучения пищевых продуктов определены Кодексом Али-ментариус [12]. Важно, что принципы кодекса были согласованы СССР еще в 1980 г. Однако в России до сих пор не закончен процесс гармонизации соответствующих регламентных норм применения радиационных технологий в пищевой промышленности и в сельском хозяйстве. Хотя можно отметить достаточно серьезную активность в данном направлении. Существует целый ряд проектов национальных стандартов, основа
которых - международные стандарты и правила, прошедшие апробацию в 57 странах и доказавшие свою актуальность и необходимость (Европейские директивы 1999 / 2 / ЕС, 1999 / 3 / ЕС; Кодексы Федерального регулирования США) [13].
В отношении нормативно-правовой базы осуществления процессов облучения пищевой продукции на территории РФ можно отметить следующее. Требованиями Технического Регламента ТС оговорено, что «... не допускается к обращению ... мясо птицы [14, С. 196], ... конина [14, С. 197],..мясо домашних кроликов [14, С. 198] и ..яичный порошок, меланж и альбумин [14, С. 204] ... обработанные ионизирующим облучением или ультрафиолетовыми лучами». В то же время, радиационная обработка продовольственного сырья и пищевых продуктов ионизирующим облучением признается одной из эффективных технологий, обеспечивающих безопасность [15], и решение на запрет обращения такой продукции, как мясо птицы, кажется как минимум странным, поскольку в принципе, история облучения пищевых продуктов связана в первую очередь с обеспечением безопасности продукции птицеводства (с 1984 г.). Так во Франции линия по переработке птицы начала коммерческое облучение замороженных цыплят с удаленными костями в 1987 г., а облученное мясо птицы продается в супермаркетах США с сентября 1993 г. [16]. Не меньше вопросов вызывает запрет на обращение конины, с учетом того, что ТР является документом, признанным Таможенным союзом, участники которого относятся к странам, где конина играет едва ли не доминирующее значение при обеспечении населения доступным мясом и мясопродуктами.
Введение согласованного с точки зрения межстранового взаимодействия нормативно-правового регулирования в данной сфере ставит своей целью обеспечение безопасности для всех участников и элементов: потребителей и персонала установок для обработки пищевых продуктов, осуществления процессов облучения. Унификация применяемых процессов, методов и средств контроля позволит повысить легитимность данного рынка, а также даст возможность гарантий для всех участников.
По сути, с 2015 г. началась реальная активность в вопросе формирования нормативно-правовой базы внедрения радиационных технологий в РФ. Так, с 1 января 2016 г. введен в действие ГОСТ ISO 14470-2014 «Радиационная обработка пищевых
продуктов. Требования к разработке, валидации и повседневному контролю процесса облучения пищевых продуктов ионизирующим излучением», который является аналогом соответствующего международного стандарта ISO [17]. С 01.01.2017 г. вступают в действие принятые ГОСТ
33339-2015 «Радиационная обработка пищевых продуктов. Основные технические требования» и ГОСТ
33340-2015 «Пищевые продукты, обработанные ионизирующим излучением. Общие положения», которые, по сути, являются отечественными аналогами положений Международного кодекса об облучении пищи - раздела CAC/RCP 19-1979, Rev. 2-2003 и основного стандарта CODEX STAN 106-1983, REV. 1-2003.
В целом же, если сопоставлять международные и национальные системы нормативного регулирования радиационной (в том числе электронно-лучевой) обработки продуктов, то на данный момент в России достаточно мало информации, позволяющей конкретному производителю регламентировать процесс облучения продуктов из определенной пищевой группы. Этот вопрос находится в стадии рассмотрения, и на сегодня в России разработаны, но пока не приняты проекты ГОСТ Р ИСО [18], аналогичные соответствующим стандартам от признанного эксперта в мире технической документации и сопутствующей информации ASTM International (American Society for Testing and Materials), регулирующим облучение следующих продуктов:
• свежей сельскохозяйственной продукции для фитосанитарной обработки [19],
• свежего и мороженного красного мяса и кур для уничтожения патогенных и иных микроорганизмов [20];
• рыбы и водных беспозвоночных, используемых в пищу, для уничтожения патогенных и гнилостных микроорганизмов [21];
• сушеных специй, трав, сезонной зелени для подавления патогенных и иных микроорганизмов [22];
• предварительно упакованных обработанных мясных и куриных продуктов для подавления патогенных и иных микроорганизмов [23];
• по выбору упаковочных материалов для облучаемых продуктов [24].
Легализация этих документов и гармонизация их требований и установок с международными подходами в ближайшее время в значительной мере снизит неопределенность при принятии решений в области использования облучения конкретными производителями.
Еще один серьезный блок необходимой к принятию нормативной документации связан с гармонизацией стандартов контроля облучения пищевых продуктов и стандартов дозиметрического контроля обработки продуктов. На данный момент в области контроля излучения действуют:
ГОСТ Р 52529-2006 «Мясо и мясные продукты. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных мяса и мясопродуктов, содержащих костную ткань»;
ГОСТ 31672-2012 «Продукты пищевые. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных продуктов, содержащих целлюлозу»;
ГОСТ 31652-2012 «Продукты пищевые. Метод электронного парамагнитного резонанса для выявления радиационно-обработанных продуктов, содержащих кристаллический сахар». В то же время необходима дальнейшая гармонизация отечественных и международных стандартов для контроля и идентификации облучения продуктов, не имеющих твердой структуры в своем составе (костей, семян, кристаллов). Это стандарты, позволяющие идентифицировать облученные продукты, содержащие жир (на основе газохроматогра-фического анализа углеводородов и масс-спектрометрического анализа 2-алкилциклобутанона), термолюминесцентный метод определения облученных продуктов, из которых выделены алюмосиликаты, определение облученных продуктов с использованием фотостимулирован-ной люминесценции, техники прямого эпифлуоресцентного фильтра/ аэробного планшета и применение идентификации следов ДНК.
В отношении дозиметрического контроля обработки продуктов с 01.01.2016 г. действует ГОСТ Р ИСО / АСТМ 51 204- 201 2 «Руководство по дозиметрии при обработке пищевых продуктов гамма-излучением», однако одного документа в данной области явно недостаточно, и необходимо принятие документов, регламентирующих процессы дозиметрии для режимов обработки пищевых продуктов электронным пучком и тормозным рентгеновским излучением. Предметы регламентации - выбор и калибровка дозиметрических систем для радиационных технологий, применение радиационно-чувствительных индикаторов и дозиметрии, критерии качества при исследовании влияния радиации на пищевые и сельскохозяйственные продукты.
В отношении же самого принципа использования радиационных технологий международные стандарты чётко определяют, что облучение пищевых продуктов обоснованно, только если оно «направлено на защиту здоровья потребителя... и ... не должно быть использовано как замена необходимым санитарно-гигиеническим условиям производства или выращивания...» [25]. Также нормативно оговорены случаи допустимости повторного облучения продукта или возможности подвергать облучению продукты, содержащие менее 5% облученных ранее компонентов. Таким образом, производителю необходимо сопоставить различные варианты обеспечения безопасности, и только в случае наличия явного преимущества холодной стерилизации и уверенности в том, что этот процесс не является заменой надлежащей санитарно-гигиенической практике, принимать решение об использовании радиационной технологии.
Следующий вопрос, встающий перед производителями, - выбор оборудования, на котором будет производиться обработка.
В настоящее время в промышленности применяются следующие мощные источники ионизирующего излучения:
• Изотопные источники гамма-излучения на основе радионуклидов 60Со или 137Сб (гамма-источники);
• Промышленные ускорители электронов, генерирующие мощный электронный пучок с энергией до 10 МэВ;
• Промышленные ускорители электронов, генерирующие тормозное рентгеновское излучение при торможении электронного пучка в мишени из тяжелых металлов, энергия электронов в пучке должна быть меньше или равной 5 МэВ (7,5 МэВ для США).
Максимальная энергия электронов ограничена законодательно для предотвращения появления в обработанных продуктах наведённой активности (другими словами - появления радиоактивности, вызванной возникновением нестабильных изотопов).
На протяжении последних десятилетий обработка пищевой продукции производилась в основном на изотопных источниках. Количество промышленных изотопных источников постоянно росло, и во всех странах мира накоплен многолетний опыт безопасной и надежной эксплуатации изотопных источников. Тем не менее в изотопных источ-
никах изредка случаются опасные инциденты, в основном вызванные заклиниваем активных элементов источника. Поэтому в последние 20 лет индустриально развитые страны постепенно уменьшают количество изотопных источников на своей территории, и рост числа изотопных установок происходит за счёт развивающихся стран.
В связи с изменением ситуации в атомной отрасли, связанной с постепенной выработкой месторождений и переходом на реакторы новых типов и конструкций производство изотопов 60Со и 137Сб сокращается и стоимость их производства и доставки для дозаправки изотопных источников стабильно возрастает. Поскольку в активных элементах изотопных источников постоянно идёт процесс радиоактивного распада, для поддержания стабильной активности источника его требуется регулярно перезаряжать, заменяя часть активных элементов (стержней) на свежие.
В зависимости от вида пищевой продукции, подвергаемой радиационной обработке, промышленные изотопные источники разделяют на установки для проведения процессов в перемешиваемых (жидкость, сыпучие материалы) и в не-перемешиваемых «блочных» системах. Под «блочной» системой понимают объект радиационной обработки, в котором отдельные части в пределах блока (упаковки) в процессе облучения не изменяют своего положения относительно друг друга. Создание специализированных установок, предназначенных для осуществления конкретного процесса, позволяет получить наиболее высокие технико-экономические показатели. Производительность установок, применяемых для радиационной переработки пищевых продуктов, колеблется в широком диапазоне (от 50т/год - для порошка какао до 20 тыс. т/год - для картофеля). Технические характеристики типичных гамма-установок приведены в табл. 1 [26].
Ускорительная техника в последние десятилетия продолжала развиваться, и параметры промышленных ускорителей электронов стали существенно лучше. В 60-е годы ХХ в. хорошими параметрами ускорителей электронов были энергия 1-1,5 МэВ и мощность электронного пучка 10 кВт.
В настоящее время в Институте ядерной физики СО РАН выпускаются промышленные ускорители электронов с мощностью пучка до 50 кВт при энергии 5 МэВ (ИЛУ-10)
Характеристики гамма-установок
Таблица 1
Показатель «Стерилизация-Ш» «Пинцет» «Парча» Установка
C-ШЛ С-ШБД С-ШП фирмы «Марш»
Активность облучателя, кКи 415 366 1000 210 950 750
Размеры облучателя, м 1,15х0,89 0,85х0,89 2,45х 1,06 2,24х 1,06 2,5х1,2 -
КИО, % 17 17 / 20 30 34 34 30
Производительность, т /год - - - 630 3000 3000
Плотность продукта, г/см3 0,14/ 0,16 0,16 0,08 / 0,16 0,15 0,2 /0,3 -
Количество:
рядов в рабочей зоне 4 4 4 6 6 4
подвесов в ряду 5 5 9 14 8 -
ярусов в подвесе 2 2/3 2 6 4 4
коробок в ярусе 5 6 1 24 2 -
Занимаемая площадь, м2:
установкой 300 300 300 300 300 -
рабочей камерой 100 100 100 90 120 16
Объем бетона, м3 1000 1000 1000 900 1100 -
Толщина защиты, см:
по бетону 200 200 200 160 185 170
по стали 60 60 60 50 60 -
Таблица 2
Сравнение параметров установок по типу источника излучения
Показатель Изотопный источник (гамма- излучение) Поток ускоренных электронов (электронный пучок) Тормозное рентгеновское излучение ускорителей
Стоимость оборудования при равной производительности Высокая Низкая Высокая
Сложность излучателя Низкая Средняя Средняя
Надежность Высокая Средняя Средняя
Опасность оборудования Очень высокая Низкая Низкая
Стоимость обслуживания при равной производительности Высокая Низкая Высокая
Глубина проникновения в случае высокой плотности продукта Большая Умеренная Большая
Воздействие на окружающую среду Необходимость утилизации отработавших радиоактивных элементов Низкое энергопотребление, отсутствие радиоактивных изотопов Высокое энергопотребление, отсутствие радиоактивных изотопов
Доля продуктов питания на рынке Низкая Низкая Низкая
Основные проблемы
Основные преимущества
Транспортировка, стоимость, доступность и утилизация активных элементов с 60Со. Тяжелые радиационные аварии. Себестоимость облучения и низкая производительность
Простота оборудования. Большая глубина проникновения в облучаемый продукт
П лбх0е пронйкновение Себестоимость в облучаемый продукт
Сверхвысокая производительность. Низкая себестоимость облучения. Отсутствие радиации после отключения электропитания
Отсутствие радиации после отключения электропитания. Большая глубина проникновения в облучаемый продукт
и до 100 кВт при энергии 10 МэВ (ИЛУ-14).
Увеличение энергии электронов и мощности пучка привело к уменьшению стоимости обработки про-
дукции, повышению экономической эффективности радиационной обработки и увеличению доли продукции, обрабатываемой ускорителями электронов, по сравнению с обра-
батываемой изотопными источниками. Сейчас учеными наиболее перспективными признаются обработка электронным пучком (Electron Beam Treatment) и тормозным излучением (X-rays).
Ускорители электронов используют электроэнергию для генерирования ионизирующего излучения, что позволяет обойтись без закупок, транспортировки, хранения, утилизации и защиты активных элементов изотопных источников. В отличие от изотопных источников ускорители в любой момент можно выключить, и они после выключения перестают быть источником ионизирующего излучения. Изотопные источники всегда генерируют гамма-излучение и поэтому представляют опасность в случае нештатных ситуаций. Кроме того, они требуют регулярной перезарядки для поддержания стабильной мощности источника. Экономически изотопные источники сравнимы с ускорителями в режиме тормозного излучения. При обработке электронным пучком ускорители электронов экономически эффективнее изотопных источников более чем на порядок. Если же ускоритель будет работать в режиме обработки электронным пучком хотя бы 10-20% рабочего времени, то его экономическая эффективность будет выше, чем у изотопного источника с мощностью, равной мощности излучения ускорителя в режиме генерации тормозного излучения. Ускорители более гибки в работе, в отличие от изотопных источников они могут обрабатывать продукцию электронным пучком и генерировать тормозное излучение при наличии конвертора. Сравнительная характеристика установок на разных источниках облучения приведена в табл. 2.
Применение радиационных технологий с использованием в качестве излучателей ускорителей электронов интенсивно развивается во многих странах - таких как Россия, США, Япония, Южная Корея, Китай и др.. Альтернативы ускорителям, способным работать и в электронной моде, и в режиме генерации тормозного излучения, практически нет [27]. По данным, агрегированным на совместном сайте ФАО и МАГАТЭ [28], среди оборудования, используемого для коммерческого облучения пищевых продуктов, на данный момент 126 стран применяет установки на основе гамма-излучателя, 9 - гамма-излучателя и ускорителя электронов, 6 - ускорителя электронов, работающего только в режиме обработки электронным пучком, 2 -
ускорителя электронов, работающего только в режиме обработки тормозным излучением. При этом первое место по количеству установок занимает Китай (26), второе - Индия (17), третье - США (15). 6 установок находится в Вьетнаме, по 4 - во Франции, Германии и Австралии, по 3 - в Бразилии, Индонезии, Республике Корея, Малайзии, Мексике, Испании и Тайланде, по 2 установки используют Аргентина, Бангладеш, Болгария, Венгрия, Иран, Италия, Турция и Нидерланды. Такие страны как Бельгия, Канада, Чили, Колумбия, Хорватия, Куба, Чехия, Эквадор, Египет, Эстония, Гана, Израиль, Япония, Иордания, Нигерия, Пакистан, Перу, Филиппины, Польша, Португалия, Румыния, Саудовская Аравия, Сербия, Южная Африка, Шри-Ланка, Сирийская Арабская Республика, Тайвань, Соединенное Королевство, Уругвай, Венесуэла, используют по одной установке для облучения пищевых продуктов.
Институт ядерной физики СО РАН разработал серию ускорителей электронов, специально предназначенных для облучения пищевых продуктов и стерилизации медицинских изделий. В табл. 3 приведена производительность ускорителей ИЯФ при обработке продукции дозой 1 кГр. При изменении требуемой дозы производительность ускорителей меняется обратно пропорционально дозе.
Для организации процесса обработки крайне важен выбор оптимальной рабочей дозы. Максимальная доза поглощенного излучения, признанная безопасной на основании достигнутых международных договоренностей, не должна превышать 10 кГр и «. должна быть меньше такой, при которой мог бы возникнуть риск для безопасности потребителя или которая могла бы отрицательно сказаться на структурной целостности, функциональных или органолептических свойствах продукта.». В отношении минимальной дозы должен соблюдаться принцип ее достаточности «. для достижения технологической цели.» [25]. В качестве примера можно привести историю утверждения в США максимальных доз облучения для различных пищевых групп и для достижения заданных целей (табл. 4).
Процесс выбора и утверждения рабочей дозы достаточно продолжителен и требует проведения большого объёма исследований. Эти исследования связаны с обоснованием не только самого зна-
Таблица 3
Производительность ускорителей ИЯФ
Модель Параметры пучка (энергия, мощность) Глубина обработки при двухстороннем облучении Производительность для дозы 1 кГр
электронным пучком тормозным рентгеновским излучением электронным пучком тормозным рентгеновским излучением
ИЛУ-10 5 МэВ, 50 кВт 4 г/см2 60 г/см2 90 т / ч 4,5 т/ч
ИЛУ-12 5-7,5 МэВ, 60 кВт 6 г/см2 60 г / см2 108 т / ч 8т/ч
ИЛУ-14 7,5-10 МэВ, 100 кВт 8 г/см2 60 г/см2 180 т / ч 13,5 т/ч
Таблица 4
Пищевые продукты, для которых разрешена обработка ионизирующим излучением,
в Соединенных Штатах [29]
Пищевой продукт Утвердивший орган и дата Цель облучения Максимально допустимая доза, кГр
Сухие препараты или обезвоженные ферменты FDA (Управление по контролю за продуктами и медикаментами), 10 июня 1985 г. Подавление развития насекомых и микроорганизмов 10,0
Свиные полутуши или свежие отруба, без теплооб-работки FDA, 22 июля 1985 г. USDA (Департамент сельского хозяйства США), 15 января 1986 г. Подавление Trichinella Spiralis От 0,30 до 1,00
Свежие продукты FDA, 18 апреля, 1986 г. Задержка созревания 1,0
Продукты питания FDA, 18 апреля, 1986 г. Уничтожение членистоногих 1,0
Сухие или обезвоженные ароматические растительные вещества FDA, 18 апреля, 1986 г. Дезинфекция 30,0
Свежая и незамороженная птица без термообработки FDA, 2 мая, 1990 г. USDA, 21 сентября, 1992 г. Подавление пищевых патогенных микроорганизмов 3,0
Охлажденное и замороженное мясо овец, крупного рогатого скота, свиней, и коз FDA, 3 декабря, USDA 1997 г., 23 декабря 1999 г. Подавление пищевых патогенных микроорганизмов и продление срока хранения 4,5 (охлажденные) 7,0 (замороженные)
Свежее яйцо в скорлупе FDA, 21 июля 2000 г. Снижение уровня обсе-менённости Salmonella 3,0
Семена для проращивания FDA, 30 октября 2000 г. Подавление патогенных микроорганизмов 8,0
Свежие или замороженные моллюски и ракообразные FDA, 16 августа, 2005 г. Подавление вибрионов и других пищевых патогенных микроорганизмов 5,5
Свежий салат Айсберг и свежий шпинат FDA, 22 августа 2008 г. Подавление пищевых патогенных микроорганизмов и продление срока хранения 4,0
Источник: GAO (Government Accountability Office), представление информации от 21 C. F. R. 179,26 и Федеральный регистр уведомления [30].
чения дозы, но и толщины слоя продукта, конфигурации упаковки, используемых упаковочных материалов и газовых сред и т. д. Так, например, исследования, проводимые в Национальном исследовательском центре электроннолучевой обработки Institute of Food Science and Engineering Texas A&M University System (флагманского
университета в области сельского хозяйства и механики), ведутся уже более 20 лет. Среди перспективных направлений исследований - возможность снижения применяемых доз облучения за счет использования озона [31].
С общественной точки зрения в обосновании целесообразности внедрения радиационных техноло-
гий доминанта сдвигается в сферу формирования неоспоримой доказательной базы их безопасности и отсутствия отрицательных последствий для качества самих продуктов и для здоровья потребителей. Такая доказательная база создана, что позволило в 1970 г. заключить соглашение между 19 странами и запустить Международную программу в области облучения пищевых продуктов. С того времени вопросами накопления, систематизации и публикации данных занимается созданная под эгидой МАГАТЭ, ФАО и ВОЗ ООН Международная консультативная группа [5].
В то же время нельзя отрицать необходимость накопления и систематизации отечественных результатов исследований. В настоящий момент в связи с высокой актуальностью этой задачи на базе ИЯФ СО РАН осуществляется постоянная работа по тестовому облучению различных пищевых продуктов. В числе основных партнеров ИЯФ -Новосибирский госуниверситет, кафедра организации пищевых производств Новосибирского государственного технического университета, Всероссийский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии (г. Обнинск), Институт экспериментальной ветеринарии Сибири и Дальнего Востока СО РАН (г. Краснообск) и некоторые другие организации. Результаты этой работы должны позволить отечественному АПК и сельскому хозяйству в полной мере воспользоваться преимуществами радиационных технологий при обеспечении гарантий безопасности их активного внедрения для здоровья населения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Global Initiative on Food Loss and Waste Réduction. FAO. - 2014. - 8 p.
2. Санжарова, Н. И. Радиационные технологии: приоритетные направления развития и коммерциализации/ Г. И. Санжарова, А. А. Молин, Г. В. Козьмин, В. О. Кобялко // Аграрная наука. - 2016. - № 1. - C. 2-5.
3. Kume, T.,Furuta, M., Todoriki, S., Uenoyama, N. & Kobayashi Y. (2009). Status of food irradiation in the world. Radiation Physics and Chemistry. - 78. -Р. 222-226.
4. Irradiated food / Global development&Irradiotion as a quarantine treatment Irradiation technology industrial application forum 19-20 july 2011 http://www.latu.org.uy / docs/ 7-Carl-Blackburn-Alimentos-irradiados-medida-cuarentenaria. pdf
5. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности/Под общ. ред. Г. В. Козьми-на, С. А. Гераськина, Н. И. Санжаровой. Москва - Обнинск: ИНФОРМПОЛИГРАФ, 2015. - 400 с.
6. Ihsanullah J. M. Current Activities of Food Irradiation as Sanitary and... and the Pacific Regionand its comparison with advanced countries/Intern. Symp. on Food Safety and. Quality. Vienna: IAEA, 2014. - Presentation. - 49 p.
7. Report of the FIRST RESEARCH COORDINATION MEETING, Vienna, Austria, 19-23 October 2015. http://www-naweb.iaea.org / nafa / fep/ crp/ CRP-D61024-Report-First-RCM-Vienna. pdf
8. Концепция стратегической программы исследований технологической платформы «Радиационные технологии». - Москва - Сколково. -2012.
9. W. C. Roentgen. Sitzung-Berichte der Physikalisch-medizinischen Gesellschaft zu Wurzburg. No. 9 (1895).
10. J.G. Trump and R. J. Van de Graaf. J. Appl. Phys. 19 (1948) 599] [C. G. Dunn. W. L. Campbell, H. Fram and A. Hutchins. J. Appl. Phys. 19 (1948) 605).
11. Баюров, Л. И. Радиобиология: Учебное пособие/Л. И. Баюров. -Краснодар: КубГАУ, 2008. - 331 с.
12. Кодекс Алиментариус. Облученные продукты питания. Совместная программа ФАО/ВОЗ по стандартам на пищевые продукты. - М.: Весь мир, 2007.
13. Алексахин, Р. М. Перспективы использования радиационных технологий в агропромышленном комплексе Российской Федерации/ Р.М. Алекса-хин, Н. И. Санжарова, Г. В. Козьмин, А. Н. Павлов, С. А. Гераськин // Вестник РАЕН. - 2014. - № 1. - С. 7885.
14. Технический Регламент Таможенного Союза ТР ТС 021/ 2011 «О безопасности пищевой продукции».
15. Чиж, Т. В. Радиационная обработка как технологический прием в целях повышения уровня продовольственной безопасности/ Т. В. Чиж, Г. В. Козь-мин, Л. П. Полякова, Т. В. Мельникова // Вестник российской академии естественных наук. - 2011. - № 4. -С. 44-49.
16. WHO (1994) Safety and Nutritional Adequacy of Irradiated Food, World Health Organization, Geneva.
17. ISO 14470:2011 Food irradiation - Requirements for the development, validation and routine control of the process of irradiation using ionizing radiation for the treatment of food.
18. Молин, А. А. Развитие нормативного регулирования и популяри-
зация применений радиационных технологий в области пищевой промышленности. ООО «Объединенная инновационная корпорация». Предприятие Госкорпорации «Росатом». 2012. http://2012.atomexpo.ru/
19. ASTM F1355-06 (2014) Standard Guide for Irradiation of Fresh Agricultural Produce as a Phytosanitary Treatment.
20. ASTM F1356-08 Standard Practice for Irradiation of Fresh and Frozen Red Meat and Poultry to Control Pathogens and Other Microorganisms.
21. ASTM F1736-09 (2016) Standard Guide for Irradiation of Finfish and Aquatic Invertebrates Used as Food to Control Pathogens and Spoilage Microorganisms.
22. ASTM F1885-04 (2010) Standard Guide for Irradiation of Dried Spices, Herbs, and Vegetable Seasonings to Control Pathogens and Other Microorganisms.
23. ASTM E2449-05 (2013) Standard Guide for Irradiation of Pre-packaged Processed Meat and Poultry Products to Control Pathogens and Other Microorganisms.
24. ASTM F1640-09 Standard Guide for Packaging Materials for Foods to Be Irradiated.
25. «Общий стандарт на пищевые продукты, обработанные проникающим излучением (CODEX-STAN 1061983, Rev. 1-2003).
26. Дорофеев, А. Н. Обоснование использования отработавших евро-пийсодержащих пэлов реактора СМ в качестве промышленного источника гамма-излучения: дис. . канд. техн. наук/А. Н. Дорофеев. - Димитровград, 2003. - 98 с.
27. Воронин, Л. А. Радиационно-технологические установки для стерилизации медицинских изделий и обработки продуктов питания на основе ускорителей ИЛУ-6, ИЛУ-10: автореф. дис. . канд. техн. наук / Л. А. Воронин. - Новосибирск, 2004. - 14 с.
28. Food Irradiation Treatment Facilities Facilities Display https: // nucleus.iaea.org / fitf / facilitydisplay. aspx? start=130&page=14&sort=2
29. GAO, Food Irradiation: Available Research Indicates That Benefits Outweigh Risks, GAO/ RCED-00-217 (Washington, D. C.: Aug. 24, 2000).. http://www.gao.gov/ archive /
2000 / rc00217.pdf
30. GAO-10-309R Federal Oversight of Food Irradiation http://www.gao.gov / assets / 100 / 96545.pdf
31. Food Safety News/Texas Researchers Devise New Irradiation Method http://www.fo od safety news. com / 2010 /
Предпосылки и основания использования ионизирующего излучения для обработки пищевой продукции
Ключевые слова
изотопные источники; ионизирующее излучение; облучение пищевых продуктов; согласованные стандарты облучения; тормозное рентгеновское излучение; ускорители электронов; электронный пучок
Реферат
Ионизирующие излучения от сделанных человеком источников - от ультрафиолета до электронных пучков и тормозного рентгеновского излучения -вошли в повседневную практику нашей жизни десятилетия назад. Советский Союз был одним из мировых лидеров в разработке промышленных радиационных технологий начиная с 40-х годов ХХ века, в том числе была разработана нормативная база и внедрена в практику промышленная радиационная обработка различных пищевых продуктов. В последние десятилетия промышленная радиационная обработка пищевых продуктов в России не производилась. В настоящее время вводятся новые Технические регламенты Таможенного союза, согласованные с международными стандартами по облучению пищевых продуктов. Не совсем прозрачен и понятен как механизм практической реализации, так и нормативные основания применения радиационной обработки пищевой продукции. У производителей пищевой продукции возникают вопросы, связанные с выбором оборудования, способного осуществлять радиационную обработку, и подходам при обосновании целесообразности и эффективности его использования. В статье выявлены основные противоречия и пробелы, существующие в отечественной нормативно- правовой базе по состоянию на сентябрь 2016 года. Для работников пищевой промышленности важно знать возможности и перспективы использования мощного ионизирующего излучения для обработки пищевых продуктов, а также ограничения этого метода. Эта статья может помочь практикам узнать о современной нормативно-правовой базе в области радиационной обработки пищевых продуктов. В статье рассмотрены преимущества и недостатки изотопных источников и ускорителей электронов как источников мощного излучения для радиационном обработки. Приведены основные данные изотопных источников и мощных ускорителей серии ИЛУ, разработанных в Институте ядерной физики СО РАН для облучения пищевых продуктов.
Авторы
Рождественская Лада Николаевна, канд. экон. наук, доцент, Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, пр-т К. Маркса, д. 20, [email protected] Коробейников Михаил Васильевич, канд. техн. наук, Брязгин Александр Альбертович, канд. техн. наук,
Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр-т Академика Лаврентьева, д. 11, Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, д. 2, [email protected]
Background and Grounds of Using of Ionizing Radiation for the Treatment of Food Products
Key words
isotopic sources; ionizing radiation; food irradiation; consistent exposure standards; braking X-rays; electron accelerators; electron beam
Abstracts
Ionizing radiation from man-made sources - from the ultraviolet to the electron beams and X-rays of the brake - in the everyday practice of our lives a decade ago. The Soviet Union was one of the world leaders in the development of industrial radiation technologies since the 40s the XX century, including the regulatory framework and put into practice various industrial radiation processing of food products has been developed. In recent decades, industrial radiation processing of food products not produced in Russia. Currently introduces new technical regulations of the Customs Union, harmonized with international standards on food irradiation. It is not transparent and understandable as the practical implementation of the mechanism and regulatory bases of application of radiation processing of food products. The producers of food products there are questions related to the selection of equipment, able to carry out radiation treatment, and approaches when justifying the appropriateness and effectiveness of its use. The article reveals the basic contradictions and gaps in the national regulatory framework, as of September 2016. For food industry workers is important to know the possibilities and prospects for the use of powerful ionizing radiation for the treatment of food products, as well as the limitations of this method. This article can help practitioners to learn about the modern legal framework in the field of radiation processing of food products. The article discusses the advantages and disadvantages of isotopic sources and electron accelerators as a powerful radiation sources for radiation treatment. The main data sources and isotopic powerful accelerators ILU series, developed in the Institute of Nuclear Physics for the irradiation of foods.
Authors
Rozhdestvenskaya Lada Nikolaevna, Candidate of Economical Science, Docent, Novosibirsk State Technical University, 20, K. Marksa Pr-t, Novosibirsk, 63 0 0 73, [email protected]
Korobeynikov Mikhail Vasilyevich, Candidate of Technical Science, Bryazgin Alexandr Albertovich, Candidate of Technical Science, Institute of Nuclear Physics named after G.I. Budker, 11, Prospekt Akademika Lavrentyevna, Novosibirsk, 630090,
Novosibirsk State University, 2, Pirogova St., Novosibirsk, 630090, [email protected]
Евгений Иванович СИЗЕНКО
26 сентября 2016 г. на 86-м году жизни после продолжительной болезни скончался Евгений Иванович Сизенко — академик РАН, советник Всероссийского научно-исследовательского института мясной промышленности имени В.М.Горбатова.
Евгений Иванович Сизенко, крупный ученый в области научных основ пищевой и перерабатывающей промышленности, в разные годы работал заведующим сельскохозяйственным отделом МГК КПСС (1965-1966), первым заместителем председателя Мособлисполкома (1966-1970), секретарем МГК КПСС (1970-1978), первым секретарем Брянского обкома КПСС (1978-1984), министром мясной и молочной промышленности СССР (1984-1985), первым заместителем председателя Госагропрома СССР — министром СССР (19851989), первым заместителем председателя Совета Министров РСФСР, председателем агропромышленного комплекса РСФСР (1989-1990),
вице-президентом Россельхозакадемии (1990-2009), был лауреатом Премии Правительства Российской Федерации (1996).
Евгений Иванович внес существенный вклад в развитие пищевой и перерабатывающей промышленности, комплексной безотходной переработки сельскохозяйственного сырья, разработку основных направлений эффективного функционирования отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности в условиях рынка с учетом развития интеграционных связей с сельхозтоваропроизводителями.
Под его руководством была разработана и успешно осуществлялась Государственная программа «О мерах по ускорению развития перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса в 1988-1995 годах», имевшая в то время важнейшее значение для улучшения продовольственного снабжения населения страны.
Е. И. Сизенко принимал активное участие в подготовке многих программных документов, определяющих направления научного обеспечения и развития АПК. Под его руководством разработаны «Концепция развития пищевой и перерабатывающей промышленности на период до 2010 г.» и научное обеспечение ее реализации.
Е. И. Сизенко автор более 300 научных трудов, 10 монографий.
Евгения Ивановича отличало большое трудолюбие, чуткое и внимательное отношение к людям. Он пользовался большим авторитетом среди коллег и ученых Россельхозакадемии.
Светлая память о Евгении Ивановиче Сизенко навсегда останется в наших сердцах.
Отделение
сельскохозяйственных наук РАН
