Влияние ионизирующего облучения (радиации) на компоненты пищи

Влияние на белки

Низкие дозы радиации могут обусловить изменение молекулярной структуры и даже расщепление и разложение аминокислот. Излучение также влияет на функциональные свойства белков. Например, радиационные дозы, необходимые для эффективного уничтожения сальмонелл, вызывают такие побочные эффекты, как снижение вязкости белка и появление постороннего запаха желтка. Яйцо, облученное дозой 6 кГр, имеет жидкую водяную консистенцию, которая может возникнуть из-за разрушения овомуцина, главного загустителя яичного альбумина. Появление постороннего запаха при высоких радиационных дозах связано с присутсвием бензена, фенолов и сернистых соединений образованных, соответственно, из фенилаланина, тирозина, метионина. Облученное молоко имеет пригорелый вкус, а сыр – копченый привкус.

Влияние на углеводы

Облучение может разрушить высокомолекулярные углеводы до меньших соединений ведущее к деполимеризации. Этот процесс отвечает за размягчение фруктов и овощей за счет распада клеточных стенок материала, такого как пектин. Размягчение может иметь положительные и отрицательные стороны в зависимости от требований. Например, это может быть преимуществом в сокращении продолжительности сушки и термообработки обезвоженных продуктов. Сахара могут быть подвергнуты гидролизу при γ-облучении. Облучение пшеницы при 0,2-10 кГр увеличивает первоначальный уровень водорастворимых редуцирующих сахаров на 5-92%, что связано с разрушением крахмала. Эти изменения очень желательны при образовании вкуса и аромата хлеба за счет снижения реакций углеводов и аминокислот.

Влияние на липиды

Радиация инициирует обычный процесс автоокисления жиров, который дает появление прогорклого привкуса. Высоко ненасыщенные жиры более готовы к окислению, чем менее ненасыщенные. Этот процесс можно замедлить за счет удаления кислорода и проведения его в вакууме или в модифицированной атмосфере. В липидах, а именно в ненасыщенных жирных кислотах происходит радиолитическое разложение, ведущее к образованию пероксидов и летучих веществ, вызывающих неприятные запахи. Пероксиды могут воздействовать на некоторые термолабильные витамины, например, Е и К.

Липиды зерновых культур разрушаются только при высоких дозах облучения. Отсутствует значительное влияние на йодное число, кислотность, интенсивность цвета пшеничной муки.

 

Влияние на витамины

Степень разрушения витаминов С, Е и К зависит от используемой радиационной дозы. При низких дозах потери минимальны. Аскорбиновая кислота в растворе довольна неустойчива к радиации, но во фруктах и овощах является достаточно стабильной при низких дозах обработки. Витамины с антиоксидантной активностью А, В₁₂, С, Е, К и тиамин разрушаются если радиация проводится в присутствии кислорода.

Облучение может частично разрушить витамины С и В₁

Влияние на ферменты

Ферменты в пище должны быть инактивированы перед облучением, так как они более устойчивы к радиации, чем витамины. Обычно, инактивация ферментов проводится термическим путем. Для полной инактивации ферментов требуется радиационной дозы в 5-10 раз больше, чем для разрушения микроорганизмов. Показатель D ферментов может быть 50 кГр и почти 4 показателя D требуются для полного разрушения. Таким образом, облученные продукты будут нестойки при хранении из-за из чувствительности к действию ферментов, по сравнению с необлученными продуктами. Высокую устойчивость ферментов к радиации можно продемонстрировать на примере фосфотазы молока, которая не разрушается при радиационной дозе, достаточной для стерилизации молока. Ферменты повреждаются за счет косвенного воздействия свободных радикалов, образованных в среде раствора. Таким образом, разбавленные растворы ферментов относительно более чувствительны к облучению, чем концентрированные растворы. Кроме того, ферменты в своих натуральных средах, таких, как продукты, очень устойчивы. Активность ферментов не тормозится при обычных дозах облучения, что ограничивает удлинение сроков хранения фруктов и овощей.

Использованная литература

1. Food Processing Handbook / Edited by James G. Brennan and Alistair S. Grandison. Volume 1, 2012 Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA.

2. Handbook of food engineering practice / edited by Kenneth J. Valentas, Enrique Rotstein, R. Paul Singh. – CRC Press, New York, 1997. – 698 p.

3. K.Dewettinck, Frederic Depypere, Peter Ragaert, Nathalie De Clercq. Food processing / Gent University, 2009-2010 academic year.

4. R. Paul Singh, Dennis R. Heldman. Introduction to Food Engineering // Elsevier, Fourth Edition, 2009, 841 p.

5. Флауменбаум Б.Л., Танчев С.С., Гришин М.А. Основы консервирования пищевых продуктов. – М.: Агропромиздат, 1986. – 494 с.

6. Атаназевич, В.И. Сушка пищевых продуктов /В.И. Атаназевич. – М.: ДеЛи, 2000. – 295 с.

7. Семенов Г.В. Сушка сырья: мясо, рыба, овощи, фрукты, молоко/ Ростов н/Д. : Издат.центр "МарТ", 2002. - 112 с.

8. Sachin V. Jangam, Chung Lim Law and Arun S.Mujumdar. Drying of Foods, Vegetables and Fruits,vol.1, 2010.

9. Ханжаров Н.С., Абдижаппарова Б.Т., Оспанов Б.О. Вакуумно-атмосферная сушка термолабильных материалов. - Шымкент: ШФ КазАТК им. М. Тынышпаева, 2007. – 163 с.

10. Ловачева Г.Н. и др. Стандартизация и контроль качества продукции. – М.: Экономика, 1990. – 239 с.

11. P.G. Smith. Introduction to Food Process Engineering / Second Edition©/Springer Science+Business Media, LLC 2011 – 510 p.

12. Emerging technologies for food processing/ Edited by Da-Wen Sun/ Elsevier. 2005.- 771 p.

13. Lau M.H., Tang J. Pasteurization of pickled asparagus using 915MHz microwaves. Journal of Food Engineering, 2002, 51, 283–290.

14. Canumir J.A., Celis J.E., de Bruijn J., Vidal L.V. Pasteurisation of apple juice by using microwaves. Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie, 2002, 35, p.389–392.

15. Villamiel M., López-Fandiño R., Corzo N., Martínez-Castro I., Olano A. Effects of continuous-flow microwave treatment on chemical and microbiological characteristics of milk. Zeitsrift für Lebensmittel Untersuchung und Forschung, 1996, 202, p.15–18.

16. Yoshida H., Hirakawa Y., Abe S., Mizushina Y. The content of tocopherols and oxidative quality of oils prepared from sunflower (Helianthus annuus L.) seeds roasted in a microwave oven. European Journal of Lipid Science and Technology, 2002, 104, p.116–122.

17. Megahed M.G. Microwave roasting of peanuts: Effects on oil characteristics and composition. Nahrung, 2001, 45, 255–257.

18. Sanchez-Hernandez D., Devece C., Catala J.M. et al. Enzyme inactivation analyses for industrial blanching applications employing 2450MHz monomode microwave cavities. Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy, 1999, 34, p.239–252.

19. Nelson S.O., Lu C.Y., Beuchat L.R., Harrison M.A. Radio-frequency heating of alfalfa seeds for reducing human pathogens. Transactions of the ASAE, 2002, 45 (6), p.1937–1942.

20. Dwinell L.D., Avramidis S., Clark J.E. Evaluation of a radio-frequency/vacuum dryer for eradicating the pinewood nematode in green sawn wood. Forest Product Journal, 1994, 44 (4), p.19–24.

21. Pohleven F., Resnik J., Kobe A. Eradication of wood decay fungi by means of radio frequency. International Research Group on Wood Preservation IRG/WP/98-10292. Stockholm: IRG Secretariat, 1998.

22. Avramidis S., Liu F. Drying characteristics of thick lumber in a laboratory radiofrequency/vacuum dryer. Drying Technology, 1994, 12 (8), p.1963–1981.

23. B.E.B. Moseley, Ionizing radiation: action and repair, Mechanisms of Action of Food Preservation Procedures (G.W. Gould, ed.), Elsevier Applied Science, London, 1989, p. 43.

24. Handbook of Food Preservation / edited by M. Shafiur Rahman. Second Edition. - CRC Press, 2007. –1068 p.

25. P.Loaharanu and D.Murrel. A role for irradiation in the control of foodborne parasites/ Trends Food Sci.Nutri. 5:190 (1994).

26. T.Radomyski, E.A.Murano, D.G.Olson, J.Foot Prot. 57:73 (1994); J.S.Smith and S.Pillai, Food technol., 1994, 58(11):48 (2004).

 

 

 

Б.Т. Абдижаппарова

 

 

«Термическая обработка пищевых продуктов»

Учебник

 

Подписано в печать __________________________

(число.месяц.год)

Формат бумаги X^xY 1/16

Бумага типографская. Печать офсетная. Объем п.л.

Тираж .экз. Заказ № …….*

© Издание Южно-Казахстанского государственного университета им. М.Ауэзова

 

Издательский центр ЮКГУ им. М.Ауэзова, г. Шымкент, пр.Тауке хана, 5