А.А. Нестеренко, А.И. Решетняк

Кубанский государственный аграрный университет, г. Краснодар, Россия

В настоящее время, несмотря на профилактические мероприятия, пищевые токсико-инфекции и трихинеллез представляют опасность для людей практически во всем мире [1, 2]. Огромное значение в связи с этим приобретают вопросы, связанные с обезвреживанием мяса и мясопродуктов, гарантирующих полную безопасность готовых продуктов для потребителя.

В последние годы для этих целей, помимо существующих способов обезвреживания (проварка, заморозка, посол), предложено использование ультрафиолетовых лучей, ионизирующего излучения, электромагнитного излучения и др. Наряду с этим, бесспорно, стоит и сверхвысокая частота электромагнитного излучения или СВЧ обработка пищевых продуктов [3].

В настоящее время исследования биологического действия электромагнитных полей охватывают весь спектр электромагнитных колебаний радио диапазона от постоянных полей до частот порядка 10 Гц [4]. Использование СВЧ-энергии в медицинской, пищевой и микробиологической промышленности обусловлено спецификой СВЧ- нагревания облучаемых объектов, а именно: возможность нагревать одновременно весь объем, регулировать скорость поглощения энергии и температуру образца [5].

Рис. 1 - Осциллограмма формы напряжения сигнала.

При электромагнитно-импульсном воздействии на мясную продукцию определенной частотой и форме сигнала можно получить обеззараживание данной продукции от бактерий определенного вида. Из биологических и химических исследований известно, что каждая на-тивная единица имеет свою частоту электромагнитного излучения, поэтому если создать условия резонанса внешних электромагнитных воздействий с внутренними излучениями клетки, то может произойти внутреннее разрушение биологической единицы. Экспериментально использовались сигналы треугольной формы, которые показанные на рисунке 1.

Из осциллограммы видно, что в импульсе напряжение равно 60 вольт, частотный диапазон исследовался от 10 до 200 Гц, где очевидно проявился резонансный режим воздействия на биологию и гистологию мясного продукта.

Эксперимент по воздействию на мясную продукцию (говядина) предусматривал продолжительность воздействия 60 минут на каждую биологическую единицу с диапазоном частот от 10 до 200 Гц, в результате были получены следующие данные по биологии и гистологии мясной продукции, которые показаны в таблице 1.

Таблица   1   -   Количество   колониеобразующих   единиц   в   зависимости   от   параметров электромагнито-импульсной обработки

При гистологическом исследовании «обработанной» поперечно-полосатой мышечной ткани у всех видов имелись структурные изменения в мышечных волокнах, которые характеризовались лизисом миофибрилл. При этом сами мышечные волокна были фрагментированы, показаны на рисунке 2. Соединительная ткань между мышечными волокнами и между мышечными пучками также была в состоянии распада и представляла гомогенную белковую массу, которая практически не окрашивалась.

Рис. 2 - Гистологический срез обработанной поперечно-полосатой мышечной ткани.

Эти изменения указывают на то, что данный способ обработки поперечно-полосатой мышечной ткани и речении действительно оказывает воздействие на поверхностные и глубокие структуры, что подтверждает эффективность обработки сырья животного происхождения НЧ ЭМП для ускорения биохимических превращений и снижения микробиальной обсемененно-сти.

Произведем математический расчет электромагнитных параметров влияющих на биологию и гистологию мясной продукции. Данные расчета откроют нам физику процесса обработки мясной продукции.

По осциллограмме на рисунке 1, нам известно, что частота сигнала составляет f=280-300 Гц, длительность импульса t=2 мс, период сигнала T=20 мс, напряжение в импульсе от Uср=30В до Ua= 60В, ток в импульсе от Iср=1,5А до Ia=30А сопротивление излучающего устройства r=2 Ом

Определим скважность сигнала:

Формулы см. в печатной версии ВЕСТНИК МичГАУ

Полученные данные длины волны излучения фотона согласно [5] входят в диапазон рентгеновского излучения по длине волны, это предположительно и является основным фактором воздействия на биологию и гистологию мясных продуктов.

Литература

1.    Беляева М. А. Влияние ИК- и СВЧ-нагрева на жиры говяжьего мяса / М. А. Беляева // Хранение и переработка сельхозяйственного сырья. - 2004 №5. - С. 36-37.

2.    Бенгтсон Н. СВЧ-нагрев в пищевой промышленности / Н. Бенгтсон, Т. Олссон // М. - Вестник ТИИЭР, - 1974. - С. 52-66.
hxC     6.626x10"    х 2.9979x10

3. Голубева И. В. Энтеробактерии: Учебное пособие / И. В. Голубева, В. А. Килессо, B. C. Киселева; Под редакцией В. И. Покровского. – М.: Медицина, 1985. – С. 320.

4.    Игнатов В. В. Влияние электромагнитных полей сверхвысокочастотного диапазона на бактериальную клетку: Учебное пособие для вузов / В. В. Игнатов, А. П. Панасенко, Ю. П. Радин, Б. А. Шендеров; Под ред. В. В. Игнатова. – Саратов.: Издательво СГУ, 1978. – С. 80.

5.    Кожаева Д. К. Обеззараживание мяса птицы сверхвысокочастотной энергией / Д. К. Кожаева // Вестник ветеринарии. – 1998 № 9(3). – С. 42-44.

Источник - ВЕСТНИК МичГАУ, № 1, Печатная версия