Материал: Радиационная безопасность

Задание 10.4. Влияние способов технологической переработки молока на содержание цезия-137 в молочных продуктах

1. Используя данные, приведенные в табл. 10.7, рассчитайте процент перехода цезия-137 в продукты переработки молока (содержание цезия-137 в молоке-сырье примите за 100%).

Таблица 10.7. Влияние способов технологической переработки молока на

Содержание цезия-137 в молочных продуктах

2. Рассчитайте кратность очистки молочных продуктов в результате переработки по формуле 10.1.

3. Сделайте вывод, какие способы переработки молока наиболее эффективны.

Задание 10.5. Технологическая переработка мяса

Радионуклиды в туше животного распределяются неравномерно, что вызвано различной аккумуляцией их отдельными органами и тканями животных. Стронций-90 концентрируется в основном в костной ткани, цезий-137 – в мышечной ткани и тканях внутренних органов.

В настоящее время наиболее эффективным методом дезактивации мяса является кулинарная обработка, представляющая обычную варку в чистой воде или с добавлением в нее соли, лимонной, уксусной и молочной кислот.

Уровень радиоактивного загрязнения мяса может быть значительно снижен путем засолки его в рассоле. Наибольший эффект достигается при предварительной нарезке мяса на куски и последующем посоле при многократной смене рассола. В результате этого цезий-137 переходит в рассол. Эффективность выведения цезия-137 из мышечной ткани возрастает с увеличением длительности вымачивания (не менее 12 ч). При вымачивании и последующей промывке может теряться до 36% питательных веществ, поэтому, чтобы избежать этих потерь, в рассол добавляется немного уксусной эссенции или аскорбиновой кислоты.

Снизить концентрацию радионуклидов в мясе можно также при помощи варки при обязательном удалении отвара после 8–10-минутного кипячения. При обычной варке из мяса, печени и легких в отвар переходит примерно 50 % цезия-137.

В сале содержится значительно меньше радионуклидов, чем в мясе. При его перетопке 95 % цезия-137 остается в шкварке, а в жир переходит до 5 % .

Оценочным параметром влияния технологической переработки пищевого сырья на переход радионуклида в конечную продукцию является коэффициент удержания активности в продукте (F_r), который определяется как доля первоначальной активности радионуклида, остающаяся в продукте после обработки сырья.

При технологической переработке мясного сырья в пище­вой промышленности наиболее распространено изготовление колбасных изделий. Значение коэффициента удержания активности для ¹³⁷Cs при выработке этих продуктов питания значительно варьи­рует. При этом сказывается влияние различий в рецептуре и технологических процессах для разных видов изделий. Наибольшее загрязнение цезием-137 имеет конечная продук­ция, в рецептуре которой содержится высокий процент говядины (табл. 10.8).

Установлены также различия в переходе ¹³⁷Cs при из­готовлении различных типов колбасных изделий. Напри­мер, при одинаковом содержании говядины в рецептуре ва­реные колбасы и сосисочные изделия имеют меньшее содер­жание радионуклида по сравнению с полукопчеными колбасами и ветчинами. В первую очередь это объясняется существенными различиями в технологии производства. Ста­дии копчения и сушки, которые проходят названные изделия, обусловливают увеличение концентрации радионуклида в конечном продукте.

На содержание ^l37Cs в готовых изделиях влияет количество удаленной влаги, которое определяется величиной выхода готовой продукции к массе несоленого сырья.

Таблица 10.8. Относительное содержание Cs-137 в промежуточных и конечных

Продуктах при производстве колбасных изделий

Чем выше ве­личина выхода и чем больше мясо, загрязненное Cs-137, разбав­лено вносимыми компонентами, тем ниже удельная актив­ность этих изделий. Более полно отражает картину пере­хода радионуклидов из исходного сырья в изделие отношение коэффициента удержания (F_r) к эффективному выходу продукта (Р_е), выраженному в долях единицы (относительно массы ис­ходного сырья). В этом случае учитывается содержание об­щей влаги в конечном продукте, которое зависит от режима термической обработки и изменения общей массы производимого продукта за счет разбавления другими компонентами. Например, если Р_е продукта равен 0,82, это означает, что из 1 кг исходного сырья можно получить лишь 0,82 кг готово­го продукта (колбасы). При значении F_r для этого продукта, равном 0,83, отношение F_r/P_e будет 1,01. Оно показывает, что при производстве 1 кг изделия концентрация в нем ра­дионуклида практически не изменится по сравнению с удель­ной активностью исходного сырья. В табл. 10.9 приведены результаты этих расчетов.

Таблица 10.9. Значение эффективного выхода продукта и отношение

Коэффициента удержания (Fr) к эффективному выходу продукта (Ре)

В общем случае при значениях F_r/P_e меньше единицы на­блюдается снижение содержания радионуклида в единице массы готового продукта при затрате такой же массы сырья на его производство. В случае, когда F_r/P_e больше единицы, наблюдается концентрирование. Большей способностью концентрировать цезий-137 на технологической стадии «фарш-продукт» обладают полукопченые колба­сы.

Таким образом, основным путем снижения содержания ¹³⁷Cs при технологической переработке говядины в колбасные изделия является простое разбавление загрязненного мяса ком­понентами, содержащими меньшее количество радионукли­да, например, свининой, соевыми компонентами. Влияние собственно технологичес­ких операций, таких, как термическая обработка, охлаждение и сушка, оказывают меньшее влияние на уменьшение кон­центрации радионуклида. При этом может наблюдаться обрат­ное: потеря влаги при сушке ведет к некоторому концентрированию радионуклида в готовой продукции, что особенно заметно при изготовлении полукопченых колбасных изделий и ветчин.

Переработка загрязненного мяса в домашних условиях осуществляется при помощи промывки в проточной воде, вымачивании в соленом растворе, варке, приготовлении жаркого, бефстроганов и засолке.

Установлено, что радионуклиды вымываются водным раствором поваренной соли, в который можно добавить немного уксуса или аскорбиновой кислоты. В этом случае из очищаемого мяса белки не будут теряться, а цезий-137 из него быстрее перейдет в раствор. Стронций-90 образует с кислотами гидроокислы, которые нерастворимы в воде и выпадают в осадок, поэтому периодически раствор заменяют. Вымачивание мяса в растворе поваренной соли на протяжении 6–12 ч снижает в нем концентрацию радионуклидов в два и более раз. Способ извлечения цезия-137 из мяса при вымачивании в соляном растворе основан на том, что натрий вытесняет цезий из мяса в раствор.

При помощи варки можно снизить содержание радионуклидов в мясе, предварительно промытом в проточной воде и вымоченном в соляном растворе, при этом обязательным приемом является удаление отвара (бульона) после 8 –10-минутного кипячения.

Во время варки мяса после его кипячения в течение 20 мин в бульон переходит 50–80% цезия-137, который удаляют, а мясо заливают чистой водой и варят до готовности. Удаление стронция-90 из костей методом варки менее эффективно (0,009–0,18%), так как он, как и кальций, включается в структурные ткани скелета.

Для приготовления жаркого мясо разрезают на куски и заливают водным раствором поваренной соли: на 1 литр воды 40 г соли (две столовые ложки без верха) и 1–1,5 мл 70%-ной уксусной эссенции. Вымачивание осуществляется в эмалированной или стеклянной посуде. Соотношение массы мяса и объема раствора должно быть 1:2, т.е. на 1кг мяса берется 2 л раствора. Мясо три раза заливают новым раствором, причем для ускорения выведения радионуклидов из мяса раствор периодически взбалтывают. Через 6–12 ч в мясо добавляют специи и готовят для употребления.

При приготовлении бефстроганов мясо нарезают более мелкими кусками, раствор заменяется 2–3 раза через каждые 3 ч, поэтому процесс выведения ускоряется. Через 6–9 ч мясо готово для употребления.

В домашних условиях часто используется приготовление солонины для длительного хранения путем засолки мяса в рассоле. При этом способе переработки уже за один месяц до 30% радионуклидов переходит в рассол. Выведение цезия из солонины, нарезанной по 20–30 г, осуществляется при вымачивании ее в холодной воде при температуре 4–5^оС, которая заменяется на чистую через 3 ч. Обычно проводится трехкратное вымачивание, однако при избытке соли в солонине вымачивание проводят 4–5 раз. Очищенная таким способом солонина используется для кулинарной обработки и приготовления колбас.

Материалы и оборудование: гамма-радиометр РКГ-АТ1320 (РКГ-01), 2 кг говядины, нож, емкости для вымачивания и отваривания мяса, поваренная соль, весы лабораторные.