Изменение аминокислотного состава молока при стерилизации бета-излучением

Актуальность темы

. В настоящее время проблема производства качественных продуктов питания стала особенно актуальной в связи с внешнеполитическими условиями. В условиях запрета ввоза в Российскую Федерацию сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в соответствии с Указом Президента РФ от 06.08.2014 г. обострились проблемы импортозамещения основных продовольственных товаров (мясо, молоко, овощи, фрукты) [2]. Ввоз продовольствия из-за рубежа ограничен, и отечественные производители вынуждены не только увеличивать объем продукции, но и повышать её качество. Техническое регулирование в области продовольствия товаров осуществляется на основе технических регламентов Таможенного союза (Беларусь, Казахстан, Россия) [3].

Законодательно определены требования, предъявляемые к продуктам животноводства, и соответствие этим требованиям является условием выхода продукции на внутренний рынок и рынок стран Таможенного союза. Соблюдение норм технических регламентов — гарантия качества и безопасности продукции животноводства [3]. В животноводческом секторе оптимизация производства биологически безопасных продуктов питания, соответствующих стандартам качества требует внедрения новых технологий и методов на всех этапах: от выведения новых пород животных и производства кормов до изготовления готовой молочной, мясной и другой продукции. Проводить генетическое улучшение показателей воспроизводства животных сложно, так как они имеют низкий уровень наследственности и определяются преимущественно разными по силе влияния факторами внешней среды [7]. К факторам внешней среды, затрудняющим получение биологически безопасной продукции высокого качества, можно отнести неблагоприятное экологическое состояние районов, в которых расположены животноводческие хозяйства. В промышленных регионах, а также в областях, входящих так называемую «Зону рискованного земледелия», фермерам приходится сталкиваться с рядом трудностей, вызванных техногенным загрязнением биоресурсов либо климатическими особенностями местности, что приводит к обеднению кормов, накоплению в них вредных веществ, возрастанию адаптационной нагрузки, ухудшению здоровья животных, и, в конечном итоге, снижению качества получаемой мясной и молочной продукции. Проведенные исследования по изучению состояния крупного рогатого скота в разных экологических зонах показали, что адаптационный резерв у животных достаточно высок, о чем свидетельствует высокий уровень продуктивности и показатели воспроизводства. В процессе адаптации животных к сложившимся экологическим условиям в первую очередь происходит ряд общих изменений, проявляющихся угнетением гемопоэза, иммуносупрессией, нарушением белкового обмена [8]. Эти изменения влияют на белковый и аминокислотный состав получаемого молока. Еще один фактор, значительно снижающий шансы животноводческого предприятия на производство качественного молока — устаревшие технологии и требующее модернизации оборудование. Известно, что использование аппаратов машинного доения и полностью автоматизированных современных доильных залов и систем сбора и хранения молока на ферме уменьшает контаминацию молока патогенной и условно-патогенной микрофлорой, увеличивая тем самым срок его хранения. И наоборот, загрязнение сырого молока микроорганизмами ведет к потере качества молока, снижает его ценность как сырья для производства кисломолочных продуктов, сыров, детского питания и прочих видов молочных продуктов [6]. В настоящее время проблема обеззараживания молока решается с помощью пастеризации, ультрапастеризации и стерилизации. Используются различные методы и способы, основанные на физических процессах — воздействие высокой температурой, чередование высокой и низкой температуры, облучение ультрафиолетом, ультразвуковая обработка, радиационная пастеризация и стерилизация. Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее широко применяется ультрапастеризация, как метод, позволяющий уничтожить споры и вегетативные формы микроорганизмов, но сохранить основные питательные вещества в молоке. Тем не менее, многие составляющие молока при кратковременном нагреве до 140″ C и последующем резком охлаждении разрушаются, в результате чего снижается пищевая ценность. Еще один недостаток ультрапастеризации — невозможность обработки молока в закрытой таре, требуется дальнейший разлив в асептических условиях в стерильную тару, что усложняет технологический процесс. В настоящее время все большее применение находят альтернативные методы обработки молока: воздействие лучистой энергии в разных диапазонах (инфракрасное, ультрафиолетовое, ионизирующее излучение). Применение ионизирующей радиации имеет ряд преимуществ перед тепловой стерилизацией. При стерилизации с помощью ионизирующего излучения температура стерилизуемого объекта поднимается незначительно, в связи с чем такие методы называют холодной стерилизацией [13]. Радиационный метод широко применяется для обработки термолабильных пищевых продуктов. Его действие основано на специфичном повреждении структур и нарушении биохимических процессов в микробной клетке. Способность излучения с высокой энергией разрушать микроорганизмы без заметного повышения температуры основного вещества особенно актуальна для стерилизации медикаментов, различных сложных биологических веществ и пищевых продуктов, особенно при длительном хранении. Применительно к радиационной обработке продукции МАГАТЭ предложены специальные термины: радисидация (4−6 кГр), радуризация (6−10 кГр) и радаппертизация (10−50 кГр) [11]. На современном этапе научных исследований к приоритетным задачам следует отнести оценку влияния на качество облученной продукции материалов упаковки [12,15, 17], а также ряда органических токсических веществ, поступающих в продукты питания вследствие техногенного загрязнения окружающей среды и последующей миграции веществ по трофическим цепям [5, 9, 10, 14, 16]. К критериям оценки качества молока относятся чистота, жирность, плотность, содержание белков, количество соматических клеток, бактериальная обсемененность, наличие патогенных микроорганизмов, кислотность, содержание вредных примесей (пестициды, тяжелые металлы, радионуклиды, афлатоксины), а так же органолептическая оценка [4]. Кроме того, большое значение имеют содержание в молоке аскорбиновой кислоты, аминокислот доля незаменимых аминокислот и показатели сыропригодности. Радиационная обработка молока позволяет уменьшить количество микроорганизмов до уровня, когда они не обнаруживаются с помощью стандартных методик, но сохранность ценных питательных веществ требует дальнейшего изучения. Аминокислотный состав молока играет большую роль в пищевой ценности самого молока и производимых из него продуктов. Особенно важны незаменимые аминокислоты, которые не образуются в организме человека — валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин; для детей незаменимыми также являются аргинин и гистидин. При обязательной в технологическом цикле температурной обработке молока белки подвергаются частичному разрушению. В зависимости от условий тепловой обработки степень деструкции нативных полипептидов достигает 15−27% для коровьего молока. Режим, обеспечивающий максимально возможную сохранность полипептидных фракций молока, соответствует 76″ С в течение 5 мин [1]. Исследование содержания полипептидов и аминокислот в молоке, стерилизованном радиационным методом, представляется интересным для оценки эффективности данной группы методов.

Цель исследований — оценка содержания аминокислот в молоке, подвергнутом радиационной обработке пучком ускоренных электронов в стерилизующей дозе 10 кГр.

Задачи исследований. Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:

• 1. Оценить аминокислотный состав молока, подвергнутого радуризации пучком ускоренных электронов, при поглощенной дозе 10 кГр.
• 2. Изучить бактериальную обсемененность радиационно-обработанного молока для оценки стерилизующего эффекта данной дозы.