Современные технологии обработки пищевой продукции

Идентификация пищевой продукции, обработанной ионизирующим излучением, находится в сфере научных интересов канд. с.-х. наук, доцента кафедры пищевой инженерии УрГЭУ Розы Тимаковой с 2015 года. Эксперт серьезно работает над практической стороной вопроса и пишет докторскую диссертацию под руководством научного консультанта − д-ра техн. наук, профессора, заведующего кафедрой пищевой инженерии УрГЭУ Сергея Тихонова. Исследовательница комментирует поэтапно вводимую радиационную обработку пищевой продукции в России.

− Роза Темерьяновна, как давно в России начали производить радиационную обработку продуктов питания и зачем?

− В соответствии с решением президиума Совета при Президенте России по модернизации экономики и инновационному развитию от 11 декабря 2014 года в России с 2017 года разрешена радиационная обработка пищевых продуктов и продовольственного сырья в целях фитосанитарной обработки и продления сроков хранения. В сентябре 2017 года в Калужской области был открыт первый специализированный центр по обработке продуктов растительного и животного происхождения потоком ускоренных электронов «Теклеор». В ближайшее время в России должны открыться другие центры. Существует дорожная карта по развитию инновационных технологий на территории РФ. Создание централизованного пункта обработки продукции  правильно с точки зрения безопасности и соблюдения требований нормативно-технической документации к процедуре обработки ионизирующим излучением.

Таким образом, государство регламентирует безопасность пищевой продукции, поступившей на потребительский рынок. В дальнейшем планируются изменения нормативной документации, согласно которой ответственность за качество будет возложена  не только на производителей, но и на государство.

Предстоит большая просветительская работа на государственном уровне: производители должны понимать, почему это делается, а потребители имеют право знать всю информацию о приобретаемом продукте.

− Что является наиболее правильным  применительно к обработке продуктов:  гамма-излучение, рентген, поток ускоренных электронов?

− Имеются данные Российской Академии наук, что с 1950-60 годов вплоть до 90-х радиоактивную обработку продуктов тоже производили. Но тогда использовали гамма-облучатели, сейчас мы говорим о более современной технологии – ионизирующем излучении, обработке потоком ускоренных электронов. Гамма-излучение – это вчерашний день. Конечно, данные излучатели будут работать (пока не выработают ресурс), но применение ионизирующего излучения потоком ускоренных электронов – самый современный метод.

− То есть это вполне открытый метод, незасекреченная информация. Тем не менее, существуют различные мнения об использовании радиационного излучения, в том числе и среди ученых.

− Боюсь, что наши производители, которые будут использовать эти технологии, первое время не станут открыто заявлять об этом, опасаясь репутационных рисков. Эти опасения связаны в том числе с радиофобией россиян, основанной на авариях на химкомбинате «Маяк» в 1957 году и Чернобыльской АЭС в 1986 году.

Переживая за свое здоровье, люди обращают пристальное внимание не только на качество продукции, но и её безопасность. Увидев на упаковке надпись «Обработано ионизирующим облучением», потребители на подсознательном уровне будут выбирать продукт без такой информации на маркировке. Однако фактически это может быть и совсем не так.

Информация о том, что продукция обработана ионизирующим излучением, должна содержаться на упаковке либо на маркировке должен быть знак радура (зеленый цветок в окружности - символ, так называемого, полезного облучения, используемый на Западе). В РФ размещение данного знака на продуктах, обработанных ионизирующим излучением, носит добровольный характер.

−Давайте вернемся к истории развития данной обработки продуктов питания…

− Первый патент на радиационную обработку датирован 1904 годом. Технологию применяли в армии США во время Второй мировой войны. В Российской Федерации эти технологии применялись в 1950-х годах для обработки от вредителей и уменьшения микробиологической обсемененности сельскохозяйственной продукции, в частности, картофеля и зерна, которые шли на экспорт.

− Эксперты высказывают мнение, что в семенах, плодах растений радиация убивает всё живое. А вследствие многолетнего употребления таких продуктов это может привести к мутациям у людей.

− Вопрос в том, какими дозами облучается продукт. Когда вводилась промышленная пастеризация продуктов питания, тоже говорили, что это убивает всё живое. В итоге мы до сих пор пьем пастеризованное молоко. Далее стали внедрять метод стерилизации. Снова противники говорили о том, что ничего «живого» в продукте не останется. Но если бы не применяли стерилизацию, на полках магазинов не было бы соков и много другой продукции. Сейчас вошла в практику ультрастерилизация. Считаю, главное, чтобы технологии были хорошо отработаны. Рассуждения о вреде и пользе в данном случае некорректны. Конечно, овощ, сорванный с грядки, более свежий, а молоко, только что полученное от коровы, самое полезное.

Когда покупаешь молоко, привезенное за сотни километров от места непосредственной дойки, на ум приходят другие вопросы: как было обработано вымя коровы, здорова ли была доярка, помыла ли она руки, насколько чистым был доильный аппарат, какой была емкость, куда молоко сливали для транспортировки? Сейчас техногенный век, и мы не живем личным подворьем. Продукт поступает от поставщика порой за тысячи километров, и для того, чтобы он не портился, применяется ионизирующее излучение.

Исследованиями в области генетики занимаются медики, а не пищевики. Здоровье человека обусловлено множеством факторов, в том числе экологических. Нужно проводить исследования: как продукты, обработанные ионизирующим излучением, могут влиять на организм человека через месяцы, годы употребления, через поколение, и это всё-таки прерогатива медиков.

− Говоря о «мертвых» семенах, часто приводят пример с картофелем…

− В 1990-годы в Россию стал поступать голландский, довольно безвкусный, но очень товарного вида картофель. Наши садоводы пытались использовать его как семенной, сажали в землю ростки этих клубней, но всходов не было. Причину этого приписывают обработке излучением. Но следует учитывать, что это могла быть и ГМО-продукция. Это биотехнология, которая не запрещена в РФ. В этой области я не специалист, но могу сказать, что ГМО – это изменение генома для получения определенных свойств, в данном случае привлекательного товарного вида. Подобным образом «улучшают», например, помидоры. Они становятся более яркими, крупными, увеличивается их срок годности, но вкусовые свойства, как и в случае с картофелем, страдают. Однако потребитель любит глазами, и такие продукты на прилавках не залеживаются.

− Вредно ли такое воздействие на продукты питания для человека?

− Я изучала материалы исследований 1960-70 годов, которые проводились американскими учеными на крысах и мышах. Выводы были разные: и подтверждающие вредные последствия обработки, и, напротив, опровергающие их. В исследованиях говорится, что мышам давали продукт, обработанный гамма-излучением. А какой дозой облучения обрабатывался продукт, было ли животное на тот момент здоровым? Ни об этом, ни о других возможных нюансах в исследованиях не приводится подробных данных, а это важно. 

В ходе научной деятельности я знакомилась с исследованиями, которые в советское время были засекречены. СССР был пионером в области проведения данных исследований. Например, в 1968 году проходила крупная конференция в Минске. Информации немного. Но могу сказать, что в то время гамма-лучами в нашей стране уже обрабатывалась мясная продукция, колбасные изделия. В Одесском портовом элеваторе применялось облучение при обработке зерна перед отправкой за границу. После чернобыльской аварии ученые начали предлагать неизотопные источники излучения. Нужно ещё много работать в исследовании данного вопроса.

− С Вашей точки зрения, самая большая проблема заключается в дозовой нагрузке при обработке продукта?

− Согласно существующим ГОСТам дозовую  нагрузку обработки выбирает производитель продукта. Насколько он грамотно подходит к данному вопросу, неизвестно. Нормативными ГОСТами в нашей стране, к сожалению, не регламентирована максимальная доза облучения. Рациональная доза облучения установлена только в ГОСТе по обработке пряностей. А вот в зарубежной нормативной документации прописано, что доза безопасна, если не изменяются органолептические показатели продукта.  Безопасной считается поглощенная доза не более 10 кГр (грей − единица поглощённой дозы ионизирующего излучения). Если облучение проходит дозой 10 кГр, то не нужны и клинические испытания на животных. Но имеет значение то, как долго и при каких условиях обрабатывалась продукция.

В ходе исследований я выяснила, что в РФ нормативной базой по применению радиационных технологий охвачен узкий сегмент продуктов, за рубежом ГОСТов намного больше. С точки зрения безопасности для потребителя важно знать, каким образом была обработана продукция. Методики ГОСТов есть, а в технических регламентах не указаны оптимальные дозы излучения для разных видов пищевой продукции. Содержание радионуклидов регламентируется, а доза обработки ионизирующим излучением – нет.

Например, полуфабрикаты мясные крупнокусковые могут храниться при температуре до +4 градусов до 48 часов. А регламента о сроках хранения продукции, обработанной ионизирующим излучением, нет.

− Роза Темерьяновна, Вы упомянули, что после распада  Советского Союза на территории страны осталось много гамма-облучателей, которые продолжают эксплуатироваться.

− Конкретными данными я не владею. Например, в Центре радиационной стерилизации в Екатеринбурге, который работает на базе УрФУ, где я проводила исследования, применяется облучение потоком ускоренных электронов. Там проводят обработку продукции медицинского назначения: шприцов, халатов и т.д., одновременно идет дозиметрический контроль. Просто об этом мало кто знает, а те, кому известно, относятся к этому совершенно спокойно. При этом, как только речь заходит об обработке продуктов, то применение облучения пугает, потому что продукты – биологический объект. Снова возьмём пример с КРС. В своей кандидатской я рассматривала, какие корма едят животные, насколько меняется мясная продуктивность, содержание белков и т.д. Одна корова съела 2 кг люцерны в день, другая – 3. Соответственно, химический состав мяса и молока у них будет отличаться.

Например, результаты исследования пищевых продуктов, обработанных лучами изотопного источника, показывают, что содержание жира, белка, аминокислот, минеральных веществ, витаминов А, В, С, Е, Д, К, ферментов и т.д.  может изменяться в сторону уменьшения, но незначительно и сопоставимо с любой обработкой продуктов: тепловой, стерилизацией и холодильным хранением. Например, происходит уменьшение серосодержащих аминокислот. Возможно, увеличение дозы повлечет большие изменения химсостава продукта.

Свежесорванное яблоко всегда полезнее, витамина С в нем больше. Это постулат. Срок годности яблок при холодильном хранении – 5 месяцев. Соответственно, если сбор урожая происходил в сентябре, то в марте витамина С в нем будет до 50% меньше, но, тем не менее, продукт останется безопасным и не принесет вреда человеку.

− Вы проводили лабораторные опыты по подбору дозы облучения продуктов питания, по выявлению обработанных радиацией продуктов?

− В научной литературе практически не употребляют пугающее слово «облученный». Действительно, лучевая болезнь – это страшно. Но обработка продукции ионизирующим излучением и облучение – совершенно разные технологии.  При использовании СВЧ-печей тоже соблюдают определенные правила: не всю посуду можно использовать, не все продукты можно обрабатывать, нельзя долго находиться около работающей печи. Если технологии соблюдаются, то продукция будет безопасной.

Когда проводила исследования, порой слышала от коллег вопросы: «Как работаешь с радиоактивной продукцией?», «Получаешь ли ты облучение?»

Была в Институте реакторных материалов при Белоярской атомной станции, дозиметры там показывают, что превышения радиационного фона нет. Излучатели нового поколения максимально безопасны. Исследования, в основном, проводила в лаборатории пищевой инженерии УрГЭУ, на базе УрФУ и  предприятия «Хороший вкус», часть исследований − в Южно-Уральском государственном аграрном университете.

Мы определили, что 10 кГр – безопасная доза, но применима не для всех продуктов. Я проводила эксперимент с мясом, рыбой, различными пряностями и свежими яблоками. Яблоки при такой дозе ионизирующего излучения чернеют. Для яблок подходит доза не более 3 кГр.

Если при обработке рыбы применить завышенную дозовую нагрузку, то ее структура меняется: становится «вареной». Если применить большую дозу для мяса птицы, то оно сначала становится светлее, а затем темнеет.

Когда приступила к исследованиям, задалась вопросом: а есть ли на потребительском рынке продукция, обработанная ионизирующим излучением, − в первую очередь, фрукты. Например, мы знаем, что яблоки могут обрабатывать воском. А почему импортная клубника не портится? Банан три дня лежит на столе при комнатной температуре и не чернеет. Это говорит о том, что обработка продуктов всё-таки производится.

Пряности обрабатывают не с целью продления срока годности, а, скорее, для уничтожения насекомых, которые могут попадать в них при сборе. Пряности выращивают, в основном, за рубежом, поэтому мы их давно употребляем в пищу в обработанном виде.

Мясное сырье на рынке практически все отечественное, поэтому обработка не была установлена. А при проверке в 2016 году образца рыбной продукции импортного производства выяснилось, что рыба ранее была радиационно обработана. Но на её качестве это не сказалось.

− Многие переживают, что при обработке радиоактивные вещества попадают внутрь продукта. Это так?

− При обработке потоками ускоренных электронов нет радиоактивных веществ.

Ионизирующее излучение не панацея от всего, но оно направлено на уменьшение количества микробов. Сельскохозяйственных вредителей очень много, много и видов микробов. Технология призвана уменьшить их популяцию и количество.  Чем меньше микроорганизмов на поверхности, тем дольше хранится продукт. Определенное количество микроорганизмов допускается техническими регламентами и ГОСТами.

Также при обработке потоками ускоренных электронов упор делается на уничтожение паразитов, различных гельминтов, при этом не отменяется и ветеринарный контроль, предотвращающий попадание на стол потребителя запрещенных и зараженных продуктов.

В ходе проводимых мною исследований эффективность обработки составила 100 %, что подтверждается расчетами.

Если на первоначальном этапе тушу мяса обработали ионизирующим излучением, то все равно далее её нужно хранить в определенных условиях. То есть с соблюдением температурного режима и влажности. В противном случае микробы из окружающей среды попадут на продукт и начнут развиваться.

В прошлом году обратила внимание, что на рынке появилась рыбная продукция, на упаковке которой написано «Не обработано ионизирующим облучением», хотя в Российской Федерации рыбу разрешено обрабатывать только с 1 февраля 2019 года. То есть производители идут на популистские меры в продвижении своего продукта.

− Тем не менее, насколько вероятно влияние на организм человека обработанных потоками ускоренных электронов продуктов?

− А как быть с МРТ, рентгенологическими исследованиями, которые проходит практически каждый человек? А если взять во внимание излучение, которое идет от природного камня, гранита? Но это не значит, что весь гранит фонит радиацией, которая впоследствии неблагоприятно сказывается на наших внутренних органах. То же самое можно сказать про газ радон. Его считают полезным, годами принимают радоновые ванны, однако злоупотребление также может вызвать побочные эффекты. Известно, что радон скапливается на первых этажах домов, содержится в почве, поступает из земли, и это нормально. К тому же чувствительность организма у всех разная, поэтому излучение от продукта должно быть безопасно и регламентировано. Должен быть контроль. Чтобы на территорию страны не завезли сельскохозяйственных вредителей, необходим барьер, которым и служит обработка ионизирующим излучением.

− Почему ученые не столь активно, как хотелось бы, исследуют эту тему? Результаты могли бы снять многие вопросы и успокоить население.

− Сложность состоит в том, что исследования проходят на стыке двух наук: физики и пищевых технологий, поэтому сторонам непросто понять друг друга. Но тема активно изучается, популяризируется, становится ещё интереснее, в том числе и ученым, проходят конференции, посвященные этим вопросам.

В мире работает более 130 радиационных центров, и мы должны быть готовы, что технология в полной мере придет и на территорию России. Мы должны знать, что данные технологии есть, над ними работают, принимается нормативная документация, открываются специализированные центры,  готовятся аккредитованные лаборатории по идентификации продукции. Для торговых организаций в товарно-сопроводительных документах должна будет появиться информация о том, что данная продукция была обработана ионизирующим излучением. Думаю, что рано или поздно именно так и будет.  Что бы мы ни говорили о новой технологии, рынок не изменишь, то новое, что, может быть, сейчас не воспринимается, все равно придет. Задача ученых – обеспечить безопасность продукции.

Идентификация пищевой продукции, обработанной ионизирующим излучением, находится в сфере научных интересов канд. с.-х. наук, доцента кафедры пищевой инженерии УрГЭУ Розы Тимаковой с 2015 года. Эксперт серьезно работает над практической стороной вопроса и пишет докторскую диссертацию под руководством научного консультанта ? д-ра техн. наук, профессора, заведующего кафедрой пищевой инженерии УрГЭУ Сергея Тихонова. Исследовательница комментирует поэтапно вводимую радиационную обработку пищевой продукции в России.