Radijaciona higijena animalne proizvodnje

Mnogi pronalasci u nauci omogućili su da se izvesne zakonitosti u prirodi razjasne. Neki od ovih pronalazaka izazvali su preokrete u mnogim granama nauke, a neki su u velikoj meri odredili dalji razvoj rada u odredjenim oblastima nauke i tehnike. Osim toga, bilo je i takvih pronalazaka koji su na neki način uticali na sve oblasti Ijudske delatnosti obeležavajući početak jedne nove epohe . Zbog toga je često nemoguće da se odmah oceni pravi značaj nekog pronalaska .

Pojavu radioaktivnosti prvi je uočio Anri Bekerel (1898) . Ovim otkrićem zainteresovao je svoje savremenike, mada ni oni, kao ni sam Bekerel, nisu mogli da ocene važnost ovog pronalaska kao ni uticaj koji će on imati na sve oblasti Ijudske delatnosti, a pre svega na upoznavanju strukture atoma .

Za ovo otkriće i pojavu naročito su se zainteresovali francuski naučnici Marija Skladovska-Kiri i Pjer Kiri, nastojeći da utvrde odakle potiču radioaktivni zraci, kakva je njihova priroda, da li je to zračenje osobina jedino urana ili i drugih elemenata, itd. Tražeći odgovore na ovakva pitanja, oni su, izmedju ostalog otkrili i dva nova, do tada nepoznata elementa − polonijum i radijum.

Dr Branislav Petrović, dr Gordana Đurić i dr Borislav Draganović

Sadržaj

I. UVOD U RADIJACIOHU HIGIJENU

1. Kratak istorijski pregled
2. Osnovni principi primene radioizotopa
5. Primene radioaktivnih izotopa u veterinarskoj medicini
4. Elementi radijacione higijene animalne proizvodnje

II. FIZIČKA SVOJSTVA ZRAČENJA

A. STRUKTURA MATERIJE
1. Strukture atoma
Shvatanje o atomskoj strukturi
Fizičke karakteristike atoma
Elektronski omotač atoma
Atomska stanja
2. Atomsko jezgro
Elementarne čestice
Osnovne osobine jezgra
Stabilnost jezgra
Struktura jezgra

B. RADIOAKTIVNOST
1. Prirodna radioaktivnost
Vrste zračenja
2. Veštačka radioaktivnost
2.1. Mirnodopsko dobijanje nuklearne energije
2.2. Dobijanje nuklearne energije za ratne svrhe
Vrste nuklearnih borbenih sredstava
Način primene
Oslobađanje nuklearne energije
Nuklearno oružje
Nuklearna eksplozija
Jačine nuklearnog oružja
Efekti nuklearne eksplozije
Radioaktivne padavine
3. Radioaktivni raspad
Radioaktivni nizovi
Vrste radioaktivnog raspada
Zakon radioaktivnog raspada
Vreme poluraspada
Jedinice radioaktivnosti
Ukupna i specifična radioaktivnost

III. DETEKCIJA I DOZIMETRIJA JONIZUJUĆEG ZRAČENJA

A. DETEKCIJA NUKLEARNIH ZRAČENJA
Principi detekcije
Karakteristike detektora
Gasni detektori
Specijalni uređaji za detekciju niske aktivnosti
Specijalni uređaji za detekciju visoke i srednje aktivnosti

B. DOZIMETRIJA NUKLEARNIH I JONIZUJUĆIH ZRAČENJA
1. Radijacione veličine i jedinice
2. Radijacioni rizik
3. Dozimetri

IV. BIOLOŠKO DEJSTVO JONIZUJUĆEG ZRAČENJA

1. Mehanizam dejstva jonizujućeg zračenja
Dejstvo zračenja na mrtvu materiju
Dejstvo zračenja na živu materiju
2. Radiobiološka reakcija
Prag reakcije
Radiosenzibilnost
Radijacione promene
Opšte i lokalno ozračivanje
Spoljašnje i unutrašnje ozračivanje
Akutno i hronično ozračivanje
3. Radijacioni efekti
Faktori koji utiču na radijacione efekte
Somatski efekti zračenja
Genetski efekti zračenja
Norme sigurnosti

V. RADIOPATOLOGIJA

1. Radijacione povrede
Faktori koji utiču na stepen povreda
Klasifikacija radijacionih povreda
Tok radiopatoloških promena
Specifične patoanatomske promene
2. Radijacioni sindrom čoveka
3. Radijacioni sindrom domaćih životinja
4. Radiološko trovanje
5. Beta opekotine
6. Udružene radijacione povrede

VI. RADIOKONTAMINACIJA

A. RADIOAKTIVNA KONTAMINACIJA BIOSFERE
1. Radiokontaminacija vazduha
Neposredne padavine
Lokalne padavine
Troposferske padavine
Stretosferske padavine
2. Radiokontaminacija vode
3. Radiokontaminacija zemljišta
4. Maksimalno dozvoljena količina

B. RADIOAKTIVNA KONTAMINACIJA ČOVEKA I DOMAĆIH ŽIVOTINJA
1. Putevi i načini radiokontaminacije
Putevi radiokontaminacije
Načini kontaminacije
2. Mehanizam procesa radiokontaminacije
Tipovi adsorpcije
Pojam „kontaminabilnost“
3. Biološki značajni radionuklidi
Stroncijum. Cezijum. Jod. Plutonijum. Cink. Barijum. Cerijum. Ugljenik

C. RADIOAKTIVNA KONTAMINACIJA NAMIRNICA ANIMALNOG POREKLA I STOČNE HRANE
1. Oblici radiokontaminacije namirnica i hrane
Neposredna radiokontaminacija
Posredna radiokontaminacija
Induktivna radiokontaminacija
2. Prirodna i veštačka radioaktivnost namirnica i stočne hrane
Prirodna radioaktivnost
Veštačka radioaktivnost
3. Faktori koji utiču na koncentraciju radionuklida u biljkama
Nivo aktivnosti radioaktivnih padavina
Tip resorpcije radionuklida
Morfološko-fiziološke karakteristike biljaka
Fizičko-hemijske osobine zemljište

VII. RADIODEKONTAMINACIJA

1. Pojam radiodekontaminacije
Mehanizam radiodekontaminacije
Merenje dekontaminabilnosti
2. Metode radiodekontaminacije
Mehaničke metode
Hemijske metode
Izbor metode
3. Radiodekoataminacija neorganskih i organskih materija
4. Radiodekontaminacija biosfere
Radiodekontaminacija vazduha
Radiodekontaminacija vode
Radiodekontaminacija zemljišta
Radiodekontaminacija domaćih životinja
Radiodekontaminacija stočne hrane
Radiodekontaminacija namirnica animalnog porekla
Radiodekontaminacija namirnica biljnog porekla

VIII. ZAŠTITA OD JONIZUJUĆEG ZRAČENJA

A. OPŠTI PRINCIPI RADIJACIONE ZAŠTITE
1. Vrste i načini radijacionog opterećenja
Prirodno i veštačko opterećenja
Spoljašnje i unutrašnje opterećenje
Otvoreni i zatvoreni izvori zračenja
2. Principi zaštite
Zaštita od ozračivanja
Zaštita od kontaminacije

B. ZAŠTITA DOMAĆIH ŽIVOTINJA, NAMIRNICA ANIMALNOG POREKLA I STOČNE HRANE OD OZRAČIVANJA I OD RADIOKONTAMINACIJE
1. Zaštita domaćih životinje od ozračivanja
2. Zaštita domaćih životinja od spoljašnje radiokontaminecije
Kolektivna zaštita
Individualna zaštita
3. Zaštita domaćih životinje od unutršnje radiokontaminacije
4. Zaštita namirnica animalnog porekla i stočne hrane od radiokontaminacije
Zaštita od neposredne radiokontaminacije
Zaštita od posredne radiokontaminacije
Zaštita od neutronske indukcije

C. NEŠKODLJIVO UKLANJANJE RADIOATIVNOG MATERIJALA
1. Sakupljanje i skladištenje radioaktivnih otpadaka
Tečni radioaktivni otpaci
Čvrsti radioaktivni otpaci
2. Transportovanje radioaktivnih otpadaka
3. Neškodljivo uklanjanje radioaktivnih otpadaka

D. PROCENA RADIJACIONE OPASNOSTI
1. Sistem OJOU
Uzbunjivanje
Izviđanje
Obaveštavanje
2. Procena radijacione situacije
3. Procena uslova rada na KonZu

IX. RADIJACIONO-HIGIJENSKA KONTROLA

A. RADIJACIONO-HIGIJENSKA KOTROLA ŽIVOTNE SREDINE U SFRJ

B. RADIJACIONO-HIGIJENSKA KONTROLA PREDMETA VETERINARSKOG NADZORA
1. Dozimetrijska kontrola
Kontrola na mestu kontaminacije
Uzimanje uzoraka
Slanje uzoraka na analizu
Kontrola u radiometrijskoj laboratoriji
2. Kategorizacija
3. Radijaciono-higijenska ekspertiza stoke za klanje
Pregled i trijaža stoke pre klanja
Organizacija klanja
Radijaciono-higijenska ekspertiza svežeg mesa
4. Radijaciono-higijenska ekspertiza stočne hrane i vode
Stočna hrana
Voda
Ekspertiza mesa i proizvoda od mesa
Ekspertiza jaja i proizvoda od jaja
Principi određivanja konzumne vrednosti namirnica animalnog porekla i stočne hrane

X. KONZERVISANJE NAMIRNICA ANIMALNOG POREKLA JONIZUJUĆIM ZRAČENJEM

1. Opšte dejstvo jonizujućeg zračenja
Izvori zračenja
Dejstvo zračenja na osnovne sastojke namirnica
Dejstvo zračenja na mikroorganizme
Dejstvo zračenja na materijale za pakovanje namirnica
2. Održivost ozračenih namirnica
Uticaj atmosfere i temperature
Količina vode u namirnicama
Dodatna sredstva
Uslovi skladištenja
3. Ozračivanje namirnica animalnog porekla
Meso i proizvodi od mesa
Ribe i proizvodi od riba
Jaja i proizvodi od jaje
Mleko i mlečni proizvodi
4. Podnošljivost ozračenih namirnica
5. Kontrola ozračenih namirnica
BIBLIOGRAFIJA

SADRŽAJ

I. Uvod u radijacionu higijenu

1) Kratak istorijski prigled

Kada je utvrdjeno da radioaktivne materije zrače α, β, i γ-zrake, postavilo se pitanje otkuda atomu tolika energija i moć da na primer jedan gram radijuma emituje 37 milijardi čestica u svakoj sekundi ? Ng ovo pitanje odgovor je dao Albert Ajnštajn 1905. godine . Zaključak koji je proizilazio iz Ajnštajnove teorije relativnosti bio je da izmedju mase i energije postoji duboka veza, odnosno, da postoji ekvivalentnost mase i energije, tako da ako bi se oslobodila sva energija koju sadrži jedan gram bilo koje supstance može da se dobije oko 25 miliona kilovat-časova energije .

Ova otkrića bila su snažan podsticaj naučnicima čitavog sveta za intenzivnije i svestranije proučavanje atomske strukture. Stoga treba pomenuti pre svega engleskog naučnika Ernesta Raderforda (Ernest Rutherford) i danskog fizičara Nilsa Bora (Nils Bohr), koji su ustanovili da se atomska struktura sastoji od pozitivno naelektrisanog jezgra u koma je koncentrisana skoro sva masa atoma, a da se elektronski omotač nalazi oko jezgra i da po njegovim putanjama,na odredjenim odstojanjima, kruže negativno naelektrisani elektroni .

Verner Hajzeberg i, nezavisno od njega ali gotovo istovremeno, Dimitrij Ivanenko, izveli su teorijski zaključak da jezgro atoma nije homogeno, već da se sastoji od dve vrste Sestice : pozitivno neelektrisanih čestice-protona i čestica bez naelektrisanja (elektroneutralne čestice)neutrona . Eksperimentalan dokaz ovih teorijskih zaključaka dao je znatno kasnije (1952. godine) engleski fizičar Džems čedvik, konstatujući da neutroifi -zbog svoje elektroneutralnosti − vrlo lako prodiru u atomska jezgra svih elemenata, jer na njih ne deluju odbojne sile jezgra .

Francuski naučnici Frederik Žolio i Irena ŽolioKiri, proučavajući radioaktivnost, otkrili su mogućnost pretvaranja stabilnih elemenata u radioaktivne, tj. mogućnost otkrivanja veštačke radioaktivnosti . Ovaj dogadjaj predstavlja vrlo važnu etapu u proučavanju radioaktivnosti i umnogo me je proširio mogućnosti primene radioaktivnih materija u različitim oblastima nauke i tehnike .

Godine 1919. otkriveno je da kada se element azot bombarduje α-zracima, onda se azot pretvara u kiseonik. Tako je otkrivena pojava veštačkog pretvaranja jednog elementa u drugi, odnosno pojava transmutacije .

Bombardovanjem elementa urana „sporim“ neutronima, naučnicima je pošlo za rukom da otkriju novu i veoma značajnu pojavu cepanja jezgara teških elemenata − tzv. FISIJU . U otkrivanju ove pojave značajna uloga pripada Ireni ŽolioKiri i našem naučniku profesoru Pavlu Saviću .

Godine 194-2. Enriko Fermi je u Sjedinjenim Državama konstruisao prvu mašinu za kontrolisano oslobadjanjje nuklearne energije − NUKLEA.RNI REAKTOR − čime je ostvarena prva „lančana reakciđa“ nuklearne fisije . Godine 1954. u SSSH je proradila prva ATOMSKA ELEKTRIČNA CENTRALA .

Osim fisije teških atomskih jezgara, otkriven je i proces spajanja − FUZIJA − lakih atomskih jezgara. Fuzija je proces sličan procesu koji nastaje na Suncu i zvezdama, pri čemu se oslobadja ogromna energija .

Danas, kada je prošlo više od šest decenija od pronalaska radioaktivnosti, možemo samo ponoviti ono što je već rečeno, da „kada se jednog dana budu rezimirala u svetlosti istorije današnja ostvarenja u oblasti atomske energije, konstatovaće se da je najveći doprinos čovečanstvu došao od raznovrsnosti izotopa (kako radioaktivnih tako i stabilnih),koji su postali pristupačni za eksperimentalne potrebe“ .

Moćno oružje za rešavanje mnogobrojnih problema u biologiji, fiziologiji, hemiji, fizici i drugim naukama dobiđeno je primenom radioaktivnih izotopa . Mnogi problemi, a naročito oni koji imajju veliki značaj za životne procese,ne bi mogli da se reše bez upotrebe izotopa (termin „izotop“ uveo je Sodi, 1913. godine, a nastaje od grčke reči : izotoposšto znači na istom mestu) . Osim toga, mnoga rešenja do kojih se došlo drugim metodama potvrdjena su ili demantovana na osnovu saznanja do kojih se došlo primenom izotopske metode .

Odmah posle otkrića izotopa, Heveši )Georg de Hevesy) i Panet (F.A.Paneth) su 1913. godine u Instituta za ispitivanje radijuma u Beču pokazali da se korišćenjem minimalnih količina radijuma-D ( Pb) kao „radioaktivnog obelezivaca ili indikatora“ (kako su ga oni nazivali) može odrediti rastvorljivost soli olova . Pet godina kasnije (1918) upotrebio je Panet prirodne radioizotope olova i bizmuta za ispitivanje ponašanja nestabilnih hidrida ovih metala. U stvari, hidridi su i pronadjeni putem radioaktivnosti koja je sa njima povezana, pošto su odgovarajući izotopi imali iste hemijske osobine kao i neaktivni oblici elemenata

Godine 1928. Heveši je prvi primenio radioaktivne obelegivače za rešavanje bioloških problema . On je ispitivao resorpciju olova koje biljke uzimaju iz rastvora soli olova obeleženog torijumom B (212 Pb) . Osim toga, Heveši ge u saradnji sa Hivicom (0,Chiwitz) otpočeo sa upotrebom veštačkih radioizotopa kao obeleživača, proučavajući apsorpciju fosfora koju vrše biljke iz hranljjive podloge. Radovi na polju primene markiranih izotopa, koji su doprineli primeni radioizotopa u biologiji, doneli su Hevešiju 194-5. godine i Nobelovu nagradu za hemiju .

2) Osnovni principe primene radioizotopa

Primena radioizotopa zasniva se na činjenici da su hemijske osobine svih izotopa jednog elementa u osnovi identične . Neka odstupanja, koja potiču od razlika u brzini reakcije, javljaju se samo kod najlakših elemenata i uglavnom manjeg su značaja .

Radiosktivni izotopi mogu d.8 se detektuju na osnovu svoje radioaktivnosti, odnosno vrste i energije zračenja koje emituju, dok se neaktivni − stabilniizotopi mogu identifikovati jedino pomoću masenog spektrografa . Preme tome, karakteristične osobine radioizotopa − njibova radioaktivnost i masamogu da obave ulogu „obeležjja“, koja nam omogućavaju da kroz niz hemijskih i fizičkih promena pratimo kretanje elemenata ili jedinjena’a u kojima se nalazi ugradjen neki radioizotop .

Primena radioaktivnih izotopa kao indikatora pokazala je niz prednosti nad ostalim metodama koje su korišćene u biološkim naukama u izučavanju složenih i dinamičkih proce38 koji se zbivaju u živojj materiji . Zs ovakva ispitivanja bile su često pregrube i neprimenljive i na osetljivije metode mikrohemije . Poseban problem predstavljala je nemogućnost da se prati kretanje i sudbina jednog odredjenog molekula koji je unet u organizam i da se taj molekul raspoznaje medju drugim molekulima iste vrste koji su već od ranije u organizmu . Značaj radioaktivnih izotopa u biološkim i medicinskim istraživanjima leži velikim delom baš u tome što oni omogućavajju „obeležavanje“ organskih i neorganskih materija ne menjajući njihova svojstva, pri čemu svojim zračenjem kao „uhode“ obeležavaju kretanje tih materija u živom organizmu (tzv. „traseri“-obeleživači) . Isto tako, veliki značaj u biološkim ispitivanjima pri primeni radioaktivnih izotopa leži i u tome što je osetljivost ove metode izvanredno velika .

Tako na primer, ako se 1 mg radioaktivnog ugljenika (14C) ubrizga kravi teškoj 500 kg, onda se prisustvo C može pokazati u svega 10 mg krvi .

3) Primena radioaktivnih izotopa u veterinarskoj medicini

Primena nuklearne energije u veterinarskoj meciicini započela je koriščenjem radioaktivnih izotopa kao indikatpra . Značaj ove metoćLe leži u velikoj osetljivosti kao i njenoj podobnosti za izučavanje složenih i dinamičnih procesa koji se odigravaju u živoj materiji .

Radioaktivni izotopi našli su svoju primenu najpre u izučavanju problema resorpcije, distribucije i ekskrecije. Dok su se prva ispitivanja uglavnom odnosila na razne neorganske materije, danas su ona proširena i na gotovo sve organske materije koje se unose u organizam .

U veterinarskoj medicini u našoj zemlji radioizotopi se primenjuju od 1952. godine, kada se (M.Jovanović) započelo sa korišćenjem radioaktivnog fosfora (60 P) pri ispitivanju uticaja vitamina D na gubitak fosfora iz izolovanog srca . Izotopnu tehniku vrlo brzo je prihvatila grupa istraživača Instituta za fiziologiju Veterinarskog fakulteta u Beogradu, te je 1956. godine, na inicijativu ove grupe, Savezna komisija za nuklearnu energiju formirala Centar za primenu radioizotopa u veterinarskoj medicini . Ovaj Centar je 1959. godine reorganizovan i osnovan je Institut za primenu nuklearne energije u poljoprivredi, veterinarstvu i šumarstvu (INEP) u Zemunu . Skoro istovremeno sa osnivanjem Centra u Beogradu, 1957. godine je osnovan sličan Centar i u Zagrebu, a kasnije i na Veterinarskom fakultetu u Sarajevu .

Savremena naučna dostignuća u oblasti nuklearne fizike pružila su široke mogućnosti korišćenja radioaktivnih izotopa i jonizujućeg zračenja u veterinarskoj medicini i stočarstvu ; tako danas razlikujemo sledeće vidove primene nuklearne energijje :

Primena radioizotopa kao obeleživača u cilju ispitivanja biohemijskih, fizioloških i patofizioloških procesa, zatim za izučavanje etiopatogeneze i unapredjenje dijagnostike oboljenja, kao i za poboljšanje sistema zaštite i načina lečenja domaćih životinja;
Ispitivanje kliničkih i patomorfoloških reakcija organizma posle eksperimentalnog ozračivanja izvorima jonizujućih zračenja u svrhu istraživanja mera zaštite, profilakse i mogućnosti terapije;
Otkrivanje i utvrdjivanje stepena biološke kontaminacije domaćih životinja i namirnica animalnog porekla fisionim produktima i iznalaženje metoda zaštite, odnosno prevencije;
Izučavanje delovanja jonizujućih zračenja na antigena svojstva virusa, bakterija i parazita, kao i imunobioloških procesa u prijemčivim i neprijemčivim organizmima u cilju unapredjivanja imunoprofilakse.

4) Elementi radijacione higijene animalne proizvodnje

U savremenim uslovima života RADIJACIONA HIGIJENA ANIMALNE PROIZVODNJE ima dva aspekta svog stručnog i naučnoistraživačkog delovanja : a) u vanrednim prilikama usled primene nuklearnih borbenih sredstava, da pruži mogućnost radijacione zaštite stanovništvu, animalnoj proizvodnji i lancu ishrane, i -b) u redovnim prilikama − usled nuklearnih akcidenata na instalacijama za mirnodopsko korišćenje nuklearne energije, kao i za praćenje nivoa prirodne i veštačke radioaktivnosti biosfere, čime treba da pruži radijacionu sigurnost , a radijacioni rizik da svede na najmanju meru .

Radioaktivna kontaminacija pojedinih delova biološke sredine, koja u mirnodopskim uslovima može da nastane usled primene nuklearne energije ili eksperimentalnih nuklearnih fisija, u pogledu mehanizma nastanka, karaktera i toka, kao i mogućnosti za kasniju dekontaminaciju, može skoro sasvim da se identifikuje sa radiokontaminacijom koja nastaje u slučaju pojave nuklearnih akcidenata ili katastrofa .

Pojava radioaktivnih padavina u vazduhu, geografskim vodama, na površini zemljišta, biljaka, stoci i njihovim proizvodima, može da prouzrokuje radiokontaminaciju čoveka sa znatnim količinama biološki vrlo opasnih radionuklida, kao sto su na primer 90 Sr, 137 Cs, 140 Ba, 144 Ce i drugi.

Opasnost od moguće radiokontaminecije čoveka fisionim produktima posredstvom domaćih životinja i njihovih produkata, istakla je u prvi plan problem proučavanja metabolizma i sudbine biološki aktivnih radionuklida u organizmu domaćih životinja, a posebno kod stoke za klanje . Poznavanjje biociklusa radioaktivnih materija u pojedinim organizmima i njihovim delovima stoga ima prvorazredni značaj .

U okviru problematike radiokontaminacije na otvorenom prostoru, najveći problem za stručnjake koji rade u stočarskoj proizvodnji (veterinari,agronomi, tehnolozi i dr.) predstavljaće svakako pojava masovne radiokontaminacije zapata. Ovu pojavu donosi savremeni način intenzivnog stočarstva sa velikim aglomeracijama stoke na jednom mestu, pa je to najznačajniđi vid radiokontaminacije sa kojim će se susretati stručnjaci koji rade u stočarskoj proizvodnji .

Veterinarsko-sanitarna ekspertiza radioaktivne kontaminacije predmeta veterinarskog nadzora pri pojedinačnoj i masovnoj radiokontaminaciji zasniva se na radiometrijskom ispitivanju i radiohemijskoj analizi, koje vrše odgovarajući stručnjaci, a sastoji se u :

odredjivanju stepena radiokontaminacije spoljašnjeg i unutrašnjeg karaktera kod stoke za klanje, nemimica animalnog porekla, stočnih proizvoda, kao i predmeta, odnosno delova opreme koji dolaze u dodir sa živim životinjama i njihovim proizvodima ;
odredjivanju radijacionog opterećenja nastalog usled unošenja radioaktivnih materija sa vodom za piće i hranom, i c) odredjivanju konzumne vrednosti namirnica animalnog porekla i stočne hrane na osnovu prethodno izvršene radijacionohigijenske ekspertize .

Problem radiokontaminacije i radiodekontaminacije, odnosno radijacione zaštite u procesu dobijanja namirnica .klanje, muža i sl.), kao i njihove tehnološke prerade u proizvode animalnog porekla, sastoji se u : α – odredjivanju stepena radiokontaminacije prostorija, uređaja (aparata), dodatnih sredstava (ingredijencija) , ambalaže i samih produkata od mesa i mleka, i β – mogućnosti radioaktivne dekontaminacije objekata navedenih pod a .

Zbog toga veterinarski stručnjaci, kao i stručnjaci koji rade u stočarskoj proizvodnji ili u industriji prerade animalnih proizvoda, treba pre svega da se što detaljnije upoznaju sa biociklusom nekih radionuklida, a takodje i da ovladaju teorijskim i praktičnim znanjima za rad na polju radijacione zaštite otvorenog i zatvorenog prostora, kako bi mogli da učestvuju u radijaciono-higijenskoj kontroli i zaštiti domaćih životinja, namirnica animalnog porekla i stočne hrane, a preko njih indirektno i u zaštiti Ijudi od radioaktivne kontaminacije .

X. Konzervisanje namirnica animalnog porekla jonizujućim zračenjem

Snabdevanje stanovništva svežim namirnicama animalnog porekla danas se ne može zamisliti bez primene odgovarajućih postupaka za čuvanje i konzervisanje namirnica. Mnogi od ovih postupaka pokazali su u praksi vrlo dobre rezultate pa se i danas sa uspehom primenjuju. Medjutim, posleđnjih desetak godina primena jonizUjućih zračenja potisla je u drugi plan mnoge od klasičnih metoda koje se koriste za povećanje održivosti namirnica«,

Primena jonizujućih zračenja u svrhu povećanja održivosti namirnica pokazala se kao naročito pogodna, izmedju ostalog, i stoga što se za uništavanje mikroflore ne primenjuju visoke ili niske temperature koje mogu da izazovu nepoželjne promene u strukturi i kvalitetu namirnica, već 1 zbog toga što predhodno upakovane, pa zatim ozračene, namirnice pokazuju vrlo dobru održivost i na sobnoj temperaturi.

Pri korišćenju zračenja radi sterilizacije namirnica (tzv. radiosterilizacija, radiopasterizacija i dr.) zapaženo je da velike doze zračenja, koje se ovde primenjuju, utiču na tok biohemijskih promena u svežim namirnicama, što prouzrokuje pojavu odgovarajućih organoleptičkih promena u njima. Stoga je razumljivo što je razvijena sasvim nova naučnoistraživačka oblast koja je do sada dala odgovor na mnoga biofizička i biohemijska kao i tehnička pitanja industrijske primene jonizujućih zračenja u svrhu konzervisanja namirnica.

Iako je primena jonizujućih zračenja u prehranbenoj industriji novijeg datuma, ona je ušla u nekoliko važnih područja tehnologije namirnicao Tako se jonizujuče zračenje upotrebljava:

za stabilizaciju proizvoda koji se čuvaju bez hladnog lanca (radiosterilizacija ili „radapterizacija“),
za produžavanje održivosti namirnica u kombinaciji sa drugim metodama konzervisanja − hladjenje, smrzavanje, dehidracija, termička obrada i dodavanje raznih konzervansa, odnosno antibiotika (tzv. radiopasterizacija ili „radurizacija“),
za selektivnu inaktivaciju specifičnih nesporulirajućih patogenih mikroorganizama (tzv. „radicidacija“),
za uništavanje insekata i parazita u namirnicama,
za sprečavanje klijanja i truljenja voća i povrća,
za proizvodnju sterilnih rastvora enzima koji su potrebni za tenderizaciju mesa i druge svrhe,
za proizvodnju sterilnih začina,
za skraćivanje termičke obrade jela,
za ubrzavanje procesa prženja kafe,
za ubrzavanje procesa zrenja vina,
za stabilizaciju raznih napitaka itd.

1) Opšte dejstvo jonizujućeg zračenja

Od poznatih jonizujućih zračenja tamo β-, γ-, i x-zračenje mogu se upotrebiti za ozračivanje namirnica radi konzervisanja. Alfa-zračenje, zbog vrlo male prodornosti, ne dolazi u obzir a takodje ni neutronsko zračenje, zbog nastanka induktivne radioaktivnosti.

Izvori zračenja

Kao izvori jonizujućih zračenja mogu se primeniti:

rendgenski uredjaji 1 aparati,
akceleratori β-čestica,
radioaktivni izotopi i
ohladjene šipke iz nuklearnih reaktora.

Da bi se neki od ovih izvora mogao da primeni za potrebe sterilizacije namirnica potrebno je da zadovoljava sledeće neophodne uslove:

1) da ima dovoljnu energiju zračenja, kako bi moglo da se ostvari što dublje prodiranje jonizujučih zraka u unutrašnjost namirnica.

Energija zračenja izražava se u keV ili MeV;

2) da daje dovoljnu dozu zračenja pri odredjenom odstojanju izvora od objekta, kako bi se u jedinici vremena mogla da ozrači što veća količina namirnica. Veličina doze zračenja je ovde od naročitog značaja, jer se pri ozračivanja namirnica velikim dozama one zagrevaju. Tako, na primer, kod primene doze od 5 Mrad povećava se temperatura za oko 12°CO

Veličina doze pri odredjenom odstojanju izvora od objekta, izražava se u MR × kg/h odnosno Mrad × kg/h. Medjutim, veličina doze može se izraziti i u MR/h, odnosno MR/min, i to u slučaju kada se veličina doze odnosi na odredjenu veličinu zračnog polja;

3) da ima korisnu veličinu zračnog polja, koja se izražava u broju cm × cm, i to poprečno na pravac širenja zračnog snopa

4) da ima dovoljnu prodornu moć (tzv. „vrednost poludehljine“) koja se izražava u cm.

S obzirom da se pri radu različitih izvora jonizujućih zračenja ostvaruju velike doze zračenja, naročita pažnja se zbog toga obrača na potrebne mere zaštite i svakodnevnu kontrolu osoblja koje je zaposleno oko ovih izvora zračenja.

Rendgenski uredjaji se tek odskora primenjuju za ozračivanje namirnica, jer ograničene tehničke mogučnosti rendgenskih cevi nisu dozvoljavale veče i dugotrajnije opterečenje ovih cevi, što je neophodno za ostvarivanje velikih doza zračne energije. Tako, na primer, rendgenska cev pri opterečenju sa max 60 kV i sa jačinom struje od 200 mA, daje 2-2,5 MR/min (mereno neposredno na polucilindričnom otvoru visine 10 cm). Na ovaj način se na beskrajnoj traci za ozračivanje namirnica, sa korisnom veličinom zračnog polja od 10 × 20 m,dobija doza od oko 260 kR/min.

Rendgenske cevi ne proizvode monohromatski spektar x – zraka, pa se usled toga javlja velika količina mekog x-zračenja, što dovodi do povećane doze zračenja na površini namirnica a ova nejednaka prostorna raspodela doze ne može se korigovati fokusiranjem zračnog polja. Zbog toga se ozračivani proizvodi moraju na odgovarajući način pokretati u zračnom polju, kako bi svi delovi ozračivane namirnice dobili istu zračnu dozu.

Pošto se u toku rada rendgenskog uredjaja u komorama za ozračivanje namirnica stvaraju znatne količine ozona, to se pitanju provetravanja ovih komora mora da posveti ozbiljna pažnja.

Slika 61.Uredjaj za ozračivanje gotovih proizvoda od mesa na tekućoj traci:

Izostavljeno iz prikaza

elevaciona traka koja donosi neozračene proizvode
beskrajna traka koja preuzima neozračene proizvode i unosi ih. u prostoriju za ozračivanje
traka koja iznosi iz uredjaja za ozračivanje namirnice koje su ozračene
betonski zaštitni zid
lavirintski ulaz
betonski zaštitni zid
komora sa izvorom
bunar u kome stoji izvor zračenja kada uređaj nije u pogonu

Akceleratori elektrona predstavljaju nuklearne mašine za proizvodnju β-čestica, koje se upotrebljavaju za sterilizaciju namirnica.

Postoji, uglavnom, nekoliko tipova akceleratora: 1) Van de Grafov generator, 2) Linearni akcelerator i 3) Betatron.

Opis i principi rada ovih nuklearnih mašina dat je u poglavlju Dobijanje veštačkih radioizotopa.

Radioaktivni izotopi koriste se za ozračivanje namirnica uglavnom kao izvori -zračenja. Najpoznatiji β-emiteri koji se ovde primenjuju jesu: 60 Co i 137 CB.

Radioaktivni 60°Co primenjuje se obično u obliku šipki, promera 5-10 mm, koje su obložene košuljicom od aluminijuma ili nerdjajućeg čelika a zatvorene su hermetički kako bi se sprečila kontaminacija okoline.

Oblik radioizotopriog izvora zračenja i njegova specifična aktivnost (izražena u Ci/ml) definišu zračno poIje. Kod 60 Co može se postići specifična aktivnost od 50 Ci/g, dok se kod Cs postiže specifična aktivnost izvora od 55-60 Ci/g. Ovakvi izvori zračenja mogu se upotrebiti za ozračivanje pod vodom ili u vazdužnoj sredini. Podvodno ozračivanje ima prednosti zbog toga što je rukovanje uredjajem relativno jednostavno a ceo proces se može bezbedno kontrolisati. Nedostatak ovog postupka je u tome što se jedan deo zračne energije gubi apsorpcijom u vodi, koja se nalazi izmedju izvora i objekta ozračivanja, pri čemu ozračivane namirnice moraju da budu u hermetički zatvorenoj ambalaži.

Veliki izvori β-zračenja za ozračivanje namirnica u vazdušnoj sredini smeštaju se u posebne olovne kontejnere i nalaze se u naročito zaštičen m prostorijama u kojima je omogućen bezbedan rad personala. Naročita prednost ovih uredjaja je u tome što se ozračivanje može da vrši i pod različitim uslovima spoljne sredine (visoka ili niska temperatura, vakuum i dr.) (Sl.gl).

Fisioni materijal koji je delimično „sagoreo“ u nuklearnom reaktoru ili je već „ohladjen“, može se, takodje, koristiti kao izvor za ozračivanje namirnica, jer je njihova radioaktivnost za ove svrhe još uvek dovoljno visoka. Primena ovih izvora zračenja za sada još nije razvijena u praksi, usled različitih tehničkih poteškoća, kao na primer stalnost oblika i veličine izvora zračenja, potreba njihove imaće izmene, kao i nužnost kontrole indukovane radioaktivnosti itd.

Dejstvo zračenja na osnovne sastojke namirnica

Namirnice animalnog porekla ozračivane jonizujuđim zračenjima pretrpljuju odredjene fizičke i hemijske promene, koje su identične promenama nastalim prilikom interakcije materije sa elektromagnetskim zračenjem, odnosno sa česticom. Medjutim, za pojavu zračnih efekata koji pri tom nastaju, od bitnog je značaja kvalitativni sastav neke namirnice (sadržaj vode, mineralija i dr.), kao i uslovi pod kojima se ozračivanje namirnica obavlja (temperatura namirnica, atmosferski odnosi i sl.),

Prilikom ozračivanja namirnica, koje čine izuzetno komplikovane smeše organskih jedinjenja u različitom fiziko-hemijskom stanju (tj. kao nerastvorljivi heterogeni sistemi ili manje-više dispergovani odnosno pravi rastvori), nastaje čitav niz reakcija sa pojavom mnogohrojnih radijacionih produkata, usled pojave direktnog i indirektnog dejstva zračenja. U daljem izlaganju biće ukratko razmotreno kakve se radijacione promene dešavaju u nekim osnovnim sastojcima namirnica animalnog porekla, na primera aminokiseline, belančevine, ugljeni hidrati, masti, sterini, vitamini, encimi i dr.

Amino-kiseline podležu dejstvu jonizujučih zračenja, pri čemu nastaju biohemijske promene od kojih su najznačajnije:

oksičlativna dezaminacija,
reduktivna dezaminacija i
oksidativna dezaminacija sa naknadnom dekarboksilacijom.

Karakter promena koje pod dejstvom jonizujućih zračenja nastaju u pojedinim amino-kiselinama, prilično se razlikuje i zavisi od njihove osetljivosti na zračenje, odnosno od sastava i strukture same amino-kiseline. Tako, na primer, cistein teško podleže procesu dezaminacije, jer SH-grupa štiti amino grupe.

Kod aromatičnih amino-kiselina ne nastaju samo promene na bočnim lančanim vezama već i reakcije na vezama prstenastog sistema. Na ovaj način se tirozin hidroksiluje u 3,4-dehidroksifenilalanin, pri čemu se razvija čitav niz drugih reakcija (slično nastanku peroksidaza), koje primarno uzrokuju verovatno i nastanak ortohinona. Osim ovog, dejstvo zračenja može da uzrokuje pucanje prstena kod nekih amino-kiselina. Tako, na primer, imidazolov prsten histidina prska uz stvaranje amonijaka, dok triptofan prelazi u kinurenin.

Dejstvo jonizujućih zračenja na amino-kiseline prouzrokuje, dakle, pojavu čitavog niza jedinjenja, koja biološki nisu indiferentna, već naprotiv, mogu da budu prilično aktivna, kao na priraer amini, koji nastaju u procesu dekarboksilacije.

Jonizujuća zračenja ne uzrokuju samo aminolitičke procese, već mogu da izazovu i pojavu sinteze«. Tako je eksperimentalnim istraživanjima (T.Hasselstron i saradnici,1957) ustanovljeno da ozračivanjem rastvora amonijumacetata sa β-zracima niože nastati sinteza amino-kiselina0 Ovi ogledi potkrepljuju predpostavku da se ozračivanjem namirnica mogu ‘stvoriti nove amino-kiseline, koje prvobitno nisu bile prisutne. Slično je otkrio i amerikanac S.L.Miller (1957), ustanovivši da amino-kiseline mogu da se sintetizuju i pri električnim pražnjenjima ili pri prolasku elektromagnetnog zračenja kroz rastvore koji sadrže 0i N-atome (kao, na primer, sistem koji se sastoji od metana, amonijaka, vodonika, vode i sl. Ova otkrića imaju fundamentalan značaj ne samo u proučavanju efekata zračenja na biološki supstrat već i u pružanju potvrde teoriji o nastanku života na našoj planeti, pri ozračivanju aromatičnih. i hidroksiaminokiselina javlja se mrka boja, koja se ne može odstraniti sulfitima, jer nije uzrokovana pojavom hinona. Isto tako, pri ozračivanju amino-kiselina pojavljuje se specifični miris, koji nije u uzročnoj vezi sa stvaranjem karbonilnih jedinjenja. Kod amino-kiselina koje sadrže sumpor, pojava specifičnog „mirisa zračenja“ uzrokovana je prvenstveno nastankom rastvorljivih jedinjenja sumpora.

Belančevine, kao vrlo komplikovana organska jedinjenja, podležu dejstvu jonizujućih zračenja zavisno od supstrata, uslova i doze ozračivanja, pri čemu nastaje denaturacija proteina različitog stepena, sa svim klasičnim posledicama ove pojave, praćene odgovarajućim hemijskim promenama (raskidanje peptidnih veza, stvaranje kiselinskih amido-grupa, dezaminacija, stvaranje karbonilnih jedinjenja, razlaganje amino-kiselina i dr.).

Prema tome, kao posledica ozračivanja proteina nastaje više promena od kojih su najznačajnijes

promena viskoziteta, najpre usled raskidanja polipeptidnih lanaca a kasnije usled njihove agregacije ili polimerizacije*,
promena elektroforetskih karakteristika, usled prisutnih hemijskih promena vezanih za fizičko-hemijske promene osnovnih sastojaka (na primer, polidisperzitet);
izmena svojstava pri ultracentrifugiranju, usled već pomenute polidisperzije;
pojačana osetljivost na denaturaciju, koja nastaje kasnije, primenom toplote, hemijskih materija ili drugih uzroka;
pojava zamućenja i flokulacije, usled denaturacije belančevina, što dovodi do sna njenja rastvorljivosti;
povećanje slobodnih reaktivnih grupa, prvenstveno SHgrupa koje se sekundarnim reakcijama (oksidacija, stvaranje S-S grupa, HgS itd.), mogu ponovo da odvoje, što prouzrokuje skraćivanje proteinskih lanaca;
promene imunobioloških svojstava, u smislu gubitka antigenih osobina, gubitka sposobnosti zgrušavanja ( na primer fibrinogena), inaktiviranje encima i toksina itd;
smanjenje sposobnosti vezivanja soli i boja, kao i promena UV-spektra, što ima velikog analitičkog značaja;
smanjenje nutritivne vrednosti, koja nastaje usled razlaganja esencijalnih amino-kiselina.

Eksperimentalno je dokazano da su kod proteina najviše radiosenzitivne SH-grupe, koje se lako oksiduju radikalima OH i HO-, kao i peroksidom, nastalim prolaskom zračne energije kroz vodu. Na osnovu nalaza posle ozračivanja pojedinih aminokiselina, može se načiniti sledeći degresivni redosled radioosetljivosti molekulskih grupa u belančevinama: -S – CH3, -SH, imidazol, indol, -NH4 (O), peptid, prolin.

Pri ozračivanju proteina, pored klasične denaturacije, nastaju i druge dublje hemijske promene, što se dokazuje razlaganjem esencijalnih amino-kiselina (tabela 23).

Tabela 23 Dezaminacija amino-kiselina γ-zračenjem (dozom od 50 kR)

Izostavljeno iz prikaza

Amino-kiselina i % aminokiseline koja je dezaminirana u struji O2
Histidin 51,6
Triptofan 50,0
Tirozin 26,7
Fenilalanin 36,1
Serin 38,7
Treonin 31,7
Lizin 32,7
Arginin 38,4
a-alanin 9,9
P-alanin 9,5
Glikokol 0
Amino-kiselina i % aminokiseline koja je dezaminirana u struji N2
Histidin 29,3
Triptofan 24,7
Tirozin 11,9
Fenilalanin 11,8
Serin 28,1
Treonin 22,2
Lizin 25,0
Arginin 29,2
a-alanin 4,5
P-alanin 5,3
Glikokol 0

Dejstvom jonizujućih zračenja na belanSevine oslobadjaju se materije koje sadrže sumpora (H^S, merkaptan, metional i dr.), kao i amonijak, što ima velikog značaja u postupku sterilizacije namirnica ozračiia njem, jer prouzrokuje organoleptičke promene u namirnicama. Jedna od najuočljivijih posledica ozračivanja namirnica je svakako dejstvo jonizujučih zračenja na heminproteine, što izaziva promenu boje. Ova pojava je vezana za fizičko-hemijske promene pirolnih materija. Tako, na primer, ako se sveže meso ozračuje u atmosferi kiseonika, ono dobija mrku boju (usled stvaranja metmioglobina), dok ozračivanjem svežeg mesa u atmosferi azota meso dobija svetlo crvenu boju (usled stvaranja oksimioglobina)j slična pojava dogadja se i prilikom ozračivanja namirnica biljnog porekla: zeleno povrće dobija mrku boju (usled pretvaranja hlorofila u feofitin).

Efekat dejstva zračenja na heminproteine može se lakše uočiti iz sledečeg pregleda:

Vrsta heminproteina i efekat posle ozračivanja

HEMOGLOBIN
– oksidiše se u methemoglobin
– pri ozračivanju sa 106 rep nastaje potpuno razlaganje sa gubitkom spektralnih karakteristika
METHMOGLOBIN
– redukuje se u oksihemoglobin
– pretvara se u zeleni pigment
(sa maksimumom apsorpcije pri 615 µm )
KARBOKSIHEMOGLOBIN
– bez promena spektralnih svojstava do 2 Mrep
– kod 10 Mrep nastaje taloženje
AZOKSIHEMOGLOBIN
– redukuje se
– kod 10 Mrep nastaje gubitak spektralnih karakteristika
MIOGLOBIN
– oksidiše se u metmioglobin
– pretvara se u zeleni pigment
tzv. sulfmioglobin (sa maksimalnom apsorpcijom pri 655 mju) ili verdoglobin (sa maksimalnom apsorpcijom pri 610 nyi)
METMIOGLOBIN
– redukuje se u oksimioglobin
– od metmioglobina i crvenog pigmenta stvara se jedinjenje otporno prema daljem ozračivanju
CITOHROM C
redukuje se ferocitohrom u fericitohrom
HLOROFIL
– stvara se feofitin
– stvara se zeleni pigment

Ugljeni hidrati se, kao i druga složena organska jedinjenja, ponašaju vrlo različito prema dejstvu jonizujućeg zračenja, zavisno od vrste i sastava šećera, sadržaja vode u njima, kao i vrste i doze zračenja,

Uopšte uzevši, ozračivanjem ugljenih hidrata nastaje proces njihove hidrolize, pračene pojavom čitavog niza, delom jednostavnih a delom vrlo složenih, produkata kao i promenom osnovnin fizičko-hemijskih karakteristika. Osim toga, pri ozračivanju γ-zracima kod ugljenih hidrata rastvorenih u vod stvaraju se slobodni radikali, koji su odgovorni za nastanak dimera ili visokih polimera. Medjutim, dodavanjem monosaharida (naročito fruktoze i saharoze) rastvorima polisaharida, povećava se otpornost polisaharida od depolimerizirajučeg dejstva zračenja.

Ozračivanjem monosaharida dolazi do sprezanja C-C veza, kao i do pojave formaldehida. Isto tako, kao posledica hidrolize stvaraju se reduktaze, pojavljuje se gas (ne CO2), i nastaju odgovarajuće kiseline (iz glukoze nastaje glukuronska kiselina, iz manoze-manuronska kiselina, iz galaktoze-galakturonska kiselina, iz arabinoze-arabonska kiselina itd.). Neka od ovih jedinjenja koja nastaju u procesu hidrolize mogu se ustanoviti papirnom hromatografijom, dok veliki broj intermedijarnih produkata ostaje neidentifikovan.

Dejstvo zračenja na glukozidna jedinjenja ogleda se u razlaganju ovih jedinjenja, pri čemu se lakše razlažu α-giukozidi nego β-glukozidi.

Ozračivanje polisaharida dovodi isto tako do njihove hidrolize. Tako nastaje degradacija skroba, što se ogleda u izostajanju hromogene reakcije sa jodom i pozitivnim felingovim testom. Rastvori pektina degradiraju se u višem stepenu nego skrob. Posle ozračivanja nastaje depolimerizacija ugljenohidratnih polimera, zbog čega se celuloza i pamuk depolimerizuju u sastojke rastvorljive u vodi (Desrosier NOW.,1963). Osim toga, kod većine polisaharida (kao na primer, celuloza, pektini, agar-agar, inulin,.gumiarabika, hijaluronska kiselina i dr.), koji se ozračuju u vodenom rastvoru, nastaje pojava smanjenja viskoziteta rastvora. Ova pojava nastaje već pri ozračivanju i malim dozama zračenja (npr. rastvor pektina ozračivan sa γ-zracima i dozom od 8300 rad) a stepen smanjenja viskoziteta direktno je proporcionalan veličini primenjene doze zračne energije. Visoke doze potpuno razaraju molekule šečera, a kod doza izmedju 0,3 − 0,5 Mrad nastaju mutacije levogirih u desnogire šeđere (Wittfogel H. ,1966).

Razlaganje polisaharida, koje nastaje pod dejstvom zračenja, ima velikog značaja za konzervisanje namirnica pomoću zračne energije, jer ozračivanjem namirnice menjaju konzistenciju u smislu njihovog razmekšavanja. Stepen promene konzistencije namirnica zavisan je, pre svega, od vrste i kvaliteta namirnice, zatim od količine zaštitnih materija, kao i od primenjene doze zračne energije. Smatra se da već primena doze od 0,2 Mrad, pa naviše, prouzrokuje pomenuti efekat.

Pri ozračivanju ugljenih hidrata nastaje još jedna pojava, koja je od velikog značaja za postupak radiosterilizacije namirnica. Naime, reč je o tzv. Maillard-reakciji, tj. o pojavi mrke boje. u ozračenim namirnicama; pojava ove reakcije u direktnoj je zavisnosti od veličine doze zračne energije koja se primenjuje pri radiosterilizaciji namirnica«,

Masti koje se podvrgavaju dejstvu jonizujućih zračenja podležu čitavom nizu oksidativnih i neoksidativnih reakeija, od kojih su najznačajnije:

dekarboksilacija,
razlaganje ugljovodoničnih lanaca, što je praćeno rekombinacijom fragmenata, tako da se javlja skračivanje, produžavanje ili grananje ugljovodoničnih lanaca masnih kiselina;
kombinovanje slobodnih radikala sa kiseonikom uz stvaranje peroksida. Ovim je omogučena pojava autooksidacije i drugih analognih procesa, koji prouzrokuju stvaranje čitavog niza monoi dikarbonskih kiselina, hidroi epo-oksi kiselina, kao i aldehidnih i ketonskih kiselina i sl. Nadalje, ovde mogu da nastanu i polimerizovane masti, delimično usled intermolekularnih sprezanja. Konačno, ovde treba pomenuti i pojavu cis-trans-izomerije.

Proces dekarboksilacije i dehidracije masnih kiselina, kao posledica dejstva zračenja na njih, dogadja se skoro simultano, a obim ovih reakcija zavisi od dužine lanca: dekarboksilacija opada sa povećanjem G-atoma do G-22, a potom se povećava, dok dehidracija pokazuje maksimum kod 0-16 i minimum kod G-24.

Pojava oksidativnih promena u mastima direktno je proporcionalna zračnoj dozi a nastale promene mogu se lako ustanoviti usled povećanja peroksidnog broja, kao i radijaciona higijena animalne proizvodnje usled pojave kgrbonilnih. jedinjenja. Medjutim, pojava polimerizacije, koja se javlja prilikom ozračivanja biljnih uIja i ribljeg ulja, može se lako ustanoviti iz nastalog povećanja viskoznosti ozračenog ulja.

Ozračivanjem masti u namirnicama može da nastane čitav niz kvalitativrio i kvantitativno različitih. efekata, što je uslovljeno vrstom i stanjem same masti, kao i količinom prisutnih pratećih materija. Tako, na primer, ozračivanje mleka, koje predstavlja masnu emulziju u kojoj se masna faza nalazi u vodenoj fazi, pod dejstvom zračenja stvaraju se, i naročito su aktivni, slobodni radikali, koji deluju na površini masne faze. Osim toga, pošto se pri ozračivanju u prisustvu vazduha stvaraju znatne količine ozona i azota, ovi gasovi takodje reaguju sa mastima.

Iz izloženog proizlazi da, pri ozračivanju različitih vrsta masti, bilo da one predstavljaju namirnicu animalnog porekla, bilo da čine sastavni deo drugih namirnica animalnog ili biljnog porekla, u mastima nastaje čitav niz organoleptičkih promena, koje su od bitnog nutritivnog i toksikološkog značaja.

Sterini i steroidi su organska jedinjenja kod kojih se dejstvo jonizujućeg zračenja ogleda u stvaranju mnogobrojnih produkata, od kojih mnoga još nisu proučena.

Dejstvo jonizujućih zračenja na neke sterine i steroide prikazano je na tabeli 24 . 0 podnošljivosti ozračenih sterina u namirnicama za sada nema dovoljno podataka.

Tabela 24 − Dejstvo jonizujućeg zračenja na neke sterine i steroide

Izostavljeno iz prikaza

Ozračivana materija, vrsta zračenja i produkti reakcije

Holesterin γ
holestantriol-3β, 5α, 6β
Δ5-holestenol-3 αβ -on-7
Δ5-holestendiol-3β ,7 β
5α,6α-epoksiholestanol-3β
Kortizon γ
adrenosteron
21-dezoksikortikosteron
11-dehidrokortikosteron
dihidrokortikosteron
Dezoksikortikosteron γ
progesteron
Progesteron γ
allo-pregnantrion-3,6,20
Holna kiselina γ
3 α ,12α-dihidroksi-7-keto-holna kiselina

Vitamini. Pitanje održivosti vitamina u ozračenim namirnicama ima nesumnjivo veliki nutritivni značaj. U suštini, obim razlaganja vitamina zavisi od većeg broja faktora, medju kojima osnovnu ulogu ima veličina doze zračenja, svojstva sredine, količina vode u namirnicama, prisustvo zaštitnih materija (antioksidansi) 1 dr.

Eksperimentalna istraživanja u ovom pravcu pokazala su da je većina vitamina osetljiva na zračenje. Kao naročito osetljivi na dejstvo zračenja pokazali’ su se vitamini A, posle i zatim tiamin, riboflavin i biotin. Nasuprot tome, pantotenska kiselina i folna kiselina su vrlo malo osetljive na dejstvo zračenja.

Velika radioosetljivost vitamina C iskorišćava se praktično radi zaštite drugih materija koje se lako raspadaju pod dejstvom zračenja. U tu svrhu se namirnicama, pre ozračivanja, dodaje askorbinska kiselina i na taj način se sprečava razvijanje nepoželjnih organoleptičkih promena u namirnicama.

Dejstvo zračenja na vitamine i provitamine može da ima nepoželjne posledice. Takav je slučaj pri ozračivanju karotinoida, koji posle ozračivanja gube osnovnu boju, što izaziva ne samo organoleptičke promene već ima i dublji nutritivni značaj.

Konačno, dejstvo zračenja na vitamine ne ogleda se samo u direktnom dejstvu zračenja na ove supstance, već i u indirektnom dejstvu koje nastaje po prestanku ozračivanja. Reč je o oslobodjenim radikalima u vodenoj sredini namirnica, koji po prestanku zračenja još dugo mogu da ispoljavaju oksidativno dejstvo i time utiču na smanjenje sadržaja vitamina u ozračenim namirnicama koje se lageruju.

Encimi su različito osetljivi na dejstvo zračenja, te je za njihovu inaktivaciju i degradaciju potrebno od minimalne doze, koja izaziva jedva nekoliko jonizacija (na primer, za pepsin, tripsin, himotripsin i invertin), pa preko 500 rad sve do nekoliko desetina hiljada rad. Osnovni uzrok inaktivacije encima je oksidacij’a njihovih SH-grupa. Medjutim, dodavanjem glutationa, oisteina i drugih jedinjenja koja sadrže SH-grupe, postoji mogućnost da se zračenjem oštećeni encimi reaktiviraju, odnosno da se spreši njihovo inaktiviranje.

Primenom velikih doza zračne energije kod encima nastaje ne samo inaktivacija već i proces denaturacije belanćevinske komponente. Slična pojava nespecifične denaturacije proteina razvija se i kod encima koji ne sadrže radiosenzitivne SH-grupe i smatraju se kao relativno radiorezistentni.

Efekat dejstva jonizujućih zračenja na encime u velikoj meri zavisi od prisustva „pratećih“ supstanci, kao i od niza drugih faktora. Tako su eksperimenti pokazali da su prečišćeni encimi u vodenom rastvoru višestruko osetljiviji na dejstvo zračenja od encima koji se nalaze u namirnicama.

I kod encima, kao što je već hilo govora kod vitamina, postoji mogućnost pojave indirektnog dejstva zračenja, tj. inaktiviranje fermenata može da se razvija i posle prestanka dejstva zračenja. Ovo „naknadno dejstvo zračenja“ razvija se postepeno i zavisi od temperature na kojoj se drže ozračene namirnice a takodje i od količine prisutnog kiseonika. Slična pojava nastaje i kod encima koji sadrže SHgrupe pri ozračivanju u prisustvu nezasićenih. masnih kiselina, što prouzrokuje vrl brzu inaktivaoiju fermenata prisutnih u namirnicamao

Iz dosad izloženog može se zaključiti da se ozračivanjem encima razvijaju vrlo složeni procesi njihove dezaktivacije i degradacije, koji se u toku lagerovanja namirnica i dalje nastavljaju i produbljuju. Za sprečavanje ovih procesa, koji mogu da dovedu i do odredjenih organoleptičkih promena u namirnicama, preduzima se termička inaktivacija encima pre ozračivanja namirnica.

Dejstvo zračenja na mikroorganizme

Izlaganje namirnica biljnog i animalnog porekla dejstvu jonizujućih zrgčenja ima osnovni cilj da uništi, smanji ili bar učini neškodljivim veliki broj mikroorganizama (tzv. trovači hrane) koji se nalaze na površini ili u unutrašnjosti samih namirnica i prouzrokuju njihovo brzo kvarenje. Prema tome, radiopasterizacija i radiosterilizacija imaju zadatak da produže i poboljšaju održivost namirnica, pri čemu treba da budu eliminisani kako patogeni tako i mikroorganizmi koji proizvode toksine uz istovremenu inaktivaciju samih toksina.

Osetljivost pojedinih vrsta mikroorganizama na zračenje vrlo je različita i zavisi ne samo od vrste i broja mikroorganizama, njihovog biološkog stanja (vegetativni oblici, spore), već i od sredine u kojoj se mikroorganizmi nalaze i ozračuju (sadržaj vode, pH, količina hranljivih materija, količina rastvorenih gasova, starost kulture, temperatura i dr.), kao i od vrste i doze primenjene zračne energije.

Uopšte uzevši, asporogeni mikroorganizmi znatno su radioosetljiviji od sporogenih. Medjutim, i kod asporogenih mikroorganizama postoje znatne razlike, pa su tako, na primer, gramnegativne bakterije radioosetljivije ođ gram-pozitivnih bakterija. U grupu relativno radiorezistentnih mikroorganizama ubrajaju se, pored Cl. botulinum, i mikrokoke, dok Pseudomonas spada u grupu relativno radioosetljivih mikroorganizama. Tako, dok su za uništavanje bakterija iz grupe Pseudomonas potrebne relativno male doze zračenja, dotle su za sterilizaciju vegetativnih oblika drugih bakterija potrebneznatno veće doze zračenja, koje se kređu i do 500 krad. Za sterilizaciju spora potrebne su doze i do 5 Mrad.

Kvasne gljivice su, po pravilu, radiorezistentnije od raznih vrsta plesni i budji. Naročito su visoko rezistentne gljivice iz roda Candida, pa je sterilizaciona doza zračenja za ove gljivice ravna đozi zračenja koja je potrebna za inaktivaciju bakterijskih spora. Medjutim, najveći broj gljivica, plesni i budji podleže radiosterilizaciji primenom doze zračenja do 1 Mrad.

U tabeli 25 prikazane su doze koje su potrebne za radiopasterizaciju i radiosterilizaciju nekih mikroorganizama.

Praktično iskustvo je pokazalo da je za konačni ishod radiosterilizacije od naročitog značaja početni broj mikroorganizama (pri identičnim ostalim uslovima). Ovo znači da se ishod uništavanja čistih kultura mikroorganizama pomoću jonizujućih zračenja pod aerobnim uslovima može izračunati iz obrasca za monomolekularne reakcije:

N = No * e-D/Do

gde je:

N = broj preživelih mikroorganizama posle primene doze D
NQ = početni broj mikroorganizama
D = primenjena doza zračne energije
Do = doza zračenja koja početni broj mikroorganizama svodi na N=Nj e-1 ±li odnosno 0,37 No, što praktično iznosi 63%.

Ovo Do označava se kao“doza preživljavanja“ ili „srednja doza inaktivacija“, odnosno „srednja letalna doza“, MLD (Mean Lethal Dose).

Tabela 25 − Doze zračenja koje se primenjuju kod radiopasterizacije i radiosterilizacije namirnica animalnog porekla

Izostavljeno iz prikaza

RADIOPASTERIZACIJA 0,1 − 1
RADIOSTERILIZACIJA
vegetativnih oblika mikroorganizama >0,5
najvećeg broja sporogenih mikroorganiz. 2
svih sporogenih mikroorganizama 5
Clostridium botulinum 5
Clostridium welchii 4,5
Staphylococcae (koje luće enterotoksine) 0,75
Salmonelle 0,5
Uništavanje razlićitih vrsta virusa 1-5
Uništavanje kvasaca do 2
Uništavanje gljivica 0,25-0,5
Uništavanje toksina Cl. botulinum 5-7
Uništavanje toksina stafilokoka 1-2

Veličina MLD, pri ozračivanju različitih. grupa mikroorganizama X-zracima prikazana je na tabeli 26.

Ako se pod istim uslovima kao predhodno, ozračuju produkti biljnog ili animalnog porekla (b-zracima, koje supstrat potpuno apsorbuje, onda se broj preživelih mikroorganizama (N), tj. broj klica/g može izračunati iz sledećeg obrasca:

N = NQ × e-αE

gde je:

No − početni broj mikroorganizama po g supstrata
α − površina radioosetljivog predela mikroorganizama koji mora da bude pogodjen da bi se 2 izazva uništavanje klice (izraženo u cm ), Na pr. za B. megatherium je α = 5 × 10 cm .
E − primenjena doza zračenja izražena brojem elek2 trona koji se apsorbuju po svakom cm ozracene površine.

Na radioosetljivost mikroorganizama ima uticaja i količina vode i pH vrednost sredine. Eksperimenti su pokazali da je osetljivost mikroorganizama prema zračenju izgleda proporcionalna sadržaju vode u njima, iako neki autori (R.E. Pepper i saradnici, 1956) smatreju da spore u suvom stanju mogu da budu osetljivije na zračenje od spora u vlažnom stanju.

pH vrednost sredine nema izrazitog uticaja na radioosetljivost mikroorganizama, mada, uopšte uzevši, mikroorganizm su rezistentniji u neutralnoj sredini. Medjutim, postoje mikroorganizmi koji su u neutralnoj sredini osetljiviji na zračenje nego u kiseloj i baznoj sredini ( na primer, B. stearothermophilus).

Temperatura sredine ima znatnog uticaja na radiosenzitivnost mikroorganizama. Može se uzeti kao opšte pravilo da su termorezistentni mikroorganizmi ujedno i radiorezistentni. Medjutim, pitanje uticaja temperature na radioosetljivost mikroorganizama predstavlja područje od izvanrednog značaja za radiosterilizaciju namirnica. Zato su i istraživanja u ovom domenu bila opsežna i dugotrajna. Ova ispitivanja su pokazala da u opsegu od 0 − 37°C za svaku vrstu mikroorganizma postoji temperatur i optimum u pogledu radioosetljivosti − tzv. optimum rađiosterilizacije. Najpovoljnije efekat radiosterilizacije dobijen je simultanom primenom optimalne temperature i odredjene doze zračenja. Ovaj način radiosterilizacije pokazao se efikasnim i za gljivice i plesni, koje postaju radioosetljive ako se za vreme ozračivanja podvrgavaju termičkoj obradi na temperaturi od oko +52,5° do pokušaja uvodjenja kombinovane metode: predhodno slabo ozračivanje namirnica (obično dozom do 1,25 Mrad) a zatim snažna termička obrada, nije urodio plodom<> Ozbiljan nedostatak ove metode je u tome što, pre svega, namirnice gube svežinu, a osim toga, primena ove metode nije pogodna za namirnice koje su kontaminirane patogenim anaerobima (npr<> sa Cl0 botulinum), jer kasnije čuvanje ovih namirnica na temperaturi od oko +5°C može da uslovi snažni razvoj preživelih mikroorganizama, a time i stvaranje količine toksina koja ugrožava zdravlje ljudi.

Tabela 26 − Srednje letalne doze (MLD) za razne vrste mikroorganizama ozračivanih X-zracima

Izostavljeno iz prikaza

VRSTA MIKROORGANIZAMA Broj klica u 106/ml pre ozračivanja
GRAMNEGATIVNI ŠTAPIĆI Escherichia coli 700
Pseudomonas aeruginosa 760
Pseudomonas fluorescens 2 090
Aerobacter aerogenes 238
Serratia marcescens 990
GRAMPOZITIVNE KOKE Staphylococcus aureus 1000
Sarcina flava 2,4
Sarcina lutea —
SPOROGENI MIKROORGANIZMI Bacillus thermoacidurans 240
Bacillus subtilis 4,8
Bacillus stearothermophilus 75
Bacillus mesentericus 6,2
KVASCI Saccharomyces cerevisae
Torulopsis pulcherrina —
Torulopsis rosea —
PLESNI Aspergillus niger —
Mucor sp. —
VRSTA MIKROORGANIZAMA MLD (u MR)
GRAMNEGATIVNI ŠTAPIĆI Escherichia coli 0,1—0,15
Pseudomonas aeruginosa <0,14
Pseudomonas fluorescens 0,35
Aerobacter aerogenes 0,5
Serratia marcescens 0,25—0,5
GRAMPOZITIVNE KOKE Staphylococcus aureus 0,1 — 0,25
Sarcina flava < 0,35
Sarcina lutea 0,5
SPOROGENI MIKROORGANIZMI Bacillus thermoacidurans 0,5 — 1,0
Bacillus subtilis i,0
Bacillus stearothermophilus 1,5
Bacillus mesentericus 1,0 — 1,5
KVASCI Saccharomyces cerevisae 0,25—0,5
Torulopsis pulcherrina 0,5
Torulopsis rosea 0,5 — 1
PLESNI Aspergillus niger 0,25—0,5
Mucor sp. 1,0
VRSTA MIKROORGANIZAMA % uniStenja sa 100 kR
GRAMNEGATIVNI ŠTAPIĆI Escherichia coli 99,97 +
Pseudomonas aeruginosa —
Pseudomonas fluorescens —
Aerobacter aerogenes 99,99
Serratia marcescens 99,98 +
GRAMPOZITIVNE KOKE Staphylococcus aureus 99,98
Sarcina flava —
Sarcina lutea —
SPOROGENI MIKROORGANIZMI Bacillus thermoacidurans 95,41
Bacillus subtilis —
Bacillus stearothermophilus 99,6
Bacillus mesentericus —
KVASCI Saccharomyces cerevisae 99,98
Torulopsis pulcherrina 99,98
Torulopsis rosea 97,98
PLESNI Aspergillus niger —
Mucor sp. —

Fiziološko stanje mikroorganizama od presudnog je značaja za njihovu radioosetljivost. Pokazalo se, na primer, da su spore kulture mikroorganizama manje otporne na ozračivanje nego mlade kulture istih mikroorganizama. Isto tako, najveću osetljivost na zračenje ispoljavaju mikroorganizmi u vegetativnom obliku, dok se izuzetno visoka radioosetljivost mikroorganizama ispoljava u logaritamskoj fazi njihovog rasta«

Uticaj ostalih faktora sredine ima takodje značaja na radioosetljivost mikroorganizama. Tu se, pre svega, ima u vidu količina hranljivih materija i gasova u podlozi, prisustvo raznih hemijskih jedinjenja i materija koje smanjuju ili povećavaju osetljivost mikroba na ozračivanje u aerobnim ili anaerobnim uslovima itd«

Sve što je predhodno rečeno odnosi se na rezultate istraživanja radioosetljivosti mikroorganizama u čistim kulturama pojedinih mikroorganizama in vitro«, Medjutim, u procesima radiosterilizacije i radiop sterizacije namir— nica biljnog ili animalnog porekla ima se uvek posla sa velikim brojem različitih vrsta mikroorganizama, koji se nalaze u veoma različitim fiziološkim stanjima, pa su zbog toga i sasvim različito osetljivi na jonizujuća zračenja. 2’osledica ovoga je da se prilikom radiosterilizacije prvo uništavaju radioosetljivi mikroorganizmi, dok su za inaktiviranje radiorezistentnih mikroba potrebne vrlo visoke doze zračne energije ili vrlo dugo vreme ozračivanja« Ove činjenice nametnule su potrebu da se za praktičnu primenu radiosterilizacije ustanove odgovarajući normativi odnosno standardi pomoću kojih se može odrediti radiosterilizacioni efekt# Kao najpogodniji faktor za odredjivanje efekta radiosterilizacije usvojen je „stepen redukcije broja mikroorganizama“ , kao što se to čini kod sterilizacije primenom toplote.

Pošto se pokazalo da Cl. botulinum pripada grupi mikroorganizama koji su najrezistentniji prema jonizujućim zracima, sasvim je razumljivo što je ovaj sporogeni mikrob uzet kao indikator efekta radiosterilizacije. Medjutim visoka toksičnost Cl. botulinuma nameće vrlo oštre mere zaštite za osoblje koje radi sa ovim mikroorganizmom. Stoga su činjeni napori da se pronadje neki pogodniji mikroorganizam koji bi, u pogledu radioosetljivosti, imao iste osobine kao Cl. botulinum a bio bi manje opasan po zdravlje laboratorijskog osoblja«, Napori u ovom smislu urodili su plodom, pa se danas raspolaže sa nekoliko vrsta mikroorganizama pogodnih da zamene Cl. botulinum. Tako, na primer, Cl. sporogenes i Bacillus stearothermophilus podjednako su radiorezistentni kao i Cl. botulinum, Isto tako, jednoj grupi autora (AoWo Anderson i saradnici, 1956,1959) pošlo je za rukom da otkriju asporogeni,aerobni i atoksični mikroorganizam koji po radiorezistenciji visoko premašuje otpornost koju pokazuje Cl. botulinum prema jonizujućim zračenjima. To je jedan soj mikrokoka koji je vrlo blizak sa Micrococcus roseus i Microrubens tetragenus a karakteriše ga izuzetno visoka aktivnost katalaze i izuzetno visoka radiorezistencija (u agarskoj podlozi preživljava dozu od 6 Mrad).

Dejstvo jonizujućeg zračenja na toksine pojedinih mikroorganizama ogleda se u dezaktivaciji toksina. Eksperimentalno je ustanovljeno da se 80% toksina Cl. botulinuma razara primenom doze od 55 krad, dok se primenom doze od 8 Mrad dezaktivira 99% a primenom doze od 9 Mrad dezaktivira se 99,99% ovog toksina.

Dejstvo jonizujućeg zračenja na viruse dogadja se takodje prema već iznetom eksponencijalnom zakonu, slično kao kod bakterija. Za radiosterilizaciju materijala koji je jako kontaminiran virusima potrebne su doze od preko 5 Mrad.

Dejstvo zračenja na materijale za pakovanje namirnica

Osnovni cilj primene jonizujućih zračenja za konzervisanje namirnica animalnog porekla jeste smanjenje ili potpuna eliminacija postojeće mikro-flore u ‘biljnim i animalnim proizvodima. Da bi se ovo postiglo, kao i da bi se sprečila naknadna bakterijska kontaminacija namirnica, one moraju da budu ozračivane već upakovane ili se pakovanje posle ozračivanja mora da obavlja u potpuno sterilnim uslovima. Pošto ovo nije jednostavno, pristupa se pogodnijem postupku, tj. ozračivanju već upakovanih namirnica.

Ovaj postupak ima još i tu prednost što se upakovane namirnice ozračuju u prisustvu vrlo male količine kiseonika (pod uslovom da je materijal za pakovanje namirnica nepropustljiv za gasove). Medjutim, ovaj postupak ujedno nameće i uslov da materijal za pakovanje namirnica u toku procesa ozračivanja ne podleže prOmenama koje bi mogle da utiču na promenu organoleptičkih svojstava namirnica, kako za vreme postupka ozračivanja tako i u periodu skladištenja ozračenih proizvoda. Osim toga, materijal za pakovanje namirnica treba da ispunjava i sledeće uslove: da bude dovoljno otporan na dejstvo zračenja (tj. da pod dejstvom zračenja ne podleže bitnim promenama), da bude dovoljno propustljiv za zračenje (odnosno da ne apsorbuje veću količinu zračne energije, tj. da ima malu specifičnu apsorpciju), ali da ujedno bude u potrebnoj meri nepropustljiv za kiasonik i druge gasove, vodenu paru, svetlost i mikroorganizme.

Kao savremeni materijali za pakovanje namirnica animalnog porekla dolaze u obzir: beli (pocinkovani) lim, aluminijum, staklo i veštački (plastični) materijali. Bok se lim i staklo koriste samo za izradu limenki odnosno odgovarajuđih posuda od stakla, aluminijum i plastični materijali se upotrebljavaju za izradu pogodnih oblika ambalaže a primenjuju se i kao folije. U daljem izlaganju biće ukratko razmotrene promene svojstava ovih materijala u toku procesa ozračivanja kao i u toku perioda skladištenja.

Lim se pokazao kao izvanredno pogodni ambalažni materijal za različite vrste namirnica animalnog porekla, jer gotovo apsolutno ispunjava uslove koji se traže od materijala za pakovanje namirnica. Eventualna apsorpcija zračne energije, naročito kada su u pitanju slabiji izvori Xi (5-zračenja, lako se može izbeći upotrebom tanjih limova. Isto tako, moguća pojava korozije unutrašnjeg zida limenke u toku perioda dužeg skladištenja izbegava se primenom lakiranih limova.

Aluminijum je, takodje, vrlo pogodan materijal za pakovanje namirnica koje se podvrgavaju postupku radiosterilizacije. Njegova prednost nad limom je u tome što ima malu specifičnu apsorpciju, te je omogućena primena manjih doza mekih X-zraka, kao i [V-zračenja. Osim toga, od aluminijuma se može izradjivati ambalaža različitog oblika (četvorougaone kutije, tube i dr.), što je naročito pogodno za pakovanjje raznih kiselih proizvoda, kao što su proizvodi ođ voča (voćni sokovi, voćna pirea i sl»), preradjevine od povrća (npr. pire od paradajza) itd. U ovim slučajevima je poželjno da aluminijum bude prevučen lakom radi sprečavanja korozije.

Jedini nedostatak koji sistira primenu aluminijuma kao ambalaže za pakovanje ozračenih namirnica je relativno visoka cena aluminijumske ambalaže.

Staklo se vrlo malo primenjuje kao ambalažni materijal za namirnice koje se podvrgavaju postupku radiosterilizacije, jer debeli zidovi staklenih posuda apsorbuju u velikoj količini γ -zračenje, a primenom velikih doza zračne energije staklo podleže promenama − dobija mrku boju − gubedi pri tom i svoju prvobitnu transparentnost („diskoloracija“). Zato se staklene posude primenjuju samo u slučaju ako su niske i sa širokim otvorom pa se ozračivanje može da izvodi odozgo, tj. preko otvora posude. Zatvaranje ovako ozračenih posuda mora da bude pod aseptičnim uslovima, ukoliko posude nisu bile zatvorene pre ozračivanja poklopcem od vrlo tankog aluminijuma ili nekog plastičnog materijala.

Proces diskoloracije može se smanjiti dodavanjem cerijuma (Ce) u staklo.

Plastični materijali se primenjuju u različitim ambalažnim oblicima (posude raznog oblika, džakovi, kese, creva i sl.) za pakovanje namirnica biljnog i animalnog porekla koje se podvrgavaju radiosterilizaciji i radiopasterizacijion.

Debljina plastičnog materijala za izradu pogod~ ne ambalaže mora da bude najmanje 50 (a kreće se i do 200 /u), kako bi se sprečilo prodiranje mikroorganizama0 Jedino plastični materijal „Mylar“ primenjuje se u debljini od 12-25 /i «

Gotovo svi plastični materijali koji se primenjuju za pakovanje namirnica dobro podnose doze zračenja koje se primenjuju kod radiopasterizacije. Medjutim, visok® doze zračne energije, koje se primenjuju kod radiosterilizacije, izazivaju promene nekih osnovnih karakteristika ovih veštačkih materijala ( povećanje modula elastičnosti, smanjenje plastičnosti, obojavanje, pojava stranih mirisa i dr0)0 Dzrok nastanka ovih promena vezuje se za proces umrežavanja (Polyester, Polystyrol, Polyetylen, Neopren, Nylon i dr.) ili proces proces razaranja dugolančanih organskih jedinjenja (Polyvinylchlorid, Polyvinyldichlorid, Polyisobutylen, Polytetrafluorethylen, Teflon i dr.). Samo neki veštački materijali (npr. Polyethylen, Pliofilm, Saran, Glassin, Tetrapack i sl.) ne gube svoje osnovne fizikalne karakteristike i ne menjaju se signifikantno pri ozračivanju dozama do 3,5 Mrad.

Ozračivanjem plastičnih materijala megaradskim dozama (Mrad) pojavljuje se specifični miris, koji može da bude vrlo neprijatan i da se prenese na namirniceo Ovaj miris, doduše, isčezava u toku skladištenja, najčešće za 2-3 nedelje a nekada 1 ranije«, Jedino materijal Saran pri ozračivanju ne odaje neprijatan specifičan miris, već miris južnog voća.

Nepoželjna promena osnovnih karakteristika koja se javlja kod svih veštačkih materijala za pakovanjfe-^e promena osnovne boje pri ozračivanju sa višim dozama zračenja. Jedino materijal Saran ne podleže promeni boje ni pri ozračivanju đozama do 6 Mrad0

Primenom visokih doza zračne energije pri ozračivanju materijala za pakovanje namirnica može da dodje do izražaja nepoželjna pojava indukovane radioaktivnosti, što se češće javlja kod metala a retko kod plastičnih materijala. 0 ovoj pojavi treba voditi računa pri izboru izvora

Konzervisanje namirnica animalnog porekla pomoću jonizujućih zračenja zasniva se na primeni velikih doza zračne energije, koje utiču ne samo na stepen radiosterilizacije, a time i na održivost ozračenih produkata, već prouzrokuju više nepoželjnih promena u njima. Odredjivanje veličine doze zračne energije radi konzervisanja 1 postizanja željene održivosti ozračenih namirnica pri odredjenim uslovima skladištenja, predstavlja za sada vrlo težak problem.

Ovo tim pre što potreba primenjivanja velikih doza zračenja bezuslovno nameće i potrebu izgradnje velikih. postrojenja za ozračivanje namirnica, što neosporno ima uticaja na veličinu troškova izgradnje ovako skupih objekata a samim tim i na ekonomičnost ovog postupka«,

Na održivost ozračenih. namirnica pri dugotrajnijem skladištenju, pored veličine primenjene doze zračenja, utiče više drugih faktora, kao što su: atmosfera i temperatura, uticaj vlage, prisustvo dodatnih materija, uslovi držanja i dr.

Uticaj atmosfere i temperature

Nastanak odredjenih hemijskih reakcija i nepoželjnih organoleptičkih promena u ozračenim namirnicama direktno je zavistan od okolne sredine, odnosno od sastava atmosfere. Naime, količina kiseonika u atmosferi za vreme ozračivanja namirnica, kao i neposredno posle toga, bitno utiče na kvalitet i održivost ozračenih produkata, jer ozon i nitrozni gasovi koji prilikom ozračivanja nastaju u atmosferi mogu u velikoj meri da utiču na pojavu odredjenih promena na površini i u dubini ozračenih namirnica. Radi sprečavanja ovih neželjenih pojava preduzimaju se različite mere koje imaju jedinstven cilj: uklanjanje suvišnog kiseonika u atmosferi. Tako, na primer, čvrste namirnice se pre ozračivanja pakuju na odgovarajući način ili se ozračivanje vrši u vakuumiranom prostoru, dok se u tečne namirnice (mlečni napici, voćni sokovi, sokovi od povrća i sl.) uvode inertni gasovi ili se one 30-45 minuta pre ozračivanja ispiraju u struji vodonika odnosno azota.

Uticaj temperature pre i posle ozračivanja na održivost ozračenih namirnica je višestruk. Tako, u ozračenim namirnicama ( čak i kada su podvrgnute samo postupku radiopasterizacije), ako se lageruju na temperaturi ispod +5°C, ne razmnožavaju se patogeni mikroorganizmi. Namirnice koje su pre ozračivanja držane na niskim temperaturama lako se mogu sterilisati već malim dozama zračenja. Postoje i eksperimentalni podaci ( B.J. Stover,1959) da se lako kvarljivim namirnicama (npr. salata, zelen, paradajz i dr.) koje su držane u frižideru i ozračivane vrlo malim dozama zračenja od 5 R (sa brzinom doze od 15 mR/h) može povećati održivost za 1,4-1,7 puta.

Namirnice koje se ozračuju u smrznutom stanju treba da prime dvostruko veću đozu zračenja da bi se dobio specifičan strani miris, koji se javlja kod namirnica pri ozračivanju na sobnoj temperaturi sa dvostruko manjom dozom.

Ozračene namirnice uskladištene na niskim temperaturama podležu znatno slabijim hemijskim i encimskim promenama.

Zagrevanjem namirnica posle ozračivanja slabi ili iščezava specifični strani miris a time se poboljšava ukus i miris ozračenih proizvoda.

Količina vode u namirnicama

U poglavlju o biološkom dejstvu zračenja rečeno je da pri radiolizi vode nastaje veliki broj slobodnih i vrlo aktivnih radikala (Hg, H2+, H2O+, H3O+, H2O2, HO2, H+, H-, O+, O- i dr.). lako je k ličina ovih produkata nastalih radiolizom vode vrlo mala, njihovo prisustvo u ozračenim na namirnicama može da bude od izvanrednog značaja.

Namirnice animalnog porekla predstavljaju vrlo složen biološki supstrat koji je bogat vodom, usled čega se prilikom njihovog ozračivanja javlja više nepoželjnih reakcija koje prouzrokuju promene boje, mirisa, ukusa 1 drugih organoleptičkih promena.

Prisustvo vode u namirnicama animalnog porekla ima velikog značaja zbog njenog učešća na tok radijacionih i postradijacionih reakcija u namirnicama« Pre svega, količina vode utiče na stepen difuzije aktiviranih molekula i raspadnih produkata, od kojih mnogi mogu da budu i toksičnog karaktera. Zbog toga, po pravilu, postoji odredjena zavisnost radijacionog efekta od količine vode u ozračivanom produktu.

Smanjenje difuzionih procesa u ozračenim namirnicama može se postići evakuacijom vode (sušenje namirnica) ili prevodjenjem vode u čvrsto stanje (smrzavanje proizvoda). Na ovajj način mogu se umanjiti nepoželjne pojave koje nastaju ozračivanjem namirnica animalnog porekla.

Dodatna sredstva

Namirnicama koje se podvrgavaju postupku radiosterilizacije mogu se dodavati odredjena sredstva, i to uglavnom iz dva razloga:

da se umanji nepoželjno dejstvo jonizujućih zračenja i uklone organoleptičke promene u ozračenim namirnicama i
da se poveća poželjno dejstvo jonizujućih zračenja u ozračenim namirnicama.

Kao što je već rečeno, pri ozračivanju namirnica stvara se čitav niz slobodnihradikala koji su vrlo aktivni i živo učestvuju u kasnijim hemijskim reakcijama, koje mogu da prouzrokuju nepoželjne organoleptičke promene. Suština primene dodatnih sredstava sastoji se u tome da ove materije deluju kao akceptori slobodnih radikala stimulišući svojim sinergičnim delovanjem one hemijske reakcije koje umanjuju organoleptičke radijacione promene u ozračenim proizvodima. Na taj način dodatna sredstva deluju u neku ruku kao „zaštitne materije“ u namirnicama pri postupku radiosterilizacije. Kao najbolji akceptor slobodnih radikala pri ozračivanju mesa i voća, kao i proizvoda od njih, pokazala se 0,5% askorbinska kiselina i njene soli (npr. o,5~ 1% Na-askorbinat), kao i više derivata askorbinske kiseline (npr. 1% Natrijum-D-izoaskorbinat). Sva ova dodatna sređstva pokazala su visok stepen pozitivnog dejstva, tako da je omogućena radiosterilizacija vrlo visokim dozama zračenja bez promene osnovnih organoleptičkih osobina (miris, ukus, boja, konzistencija). Medjutim, postoji još bezbroj hemijskih materija koje se mogu primeniti kao dodatna sredstva. Tako, na primer, pri ozračivanju govedjeg mesa dodavanje 0,1% mononatrijumglutamata pokazuje vrlo dobar zaštitni efekat posle pojave specifičnog mirisa ozračivanog mesa, dok dodavanje polifenola pokazuje zaštitno dejstvo protiv promene boje i ukusa pri ozračivanju masti i ulja. U istom smislu deluje i dodavanje tokoferola, kao i kombinacija tokoferola sa askorbinskom ili limunskom kiselinom pri ozračivanju voča i povrča, kao i njihovih produkata. Isto tako, dodavanje mleku vrlo male količine SO2 sprečava pojavu mrke boje u ozračenom mleku.

Primena odredjenih dodatnih materija koje povećavaju pozitivno delovanje zračenja pri radiosterilizaciji svođi se, uglavnom, na dodavanje supstanci koje selektivno ili aditivno podržavaju baktericidno dejstvo jonizujućih zračenja. Kao selektivne materije dolaze u obzir one supstance čije dodavanje namirnicama prouzrokuje senzibilisanje mikroflore, koja usled toga lako podleže uništavanju primenom već malih doza zračenja. Tako, na primer, dodavanje adenozina ili (/-alanina senzibiliše radiorezistentne spore B. cereusa na klijanje i njihovo pretvaranje u radiosenzitivne vegetativne oblike« U materije kojje pokazuju komplementarno dejstvo sa zračenjem ubrajaju se mikrobicidne supstance. Dodavanjem svežem mesu izvesnih antibiotika (npr. oxytetracyclin, chlortetracyclin i drugi antibiotici iz grupe tetraciklina) u koncentraciji od 10-20 ppm, pokazalo se vrlo delotvorno protiv večeg broja različitih vrsta mikroorganizama u mesu, koje se posle ozračivanja lageruje na temperaturi od 0°C.

Dodavanje sorbinske kiseline ozračenim namirnicama može u velikoj meri da umanji proces kvarenja namirnica usled prisustva različitih gljivica i plesni, koje su relativno rezistentne ne samo prema zračenju, već i prema antibioticima.

Da bi se dovoljno dugo zadržala željena održivost ozračenih namirnica, često nije dovoljno primenjivati samo pomenuta dodatna sredstva, več je potrebno da se primene i odredjeni dopunski postupci, na primer zagrevanje namirnica pre ozračivanja i drugo. Pri tome svakako treba pomenuti i jedan vrlo interesantan postupak radi povečanja održivosti mesa, koji se sastoji u injiciranju adrenalinskih preparata u optimalnoj dozi od 250 γ/kg, i to 4 časa pre klanja životinja. Na ovaj način brzo iščezava aktivnost proteolitičkih fermenata u mesu posle klanja i ozračivanja, dok se adrenalin potpuno razgradjuje. Eksperimentalna istraživanja (C.Radouco-Thomas 1 saradnici,1958) pokazala su da ovako tretirano sveže meso održava svoju normalnu boju i finoću u toku 35-todnevnog skladištenja na temperaturi od 38°C.

Uslovi skladištenja

Osnovna je želja i potreba da se ozračene namirnice mogu dovoljno dugo držati na sobnoj i povišenoj temperaturi, bez preduzimanja naročitih mera i uslova držanja. Medjutim, dosadašnja iskustva pokazuju da ovo nije apsolutno ostvarljivo, jer se ozračivanjem namirnica ne mogu potpuno inaktivirati autolitički 1 drugi fermenti. Osim toga, postoji opasnost da se javi bakteriološka rekontaminacija ozračenih proizvoda. Sve ovo nameće bezuslovnu potrebu da se ozračeni proizvodi uskladištavaju samo u upakovanom stanju, i to na kolikogod je to moguće nižoj temperaturi, pri čemu ne treba izgubiti iz vida i sve ostale faktore koji utiču povoljno na proces lagerovanja (npr. relativna vlažnost, količina svetlosti i dr.).

3) Ozračivanje namirnica animalnog porekla

Pri ozračivanju namirnica animalnog porekla one se različito ponašaju prema jonizujućim zračenjima. To je sasvim razumljivo ako se ima u vidu raznolikost sastava, gradje i strukture pojedinih vrsta animalnih proizvoda i namirnica animalnog porekla. Osim toga, pojedine vrste na~ mirnica animalnog porekla poseduju sasvim različitu mikrofloru, za čije uništenje su potrebne različite doze zračne energije, kao i potpuno različiti postupci ozračivanja ili dopunske obrade. Ne treba gubiti iz vida da u različitim namirnicama postoje sasvim različiti encimski sistemi sa raznim stepenima njihove aktivnosti. Zato je, svakako, potrebno da se u najkraćim crtama razmotri ponašanje pojedinih vrsta namirnica animalnog porekla koje se podvrgavaju postupku radiosterilizacije i radiopasterizacije.

Prednosti koje postoje pri konzervisanju namirnica jonizujućim zračenjem u odnosu na druge metode , mogu se rezimirati (prema Adamikeru,1967) u sledećem:

Mogućnost konzervisanja (odn. održavanja u svežem stanju) namirnica kod kojih dosadašnji metodi nisu dali zadovoIjavajuće rezultate;
Konzervisanje nanirnica zračenjem zahteva minimalne pripreme;
Čuvanje, transport i promet namirnica konzerviranih jonizujućim zračenjem je jednostavno, jer se može obavljati na sobnoj temperaturi (tj. bez rashladnih uredjaja);
Nisu potrebni konzervansi, koji kod duge upotrebe mogu biti štetni po zdravlje potrošača;
Sprečena je sekundarna kontaminacija, pošto se ozračuju namirnice koje su već upakovane i spremne za transport i promet?
Moguća je maksimalna mehanizacija 1 automatizacija procesa proizvođnje.

Meso i proizvodi od mesa

Meso i neki proizvodi od mesa pređstavl jaju namirnioe animalnog porekla koje su naročito pogodne za konzerviranje pomoću jonizujućih zračenja. Medjutim, pojedine vrste mesa ponašaju se vrlo različito prema zračenju: svinjsko, kokošije i ćureće meso vrlo malo su osetlji vi na zračenje, dok je ovčije i govedje meso jako radioosetljivo. Zbog toga, kao i zbog velike potrošnje gotovo svih vrsta mesa i proizvoda od mesa, nije nikakvo čudo što je najveći broj istraživanja posvećen ovoj problematici.

Primena jonizujućih zračenja na ovom području svodi se na:

1) borbu protiv parazitoza (prvenstveno trihineloze),
2) radiopasterizaciju mesa dozama od 0,1-1 Mrad, uz primenu dopunskih postupaka (najčešće skladištenje na nižim temperaturama) i
3) radiosterilizaciju mesa i proizvoda od mesa.

Potpuno uništavanje parazita (naročito Trichinella spiralis) nastaje primenom zračnih doza od 3o krad. Medjutim, da bi se larvice trihine u svinjskom mesu oštetile, dovoljna je doza od 15 krad, dok se dozom od 18 krad postiže ubijanje odraslih trihina. Pošto svinjsko meso podnosi ozračivanje dozorn od 60 krad bez promena ukusa, ozračivanjem dozom od 5o krad postiže se uništavanje svih parazita bez bojazni da se može promeniti ukus mesa. Ako se ovo ozračivanje vrši u uslovima istovremenog hladjenja, onda se postiže povećanje održivosti mesa za 50%. Čuvanjem ovako ozračenog mesa u skladištima na temperaturi od 0 do +2°C povećava se održivost za 3-5 puta.

Radiopasterizacija isečenog i upakovanog svežeg mesa sastoji se u ozračivanju relativno malim dozama zračenja od 100-250 krad sa kasnijim usklađištavanjem na niskim temperaturama. 11a ovaj način mogu se sistirati encimske promene u mesu uz redukciju mikroflore za najmanje 95-99%, čime se održivošt mesa povećava za 5-10 puta.

Primena doze od 5oo krad pri radiopasterizaciji kokošijeg mesa ne izaziva nikakve promene ukusa. Ako se ovako ozračeno meso čuva na nižoj temperaturi, održivost mesa se znatno povećava: pri ozračivanju kokošijeg mesa sa 0,1 ili 1 rad i čuvanjem na temperaturi od +1°C, održivost je dvaput veća, dok se ozračivanjem sa o,25 Mrad i čuvanjem na. temperaturi od +5°C, održivost povećava za oko 4 puta l od 7 do najmanje 25 dana).

Radiosterilizacija svežeg mesa, naročito pri velikim dozama zračenja, menja boju, ukus, miris i strukturu ozračenog mesa.

Pigment mioglobin, koji daje boju svežem mesu, u kontaktu sa kiseonikom u vazduhu prelazi u njegov oksidativni oblik − oksimioglobin − dajući mesu svetlo crvenu boju, koja pod uticajem već malih doza zracenja i prisustva kiseonika prelazi u mrkosivu boju usled stvaranja metmioglobina. Ako se ozračivanje vr i u odsustvu kiseonika (ođn. u struju azota) ne menja se boja mesa, čak i kod primene doza od više Mrad. Medjutim, pri ozračivanju govedjeg mišićnog tkiva, dozama većim od 1,3 Mrad, iz crvenog mioglobina nastaju dve vrste zelenog pigmenta: sulfmioglobin (sa maksimumom apsorpcije pri 635 m/u) i verdoglobin (sa maksimumom apsorpcije pri 61o m/u). Usled toga, boja govedjeg mesa će zavisiti od količine oksimioglobina, metmioglobina, sulfmioglobina i verdoglobina. Kod isečenog i upakovanog svežeg i kuvanog mesa, ozračivanog dozom od 2 Mrad, nastaje mrka boja koja se može pretvoriti u crvenu ako se ozračivanje izvodi u atmosferi a.zota’ ova crvena boja nije identična boji svežeg mesa.

Od svih vrsta mesa najmanju promenu ukusa posle ozračivanja pokazuje svinjsko i kokošije meso, dok govedje meso pokazuje promenu ukusa već posle ozračivanja malim dozama zračenja, što predstavlja ozbiljnu smetnju za radiosterilizaciju. Uzrok promene ukusa ozračenog govedjeg mesa leži u pojavi metionala (pri ozračivanju dozom od 2-4 Mrad) , odnosno 3-metil-tiobuterne kiseline (pri ozračivanju dozom od 8-lo Mrad). Uklanjanje ovog specifičnog ukusa (tzv. ukus ozračenog mesa) može se postići kuvanjem. Interesantna su takodje zapažanja da se pri istim dozama zračenja pojavljuje specifičan ukus u znatno manjoj meri kod mesa koje ima veću količinu masti’, ovo se objašnjava time što se pri ozračivanju masti verovatno stvaraju karbonilna jedinjenja velike molekulske težine, koja onda reaguju sa supstancama koje prouzrokuju specifičan ukus (S-H jedinjenja i amini).

Pojava neprijatnog mirisa u ozračenom mesu nastaje uglavnom usled promena u hidrosolubilnim albuminima. Isto tako, u ozračenom mesu nastaje lako povećanje vrednosti pH.

Prilikom ozračivanja mesa i proizvoda od mesa pojavljuju se i naročito dolaze do izražaja, pre svega sa mikrobiološkog i biohemijskog aspekta, sledeči momenti, koje treba imati u vidu:

1) Primenom malih doza zračenja (radiopasterizacija) relativno brzo se uništavaju radioosetljivi mikroorganizmi iz grupe pseudomonas (pre svega P. geniculata), što se odražava u promeni sastava mikroflore u mesu i dovodi do rasta onih vrsta mikroorganizama koji su radioi termorezistentni, na primer fakultativni anaerob Microbacterium thermosphactum.
2) Primenom velikih doza zračenja od 5 Mrad (radiosterilizacija) koje su neophodne za uništavanje radioi termorezistentnih i po zdravlje Ijudi opasnih mikroorganizama (npr. Clobotulinum), nastaju znatne organoleptičke i biohemijske promene u mesu.
3) Ozračivanjem svežeg mesa njegovi proteolitički fermenti se ne inaktiviraju potpuno, usled Sega se u radiosterilisanom mesu u toku postupka skladištenja i dalje razvija proces autolize, zavisno od temperature u skladištu. Posledica ovako oslobodjenih aminokiselina je pojava gorkog ukusa u mesu. Ova pojava može se izbeći kuvanjem mesa pre ozračivanja.

Metodologija i tehnika radiopasterizacije i radiosterilizacije pojedinih proizvoda od mesa, bilo da su oni u svežem, bilo u preradjenom stanju, razvijeni su do visokog stepena i predstavljaju oblasti vrlo uske specijalnosti.

Ribe i proizvodi od riba

Pojedine vrste riba takodje su različito osetIjive na dejstvo jonizujučih zračenja.

Radiosterilizacija ribljeg mesa postiže se primenom doza zračne energije od 2 Mrad, pri čemu se javljaju bitne organoleptičke promene. Zbog toga je mnogo raširenija primena radiopasterizacija ribljeg mesa i proizvoda od riba uz kasnije skladištenje na nižim temperaturama (oko 0°C)o Na ovaj način može se znatno produžiti period održivosti riba i njihovih proizvoda.

Jaja i proizvodi od jaja

Radiosterilizacija jaja pričinjava prilične teškoće jer već male doze zračenja prouzrokuju likvefakciju belanceta, dok se pri većim dozama pojavljuje specifičan ukus, koji se zapaža. ne samo kod svežih jaja već ostaje prisutan posle kuvanja, pečenja i sl0 Osim toga, u procesu skladištenja ozračenih jaja na sobnoj temperaturi dolazi do poremećaja količine vode u belancetu i žumancetu, što razvodnjava celokupni sadržaj jajeta.

Primena zračenja za sterilizaciju liofiliziranih i smrznutih jaja, kao i drugih proizvoda od jaja (evaporisano žumance, zašećereno belance, smrznuto belance i žumance i dr.) predstavljaju novija naučna dostignuća i ulaze u domen uske specijalnosti.

Mleko i mlečni proizvodi

Smatra se da su od svih namirnica animalnog porekla mleko i mlečni proizvodi najosetljivije namirnice.

Tako, na primer, već pri ozračivanju mleka i pavlake dozama od 10-25 krad, javlja se specifični ukus. Ozračivanjem mleka i mlečnih proizvoda većim dozama zračenja pojačava se specifični „ukus ozračenog mleka“, tako da ga većina potrošača ne želi. Medjutim, eksperimenti sa ishranom pac va ozraSenim i neozraSenim mlekom pokazali su da ogledne životinje podjednako rado uzimaju obe vrste mleka.

Potpuna radiosterilizacija svežeg mleka postiže se primenom doze od 1,5 Mrad, dok je za sterilizaciju evaporisanog mleka potrebna doza od 2 Mrad.

Primena dopunskih postupaka (skladištenje na nižoj temperaturi) posle ozračivanja dozom od oko 100 krad povečava se održivost mleka. Tako, na primer, ozračivanjem mleka sa 73 krad i kasnijim čuvanjem na temperaturi od +1 °C, produžava se održivost mleka za 50-125%.

Mikrobicidno dejstvo jonizujućeg zračenja pri ozračivanju svežeg mleka prikazano je na tabeli 21.

Tabela 21 Mikrobicidno dejstvo jonizujućeg zračenja u mleku

Izostavljeno iz prikaza

Proizvod Doza zračenja (krad) pre ozračivanja
Broj mikroorganizama (puta 103/ml)
– 12,5 6,5
Sveže 50 6,5
mleko 100 6,5
– 500 6,5
– 750 275
Proizvod
Doza zračenja (krad) posle ozračivanja
Broj mikroorganizama (puta 100/ml)
– 12,5 2,7
Sveže 50 1,8
mleko 100 o,l
– 500 0
– 750 0

Novija istraživanja pokazuju da gubitak vitamina u mleku i mlečnim proizvodima nastaje već prilikom primene radiopasterizacionih. doza (tabela 28).

Tabela 28 − Gubitak vitamina u mleku i mlečnim proizvodima usled dejstva jonizujućeg zračenja

Izostavljeno iz prikaza

Gubitak vitamina (u %) pri ozračivanju različitim i dozama

Proizvod i vitamini
80 krad
vitamin A 31
Puno riboflavin 10
mleko tokoferol 29
– vitamin C 77
Kondenzovano vitamin A 9,3
mleko riboflavin 17
– vitamin C 9
Pavlaka vitamin A 10
Maslo vitamin A 26
Sir vitamin A 7
Proizvod i vitamini
240 krad
vitamin A 46
Puno riboflavin 24
mleko tokoferol 4o
vitamin C 88
Kondenzovano vitamin A 16
mleko riboflavin 19
vitamin C 45
Pavlaka vitamin A 17
Maslo vitamin A 51
Sir vitamin A 32
Proizvod i vitamini
960 krad
vitamin A 85
Puno riboflavin 47
mleko tokoferol —
vitamin C loo
Kondenzova- vitamin A 66
no mleko riboflavin 4o
vitamin C 82
Pavlaka vitamin A –
Maslo vitamin A 78
Sir vitamin A –

Gubitak fosfataza pri ozracivanju mleka vrlo je mali ako se primenjuje radiopasterizacija u poredjenju sa obićnom pasterizacijom. Kod primene doze od 2 Mrad gubi se oko 16% fosfataza, kod doze od 4 Mrad gubitak iznosi oko 31,5% a kod doze od 8 Mrad gubitak se povećava na 62%; za potpunu inaktivaciju fosfataza potrebna je doza od oko 25 Mrad.

Pri ozračivanju mleka i mlečnih proizvoda javlja se gubitak osnovne boje, dok se u procesu skladištenja ovih produkata javlja mrka boja, koja se zagrevanjem čak i pojačava. Smatra se da je uzrok ove pojave stvaranje zasičenih i nezasičenih karbonilnih jedinjenja koja nastaju razlaganjem laktoze.

4) Podnšljivost ozračenih namirnica

U naučnom svetu, a posebno u SAD, učinjeni su veliki napori uz brojna i sistematska ispitivanja da se rasvetli problem da li ozračene namirnice, sa gledišta nutricione fiziologije, mogu biti smatrane podnošljivim ili sadrže nepoželjna pa čak i toksična, odnosno kancerogena svojstva.

U pogledu nutritivne vrednosti proteina u ozračenim namirnicama, brojni eksperimenti su pokazali da u pojedinim vrstama mesa (npr. govedje i svinjsko meso) ne nastaju promene biološke vrednosti ovih namirnicaj isti je slučaj sa ozračenim kukuruzom i pasuljem. Medjutim, ozračivanjem nekih namirnica smanjuju se njihove nutritivne vrednosti, što je slučaj kod mleka (usled razlaganja velike količine proteina, vitanina i drugih materija). U mnogim slučajevima, medjutim, zapaženo je da posle ozračivanja namirnica nastaje povećanje njihove nutritivne vrednosti, što je slučaj pri ozračivanju sojinog brašna, kazeina, ovalbumina, laktalbumina i dr.

U svrhu ispitivanja podnošljivosti ozračenih namirnica preduzimani su mnogobrojni i dugotrajni eksperimenti na raznim vrstama oglednih životinja (miševi, pacovi, perad, psi, majmuni), i to u toku više generacija. Tako je u periodu od 1958-1966. godine u eksperimentalnim ispitivanjima koja su obavljena u SAD (radilo se o preko 3o univerzitetskih, naučnoistraživačkih i industrijskih ustanova), upotrebljeno preko 15.ooo belih miševa, preko lo.ooo pacova, preko 300 pasa i 37 majmuna. U celom toku ovih ispitivanja nije bilo ustanovljeno toksično dejstvo ozračenih namirnica na organizam konzumenata, što bi se ogledalo u poremećaju rasta, razvoja, dužini života ili histološkim promenama na pojedinim organima.

Na temelju brojnih istraživanja, obavljenih na oglednim životinjama koje su loo% kaloričnih potreba podmirivale ozračenom hranom, izvršena su ispitivanja na 1judima-dobrovoljcima. Posle 2.nedeljnog uzimanja ozračene hrane, na Ijudima koji su konzumirali ovakvu hranu nisu zapažene nikakve toksične pojave, a svarljivost ozračene hrane je bila slična kao i svarljivost neozračene hrane.

Eksperimentalna istraživanja u pogledu kancerogeneze koja nastaje konzumiranjem ozračenih namirnica ostala su do sada bez rezultata uprkos vrlo brižljivih bioloških, biohemijskih i histoloških analiza. Broj i vrsta pojave spontanih tumora bila je uvek ista kod oglednih 1 kontrolnih životinja. Isto tako, nije uspelo da se izolujji i dokažu kancerogene materije u ozračenim namirnicama.

Pod pretpostavkom da su glavni problemi zdravstvene ispravnosti ozračenih namirnica rešeni, može se reći da su istraživanja, koja su obavljena u toku poslednjih 2o godina (za to vreme je obavljeno 800 naučnih radova), dala ohrabrujuće rezultate. Ovde treba konstatovati da ranije ni jedan metod konzervisanja namirnica i hrane nije bio tako rigorozno podvrgnut ispitivanjima kao konzervisanje jonizujućim zračenjem. Ova ispitivanja su pokazala dobre i loše strane iradijacije hrane, kao i da zračenje nije primenljiv metod konzervisanja za sve vrste namirnica. Medjutim, sistematskim radom mogu se rešiti i oni problemi koji na prvi pogled izgledaju nerešivi.

5) Kontrola ozračenih namirnica

Za raspoznavanje ozračenih namirnica predloženo je više metoda, ođ kojih su najznačajnije:

Odredjivanje vitamina A, koji se menja pod uticajem jonizujućeg zračenja;
Utvrdjivanje promena tkivnog kolagena;
Pojava bojene reakcije sa tiobarbiturnom kiselinomj
Odredjivanje varijacije redoks-potencijala;
Propustljivost UV zraka i apsorpcija svetlosti;
Procena površine ambalažnog materijala pomoću elektronskog mikroskopa.

Ni jedna od navedenih metoda ne daje apsolutnu sigurnost. Medjutim, na proizvodu koji ima svež izgled, a pri tome ne sadrži ni antibiotike ni antiseptike, navedeni metodi ipak dozvoljavaju da se potvrdi dijagnoza. Najbolje do sada pronadjeno rešenje je da se na površinu ambalaže u kojoj će namirnice biti ozračivane, fiksira traka koja različito menja boju prema primljenoj dozi (Tuchsheerer To, Kuprijanoff J.,1965).

Tehnologija hrane

Radijaciona higijena animalne proizvodnje

Sadržaj

I. Uvod u radijacionu higijenu

1) Kratak istorijski prigled

2) Osnovni principe primene radioizotopa

3) Primena radioaktivnih izotopa u veterinarskoj medicini

4) Elementi radijacione higijene animalne proizvodnje

X. Konzervisanje namirnica animalnog porekla jonizujućim zračenjem

1) Opšte dejstvo jonizujućeg zračenja

Izvori zračenja

Dejstvo zračenja na osnovne sastojke namirnica

Dejstvo zračenja na mikroorganizme

Dejstvo zračenja na materijale za pakovanje namirnica

Uticaj atmosfere i temperature

Količina vode u namirnicama

Dodatna sredstva

Uslovi skladištenja

3) Ozračivanje namirnica animalnog porekla

Meso i proizvodi od mesa

Ribe i proizvodi od riba

Jaja i proizvodi od jaja

Mleko i mlečni proizvodi

4) Podnšljivost ozračenih namirnica

5) Kontrola ozračenih namirnica

Napišite komentar

Registrujte se