Продуктах при производстве колбасных изделий

 

Вид изделия	Процент содержания говядины	Процент от начальной активности сырья	Коэффициент удержания Fr
Фарш, готовый к заполнению оболочек	Конечный про­дукт	Мясо-продукт	Фарш-продукт
Колбаса вареная		30,3±3,2	34,1 ±4,4	0,34	0,49
Колбаса вареная		55,5+3,9	76,6±6,0	0,77	1,38
Колбаса полукопченая		32,5±3,1	49,2±5,3	0,49	1,52
Колбаса полукопченая		53,9±4,9	82,9±8,5	0,83	1,54
Сосиски		31,7±3,7	35,9±5,2	0,36	1,13
Сосиски		56,6±3,2	70,7±5,0	0,71	1,25
Ветчина		85,3±12,0	109,2±6,5	1,09	1,28

 

Чем выше ве­личина выхода и чем больше мясо, загрязненное Cs-137, разбав­лено вносимыми компонентами, тем ниже удельная актив­ность этих изделий. Более полно отражает картину пере­хода радионуклидов из исходного сырья в изделие отношение коэффициента удержания (F_r) к эффективному выходу продукта (Р_е), выраженному в долях единицы (относительно массы ис­ходного сырья). В этом случае учитывается содержание об­щей влаги в конечном продукте, которое зависит от режима термической обработки и изменения общей массы производимого продукта за счет разбавления другими компонентами. Например, если Р_е продукта равен 0,82, это означает, что из 1 кг исходного сырья можно получить лишь 0,82 кг готово­го продукта (колбасы). При значении F_r для этого продукта, равном 0,83, отношение F_r/P_e будет 1,01. Оно показывает, что при производстве 1 кг изделия концентрация в нем ра­дионуклида практически не изменится по сравнению с удель­ной активностью исходного сырья. В табл. 10.8 приведены результаты этих расчетов.

 

Таблица10. 8. Значение эффективного выхода продукта и отношение

коэффициента удержания (F_r) к эффективному выходу продукта (Р_е)

Наименование	Эффективный выход продукта Р е	Отношение Fr / Ре (мясо-продукт)	Отношение Fr / Ре (фарш-продукт)
Колбаса вареная	1,00	0,34	1,13
Колбаса вареная говяжья	1,10	0,70	1,25
Колбаса полукопченая	0,80	0,62	1,90
Колбаса полукопченая говяжья	0,82	1,01	1,87
Сосиски	1,12	0,32	1,01
Сосиски говяжьи	1,12	0,63	1,12
Ветчина говяжья	0,96	1,14	1,33

 

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Подготовьте радиометр к работе.

2. Мясо порежьте на куски размером 2,5х2,5х3 см.

3. Определите содержание цезия-137 в пробе мяса (0,5 кг).

4. Приготовьте 1,5–2 л 0,85%-ного раствора поваренной соли (NaCl). Для этого 8,5 г соли (около двух чайных ложек без горки) растворите в 1 л воды.

4. Залейте приготовленным раствором 0,5 кг мяса, перемешайте, выдержите 30 мин.

5. Мясо отделите от солевого раствора и определите в нем содержание цезия-137.

6. После этого мясо залейте свежим раствором NaCl и повторите действия, указанные в пунктах 5 и 6.

7. 1 кг нарезанного мяса залейте 3–5 л воды, проварите 10–20 мин. Бульон слейте, определите содержание цезия-137 в мясе.

8. Полученные результаты занесите в отчет по работе (табл.10.9).

 

Таблица 10. 9. Эффективность методов переработки мяса

 

№ п.п.	Способ переработки	Содержание цезия-137, Бк/кг	Предельно допустимое содержание цезия-137, Бк/кг	Коэффициент очистки Коч
	Мясо-сырье
	Мясо, вымоченное в 0,85%-ном растворе поваренной соли: 1-я обработка (30 мин) 2-я обработка (30 мин)
	Мясо отварное

9. Рассчитайте кратность очистки мяса для каждого способа и сделайте выводы об эффективности предложенных способов переработки мяса.

 

Задание 10.6. Влияние времени вымачивания и вида

экстрагента на удаление цезия-137 из мяса- сырья

 

1. Используя данные, приведенные в табл. 10.10, рассчитайте остаточное содержание цезия-137 (в %) в мясе после суточного вымачивания в различных экстрагентах.

 

Таблица 10.10. Влияние времени вымачивания и вида экстрагентов

на удаление цезия-137 из мяса-сырья

 

№ п.п.	Экстрагент	Удельная активность мяса, Бк/кг	Остаток цезия-137 в мясе, %	Коэффициент очистки Коч
Мясо-сырье	Время вымачивания, ч
	Водопроводная вода
	4%-ный раствор NaCl
	1%-ный раствор CH3COOH
	4%-ный раствор NaCl + 1%-ный раствор CH3COOH

 

2. Рассчитайте кратность очистки мяса после суточного вымачивания.

3. Сделайте вывод, какой экстрагент является наиболее эффективным.

4. Определите, за какое время из мяса удаляется максимальное количество цезия-137.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назовите основные пути поступления радионуклидов в организм животных и продукцию животноводства.

2. Какие приемы, направленные на снижение содержания радионуклидов в продукции животноводства, вы знаете?

3. Какие факторы влияют на переход радионуклидов из кормов в молоко и мясо?

4. Какой радионуклид (цезий-137 или стронций-90) более интенсивно переходит из кормов в молоко и мясо? Как это объяснить?

5. Назовите основные методы переработки молока.

6. Что происходит с радионуклидами в процессе переработки молока на творог, сыр и масло?

7. Можно ли использовать метод кипячения для снижения содержания радионуклидов в молоке?

8. Какой процент цезия-137 и стронция-90 остается в сливках и сливочном масле при переработке молока?

9. В каком продукте переработки молока практически не содержится радионуклидов?

10. Почему коэффициент перехода стронция-90 из молока в творог кислый (0,7) значительно ниже, чем в сыр твердый (5,8)?

11. Во сколько раз содержание цезия-137 в сыре и масле может быть ниже, чем в молоке-сырье?

12. Назовите допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция-90 в молоке-сырье при переработке его на творог и масло.

13. Какой процент радионуклидов удаляется из рациона питания человека при переработке молока в домашних условиях?

14. Какие дополнительные методы очистки молока от стронция-90 вы знаете?

15. Назовите особенность распределения радионуклидов в организме животных?

16. Какие радионуклиды накапливаются в мышечной и костной ткани?

17. Какой радионуклид связывается в организме с белками?

18. Назовите основные методы снижения содержания радиоцезия в масле.

19. Какой процент цезия-137 удаляется из мяса при варке?

20. Как готовят мясо, содержащее цезий-137, для засолки?

21. В каких растворах вымачивают мясо, содержащее радионуклиды?

22. Что показывает коэффициент удержания активности в продукте переработки?

23. От чего зависит величина коэффициента удержания при переработке мяса на колбасные изделия?

24. Какие процессы при переработке мяса на колбасы способствуют увеличению концентрации цезия-137 в них?

25. Какие компоненты вводят в колбасы для снижения удельной активности в них?

26. В чем заключается метод разбавления мясных изделий?

27. Как осуществляется переработка мяса в домашних условиях?

28. В чем суть метода вымачивания мяса в соленом растворе.

29. Расскажите технологию засолки мяса при приготовлении солонины.

 

Задание 10.7. Дезактивация продукции лесоводства

 

В Республике Беларусь радиоактивное загрязнение отмечается в 50 из 88 лесхозов, степень загрязнения территории которых неодинакова. К настоящему времени обследованы все лесхозы и на основе этого произведено зонирование загрязненных территорий, на которых регламентирована лесохозяйственная деятельность и осуществляется радиационный мониторинг лесов и радиационный контроль продукции лесхозов. Основанием для отнесения земель лесного фонда к той или иной зоне является плотность загрязнения почв цезием-137, установленная на основании поквартального радиационного обследования лесов. При зонировании территорий лесного фонда выделяются четыре зоны радиоактивного загрязнения лесов – I – IV, а в пределах зоны I – подзоны 1А и 1Б в целях более детальной регламентации лесохозяйственной деятельности.

К основной продукции леса, используемой человеком для употребления в пищу, относят грибы и ягоды (дары леса), а также мясо диких животных и птицы. Содержание радионуклидов в ней чаще всего значительно выше, чем в продуктах растениеводства и животноводства, производимых на той же территории.

Грибы могут накапливать цезий-137 на 1–2 порядка больше, чем его концентрация в почве, и в десятки раз больше, чем растения, с которыми они находятся в симбиозе. Из минеральных элементов в плодовом теле грибов больше всего содержится калия (до 50%), который является химическим аналогом цезия, поэтому грибы при обычно высоком дефиците калия в лесных почвах интенсивно начинают накапливать цезий. Причем следует отметить, что цезий накапливается грибами интенсивнее, чем калий.

На накопление цезия-137 в грибах оказывают влияние почвенно-экологические условия лесного ценоза, плотность загрязнения почвы, видовые особенности, связанные с распределением мицелия в почвенном профиле. Межвидовые различия у грибов по его накоплению достигают 10 раз, внутривидовые – 4–5 раз. Минимальное накопление цезия-137 наблюдается у грибов, относящихся к почвенным сапрофитам и ксилофитам-паразитам, а максимальное накопление – у грибов, принадлежащих к группе микоризообразователей, которые имеют разную глубину расположения мицелия (от верхних слоев подстилки до глубины 50–60 см в минеральной почве). Микориза гриба формируется в микрозонах всасывающих корней симбиотических древесных растений, где повышена растворимость всех минеральных соединений и радионуклидов. Мелкие корни деревьев, через которые осуществляется всасывание, расположены в подстилке и верхнем 1–5-сантиметровом слое почвы, где сосредоточено до 90–95% цезия-137. В настоящее время условно грибы по накоплению цезия-137 в плодовых телах разделяются на четыре группы:

1) аккумуляторы цезия-137 – польский гриб, горькуша, краснушка, моховик желто-бурый, рыжик, масленок осенний, козляк, колпак кольчатый. В плодовых телах этих грибов уже при загрязнении почв, близком к фоновым значениям (3,7–7,4 кБк/м² или 0,1–0,2 Ки/км²), содержание радионуклидов может превышать допустимые уровни;

2) сильнонакапливающие радионуклиды – подгруздок черный, лисичка желтая, волнушка розовая, груздь черный, зеленка;

3) средненакапливающие радионуклиды – опенок осенний, белый гриб, подосиновик, подберезовик, сыроежка обыкновенная;

4) слабонакапливающие радионуклиды: строчок обыкновенный, рядовка фиолетовая, шампиньон, дождевик шиповатый, сыроежка цельная и сыроежка буреющая, зонтик пестрый, опенок зимний, вешенка.

Сбор грибов, относящихся к 1-й и 2-й группе, допускается при плотности загрязнения почвы до 37 кБк/м² (1 Ки/км²). Сбор грибов, относящихся к 3-й и 4-й группе, допускается при плотности загрязнения почвы до 74 кБк/м² (2 Ки/км²). Однако если плотность загрязнения почвы достигает 37–74 кБк/м², то использовать эти грибы в пищу можно только после радиационного контроля.

На накопление цезия-137 грибами влияют режим увлажнения леса (на гидроморфных почвах коэффициенты накопления в 4 раза выше) и его содержание в почве (прямая зависимость).

Установлено, что в шляпках грибов накапливается в 1,5–3 раза больше цезия-137, чем в ножках. В молодых грибах содержание его выше, чем в старых, однако эта закономерность выявлена не для всех видов грибов.

Аналогично виды грибов распределяются по четырем группам и по накоплению стронция-90, однако коэффициенты перехода стронция-90 в плодовое тело грибов более чем в 100 раз ниже, чем цезия-137. Например, при одинаковой плотности загрязнения почвы у белого гриба коэффициент перехода цезия-137 составляет 3,64, а стронция-90 – всего 0,04.

Суточный рацион потребления грибов невелик, однако из-за высокого содержания радионуклидов в этой продукции вклад в формирование дозы внутреннего облучения может быть очень значителен. В ряде случаев, когда населенный пункт расположен вблизи леса, вклад грибов в формирование дозы внутреннего облучения человека может составлять до 65%.

Рекомендации по сбору грибов для населения можно получить в лесхозах, лесничествах и в районных центрах гигиены и эпидемиологии. В газетах периодически публикуются специальные «грибные карты».

Согласно Правилам ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения сбор грибов, ягод и заготовка лекарственного сырья ведется в лесах при плотности загрязнения почв цезием-137 до 74 кБ/м²

(2 Ки/км²).

Загрязнение лесных грибов может быть поверхностным, когда радионуклиды находятся на поверхности плодовых тел, и структурным, когда они входят в структуру тканей, формирующих плодовые тела.

Для снижения содержания радионуклидов в грибах, предназначенных для употребления в пищу, используют несложные способы переработки. Перед приготовлением грибы тщательно очищают от почвенных частиц и пыли, растительного опада, травянистой растительности и мха, а также у отдельных видов грибов снимают кожицу со шляпок, промывают в холодной воде, режут на кусочки, укладывают в эмалированную посуду, заливают раствором поваренной соли: 30 г соли на 1 л воды. При кипячении в подсоленную воду следует добавить немного столового уксуса или лимонной кислоты, чтобы в первый отвар из тела гриба вышло побольше радионуклидов. Соотношение массы грибов и объема воды должно составлять 1:1 (т.е. на 1 кг грибов берется 1 л раствора). Грибы доводят до кипения, кипятят 10 мин, после чего раствор сливают. Затем грибы еще раз промывают в холодной воде, заливают свежим раствором и кипятят еще 20 мин. Затем раствор снова сливают, заменяют новым раствором и грибы кипятят еще 30 мин. Общее время кипячения должно составлять не менее 60 мин. Этот режим переработки снижает концентрацию радионуклидов в грибах в 100 и более раз. После такой обработки грибы можно жарить, солить, мариновать со специями.

При засолке грибов часть радионуклидов переходит в рассол, поэтому перед употреблением соленых грибов в пищу их обязательно следует промыть. При мариновании грибы отваривают 2 раза, отвары сливают, а затем заливают грибы кипящим маринадом. Допускается отваривание грибов по 15 мин с периодической сменой отвара в течение 1 часа. При отваривании сыроежек, зеленок, рядовок и волнушек в течение 30 мин концентрация цезия-137 снижается в 2–10 раз. Для снижения содержания цезия в 2–10 раз у трубчатых грибов (подберезовик, подосиновик, боровик) их необходимо отваривать 45–60 минут. Сушеные грибы также (дважды или трижды) отваривают и используют по назначению.

Лесные ягоды по способности накапливать цезий-137 разделяются на три группы:

1) сильнонакапливающие – клюква, брусника, черника, голубика;

2) средненакапливающие – земляника, малина, ежевика;

3) слабонакапливающие – рябина, калина.

Собранные ягоды перед употреблением необходимо обязательно очистить от компонентов лесной подстилки, растительных остатков, мха, почвы и несколько раз промыть в проточной воде. В процессе очистки и мойки ягод концентрация цезия-137 в них снижается в 1,5–2 раза. При последующей переработке ягод – изготовлении варенья, джемов, повидла, конфитюров – происходит дальнейшее снижение удельной активности цезия-137 за счет разбавления сырья другими компонентами (водой, сахаром, желатином, пектином и т.д.). Ягоды также перерабатывают на компоты, соки, сиропы, морсы.

В охотничьих угодьях с плотностью загрязнения почвы до

185 кБк/м² (5 Ки/км²) разрешается ведение охоты с выборочным радиационным контролем. Охоту разрешается проводить в лесных угодьях с плотностью загрязнения почвы цезием-137 до 555 кБк/м² (15 Ки/км²). Вся продукция охотничьего промысла (мясо, пушнина, трофеи) подлежит обязательному радиационному контролю.

Виды диких животных по-разному накапливают радионуклиды в организме. По степени убывания концентрации радионуклидов в организме дикие животные распределяются в следующем порядке: волк<лиса<кабан<косуля<заяц<лось. Содержание радионуклидов в организме кабана и косули значительно выше, чем в организме зайца и лося. Это связано с биологическими особенностями животных и разным рационом их питания. В мясе кабанов и косули в возрасте от двух лет и старше содержится меньше цезия-137, чем в мясе молодых животных. В мясе лося, наоборот, концентрация радионуклидов у молодых особей значительно меньше. Во внутренних органах распределение радионуклидов также неравномерно. Установлено, что в сердце, печени и легких концентрация также выше, чем в мясе.

Мясо диких птиц (из-за их миграции на большие расстояния) необходимо проверять на содержание радионуклидов даже при отстреле их на территории с плотностью загрязнения почв цезием-137 до 37 кБк/м² (1 Ки/км²). На территории с плотностью загрязнения почв цезием-137 555 кБк/м² (15 Ки/км²) и более охота и вывоз охотничьих трофеев запрещены.

Материалы и оборудование: гамма-радиометр РКГ-АТ1320 (РКГ-01), емкости для промывания и отваривания грибов, нож, дуршлаг, весы лабораторные, грибы (свежие или сушеные), представленные одним видом или смесью видов; 3 л солевого раствора (30 г поваренной соли на 1 л воды).

Выполнение работы

1. Подготовьте радиометр к работе.

2. Определите содержание цезия-137 в неочищенных грибах и результат определения запишите в отчет (табл. 10.11).

3. Грибы очистите от всех видов загрязнений, промойте в проточной воде, уберите лишнюю влагу, отбросив грибы на сито, определите содержание Cs-137.

4. Проведите трехкратное отваривание грибов в емкости с солевым раствором:

- первое отваривание (1-я обработка) сделайте в течение 10 мин, после чего отвар слейте, удалите лишнюю влагу, определите содержание Cs-137 в грибах;

- при 2-й обработке грибы промойте, залейте повторно солевым раствором и отварите в течение 20 мин, слейте воду, удалите влагу и определите содержание Cs-137;

- при 3-й обработке грибы кипятите 30 мин, промойте, удалите влагу и определите содержание Cs-137.

Таблица 10.11. Эффективность дезактивации грибов

 

№ п/п	Вид продукции, способ дезактивации	Содержание Cs-137, Бк/кг	Коэффициент очистки Коч
	Грибы неочищенные Грибы, очищенные и промытые в воде Грибы, отваренные в соленом растворе: 1-я обработка (10 мин) 2-я обработка (20 мин) 3-я обработка (30 мин)

 

5. Рассчитайте кратность очистки для каждого способа дезактивации.

6. Сделайте выводы об эффективности способов дезактивации грибов.

Контрольные вопросы

 

1. По какому критерию производится зонирование территории лесного фонда?

2. Почему в продуктах питания лесного происхождения высокое содержание радионуклидов?

3. Какие факторы оказывают влияние на накопление Cs-137 в грибах?

4. С чем связано высокое накопление цезия-137 грибами?

5. Во сколько раз виды грибов различаются по накоплению Cs-137?

6. Назовите виды грибов, обладающие минимальной и максимальной способностью накапливать Cs-137, как это можно объяснить?

7. На сколько групп по накоплению Cs-137 в настоящее время разделяются виды грибов?

8. Какие виды грибов входят в 1-ю и 2-ю группу?

9. При какой плотности загрязнения почвы допускается сбор грибов, относящихся к 1-й и 2-й группе?

10. Какие виды грибов входят в 3-ю и 4-ю группу?

11. При какой плотности загрязнения почвы допускается сбор грибов, относящихся к 3-й и 4-й группе?

12. Расскажите о влиянии почвенно-экологических условий на накопление Cs-137 грибами.

13. Какой радионуклид, Cs-137 или Sr-90, в больших количествах накапливают грибы и почему?

14. В каких населенных пунктах в рацион питания человека включается много грибов, ягод, а также мяса диких животных?

15. Где можно получить рекомендации по сбору грибов и ягод?

16. Назовите типы загрязнения грибов.

17. Какие способы, направленные на снижение содержания радионуклидов в грибах, вы знаете?

18. Какие способы дезактивации грибов наиболее эффективны и почему?

19. Какие результаты были получены при выполнении лабораторной работы?

20. При какой плотности загрязнения почв допускается сбор грибов и заготовка ягод в лесах?

21. Как лесные ягоды классифицируются по способности накапливать цезий-137?

22. Назовите основные приемы механической дезактивации ягод.

23. При каких технологических приемах и за счет чего снижается содержание цезия-137 в конечных продуктах переработки ягод?

24. При какой плотности загрязнения почв цезием-137 разрешается охота на диких животных в лесах?

25. В каком порядке распределяются дикие животные по концентрации цезия-137 в организме?

26. Как цезий-137 распределяется и накапливается в организме и органах диких животных?

27. При какой плотности загрязнения почв запрещен сбор ягод и охота на диких животных в лесах?

 

 

П р и л о ж е н и Я

П р и л о ж е н и е 1