Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування

В 2004 р. НАН України започаткувала інноваційний проект "Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування" з метою впровадження в Україні технологій променевої пастеризації та консервації продуктів харчування для запобігання втрат продуктів при зберіганн...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2005
Автори:	Вишневський, І.М., Сахно, В.І., Томчай, С.П., Зелинский, А.Г., Сахно, О.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2005
Теми:	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/2670
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування / І.М. Вишневський, В.І. Сахно, С.П. Томчай, А.Г. Зелинский, О.В. Сахно // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 3. — С. 51-61. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-2670
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-26702017-02-18T21:15:25Z Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування Вишневський, І.М. Сахно, В.І. Томчай, С.П. Зелинский, А.Г. Сахно, О.В. Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України В 2004 р. НАН України започаткувала інноваційний проект "Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування" з метою впровадження в Україні технологій променевої пастеризації та консервації продуктів харчування для запобігання втрат продуктів при зберіганні та захисту споживачів від інфекційних захворювань. У статті наведено результати проведених досліджень фізико-технічних і технологічних розробок для впровадження сучасних радіаційних технологій у харчове виробництво України. Запропоновано технічні і технологічні рішення їх реалізації. Аналізуються економічні показники виробництва з використанням радіаційних технологій і перспективи розширення мережі виробництв за рахунок конверсії, наприклад, оборонних підприємств чи промислових організацій з інших галузей. Міжнародні організації (ООН, ВООЗ) рекомендують залучати опромінення продуктів харчування як важливі і ефективні заходи запобігання виникненню і поширенню інфекційних захворювань та епідемій. Умовою поширення цих технологій є створення спеціальних промислових технологічних ліній (установок) і нормативної документації на виробництво продуктів харчування. Наведено характеристики створених за сприяння інноваційного проекту технічних засобів для реалізації промислових технологічних ліній виробництва з використанням опромінювання. Досліджуються й розробляються найбільш ефективні способи їх використання. Наведено результати промислового випробування нових технологій і перспективні шляхи їх впровадження у виробництво України. Ключові слова: радіаційна установка, харчові продукти, пастеризація, пікохвильова обробка, технологія. В 2004 г. в НАН Украины выполнялся инновационный проект "Внедрение технологий радиационной пастеризации и консервации продуктов питания" с целью внедрения в Украине технологий лучевой пастеризации и консервации продуктов питания для снижения потерь при хранении и защиты потребителей от инфекционных заболеваний. В статье приведены результаты проведенных исследований физико-технических и технологических разработок для внедрения современных радиационных технологий в пищевое производство Украины. Предложены технические и технологические решения их реализации. Анализируются экономические показатели производства с использованием радиационных технологий и перспективы расширения сети производств за счет конверсии, например, оборонных предприятий или промышленных организаций из других отраслей. Международные организации (ООН, ВОЗ) рекомендуют применять облучение продуктов питания как важнейший и эффективный способ предупреждения возникновение и распространение инфекционных заболеваний и эпидемий. Условием распространения этих технологий является создание специальных промышленных технологических линий (установок) и нормативной документации на производство продуктов питания. Приведены характеристики созданных при поддержке инновационного проекта технических средств для реализации промышленных технологических линий производства с использованием облучения. Исследуются и разрабатываются наиболее эффективные способы их использования. Приведены результаты промышленного испытания новых технологий и перспективные пути их внедрения в производство Украины. Ключевые слова: радиационная установка, пищевые продукты, пастеризация, пиковолновая обработка, технология. Innovation project "Implementation of radiation pasteurization technologies and preservation of food products was commenced by National Academy of Sciences in Ukraine during 2004. The purpose was to implement in the Ukraine technologies of radiation pasteurization and preservation of food products to prevent the loss of the products while storage and the protection of consumers from infections diseases. The paper contains the physical technical and technological development results of the researches for the introduction of modern radiation technologies to food industry in Ukraine. The technical and technological decision of such realization is proposed. Economic indexes with use of radiation technologies and the perspective of the extension to industry due to the conversion, like an example – military facilities or industrial organizations from another domain are analyzed. International organizations (UN and WHO) recommend to apply the radiation as important and effective measures for prevention and spreading of infection diseases and epidemics. The indispensable condition of such technologies expansion is the creation of the special industrial facilities and normative documentation for food processing. Under assistance of the hardware innovation project the characteristic for the realization of the industrial technological lines with the use of radiation is given. The most effective methods of its usage are studied. A result of the new technological test and the perspective ways of its implementation into the production in the Ukraine is given. Keywords: radiation facility, food products, pasteurization, peak-wave processing, technology. 2005 Article Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування / І.М. Вишневський, В.І. Сахно, С.П. Томчай, А.Г. Зелинский, О.В. Сахно // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 3. — С. 51-61. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin1.03.051 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/2670 uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
spellingShingle	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Вишневський, І.М. Сахно, В.І. Томчай, С.П. Зелинский, А.Г. Сахно, О.В. Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
description	В 2004 р. НАН України започаткувала інноваційний проект "Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування" з метою впровадження в Україні технологій променевої пастеризації та консервації продуктів харчування для запобігання втрат продуктів при зберіганні та захисту споживачів від інфекційних захворювань. У статті наведено результати проведених досліджень фізико-технічних і технологічних розробок для впровадження сучасних радіаційних технологій у харчове виробництво України. Запропоновано технічні і технологічні рішення їх реалізації. Аналізуються економічні показники виробництва з використанням радіаційних технологій і перспективи розширення мережі виробництв за рахунок конверсії, наприклад, оборонних підприємств чи промислових організацій з інших галузей. Міжнародні організації (ООН, ВООЗ) рекомендують залучати опромінення продуктів харчування як важливі і ефективні заходи запобігання виникненню і поширенню інфекційних захворювань та епідемій. Умовою поширення цих технологій є створення спеціальних промислових технологічних ліній (установок) і нормативної документації на виробництво продуктів харчування. Наведено характеристики створених за сприяння інноваційного проекту технічних засобів для реалізації промислових технологічних ліній виробництва з використанням опромінювання. Досліджуються й розробляються найбільш ефективні способи їх використання. Наведено результати промислового випробування нових технологій і перспективні шляхи їх впровадження у виробництво України. Ключові слова: радіаційна установка, харчові продукти, пастеризація, пікохвильова обробка, технологія.
format	Article
author	Вишневський, І.М. Сахно, В.І. Томчай, С.П. Зелинский, А.Г. Сахно, О.В.
author_facet	Вишневський, І.М. Сахно, В.І. Томчай, С.П. Зелинский, А.Г. Сахно, О.В.
author_sort	Вишневський, І.М.
title	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
title_short	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
title_full	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
title_fullStr	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
title_full_unstemmed	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
title_sort	впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2005
topic_facet	Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/2670
citation_txt	Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування / І.М. Вишневський, В.І. Сахно, С.П. Томчай, А.Г. Зелинский, О.В. Сахно // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 3. — С. 51-61. — Бібліогр.: 12 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT višnevsʹkijím vprovadžennâtehnologíjradíacíjnoípasterizacíítakonservacííproduktívharčuvannâ AT sahnoví vprovadžennâtehnologíjradíacíjnoípasterizacíítakonservacííproduktívharčuvannâ AT tomčajsp vprovadžennâtehnologíjradíacíjnoípasterizacíítakonservacííproduktívharčuvannâ AT zelinskijag vprovadžennâtehnologíjradíacíjnoípasterizacíítakonservacííproduktívharčuvannâ AT sahnoov vprovadžennâtehnologíjradíacíjnoípasterizacíítakonservacííproduktívharčuvannâ
first_indexed	2025-07-02T05:51:34Z
last_indexed	2025-07-02T05:51:34Z
_version_	1836513225489776640
fulltext	51© НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. 2005 Інноваційні проекти Національної академії наук України Наука та інновації.2005.Т 1.№ 3.С. 51–61. ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГIЙ РАДІАЦІЙНОЇ ПАСТЕРИЗАЦІЇ ТА КОНСЕРВАЦIЇ ПРОДУКТIВ ХАРЧУВАННЯ І. М. Вишневський, В. І. Сахно, С. П. Томчай, А. Г. Зелинский, О. В. Сахно Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ Надійшла до редакції 01.04.05 Резюме: В 2004 р. НАН України започаткувала інноваційний проект "Впровадження технологiй радіаційної пастеризації та консервацiї продуктiв харчування" з метою впровадження в Україні тех� нологій променевої пастеризації та консервації продуктів харчування для запобігання втрат про� дуктів при зберіганні та захисту споживачів від інфекційних захворювань. У статті наведено резуль� тати проведених досліджень фізико�технічних і технологічних розробок для впровадження сучасних радіаційних технологій у харчове виробництво України. Запропоновано технічні і технологічні рішення їх реалізації. Аналізуються економічні показники виробництва з використанням радіаційних технологій і перспективи розширення мережі виробництв за рахунок конверсії, наприклад, оборон� них підприємств чи промислових організацій з інших галузей. Міжнародні організації (ООН, ВООЗ) рекомендують залучати опромінення продуктів харчування як важливі і ефективні заходи запобіган� ня виникненню і поширенню інфекційних захворювань та епідемій. Умовою поширення цих техно� логій є створення спеціальних промислових технологічних ліній (установок) і нормативної докумен� тації на виробництво продуктів харчування. Наведено характеристики створених за сприяння інно� ваційного проекту технічних засобів для реалізації промислових технологічних ліній виробництва з використанням опромінювання. Досліджуються й розробляються найбільш ефективні способи їх ви� користання. Наведено результати промислового випробування нових технологій і перспективні шля� хи їх впровадження у виробництво України. Ключові слова: радіаційна установка, харчові продукти, пастеризація, пікохвильова обробка, техно� логія. И. В. Вишневский, В. И. Сахно, С. М. Томчай, А. Г. Зелинский, А. В. Сахно. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РАДИАЦИОННОЙ ПАСТЕРИЗАЦИИ И КОНСЕРВАЦИИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ. Резюме: В 2004 г. в НАН Украины выполнялся инновационный проект "Внедрение технологий ра� диационной пастеризации и консервации продуктов питания" с целью внедрения в Украине техноло� гии лучевой пастеризации и консервации продуктов питания для снижения потерь при хранении и защиты потребителей от инфекционных болезней. В статье приведены результаты проведенных ис� следований физико�технических и технологических разработок для внедрения современных радиа� ционных технологий в пищевое производство Украины. Предложены технические и технологические решения их реализации. Анализируются экономические показатели производства с использованием радиационных технологий и перспективы расширения сети производств за счет конверсии, напри� мер, оборонных предприятий или промышленных организаций из других отраслей. Международные организации (ООН, ВОЗ) рекомендуют применять облучение пищевых продуктов как важнейший и эффективный способ предупреждения возникновения и распространения инфекционных заболева� 52 Інноваційні проекти Національної академії наук України НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 АКТУАЛЬНІСТЬ ПРОБЛЕМИ Вирiшення продовольчої програми в Україні та санітарно�епідемічної проблеми безпеки споживання продуктів харчування є однією з найбільш гострих гігієнічних проблем. За офіційними даними тільки на стадії зберіган� ня втрачається від 25 до 50 % і більше про� дуктів харчування. Загальносвітові тенденції прогресуючої мікробіологічної небезпеки харчових продуктів, пов’язаної з патогенни� ми мікроорганізмами, роблять актуальною задачею підвищення фізіологічної цінності, збалансованості та безпеки харчування. За даними Росії, для прикладу, тільки рівень шлунково�кишкових захворювань становить 30 млн випадків на рік. Гострою проблемою для виробників Ук� раїни, як і в інших країнах світу, є висока кон� тамінація харчових продуктів (у першу чергу спецій, кави, какао тощо), які надходять з епі� демічно ризикових регіонів – Латинської Амерки, Африки, Південно�Азіатських країн, Індії. Виготовлені з них продукти харчуван� ня мають обмежений строк зберігання і ство� рюють підвищений ризик для споживачів. Мають місце періодичні епідемічні проблеми в різних регіонах України. Звичні для теперішніх виробників хімічні методи – введення до складу продуктів харчу� вання високоактивних хімічних консервантів та стабілізаторів – хоча і запобігають перед� часному псуванню продукції, але не вирішу� ють головної проблеми – безпеки споживання. ний и эпидемий. Условием распространения этих технологий есть создание специальных промыш� ленных технологических линий (установок) и нормативной документации на производство пищевых продуктов. Приведены характеристики созданных при поддержке инновационного проекта техниче� ских средств для реализации промышленных технологических линий производства с использовани� ем облучения. Исследуются и разрабатываются наиболее эффективные способы их использования. Приведены результаты промышленных испытаний новых технологий и перспективные пути их вне� дрения в производство Украины. Ключевые слова: радиоционная установка, пищевые продукты, пастеризация, пиковолновая обра� ботка, технология. I. M. Vyshnevskyi, V. I. Sakhno, S. P. Tomchay, A. G. Zelinskyi, O. V. Sakhno. IMPLEMENTATION OF THE RADIATION PASTEURIZATION TECHNOLOGIES AND PRESERVATION OF FOOD PRODUCTS. Abstract: Innovation project "Implementation of radiation pasteurization technologies and preservation of food products was commenced by National Academy of Sciences in Ukraine during 2004. The purpose was to implement in the Ukraine technologies of radiation pasteurization and preservation of food products to prevent the loss of the products while storage and the protection of consumers from infections diseases. The paper contains the physical technical and technological development results of the researches for the intro� duction of modern radiation technologies to food industry in Ukraine. The technical and technological deci� sion of such realization is proposed. Economic indexes with use of radiation technologies and the perspec� tive of the extension to industry due to the conversion, like an example – military facilities or industrial organizations from another domain are analyzed. International organizations (UN and WHO) recommend to apply the radiation as important and effective measures for prevention and spreading of infection diseases and epidemics. The indispensable condition of such technologies expansion is the creation of the special industrial facilities and normative documentation for food processing. Under assistance of the hardware innovation project the characteristic for the realization of the industrial technological lines with the use of radiation is given. The most effective methods of its usage are studied. A result of the new technological test and the perspective ways of its implementation into the production in the Ukraine is given. Keywords: radiation facility, food products, pasteurization, peak�wave processing, technology. 53НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 Інноваційні проекти Національної академії наук України До числа перспективних технологій фа� хівці в усьому світі відносять промислову об� робку продуктів харчування випромінюван� ням пікометрового діапазону довжин хвиль (так звана пікохвильова обробка). Суть цих методів полягає в порушенні пікохвильовим випромінювання біохімічних процесів, що відбуваються в мікроорганізмах. Цей метод належить до радіаційних тех� нологій виробництва, а використання більш конкретного терміну "пікохвильова обробка" [1] пов’язане з тим, що довжина хвилі ви� промінювання, яка рекомендована міжнарод� ними документами для обробки харчових продуктів, знаходиться в пікометровому діа� пазоні електромагнітного спектра. Процеси пікохвильової обробки відбува� ються без підвищення температури обробле� ної сировини. Вони не спричиняють поміт� них змін структури чи хімічного складу сиро� вини, а значить не змінюють споживчі і сма� кові якості продуктів. Пікохвильові технології поширені в усіх розвинутих країнах. Світовий обсяг вироб� ництва опромінених харчових продуктів у минулому десятирiччi становив більше 600 тис. тонн на рiк з тенденцією щорічного зростання на 5–10 %. За даними ООН у 2000 р. об’єм продуктiв пікохвильової пасте� ризації і консервації наблизився до 2 % за� гальносвiтового обсягу виробництва харчо� вих продуктів. У розвинутих країнах з теп� лим кліматом, наприклад, у США, пікохви� льова карантинна обробка є традиційним етапом імпорту всіх спецій і фруктів з обме� женим терміном споживання. Ці заходи здій� снюються згідно з міжнародними правилами, встановлених ООН (МАГАТЕ / ФАО / ВО� ОЗ), під контролем Міжнародного комітету по опроміненню харчових продуктів. Офіціальний статус пікохвильових тех� нологій було встановлено в 1983 р. Комісією "Codex Alimentarius", створеною за рекомен� даціями 11�ї сесії Конференції ФАО / МАГА� Рис. 1. Центри опромінювання харчових продуктів 54 Інноваційні проекти Національної академії наук України НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 ТЕ / ВООЗ [2]. Було встановлено, що хар� чові продукти, оброблені випромінюванням пікохвильового діапазону є безпечними для споживання людиною. Цей висновок зробле� но організаціями ООН ще в 1980 році на під� ставі численних досліджень і випробувань, проведених за поперередні 30 років. Мас� штаб і глибина виконаних досліджень не ма� ли аналогів. До цього ніякі інші методи об� робки харчових продуктів, з точки зору їх безпеки, так старанно ще ніколи не досліджу� вались. Було об’єктивно встановлено, що пікохвильові харчові технології належать до числа найбільш надійних, що забезпечують високу якість і стабільність продукції. З того часу вони стали важливим елементом сучас� ного високотехнологічного й рентабельного виробництва. За кордоном функціонують мережі спе� ціальних центрів променевої обробки харчо� вих продуктів. Географія їх розташування, за даними фірми BRUKER (США) (рис. 1), охоплює практично усі країни світу. Ці захо� ди, наприклад, у США, продемонстрували високу ефективність у вирішенні проблеми надійного протиепідемічного захисту насе� лення та зниження витрат бюджету на ліку� вання інфекційних захворювань. Енергетична криза світової економіки примушує суспільство переглядати доціль� ність подальшого застосування звичних ме� тодів зберігання продуктів харчування. Ана� ліз енергетичних витрат при різноманітних методах зберігання харчових продуктів (табл. 1) показує, що традиційні методи є енергетично невигідними й вимагають занад� то багато енергії. У певний час це може стати головною причиною обмеження харчування. Наприклад, уже зараз витрати на приготу� вання харчових продуктів у США стано� влять більше 17 % від загального споживання енергії (3000 ккал/особу) і більше ніж в 14 разів перевищують калорійність вироблених продуктів. Економічний аналіз показує, що пікохви� льові технології харчових продуктів забезпе� чують позитивний коефіціент рентабельно� сті. Типові додаткові витрати на власне но� вий ефект становлять приблизно 0,9–3,2 % вартості харчового продукту, наприклад для запобігання проростання картоплі чи цибулі, а для дезинсекції зерна – 0,19–1,24 %. Такий же процес для подовження терміну зберіган� ня риби піднімає її собівартість всього на 0,2–2 %. В Інституті ядерних досліджень НАН України (далі – ІЯД) разом з фахівцями га� лузевих наукових закладів МОЗ України проведено численні науково�технологічні дослідження ефективності пікохвильових методів у виробництві широкого переліку харчових продуктів та сировини (конди� терських виробів, харчових продуктів з риби, молочних продуктів, овочів, спецій тощо). Було доведено, що пікохвильова обробка дає можливість повністю знешкодити небажану мікрофлору в сільскогосподарській продук� ції та імпортованій сировині. Було показано, що пікохвильові технології різко збільшують строк зберiгання високоякісних (делікатес� них) малосолоних продуктiв, що дає змогу спростити умови їх безпечного зберігання [4]. Таблиця 1 [1]. Витрати енергії при різних методах подовження терміну зберігання харчових продуктів 55НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 Інноваційні проекти Національної академії наук України Було встановлено, що при променевій пастеризації немає необхідності застосовува� ти хімічні реагенти, а тому відпадає потреба їх виробництва та безпечного зберігання. Од� ночасно цим запобігаються функціональні проблеми й захворювання споживачів, що спричиняються хімічними консервантами. Опромінення дає змогу регулювати чис� ленність мікроорганізмів виключно тільки за рахунок витрат електроенергії на живлення відповідної установки всього протягом 10–200 с і тільки в момент пастеризації про� дукції. Дослідження дали змогу визначити прі� оритетними для України напрямками впро� вадження пікохвильових технологій у вироб� ництво найбільш нестійких продуктів харчу� вання, наприклад рибних пресервів. Для цих високоякісних продуктів найбільшою про� блемою є термін та умови безпечного збері� гання, що, відповідно, визначає економічні стимули їх виробництва. Можна узагальнити найбільш очевидні передумови застосування пікохвильових харчових технологій: – пікохвильові методи практично безаль� тернативні з точки зору найнижчих енер� говитрат; – при пікохвильовій обробці виключають� ся з складу харчових продуктів хімічні консерванти та стабілізатори, продукти зберігають свою свіжість і фізичний стан (заморожені, сухі, жарені, варені тощо); – променеві процеси виробництва характе� ризуються метрологічно визначеними числовими показниками й надійними ме� тодами їх контролю на всіх стадіях. На такому виробництві виключається вплив "суб'єктивного" фактора на якість, є мо� жливість автоматизації процесів й отри� мання стабільних показників продукції незалежно від об'ємів її виробництва; – опромінювання харчових продуктів є особливо важливим технологічним при� йомом для країн з теплим кліматом, де об’єктивно важко підтримати потрібну гігієну. І тому перспективи використання пікохвильвоих технологій є широкими; – застосування пікохвильових технологій реально дають можливість знизити втра� ти врожаю і виробляти додатково великі об’єми харчових продуктів. При наявно� сті відповідної технічної бази виробник зможе реалізувати найбільш економічно виправдані технологічні процеси. Єдиною проблемою застосування опро� мінення харчових продуктів є відносна екзо� тичність опромінювальної техніки. РАДІАЦІЙНА УСТАНОВКА ІЯД Для вирішення проблем пікохвильової об� робки продуктів в Україні було започаткова� но інноваційний проект № 38/04. Його ме� тою було створення першої технологічної лі� нії універсального призначення для обробки широкого переліку харчових продуктів і сільськогосподарської сировини. Було пе� редбачено створити на технічній базі ІЯД [5] пілотну промислову технологічну лінію, яку потім можна буде повторити в інших регіо� нах. Було заплановано виконати комплексну розробку: – джерел випромінювання, технологічних приміщень для розміщення цих джерел та супутніх технічних засобів, спеціаль� них та допоміжних засобів, інженерної інфраструктури; – технології виробництва, технологічної та нормативної документації, сертифікова� ної у відповідних державних органах. Технічні умови розробок визначались особливостями пікохвильових технологій, у першу чергу високими вимогами до точності дотримання технологічного процесу. Тут до� датково необхідно вирішити коло проблем щодо метрології процесів, ефективності за� 56 Інноваційні проекти Національної академії наук України НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 стосування, економіки виробництва, а токож специфічних застережень радіаційної і тех� нологічної безпеки. Аналіз технічних можливостей України показав, що базою для промислового впрова� дження променевих технології можуть бути прискорювачі електронів, що за своїми ха� рактеристиками повністю відповідають між� народним нормам для опромінення харчової продукції [2]. Указані установки розташовані в різних регіонах України, раніше вони вико� ристовувались переважно для високотехно� логічних оборонних робіт та унікальних фун� даментальних досліджень. Установки мають необхідну комплектацію й відповідний пер� сонал. У результаті конверсії військових про� грам і ліквідації оборонних підприємств ці установки звільнились для цивільного засто� сування. Економічно виправданим, згідно реко� мендацій [2, 6], вибрано прискорювач з енер� гією електронів 4–10 МеВ. В Україні такими є лінійні резонансні прискорювачі серії "Еле� ктроніка", а також деякі з лінійних приско� рювачів Харківського фізико�технічного ін� ституту. З існуючих в Україні 26 прискорю� вачів різного типу [6] п’ять з них доцільно використати для створення регіональних промислових центрів пікохвилової обробки харчової продукції. Але тут необхідно вирі� шити науково�технічні проблеми реконструк� ції цих прискорювачів у технологічні лінії для подальшої безпечної та рентабельної ек� сплуатації на виробництві. Для лінійних прискорювачів найбіль� шою проблемою є невисокий промисловий коефіцієнт корисної дії, а також дефіцит ім� портних комплектуючих. Також важливою проблемою є висока вартість облаштування необхідних засобів протирадіаційного захис� ту цих високоенергетичних прискорювачів, що негативно позначається на одиничній вартості установки і, відповідно, собівартості обробленої харчової продукції. Дослідження показали, що існує шлях досить ефективного вирішення вказаних Рис. 2. Технологічна лінія з прискорювачем електронів 57НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 Інноваційні проекти Національної академії наук України проблем – це відповідна модернізація енер� гоємного обладнання прискорювачів і роз� робки оптимізованих методів проектування протирадіаційного захисту [7]. З урахуванням результатів таких дослі� джень і рекомендацій міжнародних регулюю� чих документів в ІЯД було створено [8] кон� струкцію пілотної технологічної лінії піко� хвильової пастеризації харчових продуктів (рис. 2). Вона базується на промисловому прискорювачі електронів з середньою енер� гією 5 МеВ серії "Електроніка", параметри якого наведено в табл. 2. Вона розташована в приміщеннях окремого корпусу. Обладнан� ня, що становить радіаційну небезпеку, роз� міщено в боксі з протирадіаційним захистом. До складу установки входять джерело випромінювання та комплекс допоміжних систем. Це система контролю за техноло� гічним процесом, системи технічної безпеки і життєзабезпечення, системи регулювання та керування, які конструктивно розташовані в спеціальних приміщеннях єдиного корпусу, а також лінія автоматичного транспортування зразків продукції в реакційну камеру. Технічні характеристики установки наве� дено в табл. 3. Керування установкою і ходом технологічного процесу здійснюється з цент� рального пульта керування, до складу якого входять електронно�вимірювальні прилади контролю за режимом численного обладнан� ня установки [9], спеціальні автоматичні за� соби технічного захисту обладнання установ� ки, автоматизовані засоби радіаційного кон� тролю і захисту, системи автоматичого регу� лювання й стабілізації, монітори систем про� мислового телебачення. Для вирішення метрологічних проблем на установці створено спеціальну систему технологічної дозиметрії [10], яка склада� ється з засобів оперативного вимірювання радіаційних полів і засобів їх калібрування. У Таблиця 2. Технічні характеристики джерела випромінювання Таблиця 3. Технічні характеристики установки Рис. 3. Технічні засоби технологічної дозиметрії 58 Інноваційні проекти Національної академії наук України НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 зв’язку з вітсутністю в Україні прототипу та� ких систем її було побудовано на спеціально розроблених в ІЯД технічних засобах вимі� рювання. Вона включає комплекс датчиків, апаратуру накопичення й обробки інформа� ції. Основні засоби технологічної дозиметрії встановлено в реакційній камері установки (рис. 3). Система забезпечена відповідною метрологічною атестацією і дозволяє викону� вати всі необхідні вимірювання для встанов� лення дози опромінення. Технічні засоби системи забезпечують метрологічну точність вимірювання інтенси� вності випромінювання 15 % (за абсолютним значенням) у будь�якій точці контрольовано� го простору. Координати точки вимірювання визначаться з похибкою не більше 1–2 %. Вимірювання розподілу полів опромі� нення здійснюється за допомогою спеціаль� ного вимірювального планшета з прецезій� ним двохкоординатним скануючим механіз� мом, що дистанційно переміщується по гли� бині реакційної камери (див. рис. 3). Він дає змогу контролювати розподіл поля в об'ємі 900 х 900 х 1500 мм. Досягнута точність кон� тролю положення каретки цього пристрою не гірше 1 мм. Отримані параметри системи вимірю� вань дозволяють сформувати радіаційне по� ле в області опромінювання матеріалів об’є� мом близько 2 м3 з нерівномірністю менше 5 %. Це відповідає потребам пікохвилових технологій харчових продуктів, для яких рів� номірність опромінення жорстко встановле� но відповідними технічними умовами [10]. Матеріали на опромінення подаються за допомогою спеціального операційного кон� вейєра. Його технічні характеристики наве� дено в табл. 4. Вимоги до параметрів транс� портеру – це стабільність і регульована швидкість. При розробці транспортної лінії було вирішено ряд неординарних технічних проблем. Головною проблемою було забезпечення вказаних технічних параметрів для перемі� щення продукції через зону опромінювання. Технічно це непросто, враховуючи велику до� вжину транспортера, на якому одночасно розміщюється 20–28 зразків до 20 кг кожний. ± ± Рис. 4. Операційний конвейєр (транспортна лінія) Таблиця 4. Технічні характеристики транспортної лінії 59НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 Інноваційні проекти Національної академії наук України Швидкість руху транспортера контролю� ється й регулюється в діапазоні від 0,2 до 4 м/хв залежно від вимог конкретної техно� логії. Конвейєр здійснює складні переміщення продукції для одно� чи двохстороннього оп� ромінення у старт�стопному чи безперервно� му режимі переміщення, надає можливість зупинки її в зоні опромінення на будь�який час, реверс та інші допоміжні функції. Створена транспортна лінія (рис. 4) за� безпечує підйом продукції з місця заванта� ження з першого поверху на рівень другого, потім, через лабіринт, транспортування в бокс прискорювача. Там продукція перемі� щується в реакційну камеру під пучок елек� тронів і повертається назад на перший по� верх для вивантаження. Для догляду за робо� тою траспортної лінії встановлено камери промислового телебачення. У режимі безперервної роботи конвейєра можна опромінювати до 2,5 т матеріалів на годину. Це дозволяє опрацювати оптимальні методи опромінення великих промислових партій матеріалів при практичному випробу� ванні радіаційних технологій перед переда� чею їх на підприємство, а також практично використовувати установку виробниками київського регіону. Керування транспортною лінією ручне або автоматичне. Транспортер забезпечений засобами контролю швидкості переміщення зразків, датчиками наявності зразків в зоні опромінення, електронними засобами керу� вання електроприводом. Такі функції дають змогу виконувати не тільки опромінювання матеріалів, а також проводити великий пе� релік наукових та технологічних досліджень, складні радіаційні випробування. ПРАКТИЧНІ ПРОМИСЛОВІ ВИПРОБУВАННЯ Для промислового випробування установки було розроблено технологічний регламент на пікохвильову пастеризацію рибних пресервів та необхідну супутню технологічну докумен� тацію [11]. Схему технології показано на рис. 5. Зі складу цих продуктів виключено будь�які хімічні консерванти, а вміст солі зменшено до 3–4 %, що відповідає сучасному дієтичному рівню. За цими технологіями пресерви було виготовлено в умовах рибопе� реробного підприємства [12]. Випробування проводилися в об’ємах добового випуску пресервів. Після пастеризації і відповідної витримки було проведено всебічне досліджен� ня споживчих показників нової продукції. Рис. 5. Схема технологічного процесу пікохвильової пастеризації 60 Інноваційні проекти Національної академії наук України НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 Було підтверджено, що пастеризація не впливає на смакові показники продукту [5], вони були стабільними вподовж 60 діб зберіган� ня при позитивних температурах (0–+5°С). Аналізи показали, що після обробки знизив� ся і стабілізувався мікробіологічний статус. Отримані результати дали підставу провести техніко�економічну оцінку перспектив орга� нізації підприємства середньої потужності по випуску таких пастеризованих пресервів. Розрахунки наведено в табл. 5. Показано, що на базі пікохвильових технологій можна створити високорентабельне виробництво й випускати для населення України високо� якісні й недорогі продукти харчування. А можливість тривалого зберігання при вказа� них температурах є вагомим аргументом що� до експорту такої продукції. ВИСНОВКИ У рамках виконання інноваційного проекту в Україні на технічній базі ІЯД створено сучас� ну промислову технологічну опромінюваль� ну установку, що відповідає вимогам міжна� родного та національного законодавства. На установці випущено дослідні партії харчових продуктів, отримано сертифікати відповідно� сті діючим вимогам законодавства. Цим було практично засвідчено, що в Україні створено першу технологічну лінію промислової піко� хвильової пастеризації харчових продуктів. Для такої лінії в проекті розроблено й представлено методи підвищення ефектив� ності електричних джерел випромінювання, а також способів їх застосування для оп� ромінення харчових продуктів. Було дослі� джено й розроблено сучасні принципи побу� дови електрофізичного обладнання, визна� чено оптимальні шляхи конструювання різ� номанітних допоміжних технічних засобів. Досліджувались і перевірялись заходи зни� ження витрат на спорудження спеціальних приміщень для розміщення джерел випромі� нювання. Вивчались і розроблялись сучасні методи побудови систем метрології й контро� лю якості променевих технологічних проце� сів, які було сертифіковано відповідно до діючих в Україні положень. Промислові можливості, наприклад для пастеризації пресервів з риби, перевищують 5 млн упаковок на рік. Розрахунковий термін окупності однієї такої технологічної лінії не більше трьох років. Дослідно�промислова експлуатація уста� новки показала, що опромінення є ефектив� ним шляхом подовження строків зберігання й карантинної санітарно�гігієнічної обробки будь�яких продуктів харчування – особливо з групи так званих "ризикових" продуктів з риби, морських молюсків, спецій та пряно� щів, південних фруктів та овочів. Експери� ментально було доведено, що впровадження технологій променевої пастеризації дасть змогу виключити втрати харчових продуктів через їх псування, особливо в теплі періоди року (за оцінками виробників втрати харчо� вих продуктів у теплий період можуть пере� вищувати 30 % виробленої продукції). На відповідність діючим нормативним положенням було випробувано в реальних умовах на діючому виробництві технологіч� ну документацію (технічні умови, техноло� гічні інструкції, технологічні регламенти то� що). Експериментальне промислове випро� бування технологій показало, що за своєю Таблиця 5. ТехнікоYекономічні показники виробництва 61НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 3, 2005 Інноваційні проекти Національної академії наук України ефективністю, економічними та екологічними показниками вони не мають альтернативи. За результатами виконання даного про� екту можна започаткувати нові інноваційні проекти для сільскогосподарської, перероб� ної та харчової галузі. В їх обсязі можна ство� рити в Україні мережу регіональних центрів пастеризації і консервації сільськогоспо� дарської сировини й готової харчової проду� куції. Базою для неї є існуючі прискорювачі електронів, конвертовані в галузь вироб� ництва харчових продуктів. Такі центри, на� приклад, можуть бути створені в Одесі, Хер� соні, Ужгороді, Києві, Харкові, Славутичі. В результаті українська промисловість отримає можливість реалізувати сучасні ви� сокоефективні технології, підняти рівень на� ціональної економіки, а також покращити са� нітарно�епідемічну обстановку в Україні. ЛІТЕРАТУРА 1. Нечаев А. Ф. Пиковолновая обработка пищевых продуктов // Химическая промышленность. Сер. Радиационная химия и технология; радиационная стойкость.– М., 1991. 2. Codex Alimentarius (CAC/Vol, XV – Ed. I). Rome: FAO/WHO, 1984. 3. Combination processes for irradiation: proceedings of the Final Research Co�ordination Research Programme on Irradiation in Combination with Other Processes for Improving Food Quality / organ� ized by the Joint FAO/IAEA Division of Nuclear Techniques in Food and Agriculture and held in Pretoria, South Africa, 27 February – 3 March 1995. –Vienna: IAEA, 1998. 4. Сахно В. И., Нехамкин Б. Л., Голенкова В. В. Технология низкотемпературной пастеризации пресервов // Новые направления в области тради� ционных технологий переработки рыбы. Сб. науч. тр.–Калининград: Изд. Атл. НИРО, 1996.– С. 116. 5. Сахно В. И., Вишневский И. Н., Халова Н. В., Томчай С. П. Разработка технологии производст� ва рыбных пищевых продуктов с использованием электрофизических установок // ВАНТ.–1997.–Т. 2.–Вып. 4, 5 (31, 32).–С. 172. 6. Sakhno V. Accelerators in Ukraine.–Аccelerator newsletter.–I.A.E.A. Austria.–1995.–Vol II.–No. 4. 7. Сахно В. І. Проблеми оптимізації використання радіаційних установок // ВАНТ.–2005. Сер. Фи� зика радиационных повреждений.– С. 149–152. 8. Вишневский И. Н., Зелинский А. Г., СахY но В. И. и др. Радиационная установка с ускори� телем электронов ИЯИ НАН Украины // Атом� ная энергия.–2003.–Т. 94.–Вып. 2, февраль.–С. 163–166. 9. Вишневський І. М., Сахно В. І., Зелінський А. Г. та інш. Розробка та дослідження параметрів дат� чика струма пучка електронів радіаційної установ� ки ІЯД // Зб. наук. праць IЯД.–2003.–№ 2(10).– С. 146–149. 10. Вишневський І. М., Сахно В. І., Зелінський А. Г. та інш. Система вимірювання розподілу полів ви� промінювання на радіаційній установці ІЯД // Зб. наук. праць IЯД.–2004.–№ 2(13).–С. 159–162. 11. Сахно В. И., Нехамкин Б. Л., Андреев М. П. Пресерви рибні низькотемпературної пастери� зації.–Технічні умови України. ТУУ–23724640– 97–001. 12. Итоги науки и техники. Сер. Химия и технология пищевых продуктов. Т. 2. Радиационная обработ� ка пищевых продуктов.–М., 1989.–С. 156.

Впровадження технологій радіаційної пастеризації та консервації продуктів харчування

Репозитарії

Схожі ресурси