Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Радиационные технологии стерилизации и консервирования пищевых продуктов 8
1.1. Ионизирующие излучения 12
1.2. Механизмы и химические эффекты облучения 15
1.3. Воздействие ионизирующих излучений на микрофлору мяса 19
1.4. Радиационно-химические процессы основных компонентов в мясе и мясопродуктах 24
а) Белковые компоненты 25
б) Липиды 32
в) Углеводы 35
г) Витамины 38
1.5. Метод ЭСДО в исследовании поверхности мяса и мясопродуктов 39
ГЛАВА 2. Технология, объекты и методы исследования. постановка эксперимента 44
2.1. Объекты исследования 44
2.2. Электронно-лучевая технология стерилизации и консервирования пищевых продуктов 45
2.3. Методы исследования 45
2.4. Постановка эксперимента 48
ГЛАВА 3. Электронный спектр поверхности мышечной ткани свинины и его изменение при разных видах обработки 52
3.1. Выбор объекта и условий исследования методом ЭСДО 52
ГЛАВА 4. Разделение во времени радиолитических, автолитических и микробиальных процессов 60
4.1. Влияние облучения на кислотность и микрофлору измельченных образцов мышечного волокна и мышечной ткани свинины 60
4.2. Влияние кратковременной стерилизации цельномышечной ткани свинины 95 % этанолом на электронный спектр поверхности измельченных образцов 64
4.3. Влияние облучения на электронный спектр поверхности измельченной мышечной ткани свинины 65
4.4. Изменение оптических характеристик облученных образцов мышечной ткани свинины при хранении 69
4.5. Влияние электронно-лучевой обработки на оптический спектр поверхности мышечного волокна свинины 71
ГЛАВА 5. Влияние концентрации этанола и аскорбиновой кислоты на свойства мышечной ткани свинины при аэробном хранении 76
5.1. Влияние концентрации контактных растворов этанола на кислотность и микрофлору измельченных образцов мышечной ткани свинины при аэробном хранении 77
5.2. Влияние обработки этанолом цельномышечной ткани свинины на электронный спектр поверхности измельченных образцов 79
5.3. Проявление кластерной структуры контактных растворов этанола в оптическом спектре поверхности мышечного волокна 81
5.4. Влияние концентрации аскорбиновой кислоты на оптический спектр интактной мышечной ткани свинины 84
5.5. Комплексное влияние этанола и аскорбиновой кислоты на свойства измельченной мышечной ткани свинины при аэробном хранении 86
ГЛАВА 6. Влияние герметизации на физико-химические свойств а мышечной ткани свинины 90
6.1. Физико-химические свойства герметизированной мышечной ткани свинины, прошедшей обработку контактными растворами этанола разной концентрации 91
6.2. Оптические свойства герметизированной мышечной ткани свинины,
прошедшей обработку контактными растворами этанола разной концентрации 95
6.3. Влияние времени обработки 40 % раствором этанола цельномышечной ткани свинины на физико-химические свойства измельченных герметизированных образцов 98
6.4. Влияние добавки аскорбиновой кислоты на физико-химические свойства герметизированной мышечной ткани свинины 101
а) Влияние добавки аскорбиновой кислоты на оптические характеристики поверхности герметизированной мышечной ткани свинины 102
б) Влияние добавки аскорбиновой кислоты на кислотность и микрофлору герметизированных образцов мышечной ткани при хранении 104
ГЛАВА 7. Влияние способа обработки этанолом и условий хранения мышечной ткани на электронный спектр поверхности 106
7.1 .Влияние способа и условий обработки 40 % этанолом
на оптические свойства измельченной мышечной ткани 106
7.2. Оптические свойства поверхности герметизированных образцов
мышечной ткани, прошедшей обработку 40 % этанолом 109
ГЛАВА 8. Электронно-лучевая обработка мышечной ткани свинины в режимах радуризации 113
8.1. Фаршевые композиции 113
8.2. Поперечные срезы цельномышечной ткани свинины 120
Заключение 127
Выводы 129
Список литературы
- Радиационно-химические процессы основных компонентов в мясе и мясопродуктах
- Методы исследования
- Влияние облучения на электронный спектр поверхности измельченной мышечной ткани свинины
- Проявление кластерной структуры контактных растворов этанола в оптическом спектре поверхности мышечного волокна
Радиационно-химические процессы основных компонентов в мясе и мясопродуктах
Мясо и мясопродукты, являясь богатым источником животного белка, занимают особое место в питании человека. Одним и из основных способов их долгосрочного хранения является использование низких температур. Однако при замораживании качество мясопродуктов ухудшается. Охлажденное мясо, по сравнению с замороженным, имеет более высокую питательную ценность, но сроки хранения при этом существенно снижаются за счет лимитирующих их процессов автолиза, протекающих в мышечной ткани, и процессов, вызванных ферментами гнилостных микроорганизмов [1 - 5]. Интенсивность развития в мясопродуктах процессов обоих типов существенно зависит от температуры окружающей среды и условий хранения. Сроков хранения охлажденного мяса, ограниченных 10-15 сутками, часто не хватает для организации перевозки, распределения в торговых сетях до момента реализации, а также создания товарных запасов [1, 5]. Для решения этой проблемы в настоящее время, наряду с замораживанием, тепловой стерилизацией консервов, используются различные консервирующие приемы (вакуумные, влаго- и газонепроницаемые упаковки, барьерные технологии с использованием защитных пищевых покрытий [6- 10]), химические реагенты (углекислота, инертные газы, фосфаты, лак-таты, антиоксиданты и др. [10- 14]), природные ингибиторы процессов порчи (экстракты розмарина, гвоздики, мелиссы, душицы, шалфея и пр. [15 - 19]).
Одним из современных способов консервирования является консервирование с использованием ионизирующих излучений, практический интерес к которым все более возрастает [20-34]. Повышенный интерес к радиационным технологиям объясняется несовершенством применяемых в настоящее время методов консервирования и хранения мясопродуктов и других важнейших продуктов питания в свежем виде. Существующие системы хранения с использованием химических средств, холода и тепла не устраняют значительные потери сельскохозяйственной продукции и продуктов пищевой промышленности.
На помощь пищевой индустрии пришла энергия атома [35-37]. Использование человеком лучистой энергии для стерилизации продуктов питания известно с незапамятных времен. Наши предки на протяжении многих столетий сушили и вялили мясо, рыбу, фрукты и овощи, то есть консервировали их под воздействием солнечной энергии.
Идея использовать для консервирования пищевых продуктов энергию атома возникла после открытия Г.Беккерелем в 1896 году [32, 38] естественной радиации. Вскоре появились публикации о возможности применения ионизирующего излучения для терапевтических целей, описан его бактерицидный эффект, в ряде стран получены патенты на использование радиоактивных изотопов для облучения продуктов питания, последовали публикации и доклады об использовании гамма- и рентгеновских лучей для разрушения патогенной микрофлоры, микроорганизмов, яиц и личинок паразитов.
Возможность использования новых технологий, без применения добавок каких либо химических веществ, представляла большой интерес. С 1943 года США первыми начинают проводить научные исследования по стерилизации пищевых продуктов с использованием радио-изотопов Со и Cs и применять радиационное излучение при консервировании продуктов питания для своей армии [32, 38]. С 1951 г. научные исследования координируются совместно с Комиссией по атомной энергии (USAEC). Сообщения об успешных экспериментах в США стимулировали подобные исследования во многих научных центрах разных стран мира. За короткое время национальные программы были приняты в Бельгии, Канаде, Франции, Нидерландах, Польше, Германии и Великобритании.
Первыми странами, которые провели радиационную обработку продуктов питания в промышленном масштабе в 1958 году, были Советский Союз и Германия [21, 38]. Правительство Советского Союза официально разрешило облучение картофеля для сдерживания его прорастания в марте 1958 года, а годом позже было дано официальное разрешение на очистку ионизирующим излучением зерна от насекомых. На начальном этапе исследования в области облучения пищевых продуктов в зарубежных странах и у нас концентрировались в основном в плодоовощной промышленности [39] и были направлены на ингибирование прорастания овощей и семян зерновых культур, на уничтожение насекомых, замедление созревания овощей и фруктов и на удлинение срока их хранения.
По инициативе Германии и при спонсорстве Национального агентства по атомной энергии (The International Atomic Energy Agency, «IAEA») и Объединенной национальной организации по продуктам питания и сельскому хозяйству (The United National Food and Agricultural Organization, «FАО») в 1970 году была разработана международная программа по радиационному консервированию пищевых продуктов (International Food Irradiation Program). Соглашение подписали 19 стран, в том числе и Советский Союз [36-38].
Усилиями стран участниц международной программы по радиационному консервированию пищевых продуктов, на сотнях животных (мыши, собаки, обезьяны) были испытаны такие облученные продукты, как мясо, рыба, фрукты, рис, пшеница, специи и др. Токсикологические и генетические исследования по влиянию облученных продуктов проводились на многих поколениях от испытуемых животных 22, 25, 32, 34, 38]. Химическими и биохимическими методами исследовалось влияние на метаболизм, патологию тканей и функции большинства систем организма животных, на их репродуктивность, новообразования, мутагенез, функцию роста. Позднее (Китай и США, 1986 г.) облученная пища испытывалась на людях [22, 38].
Параллельно были разработаны технологические схемы радиационной обработки различных продуктов, описаны физиологические и биохимические изменения, происходящие под влиянием ионизирующих излучений в тканях растительного и животного происхождения, а также указаны пути и способы ингибирования нежелательных изменений качества продуктов при облучении и последующем хранении. В зависимости от физиологических особенностей облучаемого биологического материала и радиационной устойчивости основных возбудителей его порчи, устанавливались и стандартизировались допустимые дозы облучения для каждого вида продукции [29, 37, 40 - 42].
В 1960 г. Р.М.Ульман [38] на конференции в Венне предложил логотип «Radura» (и его интерпретацию), как международный символ маркировки облученных продуктов. Позднее логотип был включен в Кодекс Алиментариус [43 - 45] в качестве обязательного стандарта для легализации радиационных методов стерилизации продуктов питания. На начальном этапе исследований в нормативных документах международной программы по радиационному консервированию облучение пищевых продуктов оценивалось в качестве пищевой добавки. И только в 1976 г. оно было квалифицировано как физический процесс.
Применительно к радиационной стерилизации пищевых продуктов, в зависимости от ее целей, МАГАТЭ была предложена специальная терминология для трех уровневого диапазона доз поглощенной энергии [35,38,46]: радисидация (4-6 кГр) - применяется с целью выборочного подавления патогенных микроорганизмов определенного типа, например, сальмонелл; «radiare» - излучать, «ocsidere» -убивать; радуризация (6-10 кГр) - обработка, приводящая к частичному подавлению патогенной микрофлоры, ограничивающей или ингибирующей механизмы ее воспроизводства; цель -увеличения сроков хранения продуктов; «radiare» - излучать, «durare» - продлевать; радаппертизация (10-50 кГр) - промышленная стерилизация пищевых продуктов для длительного хранения в обычных условиях, исключающих повторное инфицирование микроорганизмами; названа по имени Аппера, предложившего тепловую стерилизацию.
В результате многочисленных и долгосрочных исследований, проведенных в научных лабораториях разных стран, большинство ученых мира пришло к однозначному выводу: лучевое консервирование - это высокоэкономичная технология производства безопасной пищи [22, 32, 35]. На основании полученных данных в 1981 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в своем программном заявлении подтвердила [32, 43 - 46] безопасность пищевых продуктов, облученных с соблюдением технологических правил. В нем констатировалось, что
облучение дозами до 10 кГр не приводит к потере питательной ценности пищевых продуктов, а в составе продуктов не выявлены какие-либо изменения, токсикологически опасные для здоровья человека. В результате (Кодекс Алиментариус, 1983 г.) был сделан вывод: при облучении любого пищевого продукта в пределах доз до 10 кГр дополнительного специального токсикологического или пищевого исследования не требуется.
Горячие дебаты [38, 47, 48] между сторонниками радиационных технологий и их оппонентами о безопасности облученных продуктов питания долгое время являлись серьезным препятствием для широкого использования ионизирующих излучений в промышленных целях. Наиболее часто обсуждаемыми были такие возможные негативные стороны облучения, как опасения, что: облучение продуктов питания может быть использовано для маскировки некачественных (испорченных) продуктов; наряду с вредными бактериями убивается полезная микрофлора; изменяются цвет, вкус, запах и химический состав продукта, который, наряду с остаточной радиоактивностью, может быть вреден для потребителя и даст нежелательные генетические последствия.
Методы исследования
Независимо от вида ионизирующего излучения, облучение мышечной ткани приводит к затормаживанию на некоторое время автолитических процессов, снижая активность тканевых ферментов до 50 % и более. При этом отмечается [1, 23, 24, 32] либо полная стерилизация биологического материала, либо подавление функции размножения микроорганизмов. С целью оценки влияния электронно-лучевой обработки на оптические свойства и способность мышечной ткани к реконструкции проведено исследование возможности разделения во времени ра-диолитических, автолитических и микробиальных процессов в мышечной ткани в пострадиационный период. Для решения этой задачи облучению подвергались интактные образцы измельченного мышечного волокна и мышечной ткани свинины, а также мышечной ткани, прошедшей до помола предварительную кратковременную (2 мин) стерилизацию 95 % этанолом в цельнокусковом виде.
Методика стерилизации заимствована из работ по микробиологии Сидоренко О.Д. и др. [273] и была использована для сведения к минимуму начальной обсемененности исходной мышечной ткани. Однако применение кратковременной обработки 95 % этанолом позволило наблюдать в мышечной ткани и мышечном волокне наличие эффектов, биохимически не менее значимых, чем стерилизация.
Диапазон поглощенных доз радиации (12,5 - 50,0 кГр) на данном этапе работы включал режимы радуризации и радаппертизации и выбран исходя из литературных данных [1, 26, 30], рекомендующих для обработки измельченной мышечной ткани свинины, подлежащей хранению при низких положительных температурах, 18-25 кГр.
Влияние облучения на кислотность и микрофлору измельченных образцов мышечного волокна и мышечной ткани свинины
На рисунке 4.1.1 приведены кривые изменения рН водной суспензии образцов облученного мышечного волокна и контроля при хранении в течение 37 суток. Измерения проводились с интервалом 1-2 дня. Первое, что обращает на себя внимание, - это периодический характер кривых и стабилизация интервала колебаний рН (6,2 - 6,6) для облученных образцов. Периодический характер кривых предполагает наличие в системе, по меньшей мере, двух параллельных процессов. Анализ микробиологического состояния образцов показал, что в отпечатках с поверхности исходного контрольного образца было зафиксировано от 2 до 14 единиц грамположитель-ных кокков и грамположительных палочек. Их количество уменьшилось сразу после облучения и в зависимости от дозы составило 1-4 единицы. Через неделю хранения и до конца эксперимента микрофлора в отпечатках не была обнаружена. Этот факт согласуется с литературными данными - после воздействия ионизирующих излучений не вся микрофлора погибает сразу. Для разрушения или инактивации микроорганизмов требуется время.
Данное обстоятельство позволило предположить, что периодичность в изменении рН обусловлена действием тканевых ферментов. Правомерность данного предположения подтверждается работами по радиоэнзимологи [163], в которых при облучении растворов разных видов ферментов показано наличие осцилляции процессов активация-инактивация в пострадиационный период. Увеличение значений и амплитуды колебаний рН для образца (4) через две недели дает основание считать, что наиболее разрушительной для белковых компонентов мышечного волокна, в условиях эксперимента, является доза в 50 кГр. О характере изменения кислотности контрольного образца, обусловленном суммарным действием тканевых ферментов и развивающейся микрофлоры, среди которой уже к 7-м суткам наблюдались грамотрицательные палочки, позволяет судить зависимость (5).
Рисунок 4.1.2 иллюстрирует кривые изменения кислотности 2-х серий облученных образцов измельченной мышечной ткани, - интактной (а) и стерилизованной (б), хранившихся в течение 17 суток. Облучение интактной мышечной ткани также приводит к синхронизации кривых рН = f(x) и стабилизации интервала колебаний рН водных суспензий, но с увеличением их амплитуды. Это может служить указанием на защитную роль компонентов саркоплазмы по отношению к тканевым ферментам. Однако на кривых стерилизованных образцов, отсутствует синхронность в появлении первых максимумов, формирование которых говорит о начале авто-литических изменений, блокируемых радикальными процессами вторичного радиолиза. Период вторичного радиолиза возрастает от 7 до 10 - 17 суток с увеличением поглощенной дозы. Временная стабилизация рН обусловлена преобладанием в системе органических радикалов, не вносящих вклад в изменение рН водной суспензии, и является следствием и проявлением направленных процессов вторичного радиолиза компонентов мышечной ткани. Этанол, сам при облучении превращающийся в свободный радикал СНзС НОН [83, 123}, способствует продлению радиолитических процессов, усиливая стабилизирующий эффект.
Микроскопирование отпечатков (рисунок 4.1.3) с поверхности образцов мышечной ткани обеих серий, облученных дозами 37,5 и 50,0 кГр, показало отсутствие микрофлоры на протяжении всего эксперимента. Это позволило считать, что изменение рН их водных суспензий обусловлено также деятельностью тканевых ферментов. Изменение количества микроорганизмов в отпечатках образцов, поглотивших дозы 12,5 и 25,0 кГр, определялось Грам(+)-кокками и Грам(+)-палочками.
Для образцов, поглотивших дозу в 12,5 кГр, оно происходило в соответствии с изменением рН водных суспензий и также имело периодический характер. Время появления микрофлоры обусловлено началом интенсификации процессов автолиза, которые в стерилизованном образце оказались более заторможенными и проявились позже. Периодический характер изменения количества микроорганизмов, очевидно, является следствием периодичности автолити-ческих процессов, предопределяющих рН, интервал и период колебаний кислотности
Влияние облучения на электронный спектр поверхности измельченной мышечной ткани свинины
Введение аскорбиновой кислоты (0,05 - 0,40 %) в измельченную интактную мышечную ткань, как следует из рисунка 5.4.1, а, также способствует стабилизации фрагмента электромагнитного спектра в области поглощения белково-углеводного комплекса, но, в той или иной мере, в зависимости от концентрации, отражается на поглощении остальных компонентов, особенно пигментного белка. Наиболее высокой цветностью обладал образец мышечной ткани, в состав которой введено 0,12 % антиоксиданта.
Через 6 суток хранения (рисунок 5.4.1, б), когда уже появились признаки порчи и начала интенсивного развития микрофлоры, в спектрах всех образцов отмечено появление полосы метмиоглобина разной интенсивности и изменение симметрии полос в дублете пигментного белка. А также общая тенденция роста поглощения липидных компонентов и снижения интен 85 сивности полосы мукополисахаридов с батохромным смещением её максимума в положение 420 нм. Ультрафиолетовый фрагмент спектра образца, содержавшего в своем составе 0,12% аскорбиновой кислоты, представлен серией дифференцированных полос, среди которых белковым компонентам (240, 260, 280 нм) принадлежат минимумы поглощения.
Однако при более длительном хранении (Приложение 2.2) наблюдается небольшой сдвиг максимума полосы поглощения мукополисахаридов в коротковолновую область. Характер изменения ее интенсивности и интенсивности полос поглощения липидных компонентов говорит о периодичности биохимических процессов, имеющих место в мышечной ткани, независимо от концентрации антиоксиданта. Судя по состоянию пигментного белка, цветность при аэробном хранении мышечной ткани существеннее зависит от концентрации антиоксиданта. Несмотря на порчу, ее лучше и стабильнее сохраняют образцы, в состав которых введено 0,12 % антиоксиданта. Избыток антиоксиданта негативно сказывается на органолептических и физико-химических свойств образцов.
Рисунок 5.4.2 иллюстрирует изменение цветности образцов данной серии при хранении (4С) в аэробных условиях. Максимум цветности приходится на образец, содержащий в своем составе 0,12 % аскорбиновой кислоты, который в течение 14 суток сохранялся на уровне контроля. Авторы многих работ приводят данные, указывающие на то, что для измельченной мышечной ткани оптимальной является концентрация аскорбиновой кислоты в диапазоне 0,05 -0,1 %(масс).
В Приложении 2.3 приведены ЭСДО-спектры, «визуализирующие» влияние концентрации введенной аскорбиновой кислоты на характер и интенсивность порчи для двух образцов аэробного хранения в течение месяца. При практически полном разрушении мукополисахарид-ной системы образца, содержащего 0,2 % антиоксиданта, и увеличении поглощения липидов, сохраняется контур полосы в области среднего ультрафиолета. Возможно это является следствием деструктивно-ассоциативных процессов в мышечной ткани за счет последовательного разрушения белковых структур соединительной ткани под влиянием аскорбиновой кислоты, несмотря на глубоко зашедшие процессы порчи и закисання образца.
Данная экспериментальная серия представлена тремя образцами измельченной мышечной ткани свинины: интактной (№ 1), прошедшей предварительную обработку в цельнокуско-вом виде 40 % раствором этанола в течение 10 минут (№ 2) и с добавкой в фарш образца № 2 аскорбиновой кислоты (№ 3). Исследования проводились методами ЭСДО, рН-метрии и микро-скопирования отпечатков с поверхности образцов на морфологический состав микрофлоры и количество микроорганизмов.
Влияние этанола и аскорбиновой кислоты на ЭСДО-спектры поверхности мышечной ткани свинины при аэробном хранении: а) - 12 часов; б) - 6 суток. №1 - интактный, №2 - 40 % этанол, №3 - 40 % этанол + 0,12 % аскорбиновой кислоты Положительное действие контактной обработки 40 % раствором этанола цельномышеч-ной ткани и добавки в фарш 0,12 % аскорбиновой кислоты на электронный спектр поверхности при аэробном хранении образцов отражает рисунок 5.5.1, а. Следует отметить, что и в данном случае наиболее заметны изменения в области поглощения пигментного белка и липидных компонентов, но при этом остаётся незатронутой область среднего ультрафиолета. Наблюдается смещение максимума муко полисахаридов из положения 405 нм в положение 410 нм при обработке этанолом и в положение 415 с введением аскорбиновой кислоты. Это говорит о том, что присутствие аскорбиновой кислоты усиливает эффект ослабления и разрушения связей в мукополисахаридных компонентах. В спектре образца (3) увеличивается поглощение и более четко дифференцируются липидные полосы при 325, 340 и 360 нм.
Разрушение мышечной ткани при аэробном хранении образцов в течение 6-ти суток иллюстрирует рисунок 5.5.1, б. Оно наиболее заметно для интактного образца № 1 в области поглощения белково-углеводного комплекса и в значительно меньшей степени проявляется в спектрах образцов № 2 и № 3.
Кривые на фрагменте «а», отражают положительное влияние обработки мышечной ткани свинины этанолом (2) и антиоксидантом (3) на общее количество микроорганизмов. Анализ на морфологический состав грамположительной микрофлоры показал, что при относительно низком содержании Гр(+)-кокков в интактном образце (рисунок «б»), их количество заметно возрастает в образцах, обработанных 40 % раствором этанола и после введения в фарш аскорбиновой кислоты. Противоположное действие такая химическая обработка оказывает на развитие Гр(+)-палочек (рисунок 5.5.2, в). То есть, морфологический тип грамположительной микрофлоры зависит от условий обработки мышечной ткани, что хорошо видно по цифрам, относящимся к 6-м суткам хранения образцов. Причем по количеству микроорганизмов к этому времени образцы №2 и №3 достаточно близки. Грам(-)-палочки в этих образцах появились на 8-е сутки хранения (Приложение 2.4).
Образцы 6-ти дневного срока хранения были выбраны для согласования результатов исследования (рисунок 5.5.3) по влиянию вида обработки на кислотность («а»), цветность («б»), количество микроорганизмов и их морфологический тип («в») через 6 суток аэробного хранения образцов.
Проявление кластерной структуры контактных растворов этанола в оптическом спектре поверхности мышечного волокна
Солевая экстракция белков, в отличие от водной, в данном случае, проявляется в дифференциации полос поглощения в средней УФ-области спектра и снижении их интенсивности в зависимости от условий предварительной обработки мышечной ткани перед облучением. Минимальное снижение поглощения для белковых компонентов, отвечающее минимальной растворимости белков данной фракции, отмечено для образца фарша № 3, в состав которого введена аскорбиновая кислота. Более высокий выход в солевой экстракт, через три месяца хранения, наблюдался для интактного образца № 1, что вполне согласуется с данными фракционному анализу.
Согласно данным, приведенным в работе [290], снижение растворимости контрактиль-ных белков при облучении и химической обработке может быть обусловлено образованием более плотных ассоциатов толстых и тонких нитей, чем у нативного актомиозина, в результате деструктивно-восстановительных процессов.
Обработка и способ обработки 40 % раствором этанола свежих срезов мышечной ткани также достаточно заметно проявляются в областях поглощения белково-углеводного комплекса, липидов, мукополисахаридов и пигментного белка. Это видно из спектров ЭСДО контрольных образцов на рисунке 8.2.1, а.
Влияние облучения лучше всего отражает рисунок 8.2.1, б. Интактный срез мышечной ткани подвергается самым значительным изменениям, которые очень зависят от величины поглощенной дозы. Они меньше касаются белковых компонентов, но приводят к разрыву дисуль-фидных связей. Сопоставление со спектрами на следующих фрагментах («в» и «г») рисунка, позволяет, и в этом случае, отметить очевидную роль этанола в стабилизации оптических характеристик поверхности срезов мышечной ткани, особенно в области проявления пигментного белка и липидных компонентов, и их зависимости от величины поглощенной дозы.
Рисунок 8.2.2 иллюстрирует изменение оптических свойств образцов этой серии через три месяца хранения. Лучшими, наиболее стабильными оптическими свойствами и менее зависимыми от величины поглощенной дозы излучения обладали образцы, прошедшие обработку импульсным орошением.
Результаты анализа на микробиологическое состояние через три месяца хранения показали отсутствие микрофлоры во всех образцах, обработанных этанолом и облученных дозами 12,5 - 25,0 кГр. Остаточная микрофлора в статическом состоянии, как видно из таблицы 8.2, присутствовала только на срезах мышечной ткани, поглотивших дозу в 6,25 кГр. Однако на поверхности интактных образцов количество микроорганизмов заметно выше и, спустя, примерно месяц, начинает увеличиваться. Обсеменение поверхности контролей, обработанных этанолом, происходит с некоторой задержкой, по сравнению с интактным контролем, но способ обработки при этом мало влияет на скорость размножения микроорганизмов.
Электронные спектры, приведенные на рисунке 8.2.3, позволяют проследить изменение оптических свойств поверхности срезов мышечной ткани, подвергнутых импульсному орошению и облучению дозами 6,25 и 12,5 кГр при хранении. Сопоставление полученных данных говорит в пользу дозы радиации в 6,25 кГр, позволяющей сохранить цветность образца при минимальном разбросе оптических показателей белково-углеводного комплекса, мукополисаха-ридов и пигментного белка. В спектральной области, где проявляют себя липидные компоненты, наблюдается закономерное снижение поглощения с увеличением срока хранения.
Электронные спектры поверхности срезов, облученных дозами 18,75 и 25,0 кГр, приведены в Приложении 3.5. Анализ показывает, что оптические характеристики образцов мышечной ткани, хотя и зависят от величины поглощенной дозы излучения, но не настолько, как можно было ожидать. В связи с этим облученные образцы были подвергнуты отмывке водой в течение 2-х часов.
Из результатов, представленных на рисунке 8.2.4, видно, что, как и в случае фаршевых композиций, влияние величины поглощенной дозы более наглядно проявляется в спектральных характеристиках срезов после частичного удаления с их поверхности водорастворимых компонентов мышечной ткани.
Дифференциация полос в средней УФ-области и относительно небольшое снижение поглощения в более длинноволновой для образца, облученного дозой 6,25 кГр, позволяют предположить, что реконструктивные процессы в данном случае протекают преимущественно за счет наиболее радиочувствительных компонентов саркоплазмы, растворимость которых при облучении падает. С ростом поглощенной дозы до 12,5 кГр наблюдается совпадение УФ-фрагментов спектров мышечной ткани до и после отмывки водой. Однако более резкое снижение интенсивности полос липидов и мукополисахаридов после водной обработки может говорить об увеличении доли водорастворимых соединений.
Наблюдаемый спектральный эффект дает основание предполагать, что в этом случае имеет место частичная деструкция компонентов соединительной ткани. А переход образовавшихся белковых фрагментов в растворимое состояние способствует реконструктивным процессам миофибриллярных белков. Известны литературные данные [157], указывающие на то, что заметное разрушение коллагеновых волокон начинается при дозах выше 10 кГр.
На рисунке 8.2.5 (I) скомпонованы спектры ЭСДО для поверхности срезов интактной мышечной ткани, облученной дозами в 6,25 и 12,5 кГр, до («а») и после («б») отмывки водой. Представленные данные наглядно иллюстрируют не только наиболее заметное проявление величины поглощенной дозы после отмывки интактных срезов водой, но и стабилизирующее влияние электронно-лучевой стерилизации дозой в 12,5 кГр на оптические характеристики образца, по сравнению с дозой в 6,25 кГр..
Импульсное орошение среза 40 % раствором этанола, как следует из рисунка 8.2.5, в и г, процесс реконструкции интенсифицирует, снижая радиационный порог до 6,25 кГр и повышая растворимость компонентов соединительной ткани, что следует из снижения интенсивности полосы поглощения муко полисахаридов. Обработка этанолом заметно влияет на выход водорастворимых соединений мышечной ткани (Приложение 3.6), повышая его вплоть до дозы 18,75 кГр. Поглощение же дозы в 25 кГр приводит к формированию сглаженного контура полосы поглощения в области среднего ультрафиолета для среза интактной мышечной ткани и снижению эффективности обработки этанолом.
