книги из ГПНТБ / Фрумкин, М. Л. Технологические основы радиационной обработки пищевых продуктов

способность вызывать порчу, чем у R. nigricans. Доза 300 крад настолько подавляет жизнедеятельность таких специфичных радиолабильиых представителей порчи яблок, как Monilia fructigena и Penicillium expansum, что они не поражают плоды и че­ рез 5 сут. Важно, однако, подчеркнуть, что для этих грибов су­ ществуют своп сублетальные дозы (50—100 крад), после облу­ чения которыми у них так же, как у радиоустойчивых грибов после облучения дозами 200—300 крад, восстанавливается жиз­ недеятельность и способность вызывать порчу.

Теперь остановимся на вопросе, который возникает у всех изучающих влпяние ионизирующих излучений на микробиоло­ гическую порчу плодов. Является ли облученное сырье лучшим субстратом для развития микроорганизмов, если учесть, что под действием радиации разрушаются некоторые сложные химиче­ ские соединения и образуются простые, легко усвояемые ве­ щества?

Изучить полпостыо вопрос о действии радиации иа субстрат довольно сложно в связи с тем, что свежие плоды и овощи яв­ ляются живыми биологическими объектами и изменения в них могут быть самыми разнообразными. Проводить исследования на модельных системах нет смысла, так как даже при достаточном соблюдении соотношения отдельных химических компонентов (сахара, органические кислоты, пектиновые вещества и т. д.) не­ возможно воссоздать механизм гидролитических процессов, про­ текающих в плодах при радиационном воздействии.

Учитывая изложенное, мы проследили за развитием порчи об­ лученных и необлучеппых плодов, зараженных облученными и необлученнымп культурами плесневых грибов. Для этого конт­ рольные и облученные дозами 100 и 300 крад плоды заражали необлученными и облученными такими же дозами грибами, на­ нося суспензии спор определенной концентрации или одинако­ вые кусочки мпцелия на специально поврежденную поверх­

На рис. 8 показана динамика распространения порчи па необлученных и облученных яблоках, зараженных необлученным и

Однако, как уже отмечалось, радиоустойчивость и скорость восстановления микроорганизмов в значительной мере зависят от среды их культивирования после облучения. При облучении плодов такой средой являются растительные ткани, которые са­ ми изменяются под влиянием ионизирующих излучений. Поэто­ му конечный результат будет зависеть от взаимоотношений двух живых систем: «хозяина» и «паразита». Л. Бераха отмечает, что латентный период грибов, развивающихся на плодах, в значи­ тельной мере зависит от того, как сложились отношения между «хозяином» и «паразитом» и в каком физиологическом состоя­ нии находится каждый из них, точнее от того, какова степень радиационного повреждения плода и в какой стадии развития находится плесневый гриб.

Для получения удовлетворительных результатов при облуче­ нии плодов, ягод и овощей выбранная доза должна вызывать глубокие изменения в патогенных микроорганизмах, но не долж­ на оказывать резкого воздействия па ткани плодов.

Г л а в а 2

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ПЛОДОВ К ФИТОПАТОГЕННЫМ МИКРООРГАНИЗМАМ

Скорость порчи сочного растительного сырья зависит в основ­ ном от двух факторов — инфекционной нагрузки и способности тканей плодов, ягод и овощей сопротивляться проникновению и развитию микроорганизмов.

До определенного времени существовало мнение, что сниже­ ние инфекционной нагрузки — основной фактор, обеспечиваю­ щий удлинение сроков хранения облученного растительного сырья. Однако доказано, что изменение состояния тканей пло­ дов, ягод и овощей под действием ионизирующей радиации мо­ жет в какой-то мере нивелировать эффект действия ее на мик­ роорганизмы.

Глубокие исследования в области изучения действия радиа­ ции на естественную устойчивость растительного сырья прове­ дены в Институте биохимии им. Баха АН СССР Л. В. Метлицким с сотр. на клубнях картофеля, облученных дозами 5—

10 крад для предотвращения прорастания [35, 36]. Авторы при­ водят обширный материал, свидетельствующий о снижении устойчивости клубней после облучения и вскрывают некоторые причины этого явления. При тщательном изучении всех факто­ ров, обусловливающих длительность хранения клубней картофе­ ля в пострадиационный период, они доказали, что снижение устойчивости тканей картофеля под действием радиационной обработки не может быть препятствием для практического ис­ пользования ее. При соблюдении соответствующих условий (ка­ чество сырья, продолжительность хранения до облучения, режи­ мы хранения) облучение картофеля и связанное с ним снижение потерь в результате уменьшения прорастания может дать определеппый эффект.

Все сказанное относится к растительному сырью, в частности к клубням, которые в силу физиологических особенностей мож­ но и необходимо хранить длительное время. Иначе обстоит дело с растительными объектами, сроки хранения которых непродол­ жительны и часто определяются днями или неделями. Естест­ венно, что для таких объектов зараженность микроорганизмами имеет большое значение.

О том, что ионизирующие излучения повышают поражаемость плодов, ягод и овощей микроорганизмами, свидетельствуют ра­ боты многих исследователей. Отмечено увеличение атакуемости микроорганизмами облученных яблок, томатов, земляники и ма­ лины, черешни, цитрусовых, винограда, зеленого горошка.

Одни ученые объясняют большую поражаемость облученных объектов стимулирующим действием радиации на микроорганиз­ мы, другие — лучшей усвояемостью облученного субстрата. Но во всех исследоваипях лишь констатируется факт повышения поражаемости растительного сырья после облучения и отмечает­ ся, что оно может повлечь за собой изменение сроков хранения

ихарактера порчи. Причины же этого явления не вскрываются.

Влитературе практически отсутствуют и данные о взаимо­ действии двух факторов — снижения инфекционной нагрузки и изменения природной устойчивости тканей плодов, ягод и ово­ щей, обработанных ионизирующими излучениями для удлине­ ния сроков хранения. Некоторые исследователи касаются дей­

ствия радиации только на возбудителей порчи, другие — только на растительные объекты. Взаимодействие же этих факторов — одно из главных в комплексе вопросов, решение которых позво­ ляет правильно оценить перспективность радиационного способа обработки скоропортящегося растительного сырья.

В лаборатории радиобиологии ВНИИКОПа проводились ис­ следования, в процессе которых необходимо было решить сле­ дующие задачи:

1.Выявить изменения сопротивляемости плодов инфекции под воздействием различных доз радиации и иитепсивиости из­ лучений.

2.Определить влияние степени зрелости сырья, вида патоге­ на, временп внесения инфекции на природную устойчивость плодов, облученных различными дозами ионизирующих излу­ чений.

3.Изучить возможные причины изменения устойчивости пло­ дов к микроорганизмам после облучения дозами, рекомендуемы­ ми для обработки сочного растительного сырья.

Ф А К Т О Р Ы , В Л И Я Ю Щ И Е Н А С О П Р О Т И В Л Я Е М О С Т Ь П Л О Д О В Р А З В И Т И Ю М И К Р О О Р Г А Н И З М О В

Величина л мощность дозы. Из даппых табл. 5 видно, что с возрастанием дозы облучения увеличивается заражаемость пло­ дов Rhizopus nigricans Ehr. ex Fr. При этом продолжительность инкубационного периода развития возбудителя заболевания со­ кращается, а скорость его распространения увеличивается.

Отмеченные факты свидетельствуют об ослаблении устойчи­ вости облученных плодов к микроорганизмам с увеличением дозы облучения.

Заметно ослабляют сопротивляемость незрелых плодов к мик­ роорганизмам дозы порядка 100 крад. Незначительное действие на ткани оказывают дозы до 50 крад. У некоторых плодов (пер­ сики) облучение дозой 50 крад вообще не приводит к ослабле­ нию устойчивости тканей.

Анализ полученных данных показывает, что пострадиацион­ ное снижение устойчивости плодов является проявлением обще­ биологической закономерности воздействия радиации на естест­ венную сопротивляемость растительных объектов микроорганиз­ мам. При этом у плодов в отличие от вегетирующих растений и запасающих органов растений ослабление устойчивости наблюдается при более высоких дозах облучения.

Так, если у вегетирующих растений снижение сопротивляе­ мости инфекции отмечается при дозах от 1,5 до 30 крад, а у за­ пасающих органов — клубней и корнеплодов — при дозах выше

36 7—10 крад, то у плодов — при дозах выше 50—100 крад.

Степень пострадиационного ослабления устойчивости к пара­ зитам зависит также от мощности дозы облучения. Например, в опытах с яблоками, облученными дозой 300 крад, уменьшение мощности доз с 650 до 250 рад/с способствовало некоторому снижению пострадиационных нарушений, связанных с устойчи­

кусственном заражении грибом F. lycopersici Sacc. томатов, об­ лученных дозой 300 крад при мощностях дозы 28 и 1100 рад/с.

Однако необходимо отметить, что решающую роль в ослабле­ нии устойчивости плодов играет величина дозы облучения.

Физиологическое состояние плодов. Известно, что у плодов в процессе онтогенеза меняется устойчивость к микроорганизмам. 37-

Так, персики, абрикосы и яблоки при дозревагиги теряют способ­ ность сопротивляться внедрению патогена.

Значительная потеря устойчивости в результате облучения у зеленых плодов проявляется как в увеличении скорости рас­ пространения грибов в их тканях и сокращении продолжитель­ ности инкубационного периода развития гриба, так и в повыше­ нии их заражаемости. В зрелых облученных плодах таких изме­ нении не обнаружено (табл. 6).

Различная реакция на облучение у плодов разной стадии зрелости отмечена и в опытах с томатами. Кривые, приведенные на рис. 9, показывают, что по мере дозревания заметно ослабля­ ется сопротивляемость томатов инфекции: чем спелее плоды, тем 38 быстрее распространяется в них гриб. В то же время в процессе

перечисленными выше факторами. У яблок снижение устойчи­ вости к микроорганизмам всегда более резко выражено в ранние сроки после облучения. По мере хранения различия между конт­ рольными и облученными плодами становятся менее выражен­ ными, а различия по дозам практически исчезают.

Из полученных данных следует, что радуризацпп желательно подвергать зрелые плоды. У них резко снижается ипфекцпониая нагрузка и пе происходит столь значительных изменении в при­ родной устойчивости тканей, как в незрелых плодах.

Сроки внесения инфекции после облучения. В табл. 7 приве­ дены данные опытов по внесению иифекцпп после облу­ чения.

Из данных табл. 7 впдпо, что значительные изменения в пло­ дах происходят при заражении их через сутки после облучения. Через 5 дней существенной разницы в скорости распространения плесневых грибов на облученных и необлучеппых плодах не от­ мечено. Это можно объяснить как возможной реактивацией растительных объектов от повреждающего действия радиации, так и некоторым спижеппем природной сопротивляемости конт­ рольных плодов в результате нх более быстрого созревания. Особенпо наглядно это видно в опытах с томатами. При внссеппи инфекции до облучения, как это чаще всего бывает в практике хранения, развитие ее па контрольных н облучепиых плодах происходило одинаково. В даииом случае часть микрофлоры была подавлена действием радиации. Если заражение осущест­ вляли вскоре после облучения (сразу пли спустя 18—20 ч), об­ лученные плоды заражались иампого быстрее иеоблучснных, так как сильные культуры грибов вносили в плоды, сопротивляе­ мость которых подавлена. Прп заражении томатов через 14 сут после облучения разницы в скорости заражения не было, по­ скольку плоды уже созрели в этот период, причем контрольные быстрее облученных (рис. 10).

Полученные данные имеют большое практическое значение, так как показывают, что отрицательное влияние облучения — снижение природной сопротивляемости — может сопровождать­ ся положительным фактором — резким снижением инфекцион­ ной нагрузки. Следовательно, если к моменту восстановления жизнедеятельности спонтанной микрофлоры или развития по­ павших из воздуха и внедрившихся на плодах микроорганизмов естественная устойчивость «хозяина» — плода — в какой-то мере восстановится, то можно не ожидать быстрого развития «пара­ зита» на нем.

какими являются плесневые и дрожжевые грибы для плодов, нет полностью иммунных видов или сортов растительного сырья. Есть виды и сорта, лишь относительно устойчивые к определен­ ным патогенам. Причем устойчивость проявляется в удлинении