Ученые МГУ предложили метод определения оптимальных доз для радиационной обработки продуктов питания

Ученые физического факультета совместно с НИИ ядерной физики МГУ им. Д.В. Скобельцына и химическим факультетом предложили косвенный метод определения оптимальных доз излучения для радиационной обработки продуктов питания. Метод основывается на анализе дозовременных зависимостей концентраций летучих веществ, образующихся при обработке. Результаты исследования опубликованы в журнале Q1 «Molecules».

Обработка продуктов питания источниками ионизирующего излучения (радиоизотопы 60Co и 137Cs, ускоренные электроны и тормозные рентгеновские фотоны) используется в более чем 60 странах мира, в том числе и в России. Радиационная обработка пищевой продукции приводит к подавлению патогенных бактерий, предотвращению пищевых отравлений, продлению срока хранения продуктов. Однако излучение действует и на биомакромолекулы (белки, жиры и углеводы), что может привести к ухудшению биохимических и органолептических качеств продуктов.

«Перед нами стоят две важные задачи — определить оптимальные диапазоны дозы излучения, которые отличаются для разных категорий продукции, и найти биохимические маркеры, которые образуются при обработке. В настоящее время отсутствует обязательная маркировка продуктов, прошедших радиационную обработку, поэтому высок риск ввоза в нашу страну незадекларированной облученной продукции. При этом все еще не существует универсальных методов или специальной «лакмусовой бумажки», говорящих о том, была ли обработана продукция или нет, поэтому при вторичной обработке ввозимых продуктов уже на территории РФ существует вероятность выйти за рамки оптимальных доз», — объяснила Ульяна Близнюк, к.ф.-м.н., зав.лаборатории радиационной обработки биообъектов ОЯФММП НИИЯФ МГУ и старший преподаватель физического факультета МГУ.

Объектом исследования была выбрана говядина, которую облучали разными дозами на ускорителе электронов (максимальная энергия 1 МэВ). Далее ученые отслеживали изменение во времени концентрации летучих соединений, образующихся при обработке.

«При облучении продуктов возникают летучие органические соединения, и их концентрация меняется со временем по-разному в зависимости от полученной дозы излучения. Если соединение является продуктом жизнедеятельности бактерий, то его концентрация будет уменьшаться, так как бактерии при обработке погибают. Если же соединение образуется в результате окислительного действия излучения на биомакромолекулы, то его концентрация будет расти. Наша задача — среди сотен соединений выделить те, которые что могут дать информацию о полученной дозе излучения», — прокомментировала Полина Борщеговская, к.ф.-м.н., доцент физического факультета и м.н.с. НИИЯФ МГУ.

Ученые проанализировали дозовременные зависимости различных летучих соединений в облученных образцах говядины и выделили две подходящие группы: концентрация спирта этанола соответствует ферментативной деятельности бактерий, а концентрация альдегидов — распаду биомакромолекул. Для определения оптимальной дозы излучения для образцов говядины были предложены модели зависимостей концентраций образующихся летучих соединений от дозы, и теоретические результаты модельных расчетов совпали с прямыми измерениями с высокой точностью.

«Наш метод может лечь в основу нормативных документов по регулированию радиационной обработки продуктов питания. Кроме того, этот метод проще и эффективнее прямого измерения содержания макромолекул в продуктах», — рассказала Виктория Ипатова, м.н.с. НИИЯФ МГУ.

Исследование поддержано грантом РНФ № 22-63-00075.

Подробнее о радиационной обработке продуктов питания вы можете прочитать в нашей статье.