Электроны-шестидесятники отбили у микробов охоту жить в продуктах

Проблема хранения продуктов питания и увеличения срока их годности волнует человечество уже не одну сотню лет. По мере развития технологий, менялись и способы обработки, позволяющие не только обезвредить пищу, но и увеличивающие срок хранения. И последнее не менее важно, ведь ежегодно, по данным ООН, около миллиарда тонн продуктов просто выбрасывается на помойку из-за истекшего срока годности. В 21 веке уже существуют безопасные и крайне эффективные способы стерилизации и консервации продуктов, одним из которых является обработка потоком ускоренных электронов. Однако повсеместного использования, несмотря на явную эффективность, этот метод пока не нашел. Портал Крылатское.ру решил разобраться в причинах такой несправедливости, но и понять, как инновационный метод из 60-х годов прошлого столетия борется с патогенными микроорганизмами.

Основная проблема, когда речь заходит о безопасности и хранении продуктов питания, заключается в их способности со временем накапливать вредные микроорганизмы, которые не просто портят продукт, но и делают его крайне опасным для употребления в пищу. Об этой особенности человечество на своем горьком опыте узнало достаточно давно, практически сразу начав искать выход из сложившейся ситуации. Наверное, самым древним способом «очистки» пищи от вредных микроорганизмов является банальная варка или жарка, позволяющая убить практически все вредные вещества. Однако такая своеобразная стерилизация не решает другую проблему как увеличение сроков хранения. Но и в этом вопросе, путем многочисленных проб и ошибок, человечество нашло определенный выход, научившись замораживать или высушивать продукты. Такой подход действительно тормозил на какой-то срок развитие вредных микроорганизмов, но был далеко не универсален.

Современная стерилизация продуктов гораздо сложнее, ведь она призвана решить сразу несколько задач: не только уничтожить возможные вредные микроорганизмы, но и сохранить полезные свойства продукта, причем на как можно больший срок.

Три метода

За несколько тысяч лет человечество выработало три основных метода консервации продуктов, которые, вдобавок ко всему, еще и могут использоваться в сочетании друг с другом. Например, при биологическом консервировании в продукт добавляются безвредные для человека микроорганизмы, которые, по сути, замещают собой вредные, уничтожая и не давая им развиваться. При химическом воздействии, в продукт добавляется какое-то определенное химическое вещество, получившее название «консервант». Оно, как и в случае с биологическим консервированием, уничтожает патогенную микрофлору, также не давая ей развиваться.

И, наконец, третий способ, который можно одновременно назвать и древнейшим, и современным – физическое воздействие. При таком подходе, в продукт ничего не добавляется, но при этом сам продукт подлежит некоему воздействию, например, нагреву, высушиванию, заморозке или «бомбардировке» потоком ускоренных электронов. Последнее как раз и можно отнести к современным и пока крайне эффективным методам стерилизации продуктов.

Электроны из 60-х

Еще в 60-х годах прошлого столетия ученые задумались о возможностях использования ускоренных электронов в пищевой промышленности. Советские специалисты не стали исключением, также активно используя современные технологии на благо потребителей. Уже в 70-х годах был проведен целый ряд научных исследований по использованию радиационных технологий в промышленных масштабах. Тогда же появились и первые опытные образцы. Впрочем, до реального использования разработанных еще полвека назад технологий оставалось еще слишком далеко.

Несмотря на то что сам метод был фактически изобретен еще в середине XX века, его использование в XXI по-прежнему считается чем-то инновационным. Дело в том, что реальное или бытовое применение такой технологии стерилизации и консервирования продуктов началось всего несколько лет назад.

Так, например, первый именно промышленный центр обработки продуктов ускоренными электронами «Теклеор» появился в России только в 2017 году. При этом, по словам руководства компании, до этого еще несколько лет приходилось буквально обивать пороги многих государственных ведомств, чтобы те поверили в хорошо известную, в определенных кругах, но совершенно не используемую в России технологию.

В 2017 году, усилиями лаборатории электронных ускорителей МГУ при поддержке НИИ Ядерной физики и физического факультета МГУ был собран первый ускоритель, открыв таким образом эпоху нехимической обработки пищевой продукции с использованием электронов. Еще через три года, в 2020 году, несмотря на сложности из-за коронавируса, был смонтирован уже второй ускоритель, позволявший в два раза увеличить пропускную мощность компании-новатора.

Об этом, кстати, не без гордости заявили и официальные власти, отметив, что теперь и в России передовые технологии в пищевой промышленности встали на службе у населения.

Как это работает

Основной принцип действия обработки продуктов ускоренными электронами крайне прост и понятен даже далеким от физики потребителям. Поток ускоренных электронов, по сути, производит «бомбардировку» клеток патогенных микроорганизмов, бактерий и микробов, повреждая их ДНК и нарушая их функционирование. После такого воздействия все вредные микроорганизмы просто исчезают, делая продукт чистым, без применения химических или биологических добавок.

Неоспоримым плюсом такой обработки является ее универсальность, ведь подобную технологию можно применять практически к любому виду пищевых продуктов, начиная от свежих овощей и фруктов и заканчивая мясом и полуфабрикатами. При этом электронам неважно, в какой упаковке находится обрабатываемый продукт, так как они способны проникнуть внутрь практически любого материала в зависимости от задач заказчика.

Есть у этой технологии и свой положительный побочный эффект. Срок хранения обработанных таким образом продуктов увеличивается в 2-3 раза, что для многих производителей является крайне важным, помимо непосредственной «очистки». Продукты при этом не теряют своих полезных качеств, если они изначально там предполагались. Ускоренные электроны не нагревают сам продукт, как это происходит при термической обработке, при которой часть полезных веществ все-таки исчезает.

Страхи ко всему новому

Любой прогресс, в том или ином случае, вызывает определенные страхи перед чем-то новым и неизвестным. И данная технология исключением не стала, тем более что ее название может звучать по-разному. Данный инновационный метод частно называют не только обработкой потоком ускоренных электронов, или обработкой ионизирующим излучением, что звучит не так «страшно», но и радиационной обработкой. В последнем случае, когда речь идет именно о пище, у многих могут возникнуть определенные сомнения.

Однако, как бы данный процесс ни назывался, основная суть не меняется. Использование электронов на текущий момент остается самым безопасным и эффективным способом консервации.

От радиации, в бытовом понимании этого слова, в данной технологии только название. Электроны действительно проникают вглубь объекта и уничтожают опасные микроорганизмы, но энергии, которой они обладают, явно недостаточно, чтобы вступить во взаимодействие с ядрами атомов. В результате, обрабатываемому продукту просто не может грозить радиоактивность. Более того, уровень воздействия радиации на обрабатываемый продукт оказался в десятки раз ниже, чем аналогичный эффект может произвести обычный природный радиационный фон.

У данной технологии есть только один существенный недостаток, и заключается он в недостаточном количестве самих ускорителей, способных удовлетворить растущие запросы клиентов. Так, по состоянию на конце 2021 года, спустя почти полвека после изобретения самой технологии, в России есть только одна компания «Теклеор» (https://tecleor.com/), обладающая двумя одновременно работающими ускорителями на одной линии. И это при том, что самих компаний, взявших на вооружение действительно уникальную инновационную технологию, можно пересчитать буквально по пальцам.