4.4. Дезактивація молока і молочних продуктів

Молоко - одне з основних джерел надходження РН в організм людини. Ще в 1960 р. в молоці були знайдені різні РН, у тому числі ⁹⁰Sr, ⁸⁹Sr, ¹³⁷Cs, ¹³¹I, ¹⁴⁰Ba, ¹⁴⁰La. Після Чорнобильсь­кої катастрофи в молоці здебільшого переважають ⁹⁰Sr, ⁸⁹Sr, ¹³⁷Cs і особливо ¹³¹I. Потрібно відзначити, що РН йоду добре адсорбуються в шлунку корови, а далі переходять у молоко. Співвідношення між РН ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у молоці з часом змінюєть­ся. Так, у період випробування ядерної зброї воно складало 10:1, а після Чорнобильської катастрофи - змінилося від 50:1 до 40:1; тобто РН ⁹⁰Sr у молоці значно менше, ніж ¹³⁷Cs.

Загальну ж кількість РН у порядку зменшення їхньої кон­центрації в молоці можна показати у вигляді ряду ¹³¹I > ⁴⁵Ca > ¹³⁷Cs > ⁹⁰Sr.

Існує два основні способи видалення РН з молока - тех­нологічний та іонообмінний.

Технологічний спосіб. Технологічний спосіб полягає в пе­реробці забрудненого молока на вершки, сметану, вершкове масло, сир, сухе і згущене молоко, що дозволяє одержати про­дукти з більш низьким вмістом РН, нижче допустимих норм (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема дезактивації забрудненого молока

При сепаруванні основна маса РН, особливо йоду і цезію, видаляється із знежиреним молоком, а отримані вершки містять значно менше РН. Чим вища жирність вершків, тим менше в них РН - при обезжирюванні може видалятися до 90% РН ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr , а ¹³¹І (табл. 4.2).

У зв'язку з тим що РН ⁹⁰Sr з'єднується з білками, необ­хідно зруйнувати ці сполуки і перевести РН у розчинну фазу. Для цього молоко підкислюють лимонною або соляною кис­лотами, з якими стронцій утворює розчинні солі. Згодом ці солі легко видаляються разом із сироваткою і маслянкою, що утворюються в процесі переробки молока.

У результаті проведених досліджень установлено, що вміст РН у вершках можна визначити на основі рівняння матері­ального балансу:

Р_сл і Р_м - вміст РН в одиниці маси вершків і молока; К -коефіцієнт, який має певне значення для кожного РН. Для ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs і ¹³¹I він дорівнює відповідно 1,29; 1,22; 0,90.

Величина переходу РН у вершки визначається хімічни­ми властивостями відповідних елементів і ступенем концентрації вершків, а не технологічними параметрами процесу

Таблиця 4.2. Перехід РН з молока в молочні продукти, % вмісту в молоці.

сепарування молока. Вміст РН у вершках тим менший, чим вищий у них вміст жиру. Оскільки частина ¹³¹І входить до складу жирової фази молока, цей РН переходить у вершки більше, ніж ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, які практично не зв'язуються молоч­ним жиром.

Промивання вершків є простим і ефективним способом зниження концентрації РН (у 100 разів для ізотопів строн­цію). Для перших двох-трьох промивань може використову­ватися тепла питна вода, а для останньої (щоб зберегти смак продукту) - звільнене від вершків нежирне молоко. У ре­зультаті багаторазового розрідження РН водою і повторного сепарування спочатку відбувається заміна плазми вершків, які містять РН, водою, а потім заміна води на вільне від РН нежирне молоко.

При переробці (збиванні) вершків на вершкове масло відбу­вається подальше видалення РН. У результаті в продукті за­лишається лише 1-3% початкової кількості РН. Основна частина РН залишається в маслянці. За здатністю переходи­ти з молока у вершкове масло РН можна розмістити в тако­му порядку: ¹³¹І, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr.

Перетоплення вершкового масла супроводжується прак­тично повним відділенням наявних у них лецитино-білкових оболонок жирових пузирів і пов'язаних з ними РН. Це та­кож властиво ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr , а ¹³¹І, як зазначалося, має здатність зв'язуватися молочним жиром, і тому його основна частина переходить у топлене масло.

Потрібно враховувати, що при тривалому (принаймні по­над року) зберіганні вершкового масла, у тому числі топлено­го, відбувається самодезактивація внаслідок природного ра­діоактивного розпаду. Тому для переробки на масло можна використовувати молоко з будь-якою можливою питомою радіоактивністю.

Для одержання казеїну, кисломолочного і твердого сиру необхідне зсідання молока. У випадку готування кисломо­лочного і твердого сирів тощо сичужним способом (російсь­кий, голландський, костромський) до 30% РН стронцію пере­ходить у готовий продукт (табл. 4.5). У разі використання кислотного способу виробництва кисломолочних сирів, твер­дого сиру і харчового казеїну РН стронцію утворюють роз­чинні солі, які виводяться разом із сироваткою в процесі пре­сування продукту. При використанні цього способу до 80% ¹³¹I і _Пр_И сичужному способі, залишаються у сироватці. Установлено, що при збільшенні кислотності середовища вдається істотно знизити перехід радіонуклідів у продукт.

У процесі виготовлення кефіру з молока при пастеризації вміст йоду зменшується на 50 %. Значна частина молока переробляється в молочні продукти домашнім способом. Сепаруючи молоко, одержують вершкове масло чи збивають вершки, або шляхом спонтанного закислення готують домашній кисломолочний сир чи твердий сир. При цьому РН ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs переходять у сметану, сир і сироватку відповідно в таких кількостях: 12,8 і 10,9 %; 47,0 і 21,6%; 40,2 і 67,5.

Якщо забрудненість молока у 2-3 рази вище допустимої норми для РН йоду, то молоко переробляють у всі види молочних продуктів.

Контрольні запитання:

1. Наведіть способи і види дезактивації.

2. Дайте характеристику основних технічних засобів дезактивації.

3. В чому полягає особливість дезактивації овочів і фруктів?

4. Поясніть сутність технологічного та іонообмінного методів дезактивації молока і молочних продуктів.

5. Дайте характеристику способам очищення води.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Кутлахмедов Ю.О. та ін. Основи радіоекології: навч. посіб. – К.: Вища шк., 2003.- 319 с.

2. Константінов М.П., Журбенко О.А. Радіаційна безпека: Навч. посібник.- Суми: ВТД Університетська книга”, 2003.- 151с.

Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни « Радіоекологія» для студентів спеціальності 7.070801 «Екологія та охорона навколишнього середовища» для денної та заочної форм навчання

Укладач: Журавльова А.В.

Підписано до друку _____________________________2004р.

Формат ____________________ Обсяг_____________ др.арк.

Тираж _________________ екз. Заказ ________________

м.Дніпродзержинськ, вул.. Дніпробудівська,2