Действие лучистой энергии на микроорганизмы.
Излучения разных типов обладают потенциальной способностью оказывать на микроортанизмы разрушительное действие. Излучения могут быть неионизирующие и ионизирующие.
Неионизирующее излучение. В природе микроорганизмы постоянно подвергаются воздействию солнечной радиации.
Эффективность проникающей способности лучей зависит от длины волны и дозы. Доза облучения, в свою очередь, определяется интенсивностью и временем воздействия. Кроме того, эффект воздействия лучистой энергии зависит от вида микроорганизма, характера облучаемого субстрата, степени обсеменен- носги его микроорганизмами, а также от температуры.
Весь спектр солнечного излучения с длинами волн вплоть до 700 нм оказывает на микроорганизмы летальное действие, но наиболее опасные длины волн лежат в ультрафиолетовой области спектра (менее 400 нм). Хотя ультрафиолетовые лучи имеют низкую проникающую способность, они вызывают гибель микроорганизмов в результате инактивации клеточных ферментов, разрушения нуклеиновых кислот, образования в облучаемой среде перекиси водорода, озона и т.д.
Ультрафиолетовое облучение (УФ-лучи) применяют для полной или частичной стерилизации. В излучении большинства ультрафиолетовых ламп преобладают лучи с длиной волны около 260 нм, которые поглощаются преимущественно нуклеиновыми кислотами. При длительном воздействии эти лучи вызывают гибель всех микроорганизмов.
В настоящее время УФ-облучение широко используется на практике: для дезинфекции лабораторий, холодильных камер, тары, оборудования, посуды, стерилизации соков и вин и др.
Ионизирующее излучение. Чувствительность микроорганизмов к облучению варьирует в необычайно широких пределах Микроорганизмы значительно радиоустойчивей высших организмов - в согни и тысячи раз. Наиболее устойчивы к действию ионизирующих излучений споры бактерий, затем грибы и дрожжи и далее бактерии. Микроорганизмы могут периодически или постоянно получать высокие дозы облучения. Так, обнаружен вид Pseudomonas, обитающий в ядерных реакторах.
В настоящее время применяется обработка сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов низкими дозами гамма- излучений, которая называется радуризацией.
Радиоволны - электромагнитные волны относительно большой длины (от миллиметров до километров и частотами от 3104до 3-1011 Гц). Прохождение коротких и ультрарадиоволн с длиной волны от 10 м до миллиметров через среду вызывает в ней возникновение переменных токов высокой (ВЧ) и сверхвысокой (СВЧ) частоты. В электромагнитном иоле электрическая энергия преобразуется в тепловую.
В последние годы сверхвысокочастотная электромагнитная обработка пищевых продуктов все более широко применяется в пищевой промышленности, общественном питании, в быту (для варки, сушки, выпечки, разогревания, размораживания, пастеризации и стерилизации пищевых продуктов). По сравнению с традиционным способом тепловой обработки нагревание в поле ВЧ и СВЧ обладает рядом преимуществ - пищевой продукт нагревается быстро и равномерно но всей массе, поэтому полнее сохраняются вкусовые и питательные свойства продукта.
Ультразвук (УЗ) - это механические колебания с частотами более 20 000 колебаний в секунду (20 кГц). Колебания такой частоты находятся за пределами слышимости человеком. УЗ- волны распространяются в твердых, жидких и газообразных средах, обладают большой механической энергией.
Механизм губительного действия ультразвука на микроорганизмы обусловлен кавитационным эффектом - при распространении в жидкости УЗ-волн возникает мощная гидравлическая ударная волна, вызывающая разрушительное действие, а также электрохимическим действием УЗ-энергии - в водной среде происходит ионизация молекул воды и активация растворенного в ней кислорода.
Различные микроорганизмы обладают неодинаковой чувствительностью к воздействию ультразвука. Штаммы микроорганизмов одного и того же вида имеют разную устойчивость. Бактерии более чувствительны, чем дрожжи; при этом шаровидные формы более стойки, чем палочковидные. Споры бактерий значительно устойчивее вегетативных клеток.
Благодаря специфическим свойствам ультразвук все более широко применяют в различных отраслях промышленности: для стерилизации питьевой воды, пищевых продуктов (молока, фруктовых соков, вин), мойки и стерилизации стеклянной тары и др.
