Розробка інноваційного обладнання для інактивації мікрофлори молока
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2(72).2024.044Анотація
Стаття присвячена розробці інноваційного обладнання для інактивації мікрофлори молока. Представлено аналіз існуючих способів пригнічення розвитку та знищення мікроорганізмів у молоці для покращення показників якості продукту, показані переваги та недоліки існуючого обладнання для пастеризації. Проведено огляд альтернативних способів інактивації молока, зокрема впливу ультрафіолетових променів на бактерії та нижчі організми та зроблено узагальнення, що є основною перевагою ультрафіолетової (УФ) обробки молока крім його бактерицидного ефекту є можливість забезпечення при ощадних режимах мінімального впливу на білки.
Зважаючи на обмежену проникність УФ променів у молоко запропоновано пристрій – знезаражувач-молокоочисник, який відділяє мікроорганізми від основної частини продукту, розміщуючи їх у вигляді тонкої ламінарної плівки доступної для ефективного опромінення. Особливу увагу приділено обґрунтуванню параметрів секції ультрафіолетового опромінювання, викладено методику гідравлічного розрахунку руху пристрою, надано методику визначення бактерицидної ефективності УФ-опромінювання мікроорганізмів та необхідної для цього летальної дози. Задаючи продуктивність установки, знаючи бактерицидну дозу для інактивації бактерій та щільність випромінювання джерела УФ-променів, визначаються розміри секції опромінювання і встановлена електрична потужність обладнання.
У статті запропоновані сучасні світлодіодні збірки з необхідним діапазоном УФ-випромінювання, схеми їх з’єднання та управління устаткуванням.
Ключові слова: секція УФ опромінювання, інактивація молока, знезаражувач-молокоочисник, летальна доза опромінення, світлодіоди
Посилання
Posudin, Yu. I. (2005). Metody neruinivnoi otsinky yakosti ta bezpeky silskohospodarskykh i kharchovykh produktiv [Methods of non-destructive assessment of the quality and safety of agricultural and food products]. Kyiv: Aristei, 2005.
Lysychenkom M. L., Zhyla, V. I., Piskun, V. I. (2018). Ustanovky dlia pasteryzatsii moloka [Installations for pasteurization of milk]. Visnyk KhNTUSH. Tekhnichni nauky. Vypusk 195 «Problemy enerhozabezpechennia na enerhozberezhennia v APK Ukrainy». Kharkiv: KhNTUSH, 97-101.
Zozuliak, O. V., Zozuliak, A. I. (2019). Vprovadzhennia systemy NASSR na pidpryiemstvakh molochnoi haluzi [Implementation of the HACCP system at dairy enterprises]. Pratsi TDATU. Melitopol: TDATU, 19 (1), 139-147.
Hunko, I. V., Maiboroda, Yu. V., Zozuliak, I. A. (2018). Universalne enerhozberihaiuche pasteryzatsiine obladnannia dlia vyrobnytstva zhyrovykh produktiv [Universal energy-saving pasteurization equipment for the production of fat products]. Tekhnika, enerhetyka ta transport APK, №3(102), 26-33.
Pertsevyi, F. V., Tereshkin, O. H., Hurskyi, P. V.et al. Promyslovi tekhnolohii pererobky m’iasa, moloka ta ryby [Industrial technologies of meat, milk and fish processing]. Kyiv: Inkos, 340.
Kochubei-Lytvynenko, O. V., Yushchenko, N. M. Tekhnolohiia otrymannia ta pervynnoho obroblennia moloka [Technology of obtaining and primary processing of milk]. Kyiv : NUKhT, 211.
Akshay Kumar Anugu (2013). Microbial inactivation and allergen mitigation of food matrix by pulsed ultraviolet light. Available at: http://ufdc.ufl.edu/UFE0045406/00001.
Noura Elmnasser [et al.] (2008). Effect of pulsed-light treatment on milk proteins and lipids. J. Agric Food Chem., 56 (6), 1984–1991.
Semenov, A .O., Popov, S. V., Sakhno, T. V., Tarasenko, D. S. (2023). Ultrafiolet: sfery vykorystannia ta dzherela vyprominiuvannia: monohrafiia [Ultraviolet: areas of use and sources of radiation]. Poltava: PP «Astraia», 190.
Ngadi, M., Smith, J. P., Cayouette, B. (2003). Kinetics of ultraviolet light inactivation of Escherichia coli O157:H7 in liquid foods. Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(15), 1551-1555.
Proctor, B. E., Goldbith, S. A. (1951). Electromagnetic radiation fundamentals and their applications in food technology. Adv in Food Research, 3, 120-196.
Wishner, L. A. (1964). Light-induced oxidations in milk. Journal of Dairy Science, 47, 216-21.
Yousef, A. E., Marth, E. H. (1986). Use of ultraviolet energy to degrade aflatoxin M1 in raw or heated milk with and without added peroxide. Journal of Dairy Science, 69, 2243–2247.
Altic, L. C., Rowe, M. T., Grant, I. R. (2007). UV light inactivation of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in milk as assessed by FASTPlaqueTB phage assay and culture. Applied and Environmental Microbiology, 73(11), 3728–3733.
Krishnamurthy, K., Demirci, A., Irudayray, J. M. (2007). Inactivation of Staphylococcus aureus in milk using flow-through pulsed UV-light treatment system. Journal of Food Science, 72(7), M233–M239.
Collins, F.M. (1971). Relative susceptibility of acid-fast and non-acid-fast bacteria to ultraviolet light. Appl. Microbiol, 21, 411–413.
Guerrero-Beltra´n, J. A., Barbosa-Ca´novas, G. V. (2004). Review: advantages and limitations on processing foods by UV light Food Sci. Technol. Int., 10, 137–147.
Peccia, J., Hernandes, M., Occup, J. (2004). UV-induced inactivation rates for airborne Mycobacterium bovis BCG. Environ. Hyg., 1, 430–435.
Reinemann D. J. [et al.] (2006). New methods for UV treatment of milk for improved food safety and product quality. ASABE paper no. 066088. American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE), St. Joseph, MI.
Kehoe, J. J. (2008). Tryptophan-mediated denaturation of beta-lactoglobulin A by UV irradiation. J. Agric. Food Chem., 56, 12.
Krishnamurthy, K. (2006). Decontamination of milk and water by pulsed UV-light and infrared heating. The Pennsylvania State University. Available at: https: // etda.libraries.psu.edu›paper / 7212/2481.
Filipov, Zh. (1976). Changes in the total protein and protein fractions in cow’s milk irradiated with ultraviolet rays. Vet. Med. Nauki., 13, 4.
Patent Ukrainy №145547 MPK A 23S 3/07, A23S 7/04. Znezarazhuvach-molokoochysnyk [Disinfectant-milk purifier] / applicants and patent holders Zhyla V. I., Lysychenko M. L., Kholin V. V., Shalenko Ya. A. № u2020 02644; zaiavl. 30.04.2020; opubl.28.12.2020, Biul. №24.
Boiko, V. S., Samoichuk, K. O., Tarasenko, V. H., Zahorko, N. H., Tsyb, V. H. (2019). Protsesy i aparaty. Hidromekhanichni protsesy [Processes and devices. Hydromechanical processes]. Melitopol, 212.
Hovorov, P. P., Korol, O. V., Romanova, T. I. (2015). Pidvyshchennia enerhoefektyvnosti znezarazhennia vody v systemakh vodopostachannia [Increasing the energy efficiency of water disinfection in water supply systems]. Visnyk NTU «KhPI», 12 (1121), 369-373.
UProlight Opto Technology Corp. website. Available at: https://svl.ua/ru/content/4-about-us.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
